WO2023237337A1 - Verfahren zum bewerten von bewegungen eines fahrzeugs, verfahren zum betreiben eines fahrzeugführungssystems, elektronisches fahrzeugführungssystem sowie ein fahrzeug mit einem elektronischen fahrzeugführungssystem - Google Patents

Verfahren zum bewerten von bewegungen eines fahrzeugs, verfahren zum betreiben eines fahrzeugführungssystems, elektronisches fahrzeugführungssystem sowie ein fahrzeug mit einem elektronischen fahrzeugführungssystem Download PDF

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WO2023237337A1
WO2023237337A1 PCT/EP2023/063895 EP2023063895W WO2023237337A1 WO 2023237337 A1 WO2023237337 A1 WO 2023237337A1 EP 2023063895 W EP2023063895 W EP 2023063895W WO 2023237337 A1 WO2023237337 A1 WO 2023237337A1
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WO
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vehicle
trajectory
guidance system
user
vehicle guidance
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/063895
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English (en)
French (fr)
Inventor
Philipp Hüger
Bastian Göricke
Original Assignee
Volkswagen Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/029—Steering assistants using warnings or proposing actions to the driver without influencing the steering system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means

Definitions

  • Method for evaluating movements of a vehicle Method for operating a vehicle guidance system, electronic vehicle guidance system and a vehicle with an electronic vehicle guidance system
  • the invention relates to a method for evaluating movements of a vehicle.
  • the invention further relates to a method for operating a vehicle guidance system of a vehicle.
  • the invention also relates to an electronic vehicle guidance system with an evaluation unit and a vehicle with a corresponding vehicle guidance system.
  • vehicles such as passenger cars or trucks have a variety of driver assistance systems to support a user of the vehicle or the vehicle driver.
  • driver assistance systems to support a user of the vehicle or the vehicle driver.
  • parking aids that assist the driver when parking, for example in a parking space.
  • assistance systems that can be used to support or assist the driver when pulling out of a parking space.
  • a reversing assist as an assistance system. This can be used to travel along a previously recorded route or trajectory.
  • US 2020/0148256 A1 discloses an assistance system with which a driver of a vehicle-trailer combination can be assisted or supported when reversing. For example, an articulation angle between the vehicle and the trailer when reversing is monitored.
  • US 9,783,230 B2 also discloses an assistance system for a vehicle-trailer combination for assisting a driver when reversing with the trailer.
  • One object of the present invention is to improve a vehicle guidance system, in particular a reversing assist system, so that an autonomous maneuvering process can be carried out more efficiently.
  • One aspect of the invention relates to a method for evaluating movements of a vehicle, wherein the following steps are carried out:
  • the proposed method can be used to improve an electronic vehicle guidance system for supporting a driver of a vehicle, in particular a vehicle-trailer combination. This can be realized or achieved through the assessment results provided.
  • the assessment result in which at least a target/actual comparison regarding the target trajectory and the trajectory currently being traveled, can be prevented from causing collisions, accidents or a dangerous autonomous driving maneuver during a potentially possible subsequent autonomous driving through .
  • the assessment result can be used to prevent a later or subsequent autonomous driving maneuvers, the control limits or the limits of the system of the electronic vehicle guidance system are exceeded or restricted, so that a safe and in particular collision-preventing autonomous driving maneuver can be realized or carried out.
  • the user of the vehicle can be supported when manually driving through the trajectory with the vehicle, in particular with a vehicle-trailer combination. This is an advantage, for example, in narrow sections of road or in busy traffic situations.
  • the trajectory currently traveled can be assessed as to whether this trajectory can be traveled autonomously by the vehicle guidance system and whether the vehicle guidance system could be impaired for reasons of control quality, a system-side limit area or due to other electronic or digital reasons. This makes it possible to prevent a trajectory from being provided for the vehicle guidance system, which cannot be driven through autonomously for system-related reasons.
  • the proposed method can therefore be used to determine on the system side whether autonomous travel through at least the trajectory section of the trajectory can be carried out or not.
  • the assessment result can be used for mechanical training of the vehicle guidance system regarding a potential possibility of autonomously driving through a specific trajectory.
  • the user of the vehicle and/or the vehicle guidance system can provide support when driving through the trajectory manually.
  • an advantageous starting position for the autonomous travel through the trajectory can be provided, so that the later autonomous travel can be carried out more efficiently.
  • the vehicle guidance system is an electronic assistance system of the vehicle.
  • the vehicle guidance system is a “reversing assistant” or a reversing assistant system.
  • a reversing assist system the driver of the vehicle first travels along a trajectory, for example when driving forward, which he can then drive backwards again with assistance through the system.
  • the driver or the user can manually follow the trajectory when driving forward, such as when parking.
  • a target trajectory or reference trajectory or predicted trajectory or prediction trajectory can be predicted or predicted by the evaluation unit, in particular an electronic evaluation unit.
  • advance planning or predictive path planning or a prediction can be made continuously by the system while the trajectory is being driven manually. This can, for example, be continuously compared with the trajectory currently being traveled, so that a system-side target/actual comparison is carried out.
  • the evaluation unit can be used to check whether there are deviations or discrepancies, particularly dangerous ones, between the target trajectory and the actual trajectory or whether they can occur in advance. For example, if there is a deviation between the target trajectory and the trajectory currently being traveled as the actual trajectory, collisions with objects in the area surrounding the vehicle, such as other road users or objects, can occur. This can be improved and in particular optimized by the proposed method.
  • the assessment result can be used to look ahead when driving forward or when traveling through the trajectory manually an efficient or optimal travel trajectory can be determined for the later or subsequent reversing or autonomous driving through the trajectory section.
  • Factors such as freedom from collision, ease of driving maneuvers and safety distances on all sides around the vehicle can be taken into account.
  • the vehicle is moved along the trajectory or a section of the route or a route or a route manually by the user or driver of the vehicle.
  • the trajectory can therefore be a movement path while driving through or during the maneuvering process.
  • the maneuvering process can be, for example, a parking process, a parking process, a parking process, driving through a bottleneck or driving slowly.
  • the maneuvering process takes place at a speed of a maximum of 10 km/h, in particular 15 km/h, especially a maximum of 30 km/h.
  • the maneuvering process can take place at walking speed.
  • the trajectory section is, for example, a route section or a movement path section of the trajectory. If, for example, the maneuvering direction is a forward parking direction into a parking space, the inverse maneuvering direction is to be understood as a reverse parking direction. For example, the user can manually park into the parking space in the maneuvering direction. A possible autonomous drive through in the inverse maneuvering direction can therefore involve an autonomous maneuvering out of the parked vehicle.
  • a potential autonomous travel through the at least one trajectory section can take place subsequent to the travel through the trajectory.
  • the autonomous travel through the trajectory in the shunting direction inverse to the shunting direction takes place later in time or later in terms of the shunting process.
  • the prediction of the target trajectory and the comparison of the trajectory traveled with the predicted target trajectory can be carried out continuously and thus already during the maneuvering process.
  • the vehicle can be a passenger car, truck or a vehicle-trailer combination.
  • the detection device can be a detection system, sensor system, radar system, camera system or a detection unit.
  • the detection device can have several individual detection units, which are arranged distributed on the vehicle.
  • the detection device can have a camera-based and a sensor-based or radar-based unit.
  • the trajectory traveled can be at least partially recorded with the detection device or with a separate detection unit.
  • At least one warning message is generated depending on the assessment result provided, with the at least one warning message being issued acoustically, visually and/or haptically in the vehicle.
  • further warnings can be generated in addition to the at least one warning, wherein the at least one warning and the further warnings can be issued in a cascaded order in the vehicle.
  • the warning can be used to indicate that a reversing function of the vehicle guidance system is only partially or partially available. In “Worst Gase” the user can be given a warning that autonomous driving is not possible using the vehicle guidance system and is therefore not available.
  • the warnings can be displayed visually to the user on a head-up display or another display unit in the vehicle, so that, for example, the predicted target trajectory is visually displayed next to the trajectory currently being traveled, so that, for example, the user can use the predicted target trajectory can adapt or change his driving behavior or his current manual driving through the trajectory.
  • the at least one warning or several warnings can be issued to the user acoustically, visually and/or haptically via an output unit in the vehicle and/or an output unit of a mobile terminal of the user.
  • haptic feedback can be given to the user, for example via a steering element or a steering wheel. The user can thus be informed of the assessment result by vibration of the steering wheel.
  • advance warnings can be issued to the user depending on the comparison between the target trajectory and the actual trajectory and in particular depending on the assessment result.
  • the user can thus be informed at an early stage that, for example, the trajectory currently being traveled has or can have a critical deviation from the target trajectory. This means that countermeasures can be implemented at an early stage to enable potential autonomous driving through.
  • the warnings can be issued in a predetermined cascaded order, so that a lighter or gentler warning is initially issued, until a strong, in particular an intensive, warning is issued to the user at a later point in time.
  • the user is given a recommendation for action with the at least one warning, with which the user is suggested to adapt the manual travel through the trajectory.
  • the user can thus be guided or instructed with the help of the recommended action during manual travel through the trajectory, so that autonomous travel can later be carried out by the vehicle guidance system.
  • the recommendation for action can be used to give or signal to the user how he should steer the vehicle, for example.
  • the user can be given current recommendations for turning the steering wheel, so that a correction can be made to the trajectory currently being traveled with respect to the predicted target trajectory. This means, for example, that the user can be told whether, for example should steer further to the left or further to the right in order to adapt the trajectory currently being traveled to the target trajectory.
  • At least one piece of information about a target location of the maneuvering process is provided to the evaluation unit, wherein the at least one piece of information about the target location is taken into account when predicting the target trajectory.
  • at least a trajectory section of the trajectory that has already been traveled can be taken into account when predicting the target trajectory.
  • the at least one piece of information regarding the target location allows an efficient and, in particular, accurate or precise determination of the target trajectory.
  • the electronic evaluation unit requires information regarding the destination or the end position of the maneuvering process, so that an efficient and improved prediction of the target trajectory can take place.
  • the information about the destination of the evaluation unit can be transmitted or provided via other vehicle systems, such as navigation systems.
  • the user can specify the destination via an input unit in the vehicle.
  • the information about the destination is the goal of the maneuvering process, which in turn is the starting point or starting point of the inverse maneuvering for the subsequent autonomous driving.
  • the at least one piece of information about the destination can include a global position, in particular a GPS position, of the destination.
  • the information about the destination can be used to provide, for example, the local conditions of the destination, obstacles in the vicinity of the destination, road characteristics with respect to the destination or an entrance topography to the destination.
  • the destination can be the parking area or parking lot if the maneuvering process is a parking process.
  • the evaluation unit can be provided with information regarding the trajectory section that has already been covered.
  • the evaluation unit thus has information about the surrounding area or route area ahead, the destination and the route or trajectory already traveled. This information serves to predict an improved or detailed or information-enhanced target trajectory to be able to predict. This is particularly advantageous for the later or currently carried out target/actual comparison regarding the trajectories.
  • a deviation between the trajectory traveled through and the target trajectory is determined, the deviation being taken into account when determining the assessment result.
  • a target/actual comparison can therefore be carried out on the system side by the evaluation unit, whereby a result of the comparison can be used to determine the assessment result.
  • the predicted target trajectory can be compared or aligned with the trajectory traveled through, so that, for example, a deviation, in particular a deviation of the course of the trajectory traveled through from the target trajectory or a reference trajectory, can be determined.
  • This deviation or a measure of the deviation or a level of the deviation can be determined by the evaluation unit and taken into account in the assessment result. For example, the higher the deviation, the more critical the trajectory currently being traveled is, so that autonomous driving in the inverse maneuvering direction by the vehicle guidance system may not be possible.
  • a steering property of a steering element of the vehicle is adapted for manual actuation of the steering element, whereby the user can operate the steering element manually receives haptic feedback regarding the comparison.
  • it can be specified to what extent the user steers or can move or operate the steering wheel in the area of a respective maximum position, i.e. a left-hand or a right-hand maximum position of the steering wheel.
  • an angular range or a turning range can be determined, with which the user can or may actuate or adjust the steering element.
  • the user can be informed by haptic feedback, for example vibration of the steering element or the steering wheel it is now in a critical position or a critical area with respect to the angle of the steering element.
  • haptic feedback for example vibration of the steering element or the steering wheel it is now in a critical position or a critical area with respect to the angle of the steering element.
  • the user or driver can be supported when manually driving through the trajectory by means of additional steering torques with regard to the steering element in order to reach or remain on the predicted target trajectory for a potential autonomous driving through.
  • haptic feedback such as steering wheel vibrations can be output to display deflection torques or optimal steering angles.
  • the steering element can be subjected to a slight counter-torque, so that the steering element becomes more sluggish in a certain steering range, so that the driver feels the approaching limit of the control range.
  • a limitation of the steering angle can be set by a strong counter-torque when a critical area with respect to the trajectory traveled through is reached with respect to the target trajectory.
  • the evaluation unit is used to analyze the surrounding area in front of the vehicle in order to predict the target trajectory with regard to a road course, a route, a roadway characteristic, other road users, obstacles, collision objects and/or traffic signs. Based on these possibilities regarding the surrounding area ahead, which cannot be fully understood, the evaluation unit can predict the target trajectory better and, in particular, more precisely. In particular, further information regarding the surrounding area and in particular regarding the route ahead can be taken into account.
  • the surrounding area can be continuously recorded and thus analyzed using the detection device.
  • the vehicle can have a front camera or a detection device attached to the front of the vehicle, with which the surrounding area ahead can be detected.
  • the vehicle can, for example, have a radar unit or a radar sensor in a respective area of a vehicle corner of the vehicle.
  • the vehicle can therefore, for example, have a corner sensor or a corner radar on its respective vehicle corners, i.e. on the four outer corners.
  • These radar sensors can be, for example, a nanoradar.
  • either “Nanoradar Low Mono-Mode” or “Nanoradar High Multi-Mode” can be used. Fashion” can be used.
  • These radar sensors, designed as corner radars for example can have a detection range between 15 meters and 90 meters, in particular in the range of 70 meters.
  • the multi-mode embodiment can have a first coverage area with a detection range of 70 meters and an opening angle or angular range of 160 degrees and a second coverage area or detection area with a detection range of 160 meters and an opening angle of 30 degrees.
  • the corner radars used at the corners of the vehicle can have an angular coverage in azimuth of +/- 80 degrees or +/- 15 degrees.
  • the angle coverage in Elavation can be +/- 40 degrees or +/- 15 degrees.
  • the surrounding area can be permanently, in particular continuously, detected with the detection device.
  • information regarding the parking space or the parking space can be recorded.
  • a parking space orientation and/or a parking space dimension can also be taken into account when determining the assessment result. If, for example, it is determined by the system based on the surrounding information that difficulties may arise for autonomous driving, this can in turn be taken into account when assessing or determining the assessment result and communicated to the system and in particular to the user.
  • an all-round recording of the vehicle's surroundings can take place while the trajectory is being driven through.
  • the detection device can be an environmental sensor system.
  • a further aspect of the invention relates to a method for operating a vehicle guidance system of a vehicle, wherein movements of the vehicle are evaluated using a method according to the previous aspect or an advantageous development thereof.
  • at least one trajectory section of the trajectory is traversed autonomously by the vehicle in the maneuvering direction inverse to the maneuvering direction with the vehicle guided by the vehicle guidance system.
  • the statements regarding the previous aspect can be used advantageously for the method just described.
  • the vehicle guidance system can therefore be operated particularly efficiently.
  • the assessment result can, for example, be provided or transmitted to the electronic vehicle guidance system via communicative connections. Accordingly, the electronic vehicle guidance system may or may not activate an autonomous driving mode depending on the decision of an assessment result. For example, intermediate stages, such as at least partially autonomous states, can be carried out.
  • the maneuvering process may have been carried out manually by the user of the vehicle as a parking process into a parking space.
  • the maneuvering device was used to move forward into a parking space.
  • a subsequent autonomous parking process can be carried out in the inverse maneuvering direction.
  • the inverse maneuvering direction is therefore to be understood as a direction out of a parking space, in particular a backward direction out of a parking space. This is done fully autonomously using the vehicle guidance system.
  • a further aspect of the invention relates to an electronic vehicle guidance system with an evaluation unit, the vehicle guidance system being designed to carry out a method according to one of the preceding aspects or an advantageous development thereof. A method according to one of the preceding aspects can therefore be carried out using the electronic vehicle guidance system.
  • the electronic vehicle guidance system can be an electronic auxiliary system of the vehicle.
  • the vehicle can be controlled or operated or moved at least partially autonomously, in particular fully autonomously.
  • the electronic vehicle guidance system is a reversing assist.
  • An electronic vehicle guidance system can be understood as meaning an electronic system that is set up to guide a vehicle fully automatically or fully autonomously, in particular where no intervention in the control by a driver is required.
  • the vehicle automatically carries out all necessary functions, such as steering, braking and/or acceleration maneuvers, observing and recording road traffic and corresponding reactions.
  • the electronic vehicle guidance system can have a fully automatic or fully autonomous driving mode Implement motor vehicle according to level 5 classification according to SAE J3016.
  • An electronic vehicle guidance system can be understood as a driver assistance system that supports the driver in partially automated or semi-autonomous driving.
  • the electronic vehicle guidance system can implement a partially automated or partially autonomous driving mode according to levels 1 to 4 according to the SAE J3016 classification.
  • the at least partially automatic vehicle guidance can therefore include guiding the vehicle according to a fully automatic or semi-autonomous driving mode of level 5.
  • the at least partially automatic vehicle guidance can also include guiding the vehicle according to a partially automated or semi-autonomous driving mode according to levels 1 to 4.
  • a further aspect of the invention relates to a vehicle with a vehicle guidance system according to the previous aspect or an advantageous development thereof.
  • the vehicle can be a highly automated vehicle.
  • the vehicle can be a vehicle that can be operated at least partially autonomously, especially fully autonomously.
  • the vehicle is a passenger car, a truck or a motor vehicle.
  • the vehicle can have a trailer, so that the vehicle can be a vehicle-trailer combination.
  • an error message and/or a request to enter user feedback and/or a standard setting and/or a predetermined one can be issued according to the method Initial state is set.
  • the invention also includes further developments of the electronic vehicle guidance system according to the invention and the vehicle according to the invention, which have features as have already been described in connection with the further developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the electronic vehicle guidance system according to the invention and the vehicle according to the invention are not described again here.
  • the invention also includes the combinations of the features of the described embodiments.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle, which has an electronic vehicle guidance system, when traveling through a trajectory;
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment based on FIG. 1, in which a surrounding area is detected during the maneuvering process by means of a detection device;
  • Fig. 3 shows an exemplary embodiment based on Fig. 2, where a current trajectory of the vehicle is compared with a target trajectory.
  • the exemplary embodiments explained below are preferred exemplary embodiments of the invention.
  • the components described each represent individual features that can be viewed independently of one another Invention, which each develop the invention independently of one another and are therefore to be viewed as part of the invention individually or in a combination other than that shown.
  • the exemplary embodiments described can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.
  • vehicle 1 shows a vehicle 1 as a conceivable exemplary embodiment, which is, for example, a vehicle-trailer combination with a trailer 2.
  • the vehicle 1 can be designed as a passenger car, truck, omnibus, passenger transport vehicle, goods transport vehicle, delivery van, parcel delivery vehicle or craftsman's vehicle.
  • This illustrated embodiment in FIG. 1 is therefore one of many embodiments of the vehicle 1 and thus of the method according to the invention.
  • the vehicle 1 shows a schematic representation of a road map, in which case, for example, the vehicle 1 wants to enter a side street, dead end or, for example, a courtyard entrance.
  • the vehicle 1 can, for example, have an electronic vehicle guidance system 3.
  • the vehicle guidance system 3 can be an electronic system such as a driver assistance system. This could be, for example, a reversing assist system. This is used, for example, to subsequently carry out an inverse and, in particular, autonomous parking process after a manual parking process.
  • the vehicle guidance system 3 serves to support or assist a user 4 of the vehicle 1 when parking and exiting a parking space.
  • the vehicle 1 is initially positioned on a main road 5 and turns into an optional perpendicular side road 6 with respect to the main road 5 in order to park at a destination 7.
  • the destination 7 can be, for example, a parking lot, parking bay, courtyard entrance or another parking option for the vehicle 1.
  • the vehicle 1 can be controlled along a trajectory 8 during a maneuvering operation 9 of the vehicle 1. This can be done manually by the user 4.
  • the user 4 thus controls or steers the vehicle 1 manually during the maneuvering process 9.
  • a parking process takes place from the main road 5 via the side road 6 to the destination 7 or to the parking lot.
  • the trajectory 8 traveled through can be detected or recorded at least partially, in particular completely, using detection units, sensors or sensor systems.
  • the trajectory 8 of the vehicle 1 when driving through the trajectory 8 of the vehicle 1 with the trailer 2, but also without the trailer 2, it is advantageous if the trajectory 8 is driven through in such a way that a subsequent parking maneuver, in particular a backward parking maneuver, from the destination 7 can be carried out easily and without any problems can be.
  • the vehicle guidance system 3 can then be used. It is therefore advantageous if the user 4 is supported or assisted or instructed in controlling or steering the vehicle 1 while manually driving through the trajectory 8.
  • an environmental area 10 lying in front of the vehicle 1 can be detected with a detection device 11 at intervals or continuously.
  • the section of route or route or a course of the side road 9 and the area of the destination 7 lying in front of the vehicle 1 are recorded.
  • the detection device 11 can be designed as an electronic sensor system or environment detection system or complex sensor arrangement, so that the area in front of the vehicle 1 can be detected as far and as widely as possible.
  • the detected surrounding area 10 can be analyzed or assessed, for example, using an, in particular electronic, evaluation unit 12.
  • An analysis is carried out with regard to a road course, a route, a roadway characteristic, other road users, obstacles, collision objects or traffic signs. This is done in order to be able to carry out path planning or route planning or trajectory planning by the evaluation unit 12 in a forward-looking manner. It is therefore conceivable in one exemplary embodiment that the user 4 is already supported by the system when entering the side road 6, since forward planning or a forward calculation with regard to the maneuvering process 9 can be carried out.
  • the user 4 can be instructed accordingly so that the vehicle 1 travels through a trajectory 8 and is also parked at the destination 7 in such a way that the subsequent autonomous parking can be carried out or realized as easily as possible can.
  • the user 4 can be supported by the system when manually driving through the trajectory 8. This can in particular be done automatically.
  • the evaluation unit 12 which can be designed, for example, as an electronic computing unit, a system-side prediction or prediction of a target trajectory 13 (see FIG. 3) or a reference trajectory can be carried out depending on the detected surrounding area 10 lying in front of the vehicle 1.
  • the target trajectory 13 is predicted in such a way that an optimal driving trajectory or an efficient driving trajectory is given for later reversing or parking out of the destination 7 back to the main road 5.
  • a possible condition that can be taken into account by the evaluation unit is that no collisions occur, that simple driving maneuvers are only necessary, that there is sufficient lateral distance around the vehicle 1, that no road users are affected and/or that no objects are in the area Surroundings are endangered and/or that, for example, an area that cannot be driven over, such as a sidewalk, is not driven over.
  • Other conditions to be taken into account are also conceivable.
  • a constant updating of the prediction of the target trajectory 13 can take place continuously while the trajectory 8 is being driven through.
  • a target/actual comparison of the two trajectories 8, 13 can be carried out. This can also be done continuously.
  • the trajectory 8 currently manually traveled through by the user 4 can be compared with the predicted target trajectory 13.
  • an assessment result can be determined, in particular with the evaluation unit 12, with this assessment result being a potential possibility of autonomously driving through at least one trajectory section 14 of the trajectory 8 (see FIG. 3) in a direction inverse to the maneuvering direction 15 of the maneuvering process 9 Shunting direction 16.
  • the system assesses whether the manually traversed trajectory 8 of the maneuvering process 9 by the vehicle guidance system
  • either the user can be provided with 4 support measures or trajectory-changing measures during the manual passage. In the other case, the user can
  • an at least partially automated or partially autonomous intermediate mode can be made available to the user 4 as a support measure or the user 4 must also travel through the trajectory 8 manually in the inverse maneuvering direction 16.
  • a particularly possible deviation of the two trajectories 8, 13 from one another can be determined or determined by the evaluation unit 12. Such a deviation is visualized, for example, in FIG. 3.
  • an urgency or a priority can be set with the assessment result.
  • a predetermined limit value regarding the deviation it can be determined from when on which type of support measure, for example when driving through manually, is made available to the user 4.
  • a limit value can also be used to determine the extent or deviation from which autonomous driving in the inverse direction 16 is no longer possible.
  • At least one warning message can be generated with the evaluation unit 12, wherein the at least one warning message can be issued acoustically, optically and/or haptically in the vehicle 1.
  • an evaluation unit 17 (see FIG. 3) can be provided in the vehicle 1.
  • This output unit 17 can be, for example, a loudspeaker system, a display unit and/or an infotainment system of the vehicle 1. It is also conceivable that the warning is issued via a mobile communication terminal of the user 4. A gradation of the output and in particular the urgency of the warnings can also be made here.
  • the user 4 is given at least one recommendation for action with the at least one warning or with the graduated warnings.
  • the recommendation for action the user 4 can, for example, be informed that he should change his driving behavior, steering behavior or driving control behavior so that autonomous driving through is then possible.
  • the output unit 17, such as a head-up display
  • the user 4 can be instructed to adapt the trajectory 8 currently being traveled through, for example by changing his steering behavior of the vehicle 1.
  • the output unit 17, which is designed as a head-up display the two trajectories 8, 13 and the deviation can be visually displayed to the user 4, so that the user 4 learns how he should adapt or change his driving behavior.
  • the user 4 can be informed that with the current trajectory 8 there is or would be too small a side distance with respect to the road boundary.
  • the target trajectory 13 can be used to point out or guide the user 4 to increase the respective side distance.
  • the evaluation unit 12 can calculate or determine the most efficient and in particular optimal target trajectory 13
  • the evaluation unit 12 can be provided with information, or at least one piece of information, of the destination 7. This in turn can include, for example, a global position, GPS position, an area surrounding the destination 7 or other information characteristic of the destination 7.
  • the evaluation unit 12 therefore points, for example, starting from the starting point of the manual passage or continuously while traveling through the trajectory 8, the target location or the end position and can use this to make an efficient prediction or prediction of the target trajectory 13.
  • the current position of the vehicle 1 when driving through manually, the trajectory section of the trajectory 8 that has already been traveled is taken into account for predicting the target trajectory 13.
  • a further possible support measure for the user 4 while manually driving along the trajectory is, for example, that depending on the comparison of the trajectory 8 traveled through with the predicted target trajectory 13, a steering property of a steering element or steering wheel of the vehicle 1 is adapted for manual actuation of the steering element , whereby the user 4 experiences haptic feedback regarding the comparison when manually operating the steering element.
  • a steering property of a steering element or steering wheel of the vehicle 1 is adapted for manual actuation of the steering element , whereby the user 4 experiences haptic feedback regarding the comparison when manually operating the steering element.
  • 4 additional steering torques can be applied to the steering or the steering element in order to support the user 4. In this way, the optimal trajectory can be achieved for the simplest possible reverse journey later.
  • haptic feedback via the steering element can be output or provided to the user 4.
  • a steering wheel vibration can signal to the user 4 that a deflection torque or a steering angle into the other steering position would be necessary.
  • the steering properties of the steering element can be set to be more difficult, so that the user 4 perceives an approaching limit of the control range.
  • the steering angle or the maximum steering angle for manual operation can be limited, so that the user 4 does not have the opportunity to drive into a dangerous area with regard to the trajectory 8.
  • the user 4 can inform the evaluation unit 12 and the vehicle guidance system 3 about this via a corresponding input.
  • the surrounding area 11 lying in front of the vehicle 1 is detected over as wide an area as possible or over a large area using the detection device 11.
  • the detection device 11 can have different sensors or units or sensor units. These can be arranged distributed on the vehicle 1, for example be.
  • the detection device 11 can be arranged at the corners of the vehicle 1, so that, for example, there are several different detection areas 18 (see FIG. 2) in order to be able to capture or detect the surrounding area as completely as possible.
  • At least one trajectory section 14 or the trajectory 8 can be driven through autonomously in the direction 15 to be maneuvered in the inverse maneuvering direction 16 .
  • the surrounding area 10 can be continuously detected or recorded using the detection device 11 in order to be able to react accordingly in the event of unforeseeable new circumstances.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewerten von Bewegungen eines Fahrzeugs (1), wobei folgende Schritte durchgeführt werden: - Bewegen des Fahrzeugs (1) entlang einer Trajektorie (8) bei einem Rangiervorgang (9), wobei die Trajektorie (8) manuell durchfahren wird; - Erfassen eines vor dem Fahrzeug (1) liegenden Umgebungsbereichs (10) beim Durchfahren der Trajektorie (8); - Prädizieren einer Soll-Trajektorie (13) abhängig von dem erfassten Umgebungsbereich (10); - Vergleichen der durchfahrenen Trajektorie (8) mit der prädizierten Soll-Trajektorie (13) durch die Auswerteeinheit (12); - Bestimmen eines Beurteilungsergebnisses mit der Auswerteeinheit (12) abhängig von dem Vergleich, wobei mit dem Beurteilungsergebnis eine potentielle Möglichkeit eines autonomen Durchfahrens zumindest eines Trajektorien-Abschnitts (14) der Trajektorie (8) in einer zur Rangierrichtung (15) inversen Rangierrichtung (16) beurteilt wird; - Bereitstellen des Beurteilungsergebnisses an ein Fahrzeugführungssystem (3). Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugführungssystems (3), elektronisches Fahrzeugführungssystem (3) sowie ein Fahrzeug (1) mit einem elektronischen Fahrzeugführungssystem (3).

Description

Beschreibung
Verfahren zum Bewerten von Bewegungen eines Fahrzeugs, Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugführungssystems, elektronisches Fahrzeugführungssystem sowie ein Fahrzeug mit einem elektronischen Fahrzeugführungssystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewerten von Bewegungen eines Fahrzeugs.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugführungssystems eines Fahrzeugs.
Ebenfalls betrifft die Erfindung ein elektronisches Fahrzeugführungssystem mit einer Auswerteeinheit sowie ein Fahrzeug mit einem entsprechenden Fahrzeugführungssystem.
Beispielsweise weisen Fahrzeuge, wie Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, eine Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen zur Unterstützung eines Nutzers des Fahrzeugs beziehungsweise des Fahrzeugführers auf. Hierbei gibt es beispielsweise bereits Einparkhilfen, welche dem Fahrer beim Einparken beispielsweise in eine Parklücke assistieren. Ebenfalls gibt es hierzu Assistenzsysteme, mit welchen der Fahrer ebenso beim nachfolgenden Ausparken unterstützt beziehungsweise assistiert werden kann.
Beispielsweise gibt es für Fahrzeuge mit einem Anhänger, also ein Fahrzeug-Anhänger- Gespann, ein Reversing-Assist als Assistenzsystem. Mithilfe von diesem kann ein Abfahren einer vorher aufgenommenen Strecke beziehungsweise Trajektorie vorgenommen werden.
Beispielsweise offenbart die US 2020/0148256 A1 ein Assistenzsystem, mit welchem ein Fahrer eines Fahrzeug-Anhänger-Gespanns bei Rückwärtsfahren assistiert beziehungsweise unterstützt werden kann. Dabei wird beispielsweise ein Knickwinkel zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger beim Rückwärtsfahren überwacht.
Ferner offenbart die US 9,783,230 B2 ebenfalls ein Assistenzsystem für ein Fahrzeug- Anhänger-Gespann für ein Assistieren eines Fahrers beim rückwärtigen Fahren mit dem Anhänger. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Fahrzeugführungssystem, insbesondere ein Reversing-Assist-System, dahingehend zu verbessern, dass ein autonomer Rangiervorgang effizienter durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein elektronisches Fahrzeugführungssystem und ein Fahrzeug gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewerten von Bewegungen eines Fahrzeugs, wobei folgende Schritte durchgeführt werden:
Bewegen des Fahrzeugs entlang einer Trajektorie bei einem Rangiervorgang des Fahrzeugs, wobei die Trajektorie durch einen Nutzer des Fahrzeugs manuell durchfahren wird; zumindest anteiliges Erfassen der durchfahrenen Trajektorie;
Erfassen eines vor dem Fahrzeug liegenden Umgebungsbereichs beim Durchfahren der Trajektorie mit einer Erfassungseinrichtung;
Prädizieren einer Soll-Trajektorie zumindest abhängig von dem erfassten vor dem Fahrzeug liegenden Umgebungsbereich durch eine Auswerteeinheit;
Vergleichen der durchfahrenen Trajektorie als Ist-Trajektorie zumindest mit der prädizierten Soll-Trajektorie durch die Auswerteeinheit;
Bestimmen eines Beurteilungsergebnisses mit der Auswerteeinheit zumindest abhängig von dem Vergleich, wobei mit dem Beurteilungsergebnis eine potentielle Möglichkeit eines autonomen Durchfahrens zumindest eines Trajektorien-Abschnitts der Trajektorie in einer zur Rangierrichtung inversen Rangierrichtung beurteilt wird;
Bereitstellen des Beurteilungsergebnisses an ein Fahrzeugführungssystem des Fahrzeugs.
Durch das vorgeschlagene Verfahren kann ein elektronisches Fahrzeugführungssystem zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrzeug-Anhänger- Gespanns, verbessert werden. Dies kann durch das bereitgestellte Beurteilungsergebnis realisiert beziehungsweise erreicht werden. Durch das Beurteilungsergebnis, bei welchem zumindest ein Soll-Ist-Vergleich bezüglich der Soll-Trajektorie und der aktuell befahrenen Trajektorie berücksichtigt wurde, kann verhindert werden, dass es bei einem potentiell möglichen nachfolgenden autonomen Durchfahren zu Kollisionen, Unfällen oder zu einem gefährlichen autonomen Fahrmanöver kommt. Des Weiteren kann mithilfe des Beurteilungsergebnisses verhindert werden, dass bei einem späteren beziehungsweise nachfolgenden autonomen Fahrmanöver die Regelgrenzen beziehungsweise die Grenzen des Systems des elektronischen Fahrzeugführungssystems überschritten beziehungsweise eingeschränkt werden, sodass ein sicheres und insbesondere kollisionsverhinderndes autonomes Fahrmanöver realisiert beziehungsweise durchgeführt werden kann.
Insbesondere kann beispielsweise mithilfe des Beurteilungsergebnisses der Nutzer des Fahrzeugs bereits beim manuellen Durchfahren der Trajektorie mit dem Fahrzeug, insbesondere mit einem Fahrzeug-Anhänger-Gespann, unterstützt werden. Dies ist beispielsweise in engen Fahrbahnabschnitten oder in stark frequentierten Verkehrssituationen von Vorteil.
Sollte beispielsweise bei der Bestimmung beziehungsweise Erzeugung des Beurteilungsergebnisses festgestellt werden, insbesondere systemseitig, dass ein autonomes Durchfahren zumindest des Trajektorien-Abschnitts in der zur Rangierrichtung inversen Rangierrichtung durch das Fahrzeugführungssystem nicht gefahrlos durchgeführt werden kann, so kann dies durch das Fahrzeugführungssystem berücksichtigt werden. Dementsprechend kann hierüber der Fahrer beziehungsweise Nutzer des Fahrzeugs dahingehend in Kenntnis gesetzt werden, dass ein autonomes Durchfahren aktuell beziehungsweise temporär nicht möglich ist. Somit kann in besonderer Art und Weise verhindert werden, dass es zu einem autonomen Durchfahren des zumindest einen Trajektorien-Abschnitts kommt und so beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer in der Umgebung gefährdet werden.
Des Weiteren kann bei der Bestimmung des Beurteilungsergebnisses die aktuell durchfahrene Trajektorie dahingehend beurteilt werden, ob diese durchfahrene Trajektorie durch das Fahrzeugführungssystem autonom durchfahren werden kann und ob das Fahrzeugführungssystem aus Gründen einer Regelgüte, eines systemseitigen Grenzbereichs oder aufgrund anderweitiger elektronischer beziehungsweise digitaler Gründe beeinträchtigt werden könnte. Somit kann verhindert werden, dass eine Trajektorie für das Fahrzeugführungssystem bereitgestellt wird, welches aus systemseitigen Gründen nicht autonom durchfahren werden kann.
Somit kann mithilfe des vorgeschlagenen Verfahrens systemseitig festgelegt werden, ob ein autonomes Durchfahren zumindest des Trajektorien-Abschnitts der Trajektorie durchgeführt werden kann oder nicht. Beispielsweise kann das Beurteilungsergebnis für ein maschinelles Trainieren des Fahrzeugführungssystems bezüglich einer potentiellen Möglichkeit eines autonomen Durchfahrens einer speziellen Trajektorie verwendet werden. Beispielsweise können mithilfe des vorgeschlagenen Verfahrens der Nutzer des Fahrzeugs und/oder das Fahrzeugführungssystem bereits beim manuellen Durchfahren der Trajektorie unterstützen. Somit kann für das spätere potentielle autonome Durchfahren der zuvor manuell durchgeführten Trajektorie eine vorteilhafte Startposition für das autonome Durchfahren der Trajektorie bereitgestellt werden, sodass die später folgende autonome Fahrt effizienter durchgeführt werden kann.
Beispielsweise handelt es sich bei dem Fahrzeugführungssystem um ein elektronisches Assistenzsystem des Fahrzeugs. Speziell handelt es sich bei dem Fahrzeugführungssystem um einen „Reversing-Assistent“ beziehungsweise um ein Reversing-Assistent-System. Bei einem solchen Reversing- Assist-System fährt zunächst der Fahrer des Fahrzeugs beispielsweise bei einer Vorwärtsfahrt eine Trajektorie ab, die er danach assistiert rückwärts wieder durch das System abfahren kann. Hierbei kann der Fahrer beziehungsweise der Benutzer bei einer Vorwärtsfahrt, wie beispielsweise einem Einparkvorgang, manuell die Trajektorie abfahren. Hierbei kann mithilfe der erfassten Informationen eine Soll-Trajektorie beziehungsweise Referenz-Trajektorie beziehungsweise prädizierte Trajektorie beziehungsweise Vorhersage- Trajektorie durch die Auswerteeinheit, insbesondere eine elektronische Auswerteeinheit, prädiziert beziehungsweise vorhergesagt werden. Somit kann kontinuierlich während des manuellen Befahrens der Trajektorie eine Vorausplanung beziehungsweise eine vorausschauende Bahnplanung beziehungsweise eine Vorhersage systemseitig getroffen werden. Dies kann beispielsweise kontinuierlich mit der aktuell durchfahrenen Trajektorie verglichen werden, sodass ein systemseitiger Soll-Ist-Vergleich durchgeführt wird.
Speziell kann mithilfe der Auswerteeinheit überprüft werden, ob es zu, insbesondere gefährlichen, Abweichungen beziehungsweise Diskrepanzen zwischen der Soll-Trajektorie und der Ist-Trajektorie kommt beziehungsweise vorausschauend kommen kann. Beispielsweise kann es bei einer Abweichung zwischen der Soll-Trajektorie und der aktuell durchfahrenen Trajektorie als Ist-Trajektorie beispielsweise zu Kollisionen mit Objekten in der Umgebung des Fahrzeuges, wie andere Verkehrsteilnehmer oder Gegenständen, kommen. Dies kann durch das vorgeschlagene Verfahren verbessert und insbesondere optimiert werden.
Mit anderen Worten ausgedrückt kann mithilfe des Beurteilungsergebnisses vorausschauend schon bei der Vorwärtsfahrt beziehungsweise bei dem manuellen Durchfahren der Trajektorie eine effiziente beziehungsweise optimale Fahrtrajektorie für die spätere beziehungsweise nachfolgende Rückwärtsfahrt beziehungsweise das autonome Durchfahren des Trajektorien- Abschnitts bestimmt werden. Hierbei können Faktoren wie Kollisionsfreiheit, Einfachheit der Fahrmanöver und Sicherheitsabstände zu allen Seiten in der Umgebung des Fahrzeuges berücksichtigt werden.
Insbesondere erfolgt das Bewegen des Fahrzeugs entlang der Trajektorie beziehungsweise eines Streckenabschnitts beziehungsweise einer Route beziehungsweise einer Fahrstrecke manuell durch den Nutzer beziehungsweise Fahrer des Fahrzeugs. Bei der Trajektorie kann es sich also um einen Bewegungspfad während des Durchfahrens beziehungsweise während des Rangiervorgangs handeln. Bei dem Rangiervorgang kann es sich beispielsweise um einen Einparkvorgang, Parkvorgang, Ausparkvorgang, Durchfahren einer Engstelle oder um ein langsames Fahren handeln. Insbesondere erfolgt der Rangiervorgang mit einer Geschwindigkeit von maximal 10 km/h, insbesondere 15 km/h, speziell maximal 30 km/h. Insbesondere kann der Rangiervorgang mit Schrittgeschwindigkeit erfolgen.
Bei dem Trajektorien-Abschnitt handelt es sich beispielsweise um einen Streckenabschnitt beziehungsweise einen Bewegungspfadabschnitt der Trajektorie. Sollte es sich beispielsweise bei der Rangierrichtung um eine Vorwärtseinparkrichtung in eine Parklücke handeln, so ist unter der inversen Rangierrichtung eine Rückwärtseinparkrichtung zu verstehen. Beispielsweise kann also in der Rangierrichtung ein manuelles Einparken durch den Nutzer in die Parklücke durchgeführt werden. Bei einem möglichen autonomen Durchfahren in der inversen Rangierrichtung kann es sich also um ein autonomes Ausparken des geparkten Fahrzeugs handeln.
Insbesondere kann ein potentielles autonomes Durchfahren des zumindest einen Trajektorien- Abschnitts zeitlich nachfolgend hinsichtlich des Durchfahrens der Trajektorie erfolgen. Somit erfolgt das autonome Durchfahren der Trajektorie in der zur Rangierrichtung inversen Rangierrichtung zeitlich nachfolgend beziehungsweise zeitlich später hinsichtlich des Rangiervorgangs.
Beispielsweise können das Prädizieren der Soll-Trajektorie und das Durchführen des Vergleichs der durchfahrenen Trajektorie mit der prädizierten Soll-Trajektorie kontinuierlich und somit bereits während des Rangiervorgangs erfolgen. Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrzeug um einen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder um ein Fahrzeug-Anhänger-Gespann handeln.
Mithilfe der insbesondere elektronischen Erfassungseinrichtung kann der vor dem Fahrzeug liegende Umgebungsbereich beziehungsweise der vorausliegende Streckenbereich erfasst beziehungsweise aufgezeichnet werden. Beispielsweise kann es sich bei der Erfassungseinrichtung um ein Erfassungssystem, Sensorsystem, Radarsystem, Kamerasystem oder eine Erfassungseinheit handeln. Insbesondere kann beispielsweise die Erfassungseinrichtung mehrere einzelne Erfassungseinheiten aufweisen, welche verteilt am Fahrzeug angeordnet sind. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung eine kamerabasierte und eine sensorbasierte beziehungsweise radarbasierte Einheit aufweisen.
Die durchfahrene Trajektorie kann mit der Erfassungseinrichtung oder mit einer dazu separaten Erfassungseinheit zumindest anteilig erfasst werden.
In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass abhängig von dem bereitgestellten Beurteilungsergebnis zumindest ein Warnhinweis generiert wird, wobei der zumindest eine Warnhinweis in dem Fahrzeug akustisch, optisch und/oder haptisch ausgegeben wird. Zusätzlich oder anstatt können abhängig von dem Beurteilungsergebnis neben dem zumindest einen Warnhinweis weitere Warnhinweise generiert werden, wobei der zumindest eine Warnhinweis und die weiteren Warnhinweise in einer kaskadierten Reihenfolge im Fahrzeug ausgegeben werden können. Dadurch kann während des Rangiervorgangs oder unmittelbar nach dem Rangiervorgang dem Nutzer mitgeteilt werden, dass beispielsweise ein autonomes Durchfahren durch das Fahrzeugführungssystem nicht möglich ist oder dass dieses zumindest nur eingeschränkt möglich ist. Beispielsweise kann mithilfe des Warnhinweises ausgegeben werden, dass eine Reversing-Funktion des Fahrzeugführungssystems nur teilweise oder eingeschränkt zur Verfügung steht. Im „Worst Gase“ kann dem Nutzer ein Warnhinweis ausgegeben werden, dass ein autonomes Durchfahren mithilfe des Fahrzeugführungssystems nicht möglich ist und somit nicht zur Verfügung steht.
Beispielsweise können die Warnhinweise auf einem Head-up-Display oder einer anderweitigen Displayeinheit im Fahrzeug dem Nutzer visuell ausgegeben werden, sodass dort beispielsweise neben der aktuell durchfahrenen Trajektorie die prädizierte Soll-Trajektorie visuell dargestellt wird, sodass beispielsweise der Nutzer anhand der prädizierten Soll-Trajektorie sein Fahrverhalten beziehungsweise sein aktuelles manuelles Durchfahren der Trajektorie anpassen beziehungsweise verändern kann. Beispielsweise kann der zumindest eine Warnhinweis oder mehrere Warnhinweise dem Nutzer über eine Ausgabeeinheit im Fahrzeug und/oder einer Ausgabeeinheit eines mobilen Endgeräts des Nutzers akustisch, optisch und/oder haptisch ausgegeben werden. Beispielsweise kann in Abhängigkeit von dem Warnhinweis eine haptische Rückmeldung dem Nutzer beispielsweise über ein Lenkelement beziehungsweise ein Lenkrad ausgegeben werden. Somit kann der Nutzer durch eine Vibration des Lenkrads hinsichtlich des Beurteilungsergebnisses informiert werden.
Durch eine mögliche kaskadierte Reihenfolge der Warnhinweise können dem Nutzer in Abhängigkeit von dem Vergleich zwischen der Soll-Trajektorie und der Ist-Trajektorie und insbesondere in Abhängigkeit von dem Beurteilungsergebnis Vorwarnungen ausgegeben werden. Somit kann der Nutzer bereits frühzeitig darüber informiert werden, dass beispielsweise die aktuell befahrene Trajektorie eine kritische Abweichung zu der Soll-Trajektorie aufweist beziehungsweise aufweisen kann. Somit können Gegenmaßnahmen frühzeitig durchgeführt werden, um ein potentielles autonomes Durchfahren zu ermöglichen.
Dabei können insbesondere die Warnhinweise in einer vorgegebenen kaskadierten Reihenfolge ausgegeben werden, sodass zunächst eine leichtere beziehungsweise sanftere Warnung ausgegeben wird, bis zu einem späteren Zeitpunkt eine starke, insbesondere eine intensive, Warnung dem Nutzer ausgegeben wird.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass dem Nutzer mit dem zumindest einen Warnhinweis eine Handlungsempfehlung ausgegeben wird, mit welcher dem Nutzer ein Anpassen des manuellen Durchfahrens der Trajektorie vorgeschlagen wird. Somit kann mithilfe der Handlungsempfehlung während des manuellen Durchfahrens der Trajektorie der Nutzer angeleitet beziehungsweise instruiert werden, sodass ein autonomes Durchfahren später durch das Fahrzeugführungssystem durchgeführt werden kann. Mithilfe der Handlungsempfehlung kann also der Nutzer das manuelle Durchfahren der Trajektorie während des Rangiervorgangs anpassen beziehungsweise adaptieren. Beispielsweise kann mittels der Handlungsempfehlung dem Nutzer ausgegeben beziehungsweise signalisiert werden, wie er das Fahrzeug beispielsweise lenken soll. Somit können hier beispielsweise dem Nutzer aktuelle Empfehlungen für das Einschlagen des Lenkrads gegeben werden, sodass eine Korrektur der aktuell durchfahrenen Trajektorie hinsichtlich der prädizierten Soll-Trajektorie vorgenommen werden kann. Somit kann beispielsweise dem Nutzer ausgegeben werden, ob er beispielsweise weiter nach links oder weiter nach rechts lenken sollte, um die aktuell durchfahrene Trajektorie an die Soll-Trajektorie anzupassen.
In einem Ausführungsbeispiel ist des Weiteren vorgesehen, dass zumindest eine Information eines Zielorts des Rangiervorgangs der Auswerteeinheit bereitgestellt wird, wobei die zumindest eine Information des Zielorts bei dem Prädizieren der Soll-Trajektorie berücksichtigt wird. Zusätzlich oder anstatt kann zumindest ein bereits zurückgelegter Trajektorien-Abschnitt der durchfahrenen Trajektorie bei dem Prädizieren der Soll-Trajektorie berücksichtigt werden. Durch die zumindest eine Information bezüglich des Zielorts kann eine effiziente und insbesondere genaue beziehungsweise präzise Bestimmung der Soll-Trajektorie erfolgen. Neben den Umgebungsinformationen beziehungsweise den vorausliegenden Streckeninformationen benötigt die elektronische Auswerteeinheit Informationen bezüglich des Zielorts beziehungsweise der Endposition des Rangiervorgangs, sodass eine effiziente und verbesserte Prädiktion der Soll-Trajektorie erfolgen kann.
Beispielsweise kann die Information des Zielorts der Auswerteeinheit über anderweitige Fahrzeugsysteme, beispielsweise Navigationssysteme, übermittelt beziehungsweise bereitgestellt werden. Insbesondere kann beispielsweise der Nutzer über eine Eingabeeinheit im Fahrzeug den Zielort vorgeben. Insbesondere handelt es sich bei der Information des Zielorts um das Ziel des Rangiervorgangs, welcher wiederum für das nachfolgende autonome Durchfahren als Ausgangspunkt beziehungsweise Startpunkt des inversen Rangierens ist. Insbesondere kann die zumindest eine Information des Zielorts eine globale Position, insbesondere eine GPS-Position, des Zielorts umfassen.
Des Weiteren können mit der Information des Zielorts beispielsweise die örtlichen Gegebenheiten des Zielorts, Hindernisse in der Umgebung des Zielorts, Straßeneigenschaften bezüglich des Zielorts oder eine Einfahrtstopografie in den Zielort bereitgestellt werden. Beispielsweise kann es sich bei dem Zielort um den Parkbereich beziehungsweise Parkplatz handeln, wenn es sich bei dem Rangiervorgang um einen Einparkvorgang handelt.
Des Weiteren können der Auswerteeinheit Informationen bezüglich des bereits zurückgelegten Trajektorien-Abschnitts zur Verfügung gestellt werden. Somit weist die Auswerteeinheit Informationen zu dem vorausliegenden Umgebungsbereich beziehungsweise Strecken be re ich, den Zielort und die bereits zurückgelegte Fahrstrecke beziehungsweise zurückgelegte Trajektorie auf. Diese Informationen dienen dazu, eine verbesserte beziehungsweise detaillierte beziehungsweise informationserweiterte Soll-Trajektorie vorherzusagen beziehungsweise prädizieren zu können. Dies ist besonders von Vorteil für den späteren beziehungsweise aktuell durchgeführten Soll-Ist-Vergleich bezüglich der Trajektorien.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass bei dem Vergleich in der durchfahrenen Trajektorie als Hilfstrajektorie zumindest mit der prädizierten Soll-Trajektorie eine Abweichung zwischen der durchfahrenen Trajektorie und der Soll-Trajektorie bestimmt wird, wobei die Abweichung bei dem Bestimmen des Beurteilungsergebnisses berücksichtigt wird. Somit kann hier ein Soll-Ist-Vergleich systemseitig durch die Auswerteeinheit erfolgen, wobei ein Ergebnis des Vergleichs für das Bestimmen des Beurteilungsergebnisses verwendet werden kann. Dabei kann insbesondere die prädizierte Soll-Trajektorie mit der durchfahrenen Trajektorie verglichen beziehungsweise abgeglichen werden, sodass beispielsweise eine Abweichung, insbesondere eine Abweichung des Verlaufs der durchfahrenen Trajektorie zu der Soll-Trajektorie beziehungsweise eine Referenz-Trajektorie, bestimmt werden kann. Diese Abweichung beziehungsweise ein Maß der Abweichung beziehungsweise eine Höhe der Abweichung kann durch die Auswerteeinheit bestimmt werden und bei dem Beurteilungsergebnis berücksichtigt werden. Je höher beispielsweise die Abweichung ist, desto kritischer ist die aktuell durchfahrene Trajektorie, sodass ein autonomes Durchfahren in der inversen Rangierrichtung durch das Fahrzeugführungssystem nicht möglich sein kann.
In einem Ausführungsbeispiel ist des Weiteren vorgesehen, dass abhängig von dem Vergleich der durchfahrenen Trajektorie als Ist-Trajektorie zumindest mit der prädizierten Soll-Trajektorie eine Lenkeigenschaft eines Lenkelements des Fahrzeugs für ein manuelles Betätigen des Lenkelements angepasst wird, wodurch der Nutzer beim manuellen Betätigen des Lenkelements eine haptische Rückmeldung betreffend den Vergleich erfährt. Beispielsweise kann hierbei vorgegeben werden, inwieweit der Nutzer das Lenken lenkt beziehungsweise das Lenkrad in dem Bereich einer jeweiligen maximalen Stellung, also einer linksseitigen oder einer rechtsseitigen maximalen Stellung des Lenkrads, bewegen beziehungsweise betätigen kann. Somit kann insbesondere mithilfe der Lenkeigenschaft des Lenkelements beispielsweise ein Winkelbereich beziehungsweise ein Einschlagsbereich festgelegt werden, mit welchem der Nutzer das Lenkelement betätigen beziehungsweise einstellen kann beziehungsweise darf. Sollte der Nutzer beim manuellen Betätigen das Lenkelement in eine Stellung bringen, bei welcher die aktuell befahrene Trajektorie nicht mit der Soll-Trajektorie konform ist, so kann durch haptische Rückmeldung, also beispielsweise Vibration des Lenkelements beziehungsweise des Lenkrads, der Nutzer darüber informiert werden, dass es sich nun in einer kritischen Stellung beziehungsweise einem kritischen Bereich bezüglich des Einschlags des Lenkelements befindet. Dadurch kann der Nutzer während des Durchfahrens der Trajektorie Eingriffe beziehungsweise Betätigungseingriffe in das Fahrverhalten des Fahrzeugs während des Rangiervorgangs ausüben, sodass die gefahrene Trajektorie beispielsweise an die Soll- Trajektorie angepasst werden kann.
Beispielsweise kann in Abhängigkeit von dem durchgeführten Vergleich der Trajektorien der Nutzer beziehungsweise Fahrer beim manuellen Durchfahren der Trajektorie mittels Zusatzlenkmomenten hinsichtlich des Lenkelements unterstützt werden, um auf die prädizierte Soll-Trajektorie für ein potentielles autonomes Durchfahren zu gelangen beziehungsweise zu bleiben. Hierbei können beispielsweise haptische Rückmeldungen wie zum Beispiel Lenkradvibrationen zum Anzeigen von Umlenkmomenten oder optimalen Lenkeinschlägen ausgegeben werden. Des Weiteren kann das Lenkelement mit einem leichten Gegenmoment beaufschlagt werden, sodass das Lenkelement in einem bestimmten Lenkbereich schwergängiger wird, sodass der Fahrer die nahende Grenze des Regelbereichs spürt. Des Weiteren kann beispielsweise eine Begrenzung des Lenkeinschlags durch ein starkes Gegenmoment bei Erreichen eines kritischen Bereichs bezüglich der durchfahrenen Trajektorie hinsichtlich der Soll-Trajektorie eingestellt werden.
In einem Ausführungsbeispiel ist des Weiteren vorgesehen, dass mit der Auswerteeinheit der vor dem Fahrzeug liegende Umgebungsbereich für das Prädizieren der Soll-Trajektorie im Hinblick auf einen Straßenverlauf, eine Streckenführung, eine Fahrbahneigenschaft, andere Verkehrsteilnehmer, Hindernisse, Kollisionsobjekte und/oder Verkehrszeichen analysiert werden. Anhand dieser nicht abschließend zu verstehenden Möglichkeiten bezüglich des vorausliegenden Umgebungsbereichs kann die Auswerteeinheit die Soll-Trajektorie besser und insbesondere genauer Vorhersagen. Insbesondere können weitere Informationen bezüglich des Umgebungsbereichs und insbesondere bezüglich des vorausliegenden Strecken Verlaufs berücksichtigt werden. Hierzu kann der Umgebungsbereich mithilfe der Erfassungseinrichtung kontinuierlich erfasst und somit analysiert werden. Beispielsweise kann das Fahrzeug eine Frontkamera beziehungsweise eine an der Fahrzeugfront angebrachte Erfassungseinrichtung aufweisen, mit welcher der vorausliegende Umgebungsbereich erfasst werden kann.
Zusätzlich oder anstatt kann das Fahrzeug beispielsweise in einem jeweiligen Bereich einer Fahrzeugecke des Fahrzeugs eine Radareinheit beziehungsweise einen Radarsensor aufweisen. Somit kann das Fahrzeug beispielsweise an seinen jeweiligen Fahrzeugecken, also an den vier Außenecken, einen Ecksensor beziehungsweise einen Eckradar aufweisen. Bei diesen Radarsensoren kann es sich beispielsweise um einen Nanoradar handeln. Dabei können beispielsweise entweder „Nanoradar Low Mono-Mode“ oder „Nanoradar High Multi- Mode“ verwendet werden. Diese als Eckradar beispielsweise ausgebildeten Radarsensoren können beispielsweise eine Erfassungsreichweite zwischen 15 Metern und 90 Metern, insbesondere im Bereich von 70 Metern, aufweisen. Die Multi-Mode-Ausgestaltung kann einen ersten Abdeckungsbereich mit einer Erfassungsreichweite von 70 Metern und Öffnungswinkel beziehungsweise Winkelbereich von 160 Grad und einen zweiten Abdeckungsbereich beziehungsweise Erfassungsbereich mit einer Erfassungsreichweite von 160 Metern und einem Öffnungswinkel von 30 Grad aufweisen. Beispielsweise können die verwendeten Eckradare an den Ecken des Fahrzeuges eine Winkelabdeckung in Azimut von +/- 80 Grad oder +/- 15 Grad aufweisen. Die Winkelabdeckung in Elavation kann beispielsweise +/- 40 Grad oder +/- 15 Grad aufweisen.
Insbesondere kann der Umgebungsbereich permanent, insbesondere kontinuierlich, mit der Erfassungseinrichtung erfasst werden. Insbesondere bei einem Einparkvorgang als Rangiervorgang können Informationen bezüglich der Parklücke beziehungsweise des Parkplatzes erfasst werden. Dabei kann beispielsweise eine Parkplatzausrichtung und/oder ein Parkplatzmaß zusätzlich bei der Bestimmung des Beurteilungsergebnisses berücksichtigt werden. Sollte hierbei beispielsweise anhand der Umgebungsinformationen systemseitig festgestellt werden, dass Schwierigkeiten für das autonome Durchfahren eintreten können, so kann dies wiederum bei dem Beurteilen beziehungsweise Bestimmen des Beurteilungsergebnisses berücksichtigt werden und dem System und insbesondere dem Nutzer mitgeteilt werden. Insbesondere kann während des Durchfahrens der Trajektorie eine Rundumerfassung der Umgebung des Fahrzeuges erfolgen.
Beispielsweise kann es sich bei der Erfassungseinrichtung um ein Umfeldsensorsystem handeln.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugführungssystems eines Fahrzeugs, wobei Bewegungen des Fahrzeugs mit einem Verfahren nach dem vorherigen Aspekt oder einer vorteilhaften Weiterbildung daraus bewertet werden. Abhängig von dem bereitgestellten Beurteilungsergebnis wird zumindest ein Trajektorien-Abschnitt der Trajektorie in der zur Rangierrichtung inversen Rangierrichtung mit dem Fahrzeug autonom durch das Fahrzeugführungssystem geführt durchfahren. Die Ausführungen bezüglich des vorherigen Aspekts können vorteilhaft für das soeben geschilderte Verfahren verwendet werden. Somit kann das Fahrzeugführungssystem besonders effizient betrieben werden. Das Beurteilungsergebnis kann also beispielsweise dem elektronischen Fahrzeugführungssystem über kommunikative Verbindungen bereitgestellt beziehungsweise übermittelt werden. Dementsprechend kann das elektronische Fahrzeugführungssystem, je nachdem, welche Entscheidung eines Beurteilungsergebnisses getroffen wurde, einen autonomen Fahrmodus aktivieren oder nicht. Dabei können beispielsweise noch Zwischenstufe, wie zumindest teilautonome Zustände, vorgenommen werden.
Insbesondere kann der Rangiervorgang durch den Nutzer des Fahrzeugs als Einparkvorgang in eine Parklücke manuell durchgeführt worden sein. Somit wurde als Rangiervorrichtung eine Vorwärtsfahrtrichtung in eine Parklücke vorgenommen. Mit dem Fahrzeugführungssystem kann anschließend nach dem Rangiervorgang bezüglich des Einparkvorgangs ein zeitlich nachfolgender autonomer Ausparkvorgang in inverser Rangierrichtung vorgenommen werden. Somit ist als die inverse Rangierrichtung eine Ausparkrichtung, insbesondere eine rückwärtige Ausparkrichtung, aus einem Parkplatz zu verstehen. Dies erfolgt mithilfe des Fahrzeugführungssystems insbesondere vollautonom.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein elektronisches Fahrzeugführungssystem mit einer Auswerteeinheit, wobei das Fahrzeugführungssystem zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Aspekte oder einer vorteilhaften Weiterbildung davon ausgebildet ist. Somit kann mithilfe des elektronischen Fahrzeugführungssystems ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte ausgeführt werden.
Insbesondere kann es sich bei dem elektronischen Fahrzeugführungssystem um ein elektronisches Hilfssystem des Fahrzeugs handeln. Insbesondere kann mithilfe des elektronischen Fahrzeugführungssystems das Fahrzeug zumindest teilautonom, insbesondere vollautonom, gesteuert beziehungsweise betrieben beziehungsweise bewegt werden. Insbesondere handelt es sich bei dem elektronischen Fahrzeugführungssystem um einen Reversing-Assist.
Unter einem elektronischen Fahrzeugführungssystem kann ein elektronisches System verstanden werden, das dazu eingerichtet ist, ein Fahrzeug vollautomatisch oder vollautonom zu führen, insbesondere wo kein Eingriff in eine Steuerung durch einen Fahrer erforderlich ist. Das Fahrzeug führt alle erforderlichen Funktionen, wie Lenken, Bremsen und/oder Beschleunigungsmanöver, die Beobachtung und Erfassung des Straßenverkehrs sowie entsprechende Reaktionen, automatisch durch. Insbesondere kann das elektronische Fahrzeugführungssystem einen vollautomatischen oder vollautonomen Fahrmodus des Kraftfahrzeugs nach Stufe 5 der Klassifizierung gemäß SAE J3016 implementieren. Unter einem elektronischen Fahrzeugführungssystem kann ein Fahrerassistenzsystem verstanden werden, welches den Fahrer beim teilweise automatisierten oder teilautonomen Fahren unterstützt. Insbesondere kann das elektronische Fahrzeugführungssystem einen teilweise automatisierten oder teilautonomen Fahrmodus nach den Stufen 1 bis 4 gemäß SAE J3016- Klassifzierung implementieren.
Die wenigstens teilweise automatische Fahrzeugführung kann es daher beinhalten, das Fahrzeug gemäß einem vollautomatischen oder teilautonomen Fahrmodus der Stufe 5 zu führen. Die wenigstens teilweise automatische Fahrzeugführung kann auch beinhalten, das Fahrzeug gemäß einem teilweise automatisierten oder teilautonomen Fahrmodus nach den Stufen 1 bis 4 zu führen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugführungssystem nach dem vorherigen Aspekt oder einer vorteilhaften Weiterbildung daraus.
Insbesondere kann es sich bei dem Fahrzeug um ein hochautomatisiertes Fahrzeug handeln. Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrzeug um ein zumindest teilautonom, speziell vollautonom, betreibbares Fahrzeug handeln. Insbesondere handelt es sich bei dem Fahrzeug um einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen oder Kraftwagen.
Insbesondere kann das Fahrzeug einen Anhänger aufweisen, sodass es sich bei dem Fahrzeug um ein Fahrzeug-Anhänger-Gespann handeln kann.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele beziehungsweise Ausführungsformen eines Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausführungsbeispiele der anderen Aspekte anzusehen. Dies gilt in umgekehrter Art und Weise ebenfalls.
Für Anwendungsfälle oder Anwendungssituationen, die sich bei dem Verfahren ergeben können und die hier nicht explizit beschrieben sind, kann vorgesehen sein, dass gemäß dem Verfahren eine Fehlermeldung und/oder eine Aufforderung zur Eingabe einer Nutzerrückmeldung ausgegeben und/oder eine Standardeinstellung und/oder ein vorbestimmter Initialzustand eingestellt wird.
Weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs folgen unmittelbar aus den verschiedenen Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verfahren und umgekehrt. Insbesondere lassen sich einzelne Merkmale und entsprechende Erläuterungen bezüglich der verschiedenen Ausführungsformen zu den erfindungsgemäßen Verfahren analog auf entsprechende Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems und des Fahrzeugs übertragen. Insbesondere sind das erfindungsgemäße elektronische Fahrzeugführungssystem und das erfindungsgemäße Fahrzeug zum Durchführen eines der erfindungsgemäßen Verfahren ausgebildet oder programmiert. Insbesondere führt das erfindungsgemäße elektronische Fahrzeugführungssystem oder das Fahrzeug das erfindungsgemäße Verfahren durch.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, welches ein elektronisches Fahrzeugführungssystem aufweist, bei Durchfahren einer Trajektorie;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel ausgehend von Fig.1 , bei welchem ein Umgebungsbereich beim Rangiervorgang mittels einer Erfassungseinrichtung erfasst wird; und
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel ausgehend von Fig.2, wobei eine aktuelle Trajektorie des Fahrzeugs mit einer Soll-Trajektorie verglichen wird.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den nachfolgenden Fig. werden Ausführungsbeispiele bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bewerten von Bewegungen eines Fahrzeugs und zu dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugführungssystems erläutert.
In der Fig. 1 ist als denkbares Ausführungsbeispiel ein Fahrzeug 1 dargestellt, bei welchem es sich hier beispielsweise um ein Fahrzeug-Anhänger-Gespann mit einem Anhänger 2 handelt.
In anderen Ausführungsbeispielen kann das Fahrzeug 1 als Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Omnibus, Personentransportmittel, Gütertransportmittel, Lieferwagen, Paketzustellungsfahrzeug oder Handwerkerfahrzeug ausgebildet sein. Somit ist dieses dargestellte Ausführungsbeispiel in der Fig. 1 eines von vielen Ausgestaltungsformen des Fahrzeugs 1 und somit des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In der Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Straßenkarte dargestellt, wobei hier beispielsweise das Fahrzeug 1 in eine Seitenstraße, Sackgasse oder beispielsweise in eine Hofeinfahrt einfahren möchte.
Das Fahrzeug 1 kann beispielsweise ein elektronisches Fahrzeugführungssystem 3 aufweisen. Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrzeugführungssystem 3 um ein elektronisches System wie ein Fahrerassistenzsystem handeln. Dies kann beispielsweise ein Reversing-Assist-System sein. Dieses dient beispielsweise dazu, um anschließend zu einem manuellen Einparkvorgang einen dazu inversen und insbesondere autonomen Ausparkvorgang durchzuführen. Somit dient beispielsweise das Fahrzeugführungssystem 3 dazu, um bei einem Einparkvorgang einen Nutzer 4 des Fahrzeugs 1 beim Einparken als auch beim Ausparken zu unterstützen beziehungsweise zu assistieren.
Insbesondere ist in diesem denkbaren Ausführungsbeispiel der Fig. 1 das Fahrzeug 1 zunächst an einer Hauptstraße 5 positioniert und biegt bezüglich der Hauptstraße 5 in eine dazu optionale senkrechte Nebenstraße 6 ein, um an einem Zielort 7 zu parken. Bei dem Zielort 7 kann es sich beispielsweise um einen Parkplatz, Parkbucht, Hofeinfahrt oder um eine anderweitige Abstellmöglichkeit für das Fahrzeug 1 handeln. Zunächst kann das Fahrzeug 1 entlang einer Trajektorie 8 bei einem Rangiervorgang 9 des Fahrzeugs 1 gesteuert werden. Dies kann durch den Nutzer 4 manuell erfolgen. Somit steuert beziehungsweise lenkt der Nutzer 4 das Fahrzeug 1 während des Rangiervorgangs 9 manuell. Somit erfolgt hier beispielsweise als ein Rangiervorgang 9 ein Einparkvorgang von der Hauptstraße 5 über die Nebenstraße 6 in den Zielort 7 beziehungsweise in den Parkplatz. Während des Durchfahrens der Trajektorie 8 kann beispielsweise mit Erfassungseinheiten, Sensoren oder Sensorsystemen die durchfahrene Trajektorie 8 zumindest anteilig, insbesondere vollständig, erfasst beziehungsweise aufgezeichnet werden.
Insbesondere ist bei einem Durchfahren der Trajektorie 8 des Fahrzeugs 1 mit dem Anhänger 2, aber auch ohne den Anhänger 2, vorteilhaft, wenn die Trajektorie 8 derart durchfahren wird, dass ein anschließendes Ausparken, insbesondere ein Rückwärtsausparken, von dem Zielort 7 einfach und problemlos durchgeführt werden kann. Hierzu kann wiederum das Fahrzeugführungssystem 3 anschließend verwendet werden. Daher ist es vorteilhaft, wenn während des manuellen Durchfahrens der Trajektorie 8 der Nutzer 4 beim Steuern beziehungsweise Lenken des Fahrzeugs 1 unterstützt beziehungsweise assistiert beziehungsweise angeleitet wird.
Entsprechend kann während des manuellen Durchfahrens der Trajektorie 8 in Abständen oder kontinuierlich ein vor dem Fahrzeug 1 liegender Umgebungsbereich 10 (vergleiche Fig. 2) mit einer Erfassungseinrichtung 11 erfasst werden. Insbesondere wird hierbei der vor dem Fahrzeug 1 liegende Streckenabschnitt beziehungsweise Streckenverlauf beziehungsweise ein Verlauf der Nebenstraße 9 und der Bereich des Zielorts 7 erfasst.
Die Erfassungseinrichtung 11 kann als elektronisches Sensorsystem beziehungsweise Umfelderfassungssystem beziehungsweise komplexe Sensoranordnung ausgebildet sein, sodass der Bereich vor dem Fahrzeug 1 möglichst weit und möglichst weitläufig erfasst werden kann. Der erfasste Umgebungsbereich 10 kann beispielsweise mithilfe einer, insbesondere elektronischen, Auswerteeinheit 12 analysiert beziehungsweise beurteilt werden. Dabei erfolgt hierbei eine Analyse hinsichtlich eines Straßenverlaufs, einer Streckenführung, einer Fahrbahneigenschaft, anderer Verkehrsteilnehmer, Hindernisse, Kollisionsobjekte oder Verkehrszeichen. Dies erfolgt deshalb, um vorausschauend eine Bahnplanung beziehungsweise Streckenplanung beziehungsweise Trajektorienplanung durch die Auswerteeinheit 12 durchführen zu können. Somit ist in einem Ausführungsbeispiel denkbar, dass der Nutzer 4 bereits beim Einfahren in die Nebenstraße 6 systemseitig unterstützt wird, da eine vorausschauende Planung beziehungsweise eine vorausschauende Berechnung hinsichtlich des Rangiervorgangs 9 durchgeführt werden kann. Somit kann bereits ausgehend von einem Startpunkt in das Hineinfahren in die Nebenstraße 6 der Nutzer 4 entsprechend angeleitet werden, dass das Fahrzeug 1 eine Trajektorie 8 so durchfährt und auch am Zielort 7 so abgestellt wird, dass das anschließende autonome Ausparken möglichst einfach durchgeführt beziehungsweise realisiert werden kann. Somit kann bereits beim manuellen Durchfahren der Trajektorie 8 der Nutzer 4 systemseitig unterstützt werden. Dies kann insbesondere automatisch erfolgen.
Mithilfe der Auswerteeinheit 12, welche beispielsweise als elektronische Recheneinheit ausgestaltet sein kann, kann eine systemseitige Vorhersage beziehungsweise Prädiktion einer Soll-Trajektorie 13 (vergleiche Fig. 3) beziehungsweise einer Referenz-Trajektorie abhängig von dem erfassten vor dem Fahrzeug 1 liegenden Umgebungsbereich 10 durchgeführt werden. Hierbei erfolgt die Vorhersage der Soll-Trajektorie 13 derart, dass eine optimale Fahrtrajektorie beziehungsweise eine effiziente Fahrtrajektorie für ein späteres Rückwärtsfahren beziehungsweise Ausparken aus dem Zielort 7 wieder zurück zur Hauptstraße 5 gegeben ist.
Dabei kann beispielsweise als mögliche Bedingung durch die Auswerteeinheit berücksichtigt werden, dass es zu keinen Kollisionen kommt, dass einfache Fahrmanöver ausschließlich nötig sind, dass jeweils ein ausreichender Seitenabstand um das Fahrzeug 1 vorliegt, dass keine Verkehrsteilnehmer beeinträchtigt werden und/oder dass keine Objekte in der Umgebung gefährdet werden und/oder dass beispielsweise ein nicht überfahrbarer Bereich, wie beispielsweise ein Gehweg, nicht überfahren wird. Weitere zu berücksichtigende Bedingungen sind ebenfalls denkbar.
Insbesondere kann kontinuierlich während des Durchfahrens der Trajektorie 8 eine ständige Aktualisierung der Prädiktion der Soll-Trajektorie 13 erfolgen. Dabei kann beispielsweise ein Soll-Ist-Vergleich der beiden Trajektorien 8, 13 durchgeführt werden. Dies kann ebenso fortlaufend erfolgen. Somit kann die aktuell durch den Nutzer 4 manuell durchfahrene Trajektorie 8 mit der prädizierten Soll-Trajektorie 13 verglichen werden. In Abhängigkeit von diesem Vergleich kann beispielsweise ein Beurteilungsergebnis bestimmt werden, insbesondere mit der Auswerteeinheit 12, wobei mit diesem Beurteilungsergebnis eine potentielle Möglichkeit eines autonomen Durchfahrens zumindest eines Trajektorienabschnitts 14 der Trajektorie 8 (vergleiche Fig. 3) in einer zur Rangierrichtung 15 des Rangiervorgangs 9 inversen Rangierrichtung 16. Mit anderen Worten wird hier systemseitig beurteilt, ob die manuell durchfahrene Trajektorie 8 des Rangiervorgangs 9 durch das Fahrzeugführungssystem
3 automatisiert beziehungsweise autonom in Rückwärtsrichtung beziehungsweise in inverser Richtung 16 durchfahren werden kann. Dieses Beurteilungsergebnis kann wiederum im Fahrzeugführungssystem 3 als auch dem Nutzer 4 zur Verfügung gestellt werden.
Sollte wiederum festgestellt werden, dass ein autonomes Durchfahren in inverser Rangierrichtung 16 nicht durchgeführt werden kann, so kann entweder dem Nutzer 4 Unterstützungsmaßnahmen beziehungsweise trajektorienverändernde Maßnahmen während des manuellen Durchfahrens zur Verfügung gestellt werden. Im anderen Fall kann dem Nutzer
4 signalisiert werden, dass eine autonome Rangierfunktion beziehungsweise ein autonomer Ausparkvorgang aus dem Zielort 7 mit der durchfahrenen Trajektorie 8 nicht möglich ist. Hierbei kann wiederum ein zumindest teilautomatisierter beziehungsweise teilautonomer Zwischenmodus dem Nutzer 4 als Unterstützungsmaßnahme zur Verfügung gestellt werden oder der Nutzer 4 muss die Trajektorie 8 ebenfalls manuell in der inversen Rangierrichtung 16 durchfahren.
Beispielsweise kann bei dem Vergleichen der Trajektorien 8, 13 miteinander eine, insbesondere mögliche, Abweichung der beiden Trajektorien 8, 13 zueinander durch die Auswerteeinheit 12 bestimmt beziehungsweise festgestellt werden. Eine solche Abweichung ist beispielsweise in der Fig. 3 visualisiert. Je nachdem, wie groß beziehungsweise wie hoch die Abweichung ist, kann eine Dringlichkeit beziehungsweise eine Priorität mit dem Beurteilungsergebnis festgelegt werden. Beispielsweise kann in Abhängigkeit eines vorgegebenen Grenzwerts bezüglich der Abweichung festgelegt werden, ab wann welche Art von Unterstützungsmaßnahme beispielsweise beim manuellen Durchfahren dem Nutzer 4 zur Verfügung gestellt werden. Ebenfalls kann mithilfe eines Grenzwerts festgelegt werden, ab welchem Maß beziehungsweise ab welcher Abweichung ein autonomes Durchfahren in inverser Richtung 16 nicht mehr möglich ist. Hierbei kann beispielsweise abhängig von dem bereitgestellten Beurteilungsergebnis und insbesondere abhängig von der bestimmten Abweichung der Trajektorien 8, 13 zumindest ein Warnhinweis mit der Auswerteeinheit 12 generiert werden, wobei der zumindest eine Warnhinweis in dem Fahrzeug 1 akustisch, optisch und/oder haptisch ausgegeben werden kann. Hierzu kann beispielsweise eine Auswerteeinheit 17 (vergleiche Fig. 3) im Fahrzeug 1 vorgesehen sein. Bei dieser Ausgabeeinheit 17 kann es sich beispielsweise um ein Lautsprechersystem, um eine Anzeigeeinheit und/oder um ein Infotainmentsystem des Fahrzeugs 1 handeln. Ebenfalls denkbar ist, dass der Warnhinweis über ein mobiles Kommunikationsendgerät des Nutzers 4 ausgegeben wird. Ebenso kann hier eine Abstufung der Ausgabe und insbesondere der Dringlichkeit der Warnhinweise vorgenommen werden. Beispielsweise kann in Abhängigkeit von der Abweichung festgelegt werden, dass zunächst eine kaskadierte Warnung mit mehreren Warnhinweisen erfolgt. Je nach Dringlichkeit beziehungsweise Gefahren potential können verschiedene Warnhinweise ausgegeben werden. Somit kann bereits frühzeitig bei Vorliegen einer unkritischen Abweichung, welche aber sich fortlaufend vergrößern könnte, der Nutzer 4 hier frühzeitig darüber informiert werden.
Ebenfalls denkbar ist, dass dem Nutzer 4 mit dem zumindest einen Warnhinweis oder mit den abgestuften Warnhinweisen zumindest eine Handlungsempfehlung ausgegeben wird. Mit der Handlungsempfehlung kann beispielsweise der Nutzer 4 darauf hingewiesen werden, dass er sein Fahrverhalten, Lenkverhalten oder Fahrsteuerungsverhalten ändern sollte, sodass ein autonomes Durchfahren anschließend möglich ist. Somit kann hier beispielsweise über die Ausgabeeinheit 17, wie beispielsweise ein Head-up-Display, der Nutzer 4 angeleitet werden, die aktuell durchfahrene Trajektorie 8 anzupassen, indem er beispielsweise sein Lenkverhalten des Fahrzeugs 1 ändert. Beispielsweise können mithilfe der Ausgabeeinheit 17, welche als Head-up-Display ausgebildet ist, dem Nutzer 4 die beiden Trajektorien 8, 13 und die Abweichung visuell dargestellt werden, sodass der Nutzer 4 erfährt, wie er sein Fahrverhalten anpassen beziehungsweise verändern soll.
Beispielsweise kann mithilfe der Warnhinweise der Nutzer 4 daraufhin hingewiesen werden, dass mit aktuellen Trajektorie 8 ein zu geringer Seitenabstand bezüglich der Fahrbahnbegrenzung vorliegt beziehungsweise vorliegen würde. Dies ist beispielsweise in der Fig. 3 zu sehen. Somit kann mit der Soll-Trajektorie 13 der Nutzer 4 darauf hingewiesen beziehungsweise angeleitet werden, den jeweiligen Seitenabstand zu vergrößern. Durch die Anpassung der Trajektorie 8 als Ist-Trajektorie an die Soll-Trajektorie 13, insbesondere zumindest in dem vorausliegenden Streckenabschnitt des Fahrzeugs 1 , kann die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des Fahrzeugs 1 und insbesondere des Zugfahrzeugs des Anhängers 2 durch ein Ausschwenken des Anhängers 2 reduziert werden. Dies gilt natürlich in anderen Ausführungsbeispielen, auch wenn das Fahrzeug 1 keinen Anhänger 2 aufweist.
Damit die Auswerteeinheit 12 eine möglichst effiziente und insbesondere optimale Soll- Trajektorie 13 berechnen beziehungsweise bestimmen kann, können der Auswerteeinheit 12 Informationen, beziehungsweise zumindest eine Information, des Zielorts 7 zur Verfügung gestellt werden. Dies wiederum können beispielsweise eine globale Position, GPS-Position, ein Umgebungsbereich des Zielorts 7 oder anderweitige mit den Zielort 7 charakteristische Informationen umfassen. Somit weist die Auswerteeinheit 12 beispielsweise ausgehend von dem Startpunkt des manuellen Durchfahrens oder kontinuierlich während des Durchfahrens der Trajektorie 8 den Zielort beziehungsweise die Endposition und kann daraus eine effiziente Vorhersage beziehungsweise Prädiktion der Soll-Trajektorie 13 vornehmen. Des Weiteren denkbar ist, dass der von der jeweiligen aktuellen Position des Fahrzeugs 1 beim manuellen Durchfahren vorliegenden Position der bereits zurückgelegte Trajektorien-Abschnitt der durchfahrenen Trajektorie 8 für das Vorhersagen der Soll-Trajektorie 13 berücksichtigt wird.
Eine weitere mögliche Unterstützungsmaßnahme für den Nutzer 4 während des manuellen Befahrens der Trajektorie ist beispielsweise, dass abhängig von dem Vergleich der durchfahrenen Trajektorie 8 mit der prädizierten Soll-Trajektorie 13 eine Lenkeigenschaft eines Lenkelements beziehungsweise Lenkrads des Fahrzeugs 1 für ein manuelles Betätigen des Lenkelements angepasst wird, wodurch der Nutzer 4 beim manuellen Betätigen des Lenkelements eine haptische Rückmeldung bezüglich des Vergleichs erfährt. Mit anderen Worten ausgedrückt kann beispielsweise anhand der berechneten optimalen Fahrtrajektorie, insbesondere der Soll-Trajektorie 13, bei Abweichung davon durch den Nutzer 4 Zusatzlenkmomente auf die Lenkung beziehungsweise das Lenkelement gegeben werden, um den Nutzer 4 zu unterstützen. So kann die optimale Trajektorie für die spätere möglichst einfache Rückwärtsfahrt erreicht werden. Beispielsweise kann in Abhängigkeit von dem Vergleich der Trajektorien 8, 13 eine haptische Rückmeldung über das Lenkelement dem Nutzer 4 ausgegeben beziehungsweise bereitgestellt werden. Durch eine Lenkradvibration kann dem Nutzer 4 signalisiert werden, dass ein Umlenkmoment oder ein Lenkeinschlag in die andere Lenkstellung nötig wäre. Des Weiteren kann die Lenkeigenschaft des Lenkelements schwergängiger eingestellt werden, sodass der Nutzer 4 eine nahende Grenze des Regelbereichs wahrnimmt. Des Weiteren kann der Lenkeinschlag beziehungsweise der maximale Lenkwinkel für das manuelle Betätigen begrenzt werden, sodass der Nutzer 4 gar nicht die Möglichkeit hat, in einen gefährlichen Bereich hinsichtlich der Trajektorie 8 zu fahren. Des Weiteren kann natürlich optional vorgesehen sein, dass aufgrund von Gegebenheiten die aktuell befahrene Trajektorie 8 nicht verändert werden kann. Hierbei kann der Nutzer 4 über eine entsprechende Eingabe die Auswerteeinheit 12 und das Fahrzeugführungssystem 3 darüber informieren.
Des Weiteren kann in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass mithilfe der Erfassungseinrichtung 11 der vor dem Fahrzeug 1 liegende Umgebungsbereich 11 möglichst weitflächig beziehungsweise großflächig erfasst wird. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung 11 verschiedene Sensoren beziehungsweise Einheiten beziehungsweise Sensoreinheiten aufweisen. Diese können beispielsweise verteilt am Fahrzeug 1 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung 11 jeweils an den Ecken des Fahrzeugs 1 angeordnet sein, sodass beispielsweise verschiedene mehrere Erfassungsbereiche 18 (vergleiche Fig. 2) vorliegen, um möglichst vollständig den Umgebungsbereich erfassen beziehungsweise detektieren zu können.
Des Weiteren kann nach Beendigung des manuellen Durchfahrens der Trajektorie 8 und beim Erreichen des Zielorts 7 zeitlich später beziehungsweise nachfolgend mithilfe des Fahrzeugführungssystems 3 abhängig von dem bereitgestellten Beurteilungsergebnis zumindest ein Trajektorienabschnitt 14 beziehungsweise die Trajektorie 8 in der zu rangierenden Richtung 15 inverser Rangierrichtung 16 autonom durchfahren werden. Hierbei kann während des autonomen Durchfahrens mithilfe der Erfassungseinrichtung 11 kontinuierlich wiederum der Umgebungsbereich 10 detektiert beziehungsweise erfasst werden, um bei unvorhersehbaren neuen Gegebenheiten entsprechend reagieren zu können.
Bezugszeichenliste
Fahrzeug
Anhänger
Fahrzeugführungssystem Nutzer
Hauptstraße
Nebenstraße
Zielort
T rajektorie
Rangiervorgang
Umgebungsbereich
Erfassungseinrichtung
Auswerteeinheit
Soll-Trajektorie
T rajektorienabschnitt
Rangierrichtung inverse Rangierrichtung
Ausgabeeinheit Erfassungsbereiche

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Bewerten von Bewegungen eines Fahrzeugs (1), wobei folgende Schritte durchgeführt werden:
- Bewegen des Fahrzeugs (1) entlang einer Trajektorie (8) bei einem Rangiervorgang (9) des Fahrzeugs (1), wobei die Trajektorie (8) durch einen Nutzer (4) des Fahrzeugs (1) manuell durchfahren wird;
- zumindest anteiliges Erfassen der durchfahrenen Trajektorie (8);
- Erfassen eines vor dem Fahrzeug (1) liegenden Umgebungsbereichs (10) beim Durchfahren der Trajektorie (8) mit einer Erfassungseinrichtung (11);
- Prädizieren einer Soll-Trajektorie (13) zumindest abhängig von dem erfassten vor dem Fahrzeug (1) liegenden Umgebungsbereich (10) durch eine Auswerteeinheit (12);
- Vergleichen der durchfahrenen Trajektorie (8) als Ist-Trajektorie zumindest mit der prädizierten Soll-Trajektorie (13) durch die Auswerteeinheit (12);
- Bestimmen eines Beurteilungsergebnisses mit der Auswerteeinheit (12) zumindest abhängig von dem Vergleich, wobei mit dem Beurteilungsergebnis eine potentielle Möglichkeit eines autonomen Durchfahrens zumindest eines Trajektorien-Abschnitts (14) der Trajektorie (8) in einer zur Rangierrichtung (15) inversen Rangierrichtung (16) beurteilt wird;
- Bereitstellen des Beurteilungsergebnisses an ein Fahrzeugführungssystem (3) des Fahrzeugs (1). Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von dem bereitgestellten Beurteilungsergebnis zumindest ein Warnhinweis generiert wird, wobei der zumindest eine Warnhinweis in dem Fahrzeug (1) akustisch, optisch und/oder haptisch ausgegeben wird, insbesondere abhängig von dem Beurteilungsergebnis neben dem zumindest einen Warnhinweis weitere Warnhinweise generiert werden, wobei der zumindest eine Warnhinweis und die weiteren Warnhinweise in einer kaskadierten Reihenfolge im Fahrzeug ausgegeben werden. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Nutzer (4) mit dem zumindest einen Warnhinweis eine Handlungsempfehlung ausgegeben wird, mit welcher dem Nutzer ein Anpassen des manuellen Durchfahrens der Trajektorie (8) vorgeschlagen wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Information eines Zielorts (7) des Rangiervorgangs (9) der Auswerteeinheit (12) bereitgestellt wird, wobei die zumindest eine Information des Zielorts (7) bei dem Prädizieren der Soll-Trajektorie (13) berücksichtigt wird, insbesondere zumindest ein bereits zurückgelegter Trajektorien-Abschnitt der durchfahrenen Trajektorie (8) bei dem Prädizieren der Soll-Trajektorie (13) berücksichtigt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Vergleichen der durchfahrenen Trajektorie (8) als Ist-Trajektorie zumindest mit der prädizierten Soll-Trajektorie (13) eine Abweichung zwischen der durchfahrenen Trajektorie (8) und der Soll-Trajektorie (13) bestimmt wird, wobei die Abweichung bei dem Bestimmen des Beurteilungsergebnis berücksichtigt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von dem Vergleich der durchfahrenen Trajektorie (8) als Ist-Trajektorie zumindest mit der prädizierten Soll-Trajektorie (13) eine Lenkeigenschaft eines Lenkelements des Fahrzeugs (1) für ein manuelles Betätigen des Lenkelements angepasst wird, wodurch der Nutzer (4) beim manuellen Betätigen des Lenkelements eine haptische Rückmeldung betreffend des Vergleichs erfährt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Auswerteeinheit (12) der vor dem Fahrzeug (1) liegende Umgebungsbereich (1) für das Prädizieren der Soll-Trajektorie (13) im Hinblick auf einen Straßenverlauf, eine Streckenführung, eine Fahrbahneigenschaft, andere Verkehrsteilnehmer, Hindernisse, Kollisionsobjekte und/oder Verkehrszeichen analysiert wird. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugführungssystems (3) eines Fahrzeugs (1), wobei Bewegungen des Fahrzeugs (1) mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche bewertet werden, wobei abhängig von dem bereitgestellten Beurteilungsergebnis zumindest ein Trajektorien-Abschnitt (14) der Trajektorie (8) in der zur Rangierrichtung (15) inversen Rangierrichtung (16) mit dem Fahrzeug (1) autonom durch das Fahrzeugführungssystem (3) geführt durchfahren wird. Elektronisches Fahrzeugführungssystem (3) mit einer Auswerteeinheit (12), wobei das Fahrzeugführungssystem (3) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist. Fahrzeug (1) mit einem elektronischen Fahrzeugführungssystem (3) nach Anspruch 9.
PCT/EP2023/063895 2022-06-07 2023-05-24 Verfahren zum bewerten von bewegungen eines fahrzeugs, verfahren zum betreiben eines fahrzeugführungssystems, elektronisches fahrzeugführungssystem sowie ein fahrzeug mit einem elektronischen fahrzeugführungssystem WO2023237337A1 (de)

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