Durchführung von sich wiederholenden Fahrmanövern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fahrerassistenz, bei dem ein Fahrer beim Ausführen von sich wiederholenden Fahrmanövern unterstützt wird, indem in einem Lernmodus ausgehend von einer Startposition eine Trajektorie zu einer Zielposition erfasst wird und in einem Anwendungsmodus zur wiederholten Ausführung angeboten wird. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Computerprogramm, welche zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet sind.

Stand der Technik

Moderne Fahrzeuge sind mit Fahrerassistenzsystem ausgestattet, um den Fahrer eines Fahrzeugs bei der Durchführung verschiedener Fahrmanöver zu unterstützen. Dabei sind im Stand der Technik automatische und semiautomatische Systeme bekannt. Bei automatischen Systemen wird das durchzuführende Fahrmanöver automatisch vom Fahrerassistenzsystem sowohl hinsichtlich der Längsführung als auch hinsichtlich der Querführung des Fahrzeugs durchgeführt. Hierbei wird unter Längsführung das Beschleunigen bzw. Abbremsen des Fahrzeugs verstanden und unter Querführung wird die Lenkung des Fahrzeugs verstanden. Bei einem semi-automatischen System führt der Fahrer des Fahrzeugs entweder die Längsführung durch und die Querführung wird vom Fahrerassistenzsystem übernommen oder die Querführung wird vom Fahrer des Fahrzeugs durchgeführt und die Längsführung wird vom Fahrerassistenzsystem übernommen.

Im Stand der Technik sind Fahrerassistenzsysteme bekannt, die den Fahrer eines Fahrzeugs bei der wiederholten Ausführung eines Fahrmanövers unterstützen. Aus DE 102016 122 759 Al ist ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems zum zumindest semi-autonomen Manövrieren eines Kraftfahrzeugs bekannt. Das Fahrerassistenzsystem ist dazu eingerichtet, in einem Lernmodus, während dem das Fahrzeug manuell manövriert wird, eine Trajektorie aufzuzeichnen, welche sich von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt erstreckt. Des Weiteren wird ein geografischer Bereich um den Startpunkt der Trajektorie herum gespeichert. In einem Betriebsmodus des Fahrerassistenzsystems kann das Kraftfahrzeug zumindest semi-autonom entlang der gespeicherten Trajektorie geführt werden, falls sich das Kraftfahrzeug in einem der Trajektorie zugeordneten Bereich befindet. Dazu ist vorgesehen, in dem Betriebsmodus fortlaufend zu überprüfen, ob sich das Fahrzeug innerhalb des geografischen Bereichs befindet. Der geographische Bereich bzw. der Geofence kann so bestimmt werden, dass dieser im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist. Zur Bestimmung der Position des Fahrzeugs kann ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem verwendet werden.

DE 102016211 179 Al beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen einer automatisierten Fahrt eines Fahrzeugs entlang einer bereitgestellten Trajektorie. Das Verfahren umfasst das Anlernen einer Trajektorie in einer Lernfahrt und das automatisierte Abfahren der gelernten Trajektorie. Dabei ist vorgesehen, vor einem Durchführen einer automatisierten Fahrt zu überprüfen, ob ein Freigabekriterium erfüllt ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, die Freigabe der automatisierten Fahrt nur zu ermöglichen, wenn sich das Fahrzeug auf einem privaten Grundstück befindet.

DE 102016217330 Al beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, bei dem während einer manuellen Fahrt des Fahrzeugs eine Trajektorie aufgezeichnet wird und später bei einer automatisierten Fahrt verwendet werden kann. Die Trajektorie kann auf eine fahrzeugexterne Recheneinrichtung übertragen werden, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn nur ein begrenzter Datenspeicher in dem Fahrzeug vorhanden ist, dieses jedoch eine größere Anzahl an vorgegebenen Stellplätzen anfährt. In einem solchen Fall können aktuell nicht benötigte Daten bezüglich eines oder mehrerer vorgegebener Stellplätze von dem Fahrzeug zu einer fahrzeugexternen Recheneinrichtung hochgeladen und nur bei Bedarf wieder von der fahrzeugexternen Recheneinrichtung heruntergeladen und im Fahrzeug verwendet werden.

Bei den bekannten Fahrerassistenzsystemen ist problematisch, dass die Systemleistung mit zunehmender Anzahl von aufgezeichneten Trajektorien bzw. Fahrmanövern abnimmt. Hierbei ist insbesondere kritisch, dass sich bei bekannten Systemen die Komplexität der Lokalisierung der Startposition für die Ausführung eines gelernten Fahrmanövers bei steigender Anzahl von aufgezeichneten Trajektorien derart erhöhen kann, dass eine zuverlässige Ausführung nicht mehr gewährleistet werden kann.

Offenbarung der Erfindung

Es wird ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers bei der Durchführung von sich wiederholenden Fahrmanövern vorgeschlagen, wobei in einem Lernmodus ausgehend von einer Startposition eine Trajektorie zu einer Zielposition erfasst wird, indem ein Fahrzeug durch den Fahrer geführt wird und das Fahrzeug dabei entlang der Trajektorie von der Startposition zur Zielposition fährt, wobei über Umfeldsensoren Hindernisse in der Umgebung des Fahrzeugs erfasst werden und in eine lokale Umfeldkarte eingetragen werden, und wobei in einem Anwendungsmodus eine aktuelle lokale Fahrzeugposition unter Verwendung der Umfeldsensoren und der lokale Umfeldkarte ermittelt wird, und das Fahrzeug automatisch oder semi-automatisch von der aktuellen lokalen Fahrzeugposition zur Zielposition geführt wird. Ferner ist vorgesehen, dass nach Abschluss der Erfassung der Trajektorie unter Verwendung eines globalen Positionsbestimmungssystems ein Blockade-Geofence bestimmt wird, wobei die Startposition und zumindest ein Teil der Trajektorie innerhalb des Blockade- Geofence liegt, und dass vor einer Aktivierung des Lernmodus die aktuelle globale Fahrzeugposition unter Verwendung des globalen Positionsbestimmungssystems bestimmt wird und eine Aktivierung des Lernmodus nur dann gestattet wird, wenn die aktuelle globale Fahrzeugposition in weniger als einer vorgegebenen maximalen Anzahl von Blockade-Geofences befindet.

Bei den sich wiederholenden Fahrmanövern handelt es sich beispielsweise um das Einparken in eine Garage, wie beispielsweise eine Einzelgarage oder eine Tiefgarage. Des Weiteren kann es sich bei dem wiederholenden Fahrmanöver beispielsweise um das Einparken auf einem Stellplatz, auf einem anderen Parkplatz oder um ein Ausparken aus einer Garage, aus einem Stellplatz oder einem anderen Parkplatz oder beispielsweise um das Durchfahren einer Engstelle wie einer schmalen Durchfahrt oder einem Tor handeln. Das Fahrerassistenzsystem wird dabei in dem Lernmodus durch den Fahrer trainiert, indem der Fahrer des Fahrzeugs während einer Lernfahrt entlang der gewünschten Trajektorie von der Startposition zur Zielposition fährt. Dabei wird unter dem Begriff Trajektorie eine Bahnkurve verstanden, entlang der sich das Fahrzeug während des Fahrmanövers bewegt. Bei dem Fahrzeug handelt es sich dabei in der Regel um ein Kraftfahrzeug, zum Beispiel ein Automobil, das mit einem Verbrennungsmotor und/oder einem Elektromotor betrieben wird.

Bei dem Verfahren ist vorgesehen, zum einen unter Verwendung des globalen Positionsbestimmungssystems eine globale Fahrzeugposition zu bestimmen, welche die Position des Fahrzeugs in einem bevorzugt weltweit gültigen Koordinatensystem angibt. Ein derartiges globales Positionsbestimmungssystem umfasst beispielsweise einen Empfänger für ein satellitengestütztes globales Positionsbestimmungssystem wie beispielsweise GPS, GLONASS, Beidou oder Galileo. Alternativ oder zusätzlich können Empfänger für andere Funksignale vorgesehen sein, welche für eine Positionsbestimmung einsetzbar sind. Beispielsweise können Mobilfunksignale wie UMTS, GSM, LTE oder WLAN- Signale verwendet werden, wobei die Bestimmung der globalen Fahrzeugposition jeweils unter Kenntnis des Standorts des Senders der Signale sowie einer Laufzeit und/oder einer Signalstärke erfolgt.

Des Weiteren ist bei dem Verfahren vorgesehen, eine lokale Umfeldkarte zu erstellen, mit der die Position des Fahrzeugs lokal in Relation zu Hindernissen in der Umgebung angegeben wird. Die lokale Umfeldkarte wird unter Verwendung fahrzeugeigener Umfeldsensoren erstellt und umfasst zum einen Angaben über Hindernisse, welche in üblichen globalen Karten nicht enthalten sind, wie beispielsweise Bäume, Pfosten, Wände und Zäune. Zum anderen erlaubt die lokale Umfeldkarte eine Lokalisierung des Fahrzeugs in Bezug auf die Hindernisse in der Umgebung mit einer höheren Genauigkeit, als dies allein mit einem globalen Positionsbestimmungssystem möglich ist. Das Fahrzeug umfasst Umfeldsensoren, über die die Umgebung des Fahrzeugs erfasst werden kann. Insbesondere erkennen die Umfeldsensoren Hindernisse in der Umgebung des Fahrzeugs. Über die Umfeldsensoren wird während der Lernfahrt die lokale Umfeldkarte erstellt, in die insbesondere die über die Umfeldsensoren erfassten Hindernisse eingetragen werden. Für das Erfassen der Trajektorie kann zudem vorgesehen sein, Lenkbewegungen, Betätigungen der Pedale und/oder die Bewegung des Fahrzeugs über weitere Sensoren wie z.B. Odometriesensoren zu erfassen.

Bei dem Verfahren ist vorgesehen, den Fahrer bei der Ausführung sich wiederholender Fahrmanöver zu unterstützen, indem im Anwendungsmodus zunächst die aktuelle lokale Fahrzeugposition unter Verwendung der Umfeldsensoren und der zuvor erstellten lokalen Umfeldkarte ermittelt wird und anschließend das Fahrzeug unter Verwendung der zuvor im Lernmodus erfassten Trajektorie geführt wird.

Die Führung des Fahrzeugs erfolgt automatisch oder semi-automatisch, wobei bei einer automatischen Führung sowohl die Querführung, also die Lenkung, als auch die Querführung, also das Beschleunigen und Bremsen, übernommen wird. Bei einer semi-automatischen Führung wird beispielweise die Querführung automatisch ausgeführt und dem Fahrer obliegt die Längsführung oder umgekehrt.

Die Aktivierung des Lernmodus unterliegt bei dem vorgeschlagenen Verfahren einer Überprüfung, ob die aktuelle globale Fahrzeugposition sich in weniger als einer vorgegebenen maximalen Anzahl von Blockade-Geofences befindet. Unter dem Begriff Geofence wird dabei ein zuvor definierter geografischer Bereich verstanden.

Durch diese Aktivierungsbedingung wird erreicht, dass innerhalb eines durch die jeweiligen, den zuvor erfassten Trajektorien zugeordneten Blockade-Geofences definierten Bereichs, die Anzahl der im Lernmodus erfassbaren Trajektorien auf die vorgegebene maximale Anzahl limitiert ist. Ist diese maximale Anzahl erreicht, also befindet sich das Fahrzeug an einer Position, welche innerhalb der maximalen Anzahl von Blockade-Geofences liegt, wird das Erfassen weiterer Trajektorien durch ein Sperren bzw. Blockieren der Aktivierung des Lernmodus unterbunden. Dieses Sperren bzw. Blockieren kann beispielsweise dadurch umgesetzt werden, dass dem Fahrer die Aktivierung des Lernmodus nicht angeboten wird, wobei bevorzugt zusätzlich die Ausgabe einer erklärenden Information erfolgt. In diesem Zusammenhang kann dem Fahrer beispielsweise angeboten werden, eine oder mehrere der bereits erfassten Trajektorien, in deren Blockade-Geofence sich das Fahrzeug derzeit befindet, zu löschen.

Im Anwendungsmodus des Verfahrens ist bevorzugt vorgesehen, dass Umfelddaten über die Umgebung des Fahrzeugs durch die Umfeldsensoren des Fahrzeugs erfasst werden und versucht wird, eine Lokalisierung des Fahrzeugs unter Verwendung der zuvor erstellten lokalen Umfeldkarten vorzunehmen. Gelingt eine Lokalisierung des Fahrzeugs und befindet sich die so erhaltene lokale Fahrzeugposition an oder in der Nähe einer der Startpositionen einer erfassten Trajektorie, so kann dem Fahrer die entsprechende Trajektorie für eine Ausführung angeboten werden. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dem Fahrer auf einem Anzeigeelement einen Hinweis auf die Verfügbarkeit einer erfassten Trajektorie ausgegeben werden.

In der Regel wird im Anwendungsmodus die aktuelle lokale Fahrzeugposition von der im Lernmodus gespeicherten Startposition der erfassten Trajektorie abweichen. Daher ist bevorzugt vorgesehen, dass im Anwendungsmodus ein Versatz zwischen der aktuellen lokalen Fahrzeugposition und der Startposition der erfassten Trajektorie bestimmt wird und eine korrigierte Trajektorie entsprechend des Versatzes bestimmt wird. Das Fahrzeug wird dann entlang der korrigierten Trajektorie von der aktuellen lokalen Fahrzeugposition zur im Lernmodus definierten Zielposition geführt.

Durch die Begrenzung der maximalen Anzahl von erfassten Trajektorien für einen bestimmten geografischen Bereich unter Verwendung der Blockade- Geofences wird die Anzahl der möglichen Trajektorien begrenzt, welche für die Ausführung im Anwendungsmodus in Frage kommen können. Entsprechend muss für das Anbieten der Ausführung eines bereits erlernten Fahrmanövers bzw. für das Führen des Fahrzeugs entlang einer der erfassten Trajektorien im Anwendungsmodus, nur eine begrenzte Anzahl von möglichen Startpositionen mit der aktuellen Position des Fahrzeugs abgeglichen werden.

Die maximale Anzahl von Blockade-Geofences, ab der ein Sperren des Lernmodus erfolgt, ist bevorzugt in Abhängigkeit der verfügbaren Systemressourcen wie Speicher und Rechenleistung festgelegt. Beispielsweise wird die maximale Anzahl im Bereich von 1 bis 20, bevorzugt im Bereich von 3 bis 10 festgelegt. Ebenso wird bevorzugt die Größe eines Blockade-Geofence in Abhängigkeit der verfügbaren Systemressourcen festgelegt. Stehen nur wenige Systemressourcen zur Verfügung, wird der Blockade-Geofence größer gewählt als bei hohen verfügbaren Systemressourcen.

Bevorzugt wird im Lernmodus für eine erfasste Trajektorie unter Verwendung des globalen Positionsbestimmungssystems zusätzlich ein Lokalisierung-Geofence bestimmt, wobei zumindest die Startposition innerhalb des Lokalisierungs- Geofence liegt und der der Trajektorie zugeordnete Blockade-Geofence größer als der Lokalisierungs-Geofence ist.

Der Lokalisierungs-Geofence wird bevorzugt im Anwendungsmodus verwendet, um über eine grobe globale Fahrzeugposition, welche über das globale Positionsbestimmungssystem erhalten wird, bereits eine Vorauswahl möglicher Trajektorien für den Anwendungsmodus zu treffen. Nur diejenigen der erfassten Trajektorien, bei denen die globale Fahrzeugposition im zugeordneten Lokalisierungs-Geofence liegt, kommen für den Anwendungsmodus in Frage.

Bevorzugt ist entsprechend vorgesehen, die globale Fahrzeugposition unter Verwendung des globalen Positionierungssystems zu bestimmen und eine Liste aller erfassten Trajektorien zu erstellen in deren Lokalisierungs-Geofence die globale Fahrzeugposition liegt.

Zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Liste der erhaltenen erfassten Trajektorien dem Fahrer zur Ausführung im Anwendungsmodus angeboten wird.

Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass unter Verwendung der zu den jeweiligen in der Liste enthaltenen Trajektorien erstellten lokalen Umfeldkarten eine Lokalisierung des Fahrzeugs unter Verwendung der Umfeldsensoren versucht wird und, wenn eine Lokalisierung des Fahrzeugs in der Nähe der der jeweiligen Trajektorie zugeordneten Startposition erfolgt, dem Fahrer die Ausführung dieser Trajektorie im Anwendungsmodus angeboten wird.

Bevorzugt ist die Liste auf eine maximale vorgegebene Länge begrenzt. Beispielsweise wird die maximale Länge im Bereich von 1 bis 20, bevorzugt im Bereich von 3 bis 10 festgelegt. Bei Überschreiten der maximalen Länge der Liste kann dem Fahrer eine Warnung ausgegeben werden. Bevorzugt werden die die vom System verwendeten Parameter wie die Größe und Form des Blockade-Geofence und/oder des Lokalisierungs-Geofence so festgelegt, dass eine derartige Längenüberschreitung in üblichen Fällen nicht auftreten kann. Sollte es dennoch zu einer Überschreitung der maximalen Länge der Liste kommen, so werden bevorzugt weitere Metriken herangezogen, um eine Auswahl der Trajektorien vorzunehmen. Beispielsweise kann hierzu die Orientierung bzw. die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs herangezogen werden.

Bevorzugt werden Form und/oder Größe des Blockade-Geofence derart gewählt, dass die erfasste Trajektorie vollständig innerhalb des Blockade-Geofence liegt.

Die Form des Blockade-Geofence und/oder des Lokalisierungs-Geofence ist bevorzugt als Kreis oder Rechteck ausgestaltet, wobei ein Zentrum der Trajektorie als Mittelpunkt des Kreises bzw. Rechtecks verwendet wird. Der Radius des Kreises bzw. die Kantenlängen des Rechtecks werden dabei bevorzugt in Abhängigkeit der Trajektorienlänge und/oder der verfügbaren Systemressourcen vorgegeben. Das Zentrum der Trajektorie kann beispielsweise als der geometrische Schwerpunkt der die Trajektorie beschreibenden Kurve definiert werden. Aber auch andere Definitionen sind denkbar. Beispielsweise kann der auf der halben Strecke entlang der Trajektorie liegende Punkt als Zentrum definiert werden. Alternativ hierzu kann der Blockade-Geofence und/oder der Lokalisierungs-Geofence als ein Polygonzug ausgestaltet sein. Dabei weisen die Kanten des Polygonzugs bevorzugt einen vorgegebenen Abstand zur Trajektorie auf, wobei der Abstand wiederum bevorzugt in Abhängigkeit der Trajektorienlänge und/oder der verfügbaren Systemressourcen vorgegeben wird.

Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Computerprogramm vorgeschlagen, gemäß dem eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Computereinrichtung ausgeführt wird. Bei dem Computerprogramm kann es sich beispielsweise um ein Modul zur Implementierung eines Fahrassistenzsystems oder eines Subsystems hiervon in einem Fahrzeug handeln. Das Computerprogramm kann auf einem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert werden, etwa auf einem permanenten oder wiederbeschreibbaren Speichermedium oder in Zuordnung zu einer Computereinrichtung oder auf einer entfernbaren CD-ROM, DVD, Blu-Ray Disc oder einem USB-Stick. Zusätzlich oder alternativ kann das Computerprogramm auf einer Computereinrichtung wie etwa auf einem Server zum Herunterladen bereitgestellt werden, z.B. über ein Datennetzwerk wie das Internet oder eine Kommunikationsverbindung wie etwa eine Telefonleitung oder eine drahtlose Verbindung.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist das Bereitstellen eines Fahrerassistenzsystems. Das Fahrerassistenzsystem umfasst Umfeldsensoren zur Erfassung von Hindernissen in der Umgebung eines Fahrzeugs, ein globales Positionsbestimmungssystems zur Bestimmung einer globalen Fahrzeugposition, ein Steuergerät und eine Speichereinheit.

Das Fahrerassistenzsystem ist zur Durchführung der hierin beschriebenen Verfahren ausgebildet und/oder eingerichtet. Dementsprechend werden im Rahmen des Verfahrens beschriebene Merkmale entsprechend für das Fahrerassistenzsystem und umgekehrt die im Rahmen des Fahrerassistenzsystems beschriebenen Merkmale entsprechend für die Verfahren offenbart.

Die Umfeldsensoren sind beispielsweise als Ultraschallsensoren, optische Kameras, Stereo- Kameras, Radar, Lidar oder eine Kombination mindestens zweier dieser Sensortypen ausgestaltet. Die Umfeldsensoren können dabei auch weiteren Systemen eines Fahrzeugs, insbesondere weiteren Fahrerassistenzsystemen des Fahrzeugs, zugeordnet sein.

Die Speichereinheit des Fahrerassistenzsystems ist insbesondere ausgestaltet, um die erfassten Trajektorien sowie zugeordnete lokale Umfeldkarten und Geofences zu speichern und in Zusammenhang mit dem Anwendungsmodus wieder zur Verfügung zu stellen. Die Speichereinheit kann beispielsweise als separate Einheit oder als Teil einer anderen Einheit ausgeführt sein. Insbesondere kann die Speichereinheit Teil des Steuergeräts sein.

Vorteile der Erfindung

Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Zuordnen von Blockade-Geofences zu erfassten Trajektorien kann der Lernmodus eines Fahrerassistenzsystems zur Unterstützung eines Fahrers bei der Durchführung von sich wiederholenden Fahrmanövern derart begrenzt werden, dass die Anzahl von erfassten Trajektorien innerhalb eines lokalen Umfeldes limitiert werden. Bei einer Überschreitung einer erfindungsgemäß vorgegebenen zulässigen Höchstanzahl an erfassten Trajektorien innerhalb eines durch die Blockade-Geofences definierten geografischen Bereichs ist entsprechend vorgesehen, durch das Sperren des Lernmodus das Erfassen weiterer Trajektorien für diesen geografischen Bereich zu unterbinden.

Hierdurch wird vorteilhafterweise die Anzahl der möglichen Trajektorien begrenzt, welche für die Ausführung im Anwendungsmodus in Frage kommen können. Entsprechend muss für das Anbieten der Ausführung eines bereits erlernten Fahrmanövers bzw. für das Führen des Fahrzeugs entlang einer der erfassten Trajektorien im Anwendungsmodus, nur eine begrenzte Anzahl von möglichen Startpositionen mit der aktuellen Position des Fahrzeugs abgeglichen werden. Hierdurch werden zum einen die benötigten System ressourcen wie Speicher und Rechenleistung begrenzt. Zum anderen wird die Sicherheit des Systems verbessert, da durch die vorgeschlagene Begrenzung auch die Anzahl der zu berücksichtigenden lokalen Umfeldkarten begrenzt und somit die Genauigkeit der Fahrzeuglokalisierung gesteigert wird.

In einer vorteilhaften Fortbildung wird den erfassten Trajektorien zusätzlich ein Lokalisierungs-Geofence zugeordnet und für eine Optimierung der Lokalisierung verwendet. Nur wenn sich das Fahrzeug innerhalb des Lokalisierungs-Geofence einer erfassten Trajektorie befindet, ist diese relevant für das System. Des Weiteren kann durch das Verwenden der Lokalisierungs-Geofences eine Vorauswahl relevanter, zuvor im Lernmodus erfasster Trajektorien getroffen werden, ohne dass eine Eingabe des Fahrers erforderlich ist.

Durch die Erfindung können irrelevante Trajektorien und die entsprechenden zugeordneten lokalen Umfeldkarten außer Acht gelassen werden. Somit können durch die Limitierung schneller und ressourcen-schonender relevante Lokalisierungsergebnisse geliefert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem und

Figur 2 das Führen eines Fahrzeugs entlang einer Trajektorie.

Ausführungsformen der Erfindung

In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.

In Fig. 1 ist ein Fahrzeug 1 mit einem Fahrerassistenzsystem 10 dargestellt. Das Fahrerassistenzsystem 10 umfasst ein Steuergerät 12, welches mit Umfeldsensoren 18 und Odometriesensoren 15 in Verbindung steht. Die Umfeldsensoren 18 sind beispielsweise als Ultraschallsensoren, optische Kameras, Stereokameras, Radar, Lidar oder einer Kombination mindestens zweier dieser Sensortypen ausgestaltet. Dabei sind die Umfeldsensoren 18 so ausgeführt und angeordnet, dass diese Hindernisse 40, vergleiche Figur 2, im Umfeld des Fahrzeugs 1 erkennen können.

Das Steuergerät 12 des Fahrerassistenzsystems 10 steht des Weiteren mit anderen Systemen des Fahrzeugs 1 in Verbindung, so dass das Steuergerät 12 beispielsweise auch einen Lenkradeinschlag ermitteln kann, zur Führung des Fahrzeugs 1 einen Lenkradeinschlag erzeugen kann und/oder das Fahrzeug 1 zum Beispiel beschleunigen und abbremsen kann. In der Fig. 1 sind diese Verbindungen mit einer Verbindung zu einem Lenkrad 17 und zu einem Pedal 16 angedeutet.

Das Fahrerassistenzsystem 10 umfasst zudem ein globales Positionsbestimmungssystem 19, mit dem eine globale Fahrzeugposition bestimmt werden kann, und eine Speichereinheit 14, um erfasste Trajektorien 52, vergleiche Figur 2, sowie zugeordnete lokale Umfeldkarten und Geofences zu speichern und im Zusammenhang mit dem Anwendungsmodus wieder zur Verfügung zu stellen.

In Figur 2 ist das Fahrzeug 1 in einer beispielhaften Situation vor einer Garage 20 mit zwei Stellplätzen dargestellt. Der Fahrer des Fahrzeugs 1 soll bei einem Einparken in die Garage 20 unterstützt werden.

Hierzu ist vorgesehen, das Fahrerassistenzsystem 10 in einen Lernmodus zu versetzen. Nach erstmaliger Aktivierung des Lernmodus wird das Fahrzeug 1 durch seinen Fahrer von einer Startposition 50 zu einer Zielposition 22 entlang einer Trajektorie 52 geführt. Während des Fahrmanövers wird die Trajektorie 52 aufgezeichnet, wobei hierzu beispielsweise Odometriesensoren 15, die Betätigung von Pedalen 16 sowie ein Einschlag des Lenkrads 17 ausgewertet werden, vergleiche Figur 1. Des Weiteren wird fortlaufend über die Umfeldsensoren 18 das Umfeld des Fahrzeugs 1 erfasst, wobei eine lokale Umfeldkarte der Umgebung des Fahrzeugs 1 erstellt wird. Dabei werden in die lokale Umfeldkarte insbesondere über die Umfeldsensoren 18 erkannte Hindernisse 40 eingetragen. Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, eine lokale Fahrzeugposition relativ zu den erfassten und in die lokale Umfeldkarte eingetragenen Hindernissen 40 zu ermitteln. Hindernisse 40 sind in der in Figur 2 dargestellten Situation beispielsweise die Wände der Garage 20 sowie Pfosten 24.

Hat der Fahrer mit seinem Fahrzeug 1 die gewünschte Zielposition 22 erreicht, wird der Lernmodus beendet. Die Trajektorie 52, entlang der das Fahrzeug 1 von der Startposition 50 zur Zielposition 22 geführt wurde wird durch das Steuergerät 12 in der Speichereinheit 14, vergleiche Figur 1 abgespeichert. Ferner wird unter Verwendung der mit dem globalen Positionsbestimmungssystem 19 bestimmten globalen Fahrzeugposition ein Blockade-Geofence 32 und ein Lokalisierungs- Geofence 30 bestimmt. Der Lokalisierungs-Geofence 30 liegt vollständig innerhalb des größeren Blockade-Geofence 32 und umfasst die Startposition 50 der Trajektorie 52. Der Blockade-Geofence 32 ist in der dargestellten Ausführungsform als ein Rechteck ausgestaltet, wobei ein Zentrum der Trajektorie 52 als Mittelpunkt 34 des Rechtecks festgelegt wird. In dem In Figur 2 skizzierten Fall wird das Zentrum über die halbe entlang der Trajektorie 52 zurückgelegten Distanz festgelegt. Alternativ ist es beispielsweise möglich als Zentrum den geometrischen Schwerpunkt der Trajektorie 52 zu wählen. Die Größe des Rechtecks wird in dem dargestellten Beispiel so gewählt, dass die die Kanten des Rechtecks einen vorgegebenen Mindestabstand zur Trajektorie 52 aufweisen.

Möchte der Fahrer des Fahrzeugs 1 erneut den Lernmodus verwenden, um eine weitere Trajektorie 52 zu erfassen, wird zunächst unter Verwendung des globalen Positionsbestimmungssystem 19 die globale Fahrzeugposition bestimmt und geprüft, in wie vielen Blockade-Geofences 32 sich das Fahrzeug 1 befindet. Ist diese Anzahl kleiner als eine vorgegebene Anzahl von Blockade-Geofences 32, so wird die Ausführung des Lernmodus erlaubt. Andernfalls wird der Lernmodus blockiert und dem Fahrer ein Hinweis auf den Grund der Blockade gegeben.

Für eine Unterstützung des Fahrers durch Wiederholung einer im Lernmodus erfassten Trajektorie 52 wird der Anwendungsmodus verwendet, mit dem das Fahrzeug 1 automatisch in die Zielposition 22 geführt wird.

Hierzu wird über das globale Positionsbestimmungssystem 19 die globale Fahrzeugposition bestimmt und es werden diejenigen erfassten Trajektorien 52 ermittelt, bei denen die globale Fahrzeugposition innerhalb des zugeordneten Lokalisierungs-Geofence 30 liegt. Anschließend werden über die Umfeldsensoren 18 des Fahrzeugs 1 Hindernisse 40 in der Umgebung des Fahrzeugs 1 erfasst. Dies sind in der in Figur 2 dargestellten Situation die Pfosten 24 und die Wände der Garage 20.

Durch Vergleichen der aktuellen Positionen der Hindernisse 40 mit den in den jeweiligen lokalen Umfeldkarten abgespeicherten Positionen der Hindernisse 40 lässt sich bestimmen, welche der im Lernmodus erfassten Trajektorien 52 auf die aktuelle Situation zutrifft und es wird die aktuelle lokale Fahrzeugposition 56 in Bezug auf die zuvor in der entsprechenden lokalen Umfeldkarte abgespeicherten Hindernisse 40 bestimmt. Anschließend wird das Fahrzeug 1 durch Abfahren der erfassten Trajektorie 52 zur gespeicherten Zielposition 22 geführt.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.