Verfahren und System zum Durchführen von automatisierten Fahrmanövern

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen von automatisierten Fahrmanövern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Ferner betrifft die

Erfindung ein System zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Ein Verfahren zum Durchführen von automatisierten Fahrmanövern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der Praxis bereits bei automatischen Einparkmanövern bekannt. Dabei fährt der Fahrer mit seinem Fahrzeug beispielsweise an einer parallel zum Straßenverlauf angeordneten Parklücke vorbei, wobei mittels Umfeldsensoren, insbesondere in Form von

Ultraschallsensoren, die Parklücke hinsichtlich ihrer Länge und Tiefe vermessen wird. Anschließend kann der Fahrer über eine Eingabeeinheit einer

Steuereinrichtung seinen Einparkwunsch in die zuvor vermessene Parklücke eingeben. Das Fahrzeug führt daraufhin beispielsweise während einer

Rückwärtsfahrt die zum Einparken in die Parklücke erforderlichen

Lenkbewegungen automatisch durch, während der Fahrer aus gesetzlichen Erfordernissen für das Beschleunigen bzw. Bremsen während des Fahrmanövers verantwortlich ist. Aus technischer Sicht ist es jedoch durchaus möglich, auch das Beschleunigen bzw. Abbremsen während des automatischen

Einparkvorgangs durch die Steuereinrichtung durchführen zu lassen.

Bei dem Durchführen eines derartigen automatischen Fahrmanövers, beispielsweise des angesprochenen Einparkmanövers, wird die

Steuereinrichtung den Fahrweg bzw. die Trajektorie derart auswählen, dass zu den die Parklücke begrenzenden Objekten oder Fahrzeugen ein ausreichender Sicherheitsabstand vorhanden ist. Dies bedeutet, dass unter Berücksichtigung der angesprochenen Sicherheitsabstände eine Parklücke eine bestimmte Mindestlänge aufweisen muss. Demgegenüber würde ein geübter Fahrer die Sicherheitsabstände bei einem manuellen Einparkmanöver unter Umständen geringer wählen, so dass gegenüber einem automatisierten Einparkvorgang beispielsweise eine geringere Länge der Parklücke zum Einparken des

Fahrzeugs ausreichend ist. Zwar könnte man die Steuereinrichtung bei hinreichender Genauigkeit bzw. Zuverlässigkeit von Umfeldsensoren

dahingehend programmieren, dass die Sicherheitsabstände ebenfalls reduziert werden, ein derartiges Einparkmanöver unter Verwendung minimaler

Sicherheitsabstände ist jedoch insbesondere bei Fahrern, die derartige automatisierte Fahrmanöver relativ selten durchführen oder eine relativ geringe Erfahrung mit derartigen Fahrmanövern aufweisen, ggf. unerwünscht, da der Fahrer bei Unterschreitung bestimmter Sicherheitsabstände ggf. auf ein

Versagen der Steuereinrichtung schließen würde und das automatisierte Fahrmanöver abbricht. Die aus dem Stand der Technik bekannten

automatisierten Fahrmanöver stellen daher einen Kompromiss zwischen dem technisch Möglichen einerseits und der Akzeptanz der Durchführung von Fahrmanövern durch den Fahrer andererseits dar.

Aus der DE 10 2004 039 286 A1 ist es bekannt, das Aggressionsverhalten eines Fahrers anhand statistischer Auswertungen von Fahrmanövern, welche durch Sensoren erfasst und an einem Empfänger übermittelt werden, zu erfassen. Ein derartiges Verfahren ermöglicht es beispielsweise Versicherungen, ein individuelles Risiko eines Fahrers hinsichtlich des Auftretens von Schadensfällen vorauszusagen und ggf. entsprechende Prämienanpassungen vorzunehmen.

Weiterhin ist es aus der DE 10 2009 054 002 A1 bekannt, die Routenberechnung eines Navigationssystems anhand von Erfahrungswerten vorangegangener Berechnungen unter Berücksichtigung individueller Randbedingungen vorzunehmen. Dadurch soll eine optimierte Routenberechnung erzielt werden.

Offenbarung der Erfindung

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Durchführen von automatisierten

Fahrmanövern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass optimierte Fahrmanöver durchführbar sind. Unter optimierten

Fahrmanövern im Sinne der Erfindung werden beispielsweise Fahrmanöver verstanden, die gegenüber dem Stand der Technik bei Einparkvorgängen die Nutzung von besonders kurzen Parklücken ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich sollen derartige optimierte Fahrmanöver auch besonders schnell durchgeführt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren zum Durchführen von automatisierten Fahrmanövern mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass zumindest eine Fahrstrecke des

Fahrmanövers und/oder die Geschwindigkeit während des Fahrmanövers und/oder Beschleunigungsmanöver und/oder Bremsmanöver während des Fahrmanövers von der Steuereinrichtung in Abhängigkeit einer Charakterisierung des Fahrers ausgewählt werden/wird.

Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass automatisierte Fahrmanöver individualisiert durchgeführt werden, um diese hinsichtlich der oben

angesprochenen Kriterien zu optimieren. Die Optimierung soll dabei hinsichtlich einer Charakterisierung des Fahrers vorgenommen werden, d.h., dass die automatisierten Fahrmanöver individuell an den jeweiligen Fahrer angepasst werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum

Durchführen von automatisierten Fahrmanövern sind in den Unteransprüchen aufgeführt. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens ist es vorgesehen, dass bei der Charakterisierung des Fahrers die Anzahl von in der Vergangenheit durchgeführten, gleichartigen automatisierten Fahrmanövern berücksichtigt wird. Konkret bedeutet dies, dass bei einer relativ hohen Anzahl von in der

Vergangenheit durchgeführten, gleichartigen automatisierten Fahrmanövern, beispielsweise von automatisierten Einparkvorgängen, auf eine hohe Vertrautheit des Fahrers mit den automatisierten Fahrmanövern geschlossen wird. Diese hohe Vertrautheit hat zur Folge, dass die Steuereinrichtung beispielsweise bei einem erneuten Einparkmanöver geringere Abstände zu die Parklücke begrenzenden Objekten bzw. Fahrzeugen einhalten kann, ohne dass dadurch der Fahrer bei der Durchführung des automatisierten Fahrmanövers beunruhigt wird und dadurch eventuell das automatisierte Fahrmanöver abbricht.

In einer Weiterbildung bzw. einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass bei der Charakterisierung des Fahrers die

Gesamtanzahl von in der Vergangenheit durchgeführten automatisierten

Fahrmanövern berücksichtigt wird. Im Gegensatz zu gerade erläuterten Variante werden dabei beispielsweise nicht nur Einparkvorgänge berücksichtigt, sondern beispielsweise auch automatisierte Überhol- oder Bremsmanöver. Diese automatisierten Fahrmanöver können in unterschiedliche Gruppen eingeteilt und unterschiedlich gewichtet werden, derart, dass beispielsweise eine bestimmte Anzahl von durchgeführten automatisierten Einparkmanövern anders bewertet wird als die gleiche Anzahl von automatisierten Überholvorgängen. Auch können unterschiedliche Anzahlen von unterschiedlichen automatisierten Fahrmanövern unterschiedliche Konsequenzen haben: Hat der Fahrer beispielsweise in der

Vergangenheit in überwiegender Mehrheit lediglich automatisierte

Einparkmanöver durchgeführt und nur relativ selten Überholmanöver, so kann dies bei einem erneuten automatisierten Einparkmanöver eine relative starke Verringerung beispielsweise von Sicherheitsabständen zu anderen Fahrzeugen bedeuten, während Sicherheitsabstände zu anderen Fahrzeugen beim

Durchführen eines automatisierten Überholvorgangs relativ groß gewählt werden.

Bei der Charakterisierung des Fahrers ist es darüber hinaus in einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, dass der zeitliche Verlauf von in der Vergangenheit durchgeführten automatisierten Fahrmanövern berücksichtigt wird. Das bedeutet, dass beispielsweise eine relativ hohe Anzahl von in einem kurzen Zeitraum vor dem Durchführen eines automatisierten Fahrmanövers durchgeführte automatisierte Fahrmanöver eine andere Auswirkung haben als wenn die automatisierten Fahrmanöver sich entweder gleichmäßig über die Vergangenheit verteilen oder aber relativ lange zurückliegen. Während in dem zunächst genannten Fallbeispiel beispielsweise bei einem automatisierten Einparkmanöver relativ geringe Abstände zu die Parklücke begrenzenden Objekten oder Fahrzeugen von der Steuereinrichtung ausgewählt werden, werden für die beiden letztgenannten Fälle die Abstände beispielsweise vergrößert. Darüber hinaus sieht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des

erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass das Fahrmanöver zusätzlich unter Berücksichtigung von mittels der Umfeldsensoren erfassten Randbedingungen durchgeführt wird. Das bedeutet, dass beispielsweise Dunkelheit oder schlechte Sichtbedingungen, die die Funktionalität der Umfeldsensoren nicht einschränken, beispielsweise bei Einparkmanövern größere Abstände zu Objekten bzw.

Fahrzeugen eingehalten werden.

Darüber hinaus kann es auch vorgesehen sein, dass die Charakterisierung des Fahrers aufgrund dessen Geschlecht, Alter und Fahrerfahrung erfolgt, wobei der Fahrer diese Angaben über eine weitere Eingabeeinheit an die Steuereinrichtung als Eingangsgrößen eingibt. Hintergrund für diese Ausgestaltung der Erfindung ist es, dass beispielsweise davon ausgegangen wird, dass Fahrer mit hoher Fahrerfahrung tendenziell weniger ängstlich sind, d.h. beispielsweise tendenziell eher geringere Abstände beim Einparken in eine Parklücke akzeptieren als beispielsweise Fahrer mit relativ geringer Fahrerfahrung.

Das erfindungsgemäße Verfahren findet bevorzugt Verwendung bei

automatisierten Einparkvorgängen. Bei derartigen Einparkvorgängen kann durch die Charakterisierung bzw. Eingruppierung des Fahrers ermöglicht werden, besonders kurze Parklücken zum Einparken auszuwählen und/oder den

Einparkvorgang zeitlich besonders kurz zu halten.

In konkreter Ausgestaltung eines automatisierten Einparkvorgangs ist es vorgesehen, dass in Abhängigkeit von der Charakterisierung des Fahrers der Abstand zu eine Parkfläche begrenzenden Fahrzeugen oder Objekten und/oder eine Vorbeifahrgeschwindigkeit an den Fahrzeugen oder Objekten ausgewählt werden.

Es ist jedoch auch denkbar, das soweit beschriebene erfindungsgemäße

Verfahren bei Überhol- oder Bremsvorgängen durchzuführen. Beispielsweise wird bei einer entsprechenden Charakterisierung des Fahrers als erfahrener Fahrer ein Bremsvorgang später eingeleitet als bei einer Charakterisierung des Fahrers als wenig erfahrener Fahrer. Ein derartiges automatisiertes

Bremsmanöver ermöglicht es daher beispielsweise, den Verkehrsfluss im Kolonnenverkehr zu optimieren, da an sich nicht erforderliche bzw. zu frühe Bremsmanöver vermieden werden.

Die Erfindung umfasst auch ein System zum Durchführen des

erfindungsgemäßen Verfahrens mit wenigstens einer Eingabeeinheit zum Eingeben eines Fahrmanöverwunsches und ggf. individueller Eigenschaften des Fahrers, mit Umfeldsensoren und mit einer Steuereinrichtung zum Durchführen des automatisierten Fahrmanövers unter Nutzung von Antriebs- und/oder Lenkmitteln des Fahrzeugs. Erfindungsgemäß weist die Steuereinrichtung zumindest mittelbar einen Algorithmus auf, der dazu ausgebildet ist, eine Fahrstrecke des automatisierten Fahrmanövers und/oder die Geschwindigkeit des Fahrmanövers und/oder Beschleunigungsmanöver und/oder Bremsmanöver des Fahrzeugs in Abhängigkeit von einer Charakterisierung des Fahrers durchzuführen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.

Diese zeigt in:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung eines Fahrzeugs bei der Durchführung eines automatisierten Einparkmanövers und

Fig. 2

und

Fig. 3 Diagramme zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Durchführen von automatisierten Fahrmanövern.

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

In der Fig. 1 ist in vereinfachter Draufsicht ein Fahrzeug 1 während der

Durchführung eines automatisierten Einparkvorgangs in eine Parklücke 2 dargestellt. Die beispielhaft eine rechteckförmige Grundfläche aufweisende Parklücke 2 weist zu einem ersten Fahrzeug 3 und einem zweiten Fahrzeug 4, die die Parklücke 2 in Längsrichtung begrenzen, jeweils einen Abstand ai auf. Ferner weist die Parklücke 2 einen Abstand a2 zu einer seitlichen

Straßenbegrenzung, beispielsweise einem Bordstein 5, auf. Das Fahrzeug 1 weist zum Durchführen des automatisierten Fahrmanövers eine

Steuereinrichtung 10 auf, die dazu ausgebildet ist, durch Kopplung mit Antriebsund/oder Lenkmitteln des Fahrzeugs 1 (nicht gezeigt) das Fahrzeug 1

vollautomatisch in die Parklücke 2 einzuparken. Dazu ist die Steuereinrichtung 10 mit einem Umfelderkennungssystem 15 gekoppelt, das beispielhaft, und nicht einschränkend, zwei im Bereich des vorderen Stoßfängers des Fahrzeugs 1 angeordnete Abstandssensoren 16, zwei, im Bereich des hinteren Stoßfängers des Fahrzeugs 1 angeordnete Abstandssensoren 17, sowie einen, im Bereich der rechten Seite im Bereich der Fahrzeugfront angeordneten, in Richtung zur Parklücke 2 gerichteten Abstandssensor 18 umfasst.

Während die Abstandssensoren 16 und 17 dazu dienen, Abstände des

Fahrzeugs 1 zu vor bzw. hinter dem Fahrzeug 1 befindlichen Objekten bzw. den Fahrzeugen 3 und 4 zu detektieren, dient der Abstandssensor 18 dazu, beim Vorbeifahren des Fahrzeugs 1 an der Parklücke 2 die Länge I und die Breite b der Parklücke 2 unter Berücksichtigung der Abstände ai und a2 bzw. des

Bordsteins 5 zu erfassen. Aufgrund der erfassten Länge I der Parklücke 2 kann die Steuereinrichtung 10 des Fahrzeugs 1 prüfen, ob die Länge I der Parklücke 2 ausreichend ist, um einen automatisierten Einparkvorgang des Fahrzeugs 1 durchzuführen.

Der Wunsch zur Durchführung eines automatisierten Einparkvorgangs wird durch den Fahrer beispielhaft über eine Eingabeeinheit 20, welche in Wirkverbindung mit der Steuereinrichtung 10 angeordnet ist, eingegeben. Für den Fall, dass die Länge I der Parklücke 2 ausreichend ist, wird von der Steuereinrichtung 10 eine Fahrstrecke 21 bzw. Trajektorie berechnet, um den automatischen

Einparkvorgang durchzuführen. Die Fahrstrecke 21 berücksichtigt dabei insbesondere bestimmte, auch seitliche Abstände zu den die Parklücke 2 begrenzenden Fahrzeugen 3, 4 sowie dem Bordstein 5. Darüber hinaus wird für den Fall, dass nicht nur Lenkbewegungen, sondern auch Beschleunigungen bzw. Verzögerungen des Fahrzeugs 1 während des Einparkvorgangs durch die

Steuereinrichtung 10 zumindest mittelbar eingeleitet werden, entsprechende Beschleunigungs- bzw. Verzögerungswerte als Sollwerte von der

Steuereinrichtung 10 an die Antriebs- bzw. Bremsmittel des Fahrzeugs 1 übermittelt bzw. vorgegeben.

Um eine Individualisierung eines soweit beispielhaft als Einparkvorgang automatisierten Fahrmanövers in Abhängigkeit des Fahrers des Fahrzeugs 1 zu ermöglichen, ist die Steuereinrichtung 10 erfindungsgemäß besonders ausgestattet. Insbesondere weist die Steuereinrichtung 10 zumindest mittelbar einen Algorithmus 25 auf, der dazu dient, eine Charakterisierung des Fahrers des Fahrzeugs 1 vorzunehmen.

Hierzu wird zunächst auf die Darstellung der Fig. 2 verwiesen. Dabei gibt der Fahrer F des Fahrzeugs 1 über die Eingabeeinheit 20 ein gewünschtes automatisiertes Fahrmanöver, beispielsweise einen Einparkvorgang oder eine Geschwindigkeit während einer Kolonnenfahrt, als Sollvorgabe vor. Die über die Eingabeeinheit 20 mitgeteilte Sollvorgabe bzw. der Fahrerwunsch führt zu dem Block 26, der eine Verhaltensplanung und Verhaltensauswahl darstellt und zu einem Systemverhalten der Steuereinrichtung 10 im Block 27 führt. Der Block 27 kennzeichnet die Parameter der Durchführung des konkreten Fahrmanövers durch die Steuereinrichtung 10. Die Parameter dieses Fahrmanövers werden einem Block 28, welcher ein Nutzermodell darstellt, zusätzlich als Eingangsgröße zugeführt. Das Nutzermodell im Block 28 weist eine zusätzliche Eingabeeinheit 30 zur Nutzeridentifikation auf, über das der Fahrer F beispielhaft, und nicht einschränkend, sein Alter, sein Geschlecht und seine Fahrerfahrung als

Eingangsgrößen eingeben kann. Die Nutzeridentifikation im Block 30 wird als Eingangsgröße eines Blocks 31 verwendet, der dazu dient, die eigentliche Charakterisierung des Fahrers F abzubilden, welche wiederum als

Eingangsgröße für den Block 26 dient. Wesentlich ist auch, dass die zusätzliche Eingabeeinheit 30 zur Nutzeridentifikation lediglich optional vorgesehen ist, um die Nutzeridentifikation zu vereinfachen oder zu beschleunigen. Das

Nutzermodell im Block 28 ist jedoch grundsätzlich so ausgelegt, aufgrund von gelernten Erfahrungswerten auf den Nutzer bzw. Fahrer F geschlossen werden kann. Entsprechend der Darstellung der Fig. 3 umfasst der Block 31 des

Systemvertrauens einen ersten Block 32, welcher beispielhaft das bisherige Nutzungsverhalten des Fahrers F abbildet. Der Block 32 umfasst beispielhaft und nicht einschränkend eine Vielzahl von abgespeicherten Daten oder Datensätzen 33 bis 35, wie beispielsweise die Gesamtanzahl von in der Vergangenheit durchgeführten automatisierten Fahrmanövern, den zeitlichen Verlauf der in der Vergangenheit durchgeführten Fahrmanöver sowie deren Art und ggf. weitere

Kriterien. Mittels des angesprochenen Algorithmus 25 werden im Block 37 aus den Datensätzen 33 bis 35 zunächst Vertrauensindizes 38 bis 40 gebildet bzw. gebildet, welche in dem Block 41 anschließend beispielhaft und nicht

einschränkend, zur Generierung unterschiedlicher Parameter wie Abstände a38 bis a ₄ o und Geschwindigkeiten V38 bis v ₄₀ beim Durchführen der automatisierten

Fahrmanöver führt. Die im Block 41 generierten Parameter werden bei der Durchführung des automatisierten Fahrmanövers aufgrund des Fahrerwunsches im Block 26 als Eingangsgröße berücksichtigt.

Das soweit beschriebene Verfahren kann in vielfältiger Art und Weise

abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.