DE-102016226067-B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Überführung eines Kraftfahrzeugs von einem manuellen Betriebsmodus in einen automatisierten oder assistierenden Betriebsmodus

Abstract

Verfahren zur Überführung eines Kraftfahrzeugs (1) von einem manuellen Betriebsmodus in einen automatisierten oder assistierenden Betriebsmodus zum Abfahren einer trainierten und abgelegten Trajektorie (2), wobei zu der trainierten und abgelegten Trajektorie (2) ein Toleranzbereich (3) abgelegt ist, wobei bei Erfüllung mindestens eines vorgegebenen Kriteriums eine Übergangs-Trajektorie (4) von einer aktuellen Ist-Position zur trainierten und abgelegten Trajektorie (2) berechnet wird und ein Lenkmoment generiert wird, das das Kraftfahrzeug in Richtung der berechneten Übergangs-Trajektorie (4) lenkt, wobei das mindestens eine Kriterium ein Abstandsschwellwert zu der trainierten und abgelegten Trajektorie (2) ist, wobei der Abstandsschwellwert derart gewählt wird, dass dieser außerhalb des Toleranzbereichs (3) liegt.

Inventors

• Stephan Max
• Kristian Weiß
• Sascha Bauer
• Sönke Freter

Assignees

• VOLKSWAGEN AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20161222

Claims (8)

1. Verfahren zur Überführung eines Kraftfahrzeugs (1) von einem manuellen Betriebsmodus in einen automatisierten oder assistierenden Betriebsmodus zum Abfahren einer trainierten und abgelegten Trajektorie (2), wobei zu der trainierten und abgelegten Trajektorie (2) ein Toleranzbereich (3) abgelegt ist, wobei bei Erfüllung mindestens eines vorgegebenen Kriteriums eine Übergangs-Trajektorie (4) von einer aktuellen Ist-Position zur trainierten und abgelegten Trajektorie (2) berechnet wird und ein Lenkmoment generiert wird, das das Kraftfahrzeug in Richtung der berechneten Übergangs-Trajektorie (4) lenkt, wobei das mindestens eine Kriterium ein Abstandsschwellwert zu der trainierten und abgelegten Trajektorie (2) ist, wobei der Abstandsschwellwert derart gewählt wird, dass dieser außerhalb des Toleranzbereichs (3) liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass ein weiteres Kriterium zur Berechnung einer Übergangs-Trajektorie (4) ist, dass die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs (1) zu den möglichen Fahrtrichtungen der trainierten und abgelegten Trajektorie (2) passt und/oder die trainierte und abgelegte Trajektorie (2) in einer aktuellen Fahrspur liegt und/oder der seitliche Abstand und die Ausrichtung zur trainierten und abgelegten Trajektorie (2) hinreichend klein ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass bei mehreren trainierten und abgelegten Trajektorien (2) die Trajektorie gewählt wird, die das Kriterium oder die Kriterien am besten erfüllt oder die vorab ausgewählt wurde.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Berechnung der Übergangs-Trajektorie (4) in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit (V) und/oder des seitlichen Abstandes erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass zusätzlich eine Längsregelung angepasst wird.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die berechnete Übergangs-Trajektorie (4) bei neu erfassten Hindernissen dynamisch angepasst wird.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass bei einem Handmoment größer einem Schwellwert entgegen des generierten Lenkmoments das Verfahren abgebrochen wird.
8. Vorrichtung (10) zur Überführung eines Kraftfahrzeugs von einem manuellen Betriebsmodus in einen automatisierten oder assistierenden Betriebsmodus zum Abfahren einer trainierten und abgelegten Trajektorie (2), umfassend einen Speicher (11), in dem die trainierte Trajektorie (2) und ein Toleranzbereich (3) der trainierten Trajektorie (2) abgelegt sind, Mittel (12) zur Lokalisierung des Kraftfahrzeugs (1) relativ zur trainierten und abgelegten Trajektorie (2) und eine Steuereinheit (13), wobei die Steuereinheit (13) derart ausgebildet ist, dass bei Erfüllung mindestens eines vorgegebenen Kriteriums eine Übergangs-Trajektorie (4) von einer aktuellen Ist-Position zur trainierten und abgelegten Trajektorie (2) berechnet und ein Lenkmoment generiert wird, das das Kraftfahrzeug (1) in Richtung der berechneten Übergangs-Trajektorie (4) lenkt, wobei das mindestens eine Kriterium ein Abstandsschwellwert zu der trainierten und abgelegten Trajektorie (2) ist, wobei der Abstandsschwellwert derart gewählt ist, dass dieser außerhalb des Toleranzbereiches (3) liegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überführung eines Kraftfahrzeugs von einem manuellen Betriebsmodus in einen automatisierten oder assistierenden Betriebsmodus. Beispielsweise bei der Funktion „Trainiertes Parken“ kann ein Fahrer dem Fahrzeug eine Trajektorie zu einem Parkplatz anlernen, die dann in dem Fahrzeug abgespeichert wird. Bei den späteren Anfahrten kann das Fahrzeug diese Trajektorie dann automatisiert abfahren. Für die Lokalisierung in der Fahrumgebung werden über eine Umfeldsensorik (z.B. Frontkamera) Umgebungsmerkmale erfasst und in einer digitalen Lokalisierungskarte abgelegt. Zum automatisierten Abfahren fährt der Fahrer in die Nähe der abgelegten Trajektorie. Das Fahrzeug lokalisiert sich und der Fahrer kann die Fahraufgabe an das Fahrzeug übergeben. Der trainierte Parkplatz kann dazu bereits bei Fahrtantritt in der Navigation ausgewählt werden. Der Bereich, in dem automatisiert die trainierte Trajektorie abgefahren werden darf, ist aus Sicherheitsgründen begrenzt. Diese Begrenzung bildet einen Toleranzbereich aus, in dem sich das Fahrzeug befinden muss, damit automatisiert gefahren werden kann. Zudem ist der mögliche seitliche Abstand des Fahrzeugs und dessen Winkel-Ausrichtung zur Trajektorie, in dem sich das Fahrzeug noch in der digitalen Karte lokalisieren kann, durch die verwendete Sensortechnologie begrenzt. Insbesondere bei Verwendung einer Frontkamera ist dies nur eingeschränkt möglich. Wie bereits ausgeführt, muss der Fahrer sein Fahrzeug in den Toleranzbereich um die Trajektorie führen, damit diese automatisiert abgefahren werden kann. Die Lage und insbesondere der Startpunkt der Trajektorie sind dem Fahrer manchmal nur ungenau oder teilweise sogar gar nicht bekannt. Gründe hierfür können sein:- das Trainieren der Trajektorie zu einem Parkplatz liegt schon eine Zeit zurück,- das Trainieren der Trajektorie wurde von einer anderen Person oder technischen Einrichtungen vorgenommen,- das Training wurde automatisch durch das Fahrzeug durchgeführt,- der Startpunkt der Trajektorie wird nicht explizit trainiert (z.B. wenn ausgehend vom Parkplatz immer eine feste Streckenlänge trainiert wird). Eine mögliche Visualisierung der Trajektorie auf einer Anzeigeeinheit lenkt die Aufmerksamkeit des Fahrers ab und könnte für einen geübten Fahrer, der weiß, wo seine trainierte Trajektorie beginnt, als störend empfunden werden. Aus der DE 10 2013 201 799 A1 ist ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug bekannt, umfassend zumindest einen Sensor zum Erzeugen eines Fahrzeugzustandssignals und/oder Umfeldsignals, und eine Berechnungseinheit, die eine Fahrstrecke basierend auf dem Fahrzeugzustandssignal und/oder Umfeldsignal aufzeichnet. Die Berechnungseinheit ist weiter ausgebildet zum Wiedererkennen einer bestimmten Position des Fahrzeugs durch Abgleichen der aufgezeichneten Fahrstrecke mit einer abgespeicherten Fahrstecke und zum Anbieten einer abgespeicherten Trajektorie an den Fahrer, wenn die bestimmte Position wiedererkannt ist, wobei das Fahrerassistenzsystem dazu ausgebildet ist, um das Fahrzeug zum selbständigen oder halb-selbständigen Befahren der Trajektorie anzusteuern. Aus der DE 10 2010 031 672 A1 ist ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Fahrmanöver bekannt, bei dem das Fahrzeug automatisch entlang einer zuvor berechneten Trajektorie geführt wird oder die Querführung zur Fahrt entlang der Trajektorie automatisch durchgeführt wird und nach Beendigung des Fahrmanövers die Steuerung wieder an den Fahrer übergeben wird. Dabei werden vor und/oder während der Übergabe der Steuerung an den Fahrer Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs und geeignete Lenkeinstellungen an den Fahrer gegeben. Aus der DE 10 2013 017 212 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs bekannt, umfassend wenigstens ein Fahrerassistenzsystem, wobei das Kraftfahrzeug in einem ersten Betriebsmodus des Fahrerassistenzsystems durch einen Fahrer steuerbar ist, umfassend die Schritte:- Erfassen von das Kraftfahrzeug betreffenden Egodaten und/oder das Kraftfahrzeugumfeld betreffende Umfelddaten,- Ermitteln, ob das Kraftfahrzeug eine Fahrbahn verlassen hat oder die Fahrbahn zukünftig mit einer Wahrscheinlichkeit, die eine vorgegebene Mindestwahrscheinlichkeit überschreitet, verlassen wird durch Auswertung der Egodaten und/oder der Umfelddaten durch das Fahrerassistenzsystem, und in diesem Fall- temporäres Umschalten des Fahrerassistenzsystems in den zweiten Betriebsmodus,- autonomes Lenken des Kraftfahrzeugs ohne Eingriffsmöglichkeit des Fahrers durch das Fahrerassistenzsystem im zweiten Betriebsmodus. Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zur Überführung eines Kraftfahrzeugs von einem manuellen Betriebsmodus in einen automatisierten oder assistierenden Betriebsmodus zum Abfahren einer gespeicherten Trajektorie zur Verfügung zu stellen. Ein weiteres technisches Problem ist die Schaffung einer geeigneten Vorrichtung. Die Lösu