DE102020200247A1 - Method and driver assistance system for supporting a driver of a vehicle in the execution of driving maneuvers - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs (10) bei der Ausführung von Fahrmanövern, wobei durch eine Steuereinrichtung (1) sowohl eine Lenkung als auch ein Beschleunigen und Abbremsen des Fahrzeugs (10) bei der Ausführung der Fahrmanöver übernommen werden. Ferner ist vorgesehen, dass ein auszuführendes Fahrmanöver bestimmt wird, eine Manöverplanung erfolgt, bei der das auszuführende Fahrmanöver auf ein oder mehrere Elementarmanöver aufgeteilt wird, wobei die Elementarmanöver eine seitliche Verschiebung des Fahrzeugs (10) um eine vorgegebene Distanz und eine Rotation des Fahrzeugs (10) um einen vorgegebenen Winkel umfassen, und die Elementarmanöver nacheinander automatisiert ausgeführt werden.Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine Fernsteuereinrichtung (200) und ein Fahrerassistenzsystem (100), welche jeweils zur Ausführung des Verfahrens eingerichtet sind, sowie ein Fahrzeug (10), welche ein solches Fahrerassistenzsystem (100) umfasst.The invention relates to a method for supporting a driver of a vehicle (10) when performing driving maneuvers, a control device (1) taking over both steering and acceleration and braking of the vehicle (10) when performing the driving maneuvers. It is also provided that a driving maneuver to be carried out is determined and maneuver planning takes place in which the driving maneuver to be carried out is divided into one or more elementary maneuvers, the elementary maneuvers shifting the vehicle (10) sideways by a predetermined distance and rotating the vehicle (10 ) at a predetermined angle, and the elementary maneuvers are carried out in an automated manner comprises such a driver assistance system (100).

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei der Ausführung von Fahrmanövern, wobei durch eine Steuereinrichtung sowohl eine Lenkung als auch ein Beschleunigen und Abbremsen des Fahrzeugs bei der Ausführung der Fahrmanöver übernommen werden. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine Fernsteuereinrichtung und ein Fahrerassistenzsystem, welche jeweils zur Ausführung des Verfahrens eingerichtet sind, sowie ein Fahrzeug, welche ein solches Fahrerassistenzsystem umfasst.The invention relates to a method for supporting a driver of a vehicle in the execution of driving maneuvers, with both steering and acceleration and braking of the vehicle being taken over by a control device when executing the driving maneuvers. Further aspects of the invention relate to a remote control device and a driver assistance system, which are each set up to carry out the method, as well as a vehicle which includes such a driver assistance system.

Stand der TechnikState of the art

Im Stand der Technik sind Fahrerassistenzsysteme bekannt, welche einen Fahrer eines Fahrzeugs durch ein autonomes oder teilautonomes Ausführung von Fahrmanövern unterstützen. Derartige Systeme können sowohl eine Querführung, also eine Lenkung des Fahrzeugs, als auch eine Längsführung, also das Beschleunigen und Abbremsen des Fahrzeugs, im Zusammenhang mit bestimmten Fahrmanövern übernehmen. Beispiele hierfür sind Einparkassistenten, welche ein Fahrzeug in eine Parklücke ein- und/oder ausparken und dabei entsprechende Fahrmanöver übernehmen.In the prior art, driver assistance systems are known which support a driver of a vehicle through an autonomous or partially autonomous execution of driving maneuvers. Systems of this type can take on both transverse guidance, that is to say steering the vehicle, and longitudinal guidance, that is to say accelerating and braking the vehicle, in connection with certain driving maneuvers. Examples of this are parking assistants who park a vehicle in and / or out of a parking space and take on appropriate driving maneuvers in the process.

AusDE 10 2015 208 593 A1 ist ein Steuersystem zur Beeinflussung von automatischen Fahrfunktionen eines Fahrzeugs durch einen Fahrer bekannt. Das Steuerungssystem umfasst ein Manöver-Bedienelement, das eingerichtet ist, eine Manövereingabe zur Anpassung einer automatischen Fahrfunktion des Fahrzeugs zu erfassen. Dabei umfasst eine automatische Fahrfunktion sowohl die Längs- als auch die Querführung des Fahrzeugs. Das Manöver-Bedienelement kann beispielsweise als ein Stick ausgestaltet sein, der in unterschiedliche Richtungen ausgelenkt werden kann, um unterschiedliche Manövereingaben zu bewirken. Durch Betätigung des Manöver-Bedienelements kann beispielsweise eine laterale Positionierung des Fahrzeugs innerhalb der aktuellen Fahrspur angepasst werden oder es kann ein Spurwechsel nach links bzw. nach rechts ausgelöst werden.Out DE 10 2015 208 593 A1 a control system for influencing automatic driving functions of a vehicle by a driver is known. The control system comprises a maneuver operating element which is set up to record a maneuver input for adapting an automatic driving function of the vehicle. An automatic driving function includes both longitudinal and lateral guidance of the vehicle. The maneuver control element can be designed, for example, as a stick that can be deflected in different directions in order to effect different maneuver inputs. By actuating the maneuver control element, for example, a lateral positioning of the vehicle within the current lane can be adapted or a lane change to the left or to the right can be triggered.

EP 3 409 553 A1 beschreibt ein System und ein Verfahren zur automatischen Ausführung eines Fahrmanövers. Dabei ist vorgesehen, über Sensoren die Umgebung eines Fahrzeugs zu erfassen und mögliche Fahrmanöver zu bestimmen. Aus diesen möglichen Fahrmanövern wählt der Fahrer beispielsweise durch Ausführen einer Geste aus, wobei die Fahrmanöver vorzugsweise auf einer haptischen Anzeige ausgegeben werden. Nach Auswahl des Fahrmanövers wird dieses automatisch ausgeführt.EP 3 409 553 A1 describes a system and a method for automatically executing a driving maneuver. It is intended to use sensors to record the surroundings of a vehicle and to determine possible driving maneuvers. The driver selects these possible driving maneuvers, for example by performing a gesture, the driving maneuvers preferably being output on a haptic display. After selecting the driving maneuver, it is carried out automatically.

DE 103 31 948 A1 beschreibt ein Verfahren zur Unterstützung des Manövrierens von Fahrzeugen. Bei dem Verfahren wird das Fahrmanöver zunächst durch den Fahrer ausgeführt und aufgenommen. Anschließend kann eine Unterstützung bei einer wiederholten Ausführung dieses Manövers erfolgen, wobei dazu entweder das Manöver automatisch ausgeführt wird oder Anweisungen für den Fahrer ausgegeben werden. Die aufgenommenen Manöver können durch Invertieren der Schritte auch rückwärts ausgeführt werden, so dass beispielsweise nach dem Aufnehmen eines Einparkens ein geführtes Ausparken angeboten werden kann.DE 103 31 948 A1 describes a method for assisting the maneuvering of vehicles. In the method, the driving maneuver is first carried out and recorded by the driver. Support can then be provided for a repeated execution of this maneuver, with either the maneuver being carried out automatically or instructions being output to the driver. The recorded maneuvers can also be carried out backwards by inverting the steps, so that, for example, after recording a parking space, a guided exit from a parking space can be offered.

Nachteilig an den bekannten Fahrerassistenzsystemen ist, dass eine Planung bzw. eine Vorgabe der auszuführenden Fahrmanöver durch den Fahrer oder durch andere Systeme des Fahrzeugs aufwendig ist. Bekannte Systeme benötigen für eine Planung der Fahrmanöver durch den Fahrer Lernfahrten oder komplexe Eingabevorrichtungen oder für eine Planung durch ein anderes System des Fahrzeugs komplexe Steuergeräte mit hoher Rechenleistung.The disadvantage of the known driver assistance systems is that planning or specifying the driving maneuvers to be carried out by the driver or by other systems of the vehicle is complex. Known systems require learning drives or complex input devices for planning the driving maneuvers by the driver, or complex control devices with high computing power for planning using another system of the vehicle.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es wird ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs bei der Ausführung von Fahrmanövern vorgeschlagen, wobei durch eine Steuereinrichtung sowohl eine Lenkung als auch ein Beschleunigen und Abbremsen des Fahrzeugs bei der Ausführung der Fahrmanöver übernommen werden. Ferner ist vorgesehen, dass ein auszuführendes Fahrmanöver bestimmt wird, eine Manöverplanung erfolgt, bei der das auszuführende Fahrmanöver auf ein oder mehrere Elementarmanöver aufgeteilt wird, wobei die Elementarmanöver eine seitliche Verschiebung des Fahrzeugs um eine vorgegebene Distanz und eine Rotation des Fahrzeugs um einen vorgegebenen Winkel umfassen, und die Elementarmanöver nacheinander automatisiert ausgeführt werden.A method is proposed for assisting a driver of a vehicle when performing driving maneuvers, a control device taking over both steering and acceleration and braking of the vehicle when performing the driving maneuvers. It is also provided that a driving maneuver to be carried out is determined and maneuver planning is carried out in which the driving maneuver to be carried out is divided into one or more elementary maneuvers, the elementary maneuvers including a lateral displacement of the vehicle by a predetermined distance and a rotation of the vehicle by a predetermined angle , and the elementary maneuvers are carried out automatically one after the other.

Bei der Manöverplanung wird ein auszuführendes Fahrmanöver auf mehrere Elementarmanöver aufgeteilt. Die Elementarmanöver umfassen zumindest eine Rotation bzw. eine Drehung des Fahrzeugs um einen vorgegebenen Winkel sowie eine seitliche Verschiebung des Fahrzeugs um eine vorgegebene Distanz. Zusätzlich können als Elementarmanöver insbesondere auch eine Vorwärtsbewegung um eine vorgegebene Distanz sowie eine Rückwärtsbewegung um eine vorgegebene Distanz vorgesehen sein.In maneuver planning, a driving maneuver to be carried out is divided into several elementary maneuvers. The elementary maneuvers include at least a rotation or a turn of the vehicle by a predetermined angle and a lateral displacement of the vehicle by a predetermined distance. In addition, a forward movement by a predetermined distance and a backward movement by a predetermined distance can also be provided as elementary maneuvers.

Die Elementarmanöver sind in Form von Trajektorien vorgegeben. Eine Trajektorie beschreibt dabei eine Bahnkurve und dazugehörige Bewegungszustände entlang der Bahnkurve wie Geschwindigkeit und Beschleunigung, entlang der sich das Fahrzeug bezogen auf einen Referenzpunkt am Fahrzeug bewegt.The elementary maneuvers are given in the form of trajectories. A trajectory describes a trajectory and the associated movement states along the trajectory, such as speed and acceleration, along which the Vehicle moved relative to a reference point on the vehicle.

Ein erstes Elementarmanöver für eine seitliche Verschiebung des Fahrzeugs um eine vorgegebene Distanz umfasst bevorzugt eine Trajektorie mit zwei zueinander gespiegelten und sich in der Mitte berührenden S-Kurven. Die gewählte Bezeichnung S-Kurve steht hier verallgemeinert für weitere ähnliche Verläufe wie z.B. einen sigmoiden Kurvenverlauf. Bei einer S-Kurve umfasst der entsprechende Teil der Trajektorie zwei gekrümmte Abschnitte, wobei die Krümmung eines ersten Abschnitts der Krümmung eines zweiten Abschnitts entgegengesetzt ist. Die Stärke der Krümmung kann dabei zwischen den Abschnitten und/oder innerhalb der Abschnitte variieren. Bei der Ausführung des ersten Elementarmanövers für eine seitliche Verschiebung bewegt sich das Fahrzeug bevorzugt bei der Ausführung einer ersten S-Kurve der Trajektorie vorwärts und bei der Ausführung einer zweiten S-Kurve der Trajektorie rückwärts, wobei alternativ dazu auch bei der Ausführung der ersten S-Kurve eine Rückwärtsbewegung und bei der Ausführung der zweiten S-Kurve eine Vorwärtsbewegung möglich ist.A first elementary maneuver for a lateral displacement of the vehicle by a predetermined distance preferably comprises a trajectory with two S-curves mirrored to one another and touching in the middle. The chosen designation S-curve stands here generalized for other similar courses such as a sigmoid curve course. In the case of an S-curve, the corresponding part of the trajectory comprises two curved sections, the curvature of a first section being opposite to the curvature of a second section. The strength of the curvature can vary between the sections and / or within the sections. When executing the first elementary maneuver for a lateral displacement, the vehicle preferably moves forwards when executing a first S-curve of the trajectory and backwards when executing a second S-curve of the trajectory, alternatively also when executing the first S-curve. Curve a backward movement and when executing the second S-curve a forward movement is possible.

Die seitliche Verschiebung des Fahrzeugs ist dabei auf einen Strecke d bezogen, um die ein Referenzpunkt des Fahrzeugs nach der Ausführung des zweiten Elementarmanövers in eine Richtung verschoben wurde, welche senkrecht zu einer Fahrzeuglängsachse verläuft. Die Fahrzeuglängsachse des Fahrzeugs ist dabei parallel zur gewöhnlichen Fahrtrichtung des Fahrzeugs orientiert. Der Referenzpunkt des Fahrzeugs befindet sich beispielsweise in der Mitte der Hinterachse, in der Mitte des Fahrzeugs oder in der Mitte der Vorderachse.The lateral displacement of the vehicle is related to a distance d by which a reference point of the vehicle was displaced after the execution of the second elementary maneuver in a direction which runs perpendicular to a longitudinal axis of the vehicle. The vehicle's longitudinal axis is oriented parallel to the normal direction of travel of the vehicle. The reference point of the vehicle is, for example, in the middle of the rear axle, in the middle of the vehicle or in the middle of the front axle.

Die Richtung, in die das Fahrzeug seitlich verschoben wird, kann bei der Ausführung des ersten Elementarmanövers durch die Vorgabe einer Ausführungsrichtung verändert werden. Ist das erste Elementarmanöver beispielsweise derart vorgegeben, dass das Fahrzeug bezogen auf die übliche Fahrtrichtung nach rechts versetzt wird, so kann durch Umkehrung der Ausführungsrichtung der entsprechenden Trajektorie eine Versetzung des Fahrzeugs nach links erfolgen.The direction in which the vehicle is shifted laterally can be changed when performing the first elementary maneuver by specifying an execution direction. If the first elementary maneuver is specified, for example, in such a way that the vehicle is shifted to the right in relation to the usual direction of travel, the vehicle can be shifted to the left by reversing the execution direction of the corresponding trajectory.

Umfasst das auszuführende Fahrmanöver eine seitliche Verschiebung, welche größer ist als die vorgegebene seitliche Verschiebung des ersten Elementarmanövers, so wird das erste Elementarmanöver so oft ausgeführt und entsprechend so oft bei der Manöverplanung wiederholt, bis die vom auszuführenden Fahrmanöver geforderte seitliche Verschiebung des Fahrzeugs erreicht ist.If the driving maneuver to be carried out comprises a lateral displacement which is greater than the specified lateral displacement of the first elementary maneuver, the first elementary maneuver is carried out and repeated accordingly in the maneuver planning until the lateral displacement of the vehicle required by the driving maneuver to be carried out has been achieved.

Ein zweites Elementarmanöver für eine Drehung bzw. Rotation des Fahrzeugs um einen vorgegebenen Winkel umfasst bevorzugt eine Trajektorie mit einer S-Kurve und einen sich an die S-Kurve anschließenden Bogen. Wiederum ist die Bezeichnung S-Kurve als Überbegriff für ähnliche Kurven zu betrachten. Alternativ kann die Trajektorie auch mit dem Bogen beginnen, an den sich dann die S-Kurve anschließt. Bei der S-Kurve umfasst der entsprechende Teil der Trajektorie wieder zwei gekrümmte Abschnitte, wobei die Krümmung eines ersten Abschnitts der Krümmung eines zweiten Abschnitts entgegengesetzt ist. Die Stärke der Krümmung kann dabei zwischen den Abschnitten und/oder innerhalb der Abschnitte variieren. Der als Bogen bezeichnete Abschnitt der Trajektorie ist eine gekrümmte Bahn, wobei sich die Richtung der Krümmung nicht ändert. Die Stärke der Krümmung kann jedoch über den als Bogen bezeichneten Abschnitt variieren. Bei der Ausführung des zweiten Elementarmanövers für eine Drehung des Fahrzeugs bewegt sich das Fahrzeug bevorzugt bei der Ausführung der S-Kurve der Trajektorie vorwärts und bei der Ausführung des Bogens der Trajektorie rückwärts, wobei alternativ dazu auch bei der Ausführung des Bogens eine Rückwärtsbewegung und bei der Ausführung der S-Kurve eine Vorwärtsbewegung möglich ist.A second elementary maneuver for a turn or rotation of the vehicle through a predetermined angle preferably comprises a trajectory with an S-curve and an arc following the S-curve. Again, the term S-curve should be viewed as an umbrella term for similar curves. Alternatively, the trajectory can also begin with the arc, which is then followed by the S-curve. In the case of the S-curve, the corresponding part of the trajectory again comprises two curved sections, the curvature of a first section being opposite to the curvature of a second section. The strength of the curvature can vary between the sections and / or within the sections. The section of the trajectory called the arc is a curved path, the direction of the curvature not changing. However, the amount of curvature can vary over what is known as the arc. When executing the second elementary maneuver for a turn of the vehicle, the vehicle preferably moves forwards when executing the S-curve of the trajectory and backwards when executing the arc of the trajectory Execution of the S-curve a forward movement is possible.

Die Drehung bzw. Rotation des Fahrzeugs ist dabei auf einen Winkel γ bezogen, der zwischen einer Lage der Fahrzeuglängsachse vor der Ausführung des zweiten Elementarmanövers und einer Lage der Fahrzeuglängsachse nach der Ausführung des zweiten Elementarmanövers eingeschlossen ist. Die Fahrzeuglängsachse des Fahrzeugs ist dabei parallel zur gewöhnlichen Fahrtrichtung des Fahrzeugs orientiert. Bevorzugt wird das Fahrzeug bei dem zweiten Elementarmanöver um einen Referenzpunkt gedreht, welcher sich beispielsweise in der Mitte der Hinterachse, in der Mitte des Fahrzeugs oder in der Mitte der Vorderachse befindet.The rotation or rotation of the vehicle is related to an angle γ that is included between a position of the vehicle longitudinal axis before the execution of the second elementary maneuver and a position of the vehicle longitudinal axis after the execution of the second elementary maneuver. The vehicle's longitudinal axis is oriented parallel to the normal direction of travel of the vehicle. In the second elementary maneuver, the vehicle is preferably rotated about a reference point which is located, for example, in the center of the rear axle, in the center of the vehicle or in the center of the front axle.

Umfasst das auszuführende Fahrmanöver eine Drehung bzw. Rotation um einen Winkel, welcher größer ist als die vorgegebene Drehung des zweiten Elementarmanövers, so wird das zweite Elementarmanöver so oft ausgeführt und entsprechend so oft bei der Manöverplanung wiederholt, bis die vom auszuführenden Fahrmanöver geforderte Drehung des Fahrzeugs erreicht ist.If the driving maneuver to be carried out comprises a turn or rotation by an angle which is greater than the specified rotation of the second elementary maneuver, the second elementary maneuver is carried out so often and correspondingly so often in the maneuver planning until the rotation of the vehicle required by the driving maneuver to be carried out is reached.

Die Richtung, in die das Fahrzeug gedreht wird, kann bei der Ausführung des zweiten Elementarmanövers durch die Vorgabe einer Ausführungsrichtung verändert werden. Ist das zweite Elementarmanöver beispielsweise derart vorgegeben, dass das Fahrzeug im Uhrzeigersinn gedreht wird, so kann durch Umkehrung der Ausführungsrichtung der entsprechenden Trajektorie eine Drehung des Fahrzeugs entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgen.The direction in which the vehicle is turned can be changed when performing the second elementary maneuver by specifying an execution direction. If the second elementary maneuver is specified, for example, in such a way that the vehicle is rotated clockwise, the vehicle can be rotated counterclockwise by reversing the execution direction of the corresponding trajectory.

Bevorzugt besteht die Menge an Elementarmanövern aus dem ersten Elementarmanöver und dem zweiten Elementarmanöver, wobei diese beiden Elementarmanöver jeweils in beide Richtungen durchlaufen werden können, also eine Verschiebung sowohl nach links als auch nach rechts möglich ist und eine Rotation sowohl in als auch entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn erfolgen kann. Alternativ ist es bevorzugt, wenn die Menge an Elementarmanövern zusätzlich noch eine Vorwärts- sowie eine Rückwärtsbewegung einschließt.The set of elementary maneuvers preferably consists of the first elementary maneuver and the second elementary maneuver, whereby these two elementary maneuvers can be performed in both directions, i.e. a shift to the left and to the right is possible and a rotation takes place both clockwise and counterclockwise can. Alternatively, it is preferred if the set of elementary maneuvers also includes a forward and a backward movement.

Die genaue Ausgestaltung der Trajektorien der Elementarmanöver, insbesondere des ersten Elementarmanövers und/oder des zweiten Elementarmanövers, wird bevorzugt in Abhängigkeit der jeweiligen Möglichkeiten des Fahrzeugs vorgegeben, insbesondere in Abhängigkeit der Möglichkeiten zur Lenkung der Räder. Beispielsweise kann die Ausgestaltung der Trajektorien lenkbare Räder einer Hinterachse berücksichtigen. Bei lenkbaren Hinterachsen kann Beispielsweise eine laterales Elementarmanöver für eine seitliche Verschiebung sehr viel einfacher realisiert werden, da alle vier Räder im gleichen Richtungssinn eingeschlagen werden können und somit eine kombinierte Vorwärts-Lateralbewegung ohne Drehung des Fahrzeugs erzeugt werden kann. Ein reiner Querversatz entsteht somit einfach durch die folgende Abfolge: Start, alle Reifen nach rechts einschlagen, vorwärtsfahren, stopp, alle Reifen nach links einschlagen, rückwärtsfahren, Ende.The exact design of the trajectories of the elementary maneuvers, in particular the first elementary maneuver and / or the second elementary maneuver, is preferably specified as a function of the respective possibilities of the vehicle, in particular as a function of the possibilities for steering the wheels. For example, the design of the trajectories can take into account steerable wheels of a rear axle. With steerable rear axles, for example, a lateral elementary maneuver for a lateral shift can be implemented much more easily, since all four wheels can be turned in the same direction and thus a combined forward-lateral movement can be generated without turning the vehicle. A pure transverse offset is created simply by the following sequence: start, turn all tires to the right, drive forward, stop, turn all tires to the left, drive backwards, end.

Die Elementarmanöver werden bevorzugt vorab vorgegeben und beispielsweise in der Steuereinrichtung des Fahrzeugs hinterlegt. Hierzu kann insbesondere vorgesehen sein, für jedes der Elementarmanöver eine Trajektorie vorab zu bestimmen und in einem Speicher der Steuereinrichtung abzulegen.The elementary maneuvers are preferably specified in advance and stored, for example, in the control device of the vehicle. For this purpose, provision can in particular be made for a trajectory to be determined in advance for each of the elementary maneuvers and to be stored in a memory of the control device.

Bei der Manöverplanung wird bevorzugt eine Liste der auszuführenden Elementarmanöver erstellt welche anschließend der Reihe nach nacheinander automatisiert ausgeführt werden. Bevorzugt werden bei der Ausführung jeweils vorab hinterlegte Trajektorien für die Elementarmanöver abgerufen und ausgeführt.When planning the maneuver, a list of the elementary maneuvers to be carried out is preferably created, which are then carried out one after the other in an automated manner. Preferably, previously stored trajectories for the elementary maneuvers are retrieved and executed during execution.

In einer Variante des Verfahrens wird das auszuführende Fahrmanöver von einem anderen System bestimmt, beispielsweise einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Einparkassistenten handeln.In one variant of the method, the driving maneuver to be carried out is determined by another system, for example a driver assistance system of the vehicle. This can be a parking assistant, for example.

Bevorzugt wird das auszuführende Fahrmanöver vom Fahrer über eine Eingabevorrichtung durch die Angabe einer gewünschten seitlichen Verschiebung und/oder einer gewünschten Rotation des Fahrzeugs bestimmt.The driving maneuver to be carried out is preferably determined by the driver via an input device by specifying a desired lateral displacement and / or a desired rotation of the vehicle.

Die Eingabevorrichtung ist dabei bevorzugt eingerichtet, bei der Eingabe der seitlichen Verschiebung und/oder der gewünschten Rotation des Fahrzeugs zu berücksichtigen, dass die Rotation bzw. die Verschiebung unter Verwendung der Elementarmanöver nicht stufenlos erfolgt, sondern in bestimmten vorgegebenen Stufen vorgenommen wird. Bei der seitlichen Verschiebung entspricht eine solche Stufe der vorgegebenen Distanz, um die das Fahrzeug bei der Ausführung einer seitlichen Verschiebung, beispielsweise durch das erste Elementarmanöver, versetzt wird. Entsprechend entspricht eine solche Stufe bei der Rotation dem vorgegebenen Winkel, um den das Fahrzeug bei der Ausführung der Rotation, beispielsweise durch das zweite Elementarmanöver, gedreht wird. Entsprechend kann die Eingabevorrichtung beispielsweise Taster oder Schaltflächen auf einem berührungsempfindlichen Bildschirm vorsehen, welche bei jeder Betätigung eine Verschiebung um die vorgegebene Distanz bzw. eine Rotation um den vorgegeben Winkel vornehmen. Durch das Vorsehen von jeweils zwei Tastern bzw. Schaltflächen für das erste und das zweite Elementarmanöver kann dabei jeweils auch die Richtung mit angegeben werden, in die die Rotation bzw. die Verschiebung erfolgen soll. Die Taster können auch in einem kombinierten Eingabegerät wie beispielsweise einem Steuerknüppel bzw. Joystick oder einem rotierbaren und schiebbaren Schalter zusammengefasst sein.The input device is preferably set up, when entering the lateral displacement and / or the desired rotation of the vehicle, to take into account that the rotation or the displacement using the elementary maneuvers does not take place continuously, but is carried out in certain predetermined steps. In the case of the lateral displacement, such a step corresponds to the predetermined distance by which the vehicle is displaced when performing a lateral displacement, for example by the first elementary maneuver. Correspondingly, such a stage in the rotation corresponds to the predetermined angle by which the vehicle is rotated when the rotation is carried out, for example by the second elementary maneuver. Correspondingly, the input device can for example provide buttons or buttons on a touch-sensitive screen which, with each actuation, carry out a displacement by the predetermined distance or a rotation by the predetermined angle. By providing two buttons or buttons for each of the first and second elementary maneuvers, the direction in which the rotation or displacement is to take place can also be specified. The buttons can also be combined in a combined input device such as a control stick or joystick or a rotatable and slidable switch.

Eine seitliche Verschiebung des Fahrzeugs sowie gegebenenfalls eine Rotation des Fahrzeugs sind beispielsweise für eine genaue Ausrichtung des Fahrzeugs zu einer Bordsteinkante vorteilhaft. Des Weiteren kann eine einfache seitliche Verschiebung erforderlich sein, um in einem engen Parkplatz oder in einer Garage genügen Raum für ein sicheres Öffnen einer Fahrzeugtür zu schaffen. Eine einfache seitliche Verschiebung des Fahrzeugs kann beispielsweise auch zum Ausparken aus einer Längsparklücke genutzt werden. Eine Rotation des Fahrzeugs kann beispielsweise für ein Wenden des Fahrzeugs auf engstem Raum verwendet werden.A lateral displacement of the vehicle and, if necessary, a rotation of the vehicle are advantageous, for example, for precise alignment of the vehicle with a curb. Furthermore, a simple lateral shift may be necessary in order to create sufficient space for a vehicle door to be opened safely in a narrow parking lot or in a garage. A simple lateral movement of the vehicle can also be used, for example, to pull out of a parallel parking space. A rotation of the vehicle can be used, for example, to turn the vehicle in a confined space.

Ein weiteres Beispiel ist das einfache Bilden einer Rettungsgasse in einer engen Situation durch eine Abfolge mehrerer Elementarmanöver.Another example is the simple creation of a rescue lane in a tight situation through a sequence of several elementary maneuvers.

Bevorzugt wird bei dem Verfahren dem Fahrer nach der Eingabe des auszuführenden Fahrmanövers ein für die Ausführung der Elementarmanöver benötigter Freiraum relativ zum eigenen Fahrzeug bestimmt und auf einer Anzeigevorrichtung dargestellt. Des Weiteren ist es bevorzugt, wenn das Ausführen der Elementarmanöver erst nach einer Bestätigung durch den Fahrer erfolgt. Die Anzeigevorrichtung kann, beispielsweise in Form eines berührungsempfindlichen Bildschirms, zusammen mit der Eingabevorrichtung als eine Ein- und Ausgabeeinheit ausgestaltet sein. Die Anzeigevorrichtung kann zudem eingerichtet sein, das geplante Fahrmanöver und/oder die auszuführenden Elementarmanöver darzustellen.In the method, after the driver has entered the driving maneuver to be carried out, a free space required for carrying out the elementary maneuvers relative to his own vehicle is preferably determined and shown on a display device. Furthermore, it is preferred if the elementary maneuvers are only carried out after confirmation by the driver. The display device can be configured, for example in the form of a touch-sensitive screen, together with the input device as an input and output unit. The display device can also be set up to display the planned driving maneuver and / or the elementary maneuvers to be carried out.

Die Elementarmanöver, beispielsweise das beschriebene erste Elementarmanöver und das zweite Elementarmanöver, führen die Verschiebung bzw. die Rotation des Fahrzeugs jeweils durch eine Trajektorie mit zwei Fahrzügen aus, wobei einer der Fahrzüge mit Bezug auf die gewöhnliche Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorwärts und der jeweils andere Fahrzug rückwärts ausgeführt wird. Das heißt, dass das Fahrzeug bei der Ausführung der seitlichen Verschiebung bzw. bei der Rotation zusätzlichen Freiraum nach Vorne und/oder nach Hinten benötigt. Der benötigte Freiraum ist dabei von der genauen Ausgestaltung der Elementarmanöver abhängig. Insbesondere hängt der benötigte Freiraum dabei von der Länge der Fahrzüge der jeweils verwendeten Trajektorien ab. Ein Fahrzug ist dabei als ein Abschnitt einer Trajektorie definiert, den das Fahrzeug ohne anzuhalten und ohne Wechsel der Richtung ausführt.The elementary maneuvers, for example the described first elementary maneuver and the second elementary maneuver, each move or rotate the vehicle through a trajectory with two vehicles, one of the vehicles with reference to the normal direction of travel of the vehicle forwards and the other vehicle backwards is performed. This means that the vehicle needs additional free space to the front and / or to the rear when performing the lateral shift or rotation. The required free space depends on the exact design of the elementary maneuvers. In particular, the required free space depends on the length of the vehicles of the trajectories used in each case. A vehicle is defined as a section of a trajectory that the vehicle executes without stopping and without changing direction.

Bevorzugt liegt eine Länge der Fahrzüge der Trajektorien der Elementarmanöver im Bereich von 1 cm bis 50 cm, besonders bevorzugt im Bereich von 5 cm bis 25 cm und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 10 cm bis 20 cm. Bevorzugt wird bei dem Verfahren die Umgebung über Umfeldsensoren überwacht, wobei bei Unterschreitung eines Mindestabstands zu einem Objekt in der Umgebung bevorzugt ein Abbruch des Fahrmanövers erfolgt.A length of the vehicles of the trajectories of the elementary maneuvers is preferably in the range from 1 cm to 50 cm, particularly preferably in the range from 5 cm to 25 cm and very particularly preferably in the range from 10 cm to 20 cm. In the method, the environment is preferably monitored by means of environment sensors, the driving maneuver preferably being aborted if a minimum distance to an object in the environment is not reached.

Bevorzugt wird bei den Elementarmanövern die vorgegebene Distanz und/oder der vorgegebene Winkel in Abhängigkeit eines zum Manövrieren vorhandenen Freiraums vorgegeben.In the case of the elementary maneuvers, the predefined distance and / or the predefined angle is preferably predefined as a function of a free space available for maneuvering.

Je größer der verfügbare Freiraum ist, desto länger können die Fahrzüge der bei den Elementarmanövern verwendeten Trajektorien sein und desto größer kann die vorgegebene Distanz, um die das Fahrzeug seitlich versetzt wird bzw. desto größer kann der vorgegebene Winkel sein, um den das Fahrzeug gedreht wird. Hierzu werden bevorzugt entweder jeweils mehrere verschiedene Trajektorien für die Elementarmanöver vorgegeben oder die Trajektorien werden skalierbar vorgegeben, so dass jeweils eine zum Freiraum passende Trajektorie verwendet werden kann.The greater the available free space, the longer the trajectories used in the elementary maneuvers can be and the greater the predetermined distance by which the vehicle is laterally offset or the greater the predetermined angle by which the vehicle can be rotated . For this purpose, either several different trajectories are preferably specified for the elementary maneuvers or the trajectories are specified in a scalable manner, so that a trajectory that matches the free space can be used in each case.

Bevorzugt wird der zur Verfügung stehende Freiraum über Umfeldsensoren automatisch ermittelt. Entsprechend ist bevorzugt vorgesehen, die Länge der Fahrzüge und damit die vorgegebene Distanz bzw. den vorgegebenen Winkel in Abhängigkeit des zur Verfügung stehenden Freiraums automatisch anzupassen.The available free space is preferably determined automatically using environmental sensors. Accordingly, provision is preferably made for the length of the vehicles and thus the predetermined distance or the predetermined angle to be automatically adapted as a function of the free space available.

Bevorzugt ist die Eingabevorrichtung sowie gegebenenfalls die Anzeigevorrichtung Teil einer Fernsteuereinrichtung, welche eingerichtet ist, mit der Steuereinrichtung zu kommunizieren. Dies erlaubt es dem Fahrer das Fahrmanöver außerhalb des Fahrzeugs zu planen und zu beaufsichtigen. Insbesondere wird hierdurch auch ein Einparken in enge Garagen erleichtert. Beispielsweise kann der Fahrer sein Fahrzeug vor der Garage abstellen, über die seitliche Verschiebung das Fahrzeug vor einem Tor der Garage zentrieren und anschließend das Fahrzeug in die Garage einfahren lassen.The input device and, if appropriate, the display device are preferably part of a remote control device which is set up to communicate with the control device. This allows the driver to plan and supervise the driving maneuver outside the vehicle. In particular, this also facilitates parking in narrow garages. For example, the driver can park his vehicle in front of the garage, center the vehicle in front of a garage door by moving it sideways and then let the vehicle drive into the garage.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, eine Fernsteuereinrichtung bereitzustellen, welche für die Verwendung mit dem beschriebenen Verfahren eingerichtet ist. Die Fernsteuereinrichtung umfasst eine Eingabevorrichtung zur Eingabe eines durch ein Fahrzeug auszuführendes Fahrmanöver, wobei die Eingabevorrichtung zur Vorgabe einer gewünschten sichtlichen Verschiebung und/oder einer gewünschten Rotation des Fahrzeugs eingerichtet ist.Another aspect of the invention is to provide a remote control device which is set up for use with the method described. The remote control device comprises an input device for inputting a driving maneuver to be carried out by a vehicle, the input device being set up to specify a desired visual displacement and / or a desired rotation of the vehicle.

Die Fernsteuereinrichtung ist zur Ausführung der im Zusammenhang mit der Fernsteuereinrichtung auszuführenden Schritte des Verfahrens ausgebildet und/oder eingerichtet. Dementsprechend gelten im Rahmen des Verfahrens beschriebene Merkmale entsprechend für die Fernsteuereinrichtung und umgekehrt die im Rahmen der Fernsteuereinrichtung beschriebenen Merkmale entsprechend für das Verfahren.The remote control device is designed and / or set up to carry out the steps of the method to be carried out in connection with the remote control device. Accordingly, the features described in the context of the method apply accordingly to the remote control device and, conversely, the features described in the context of the remote control device apply accordingly to the method.

Die Fernsteuereinrichtung umfasst bevorzugt eine Anzeigevorrichtung, welche eingerichtet ist, ein geplantes Fahrmanöver und/oder den für ein geplantes Fahrmanöver erforderlichen Freiraum anzuzeigen. Des Weiteren umfasst die Fernsteuereinrichtung bevorzugt eine Eingabevorrichtung zum Freigeben eines angezeigten geplanten Fahrmanövers.The remote control device preferably comprises a display device which is set up to display a planned driving maneuver and / or the free space required for a planned driving maneuver. Furthermore, the remote control device preferably comprises an input device for enabling a displayed planned driving maneuver.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist, ein Fahrerassistenzsystem bereitzustellen. Das vorgeschlagene Fahrerassistenzsystem umfasst eine Steuereinrichtung welche eingerichtet ist, in einem Fahrzeug sowohl eine Lenkung als auch ein Beschleunigen und Abbremsen des Fahrzeugs auszuführen. Ferner ist das Fahrerassistenzsystem dazu eingerichtet eines der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen.Another aspect of the invention is to provide a driver assistance system. The proposed driver assistance system comprises a control device which is set up to carry out both steering and acceleration and braking of the vehicle in a vehicle. Furthermore, the driver assistance system is set up to carry out one of the methods described herein.

Das Fahrerassistenzsystem ist zur Durchführung der hierin beschriebenen Verfahren ausgebildet und/oder eingerichtet. Dementsprechend gelten im Rahmen des Verfahrens beschriebene Merkmale entsprechend für das Fahrerassistenzsystem und umgekehrt die im Rahmen des Fahrerassistenzsystems beschriebenen Merkmale entsprechend für das Verfahren.The driver assistance system is designed and / or set up to carry out the method described herein. Accordingly, the features described in the context of the method apply accordingly to the driver assistance system and, conversely, the features described in the context of the driver assistance system apply accordingly to the method.

Das Fahrerassistenzsystem umfasst bevorzugt eine Eingabevorrichtung, welche beispielsweise als ein Steuerknüppel, als ein drehbares und schiebbares Rädchen oder als ein berührungsempfindlicher Bildschirm ausgeführt ist.The driver assistance system preferably comprises an input device which is designed, for example, as a control stick, as a rotatable and slidable wheel or as a touch-sensitive screen.

Des Weiteren umfasst das Fahrerassistenzsystem bevorzugt eine Anzeigevorrichtung, welche zur Anzeige eines geplanten Fahrmanövers bzw. der auszuführenden Elementarmanöver und/oder zur Anzeige eines benötigten Freiraums eingerichtet ist. Die Anzeigevorrichtung kann als ein Bildschirm oder Display ausgestaltet sein. Insbesondere kann die Anzeigevorrichtung gemeinsam mit der Eingabevorrichtung als ein berührungsempfindlicher Bildschirm ausgestaltet sein. Des Weiteren ist bevorzugt eine Eingabevorrichtung zur Freigabe des geplanten Fahrmanövers vorgesehen.Furthermore, the driver assistance system preferably comprises a display device which is set up to display a planned driving maneuver or the elementary maneuvers to be carried out and / or to display a required free space. The display device can be designed as a screen or display. In particular, the display device can be configured together with the input device as a touch-sensitive screen. Furthermore, an input device for enabling the planned driving maneuver is preferably provided.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem.Another aspect of the invention relates to a vehicle with such a driver assistance system.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem ermöglichen eine vereinfachte Planung von Fahrmanövern. Dabei handelt es sich insbesondere um komplexe Fahrmanöver, welche üblicherweise bei niedrigen Geschwindigkeiten ausgeführt werden und für einen Fahrer unangenehm sein können, da diese Manöver starke und häufige Lenkmanöver erfordern, was umgangssprachlich auch als „wildes Kurbeln“ am Lenkrad bezeichnet wird.The method according to the invention and the driver assistance system according to the invention enable simplified planning of driving maneuvers. These are in particular complex driving maneuvers, which are usually carried out at low speeds and can be uncomfortable for a driver, since these maneuvers require strong and frequent steering maneuvers, which is also known colloquially as "wild cranking" on the steering wheel.

Durch das Aufteilen der Fahrmanöver auf einfache Elementarmanöver wird im Fall einer Planung eines Fahrmanövers durch ein Assistenzsystem eine verringerte Komplexität bei der Berechnung des Fahrmanövers erreicht, so dass weniger Rechenleistung erforderlich ist und einfachere und damit preiswertere Steuereinrichtungen bzw. Steuergeräte ausreichend sind. Im Fall der Planung durch den Fahrer wird ebenfalls eine starke Vereinfachung bei der Planung erreicht, da der Fahrer komplexe Manöver wie ein Ausrichten des Fahrzeugs an einer Wand oder ein Wenden auf engstem Raum über wenige leicht verständliche Eingaben vorgeben und damit planen kann. Beispielsweise kann eine seitliche Verschiebung, um das Fahrzeug beispielsweise an einem Terminal einer Parkschranke auszurichten, einfach per Knopfdruck geplant werden.By dividing the driving maneuvers into simple elementary maneuvers, in the case of planning a driving maneuver by an assistance system, a reduced complexity in the calculation of the driving maneuver is achieved, so that less computing power is required and simpler and thus cheaper control devices or control devices are sufficient. In the case of planning by the driver, planning is also greatly simplified, since the driver can specify and thus plan complex maneuvers such as aligning the vehicle on a wall or turning in a confined space using a few easily understandable inputs. For example, a lateral shift in order to align the vehicle with a terminal of a parking barrier, for example, can be planned simply at the push of a button.

Die vorgeschlagenen Elementarmanöver sind zudem für einen Fahrer des Fahrzeugs leicht verständlich und können beispielsweise auf einer Anzeigevorrichtung einfach visualisiert werden. Der Fahrer behält somit bei der Planung jederzeit den Überblick und kann auch komplexe Manöver ohne eine komplizierte Eingabevorrichtung vorgeben. Dies steigert die Akzeptanz des Fahrerassistenzsystems beim Fahrer.The proposed elementary maneuvers are also easy to understand for a driver of the vehicle and can be easily visualized on a display device, for example. The driver thus maintains an overview at all times during planning and can also specify complex maneuvers without a complicated input device. This increases the acceptance of the driver assistance system by the driver.

Der Fahrer kann in der einfachsten Ausprägung direkt die Elementarmanöver ansteuern. Hierbei steht die körperliche Erleichterung im Vordergrund. Das Fahrzeug kann durch den Fahrer auf Knopfdruck gedreht oder lateral bewegt werden. Dies ist natürlich für alle Fahrertypen sehr komfortabel, kann jedoch für ältere Menschen oder Menschen mit körperlichen Einschränkungen besonders wichtig sein.In the simplest form, the driver can directly control the elementary maneuvers. The focus here is on physical relief. The vehicle can be turned or moved laterally by the driver at the push of a button. This is of course very convenient for all types of drivers, but it can be particularly important for the elderly or people with physical limitations.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings and the following description.

Es zeigen:

• 1 ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem,
• 2a das Ausrichten eines Fahrzeugs an einer Bordsteinkante,
• 2b das Ausparken aus einer Längsparklücke,
• 2c das Ausrichten eines Fahrzeugs in einer Garage,
• 2d das Ausrichten eines Fahrzeugs in einer Längsparklücke,
• 2e das Wenden eines Fahrzeugs,
• 2f das Ausrichten an einem Terminal,
• 3a das seitliche Verschieben eines Fahrzeugs,
• 3b die Ausführung eines ersten Elementarmanövers,
• 4a das Rotieren eines Fahrzeugs,
• 4b die Ausführung eines zweiten Elementarmanövers,
• 5 eine Visualisierung einer Ausrichtung an einer Bordsteinkante und
• 6 eine Visualisierung eines Wendemanövers.

Show it:

• 1 a vehicle with a driver assistance system according to the invention,
• 2a aligning a vehicle with a curb,
• 2 B pulling out of a parallel parking space,
• 2c aligning a vehicle in a garage,
• 2d aligning a vehicle in a parallel parking space,
• 2e turning a vehicle,
• 2f aligning with a terminal,
• 3a the lateral movement of a vehicle,
• 3b the execution of a first elementary maneuver,
• 4a rotating a vehicle,
• 4b the execution of a second elementary maneuver,
• 5 a visualization of an alignment on a curb and
• 6th a visualization of a turning maneuver.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

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 the following description of the embodiments of the invention, the same or similar elements are denoted by the same reference numerals, a repeated description of these elements being dispensed with in individual cases. The figures represent the subject matter of the invention only schematically.

1 zeigt ein Fahrzeug10 mit einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem100. Das Fahrerassistenzsystem100 umfasst eine Steuereinrichtung1 welche eingerichtet ist, sowohl eine Querführung, also eine Lenkung des Fahrzeugs10, als auch eine Längsführung, also das Beschleunigen und Abbremsen des Fahrzeugs10 zu übernehmen. Dies ist in der1 über Verbindungen zu einem Lenkrad2 und einem Pedal3 skizziert.1 shows avehicle 10 with a driver assistance system according to theinvention 100 . Thedriver assistance system 100 comprises a control device 1 which is set up, both a lateral guidance, so a steering of thevehicle 10 , as well as a longitudinal guide, i.e. the acceleration and braking of thevehicle 10 to take over. This is in the 1 via connections to a steering wheel 2 and apedal 3 outlined.

Die Steuereinrichtung1 ist darüber hinaus mit einem Umfeldsensor4 verbunden, mit dem Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs10 erkannt werden können und mit dem Entfernungen zu den erkannten Objekten bestimmt werden können.The control device 1 is also equipped with an environment sensor 4th connected to the objects in the vicinity of thevehicle 10 can be recognized and with the distances to the recognized objects can be determined.

Zur Bestimmung eines auszuführenden Fahrmanövers ist in der in1 dargestellten Ausführungsform eine Eingabevorrichtung7 vorgesehen. Diese kann beispielsweise als dreh- und schiebbarer Schalter ausgestaltet sein.To determine a driving maneuver to be carried out, the in 1 embodiment shown an input device 7th intended. This can be designed, for example, as a rotatable and slidable switch.

Beispielsweise kann durch seitliches Verschieben des Schalters eine seitliche Verschiebung des Fahrzeugs10 vorgegeben werden, wobei durch jedes Betätigen des Schalters eine geplante seitliche Verschiebung um eine vorgegebene Distanz d, vergleiche3a, vergrößert wird. Entsprechend kann beispielsweise durch Drehen des Schalters eine Rotation des Fahrzeugs10 vorgegeben werden, wobei durch jedes Betätigen des Schalters eine geplante Rotation des Fahrzeugs10 um einen vorgegebenen Winkel γ vergrößert wird, vergleiche4a.For example, by moving the switch sideways, the vehicle can be moved sideways 10 can be specified, whereby each time the switch is actuated, compare a planned lateral displacement by a specified distance d 3a , is enlarged. Correspondingly, the vehicle can be rotated by turning the switch, for example 10 can be specified, with each actuation of the switch a planned rotation of thevehicle 10 is increased by a predetermined angle γ, compare 4a .

Das geplante Fahrmanöver wird durch die Steuereinrichtung1 auf ein oder mehrere Elementarmanöver22,24 aufgeteilt, vergleiche3a und4a. Über eine Anzeigevorrichtung6 kann das geplante Fahrmanöver und/oder die einzelnen Elementarmanöver22,24 visualisiert werden. Des Weiteren kann auf der Anzeigevorrichtung6 visualisiert werden, welcher Freiraum für das Ausführen der Elementarmanöver22,24 erforderlich ist.The planned driving maneuver is carried out by the control device 1 on one or more elementary maneuvers 22nd , 24 divided, compare 3a and 4a . Via a display device 6th can be the planned driving maneuver and / or the individual elementary maneuvers 22nd , 24 can be visualized. Furthermore, on the display device 6th visualize what free space for performing the elementary maneuvers 22nd , 24 is required.

Nach dem Aufteilen auf die einzelnen Elementarmanöver22,24 sowie gegebenenfalls einer Freigabe durch den Fahrer werden die Elementarmanöver22,24 nacheinander ausgeführt, wobei dazu die Steuereinrichtung1 die Lenkung sowie das Beschleunigen und Abbremsen des Fahrzeugs10 übernimmt. Das Fahrzeug10 bewegt sich dabei entlang einer durch die Steuereinrichtung1 vorgegebenen Trajektorie8, wobei die Bewegung des Fahrzeugs10 entlang der Trajektorie8 auf einen Referenzpunkt5 bezogen ist, welcher sich in dem dargestellten Beispiel in der Mitte der Hinterachse des Fahrzeugs10 befindet.After dividing up the individual elementary maneuvers 22nd , 24 and, if necessary, a release by the driver are the elementary maneuvers 22nd , 24 executed one after the other, for this purpose the control device 1 the steering as well as the acceleration and braking of thevehicle 10 takes over. Thevehicle 10 moves along a through the control device 1 given trajectory 8th , with the movement of thevehicle 10 along the trajectory 8th to areference point 5 is based, which in the example shown is in the middle of the rear axle of thevehicle 10 is located.

Alternativ oder zusätzlich zu der im Fahrzeug10 angeordneten Eingabevorrichtung7 kann eine Fernsteuereinrichtung200 vorgesehen sein, welche eine Eingabevorrichtung7 umfasst. Die Fernsteuereinrichtung200 steht mit der Steuereinrichtung1 in Verbindung und übermittelt Eingaben eines Benutzers110 an die Steuereinrichtung1, um ein auszuführendes Fahrmanöver zu bestimmen. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Fernsteuereinrichtung200 eine Anzeigevorrichtung6 aufweist, um dem Benutzer110 das vorgegebene Fahrmanöver und/oder die geplanten Elementarmanöver22,24 darzustellen sowie gegebenenfalls einen benötigten Freiraum50 zu visualisieren, vergleiche5 und6.Alternatively or in addition to that in thevehicle 10 arranged input device 7th can be aremote control device 200 be provided which has an input device 7th includes. Theremote control device 200 stands with the control device 1 in connection and transmits input from auser 110 to the control device 1 to determine a driving maneuver to be performed. Furthermore, it can be provided that the remote control device 200 a display device 6th has to theuser 110 the specified driving maneuver and / or the planned elementary maneuvers 22nd , 24 as well as any requiredspace 50 to visualize, compare 5 and 6th .

Die2a bis2f zeigen verschiedene Situationen, in denen das Fahrzeug10 Fahrmanöver ausführt.The 2a to 2f show different situations in which thevehicle 10 Executes driving maneuvers.

2a zeigt das Ausrichten des Fahrzeugs10 an einer Bordsteinkante12 oder einer anderen Begrenzung der befahrbaren Fläche. Durch das Vorgeben einer seitlichen Verschiebung als auszuführendes Fahrmanöver kann dabei der Abstand zwischen dem Fahrzeug10 und der Bordsteinkante12 leicht eingestellt werden.2a shows the alignment of thevehicle 10 on a curb 12th or another limitation of the drivable area. By specifying a lateral shift as the driving maneuver to be carried out, the distance between thevehicle 10 and the curb 12th can be easily adjusted.

2b zeigt das Ausparken aus einer Längsparklücke, welche nach vorne und nach hinten durch parkende Fahrzeuge18 begrenzt wird. Ein Ausparken kann hier leicht durch das Vorgeben einer seitlichen Verschiebung als auszuführendes Fahrmanöver erfolgen.2 B shows the maneuvering out of a parallel parking space, which is forward and backward through parked vehicles 18th is limited. Parking out of a parking space can easily take place here by specifying a lateral shift as a driving maneuver to be carried out.

2c zeigt das Ausrichten des Fahrzeugs10 in einer Garage16. Um genügend Raum für das Öffnen einer Tür des Fahrzeugs10 zu erhalten, wird eine seitliche Verschiebung als auszuführendes Fahrmanöver vorgegeben.2c shows the alignment of thevehicle 10 in agarage 16 . To have enough space to open a door of thevehicle 10 To obtain, a lateral shift is specified as a driving maneuver to be carried out.

2d zeigt das Ausrichten des Fahrzeugs10 in einer Längsparklücke, welche nach vorne und nach hinten durch parkende Fahrzeuge18 begrenzt wird. In der dargestellten Situation steht das Fahrzeug10 in einem Winkel zu einer Bordsteinkante12. Durch das Vorgeben einer Rotation als auszuführendes Fahrmanöver wird die Ausrichtung des Fahrzeugs10 zur Bordsteinkante12 einfach korrigiert.2d shows the alignment of thevehicle 10 in a parallel parking space, which goes forwards and backwards through parked vehicles 18th is limited. In the situation shown, the vehicle is stationary 10 at an angle to a curb 12th . The orientation of the vehicle is determined by specifying a rotation as the driving maneuver to be carried out 10 to the curb 12th simply corrected.

2e zeigt das Wenden des Fahrzeugs10 auf minimalen Raum auf einer Straße14. Hierzu wird als auszuführendes Fahrmanöver eine Rotation des Fahrzeugs10 um 180° als auszuführendes Fahrmanöver vorgegeben und die Ausrichtung des Fahrzeugs10 auf der Straße14 zusätzlich gegebenenfalls durch das Vorgeben einer seitlichen Verschiebung korrigiert. Da ein einzelnes Elementarmanöver für eine Rotation nicht ausreichend ist, um das Fahrzeug10 um 180° zu drehen, wird hierbei bei der Manöverplanung ein Elementarmanöver zur Rotation des Fahrzeugs10 wiederholt geplant und anschließend wiederholt ausgeführt, bis die erforderliche Drehung erreicht ist.2e shows the turning of thevehicle 10 on minimal space on a street 14th . For this purpose, the driving maneuver to be performed is a rotation of thevehicle 10 specified by 180 ° as the driving maneuver to be carried out and the orientation of thevehicle 10 in the street 14th additionally corrected if necessary by specifying a lateral shift. Because a single elementary maneuver for a rotation is not enough to control thevehicle 10 Turning by 180 ° becomes an elementary maneuver for rotating the vehicle when planning themaneuver 10 repeatedly planned and then performed repeatedly until the required rotation is achieved.

2f zeigt das Ausrichten an einem Terminal20. Bei dem Terminal20 kann es sich beispielsweise um einen Automaten an einer Parkschranke handeln. Um den gewünschten Abstand zum Terminal20 einzustellen, wird als auszuführendes Fahrmanöver eine seitliche Verschiebung des Fahrzeugs10 vorgegeben.2f shows the alignment on a terminal 20th . At the terminal 20th it can be, for example, a machine at a parking barrier. At the desired distance from the terminal 20th set, the driving maneuver to be carried out is a lateral displacement of thevehicle 10 given.

3a zeigt das seitliche Verschieben des Fahrzeugs10 durch das wiederholte Ausführen eines ersten Elementarmanövers22. Das Fahrzeug10 soll von einer Startpose A in eine Zielpose B versetzt werden. Eine Pose bezeichnet dabei eine Position des Fahrzeugs10 sowie eine Ausrichtung des Fahrzeugs10 an dieser Position. Die dazu erforderliche Verschiebung wird bei der Manöverplanung auf mehrere erste Elementarmanöver22 aufgeteilt, welche das Fahrzeug10 jeweils um eine Distanz d seitlich verschieben. Bei der Ausführung der ersten Elementarmanöver22 wird das Fahrzeug10 entlang einer durch die Steuereinrichtung1, vergleiche1, vorgegebenen Trajektorie8 zur Zielpose B geführt.3a shows the lateral movement of thevehicle 10 by repeatedly performing a first elementary maneuver 22nd . Thevehicle 10 should be moved from a starting pose A to a target pose B. A pose describes a position of thevehicle 10 as well as an alignment of thevehicle 10 at this position. The shift required for this is based on several first elementary maneuvers when planning the maneuver 22nd split which thevehicle 10 move sideways by a distance d. When performing the first elementary maneuvers 22nd becomes thevehicle 10 along one by the control device 1 , compare 1 , given trajectory 8th led to target pose B.

3b zeigt die Ausführung des ersten Elementarmanövers22. In dem in3b dargestellten Beispiel umfasst das erste Elementarmanöver22 eine Trajektorie8 mit zwei zueinander gespiegelten und sich in der Mitte berührenden S-Kurven32,34. Bei einer S-Kurve32,34 umfasst der entsprechende Teil der Trajektorie8 zwei gekrümmte Abschnitte, wobei die Krümmung eines ersten Abschnitts36 der Krümmung eines zweiten Abschnitts38 entgegengesetzt ist.3b shows the execution of the first elementary maneuver 22nd . In the in 3b The example shown includes the first elementary maneuver 22nd a trajectory 8th with two S-curves mirrored to one another and touching in the middle 32 , 34 . With an S-curve 32 , 34 includes the corresponding part of the trajectory 8th two curved sections, the curvature of afirst section 36 the curvature of asecond section 38 is opposite.

Durch Ausführung der durch das erste Elementarmanöver22 definierten Trajektorie8 wird das Fahrzeug10 um die Distanz d seitlich versetzt. In dem dargestellten Beispiel bewegt sich das Fahrzeug10 bei der Ausführung der ersten S-Kurve32 vorwärts und bei der Ausführung der zweiten S-Kurve34 rückwärts.By performing the through the first elementary maneuver 22nd defined trajectory 8th becomes thevehicle 10 laterally offset by the distance d. In the example shown, the vehicle is moving 10 when executing the first S-curve 32 forward and when executing the second S-curve 34 backward.

4a zeigt das Rotieren des Fahrzeugs10, durch das wiederholte Ausführen eines zweiten Elementarmanövers24. Das Fahrzeug10 soll von der Startpose A in die Zielpose B versetzt werden. Die dazu erforderliche Rotation wird bei der Manöverplanung auf mehrere zweite Elementarmanöver24 aufgeteilt, welche das Fahrzeug10 jeweils um einen Winkel γ rotieren. Die Rotation erfolgt bei dem in4a dargestellten Beispiel um den Referenzpunkt5 des Fahrzeugs10. Bei der Ausführung der zweiten Elementarmanöver24 wird das Fahrzeug10 entlang einer durch die Steuereinrichtung1, vergleiche1, vorgegebenen Trajektorie8 zur Zielpose B geführt.4a shows the rotation of thevehicle 10 , by repeating a secondelementary maneuver 24 . Thevehicle 10 should be moved from the start pose A to the target pose B. The rotation required for this is divided into several second elementary maneuvers when planning themaneuver 24 split which thevehicle 10 each rotate by an angle γ. The rotation takes place with the in 4a example shown around thereference point 5 of thevehicle 10 . When performing the secondelementary maneuver 24 becomes thevehicle 10 along one by the control device 1 , compare 1 , given trajectory 8th led to target pose B.

4b zeigt die Ausführung des zweiten Elementarmanövers24. In dem in4b dargestellten Beispiel umfasst das zweite Elementarmanöver24 eine Trajektorie8 mit einer S-Kurve40 und einen sich an die S-Kurve40 anschließenden Bogen42. Die S-Kurve40 umfasst wieder zwei gekrümmte Abschnitte, wobei die Krümmung eines ersten Abschnitts36 der Krümmung eines zweiten Abschnitts38 entgegengesetzt ist.4b shows the execution of the secondelementary maneuver 24 . In the in 4b The example shown includes the second elementary maneuver 24 a trajectory 8th with anS curve 40 and follow the S-curve 40subsequent arch 42 . TheS curve 40 again comprises two curved sections, the curvature of afirst section 36 the curvature of asecond section 38 is opposite.

Durch Ausführung der durch das zweite Elementarmanöver24 definierten Trajektorie8 wird das Fahrzeug10 um den Winkel γ rotiert. In dem dargestellten Beispiel bewegt sich das Fahrzeug10 bei der Ausführung der S-Kurve40 vorwärts und bei der Ausführung des Bogens42 rückwärts.By performing the through the secondelementary maneuver 24 defined trajectory 8th becomes thevehicle 10 rotated by the angle γ. In the example shown, the vehicle is moving 10 when executing theS curve 40 forward and in the execution of thebow 42 backward.

5 und6 zeigen jeweils eine Visualisierung eines auszuführenden Fahrmanövers auf einer Anzeigevorrichtung6, vergleiche1.5 and 6th each show a visualization of a driving maneuver to be carried out on a display device 6th , compare 1 .

5 zeigt eine Visualisierung einer Ausrichtung an einer Bordsteinkante12. Für die Ausrichtung des Fahrzeugs10 auf der Straße14 wurde als auszuführendes Fahrmanöver eine seitliche Verschiebung vorgegeben. Für die Visualisierung wird eine Startpose A sowie eine Zielpose B angezeigt, wobei die Startpose A in dem dargestellten Beispiel als ein Bild des Fahrzeugs10 und die Zielpose B als gestricheltes Rechteck visualisiert ist. Des Weiteren ist in der5 eine Visualisierung des für die auszuführenden Elementarmanöver erforderlichen Freiraums50 dargestellt.5 shows a visualization of an alignment on a curb 12th . For aligning thevehicle 10 in the street 14th a lateral shift was specified as the driving maneuver to be carried out. For the visualization, a start pose A and a target pose B are displayed, with the start pose A in the example shown as an image of thevehicle 10 and the target pose B is visualized as a dashed rectangle. Furthermore, in the 5 a visualization of the free space required for the elementary maneuvers to be carried out 50 shown.

6 zeigt eine Visualisierung eines Wendemanövers auf einer Straße14. Für die Drehung des Fahrzeugs10 wurde als auszuführendes Fahrmanöver eine Rotation um 180° sowie eine seitliche Verschiebung vorgegeben, damit sich das Fahrzeug10 nach der Rotation auf der entsprechenden Fahrspur der Straße14 befindet. Für die Visualisierung wird eine Startpose A sowie eine Zielpose B angezeigt, wobei die Startpose A in dem dargestellten Beispiel als ein Bild des Fahrzeugs10 und die Zielpose B als gestricheltes Rechteck visualisiert ist. Des Weiteren ist in der6 eine Visualisierung des für die auszuführenden Elementarmanöver erforderlichen Freiraums50 dargestellt.6th shows a visualization of a turning maneuver on a road 14th . For turning the vehicle 10 a rotation by 180 ° and a lateral shift was specified as the driving maneuver to be carried out so that the vehicle could move 10 after the rotation on the corresponding lane of the road 14th is located. For the visualization, a start pose A and a target pose B are displayed, with the start pose A in the example shown as an image of thevehicle 10 and the target pose B is visualized as a dashed rectangle. Furthermore, in the 6th a visualization of the free space required for the elementary maneuvers to be carried out 50 shown.

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.The invention is not restricted to the exemplary embodiments described here and the aspects emphasized therein. Rather, a large number of modifications are possible within the range specified by the claims, which are within the scope of expert action.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

• DE 102015208593 A1 [0003]DE 102015208593 A1 [0003]
• EP 3409553 A1 [0004]EP 3409553 A1 [0004]
• DE 10331948 A1 [0005]DE 10331948 A1 [0005]

Claims (11)

Translated fromGerman

Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs (10) bei der Ausführung von Fahrmanövern, wobei durch eine Steuereinrichtung (1) sowohl eine Lenkung als auch ein Beschleunigen und Abbremsen des Fahrzeugs (10) bei der Ausführung der Fahrmanöver übernommen werden,dadurch gekennzeichnet, dassein auszuführendes Fahrmanöver bestimmt wird,eine Manöverplanung erfolgt, bei der das auszuführende Fahrmanöver auf ein oder mehrere Elementarmanöver (22, 24) aufgeteilt wird, wobei die Elementarmanöver (22, 24) eine seitliche Verschiebung des Fahrzeugs (10) um eine vorgegebene Distanz d und eine Rotation des Fahrzeugs (10) um einen vorgegebenen Winkel γ umfassen, unddie Elementarmanöver (22, 24) nacheinander automatisiert ausgeführt werden.Method for assisting a driver of a vehicle (10) in the execution of driving maneuvers, a control device (1) taking over both steering and acceleration and braking of the vehicle (10) when executing the driving maneuvers,characterized in that a maneuver to be carried out is determined, maneuver planning takes place in which the maneuver to be carried out is divided into one or more elementary maneuvers (22, 24), the elementary maneuvers (22, 24) being a lateral displacement of the vehicle (10) by a predetermined distance d and a Include rotation of the vehicle (10) by a predetermined angle γ, and the elementary maneuvers (22, 24) are carried out in an automated manner one after the other.Verfahren nachAnspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass das auszuführende Fahrmanöver vom Fahrer über eine Eingabevorrichtung (7) durch die Angabe einer gewünschten seitlichen Verschiebung und/oder einer gewünschten Rotation des Fahrzeugs (10) bestimmt wird.Procedure according to Claim 1 ,characterized in that the driving maneuver to be carried out is determined by the driver via an input device (7) by specifying a desired lateral displacement and / or a desired rotation of the vehicle (10).Verfahren nachAnspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass dem Fahrer nach der Eingabe des auszuführenden Fahrmanövers ein für die Ausführung der Elementarmanöver (22, 24) benötigter Freiraum (50) relativ zum eigenen Fahrzeug (10) auf einer Anzeigevorrichtung (6) dargestellt wird und das Ausführen der Elementarmanöver (22, 24) erst nach einer Bestätigung durch den Fahrer erfolgt.Procedure according to Claim 2 ,characterized in that, after entering the driving maneuver to be carried out, the driver is shown a free space (50) required for carrying out the elementary maneuvers (22, 24) relative to his own vehicle (10) on a display device (6) and carrying out the elementary maneuvers ( 22, 24) only takes place after confirmation by the driver.Verfahren nach einem derAnsprüche 1 bis3,dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebung über Umfeldsensoren (4) überwacht wird und bei Unterschreitung eines Mindestabstands zu einem Objekt in der Umgebung ein Abbruch des Fahrmanövers erfolgt.Method according to one of the Claims 1 to 3 ,characterized in that the environment is monitored via environment sensors (4) and the driving maneuver is aborted if a minimum distance to an object in the environment is not reached.Verfahren nach einem derAnsprüche 1 bis4,dadurch gekennzeichnet, dass bei den Elementarmanövern (22, 24) die vorgegebene Distanz d und/oder der vorgegebene Winkel γ in Abhängigkeit eines zum Manövrieren vorhandenen Freiraums vorgegeben wird.Method according to one of the Claims 1 to 4th ,characterized in that in the elementary maneuvers (22, 24) the predetermined distance d and / or the predetermined angle γ is predetermined as a function of a free space available for maneuvering.Verfahren nachAnspruch 5,dadurch gekennzeichnet, dass der zur Verfügung stehende Freiraum über Umfeldsensoren (4) automatisch ermittelt wird.Procedure according to Claim 5 ,characterized in that the available free space is automatically determined via environment sensors (4).Verfahren nach einem derAnsprüche 1 bis6,dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung (7) als ein Steuerknüppel, als ein drehbares und schiebbares Rädchen oder als ein berührungsempfindlicher Bildschirm ausgeführt ist.Method according to one of the Claims 1 to 6th ,characterized in that the input device (7) is designed as a control stick, as a rotatable and slidable wheel or as a touch-sensitive screen.Verfahren nach einem derAnsprüche 1 bis7,dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung (7) sowie gegebenenfalls die Anzeigevorrichtung (6) Teil einer Fernsteuereinrichtung (200) sind, welche eingerichtet ist, mit der Steuereinrichtung (1) zu kommunizieren.Method according to one of the Claims 1 to 7th ,characterized in that the input device (7) and optionally the display device (6) are part of a remote control device (200) which is set up to communicate with the control device (1).Fernsteuereinrichtung (200), umfassend eine Eingabevorrichtung (7) zur Eingabe eines durch ein Fahrzeug (10) auszuführendes Fahrmanöver,dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung (7) zur Vorgabe einer gewünschten sichtlichen Verschiebung und/oder einer gewünschten Rotation des Fahrzeugs (10) eingerichtet sind und die Fernsteuereinrichtung (200) zur Verwendung mit einem Verfahren nachAnspruch 8 eingerichtet ist.Remote control device (200), comprising an input device (7) for inputting a driving maneuver tobe carried out by a vehicle (10), characterized in that the input device (7) is set up to specify a desired visual displacement and / or a desired rotation of the vehicle (10) and the remote control device (200) for use with a method according to Claim 8 is set up.Fahrerassistenzsystem (100) umfassend eine Steuereinrichtung (1) welche eingerichtet ist, in einem Fahrzeug (10) sowohl eine Lenkung als auch ein Beschleunigen und Abbremsen des Fahrzeugs (10) auszuführen,dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem (100) ferner eingerichtet ist, eines der Verfahren nach einem derAnsprüche 1 bis8 auszuführen.Driver assistance system (100) comprising a control device (1) which is set up to carry out both steering and acceleration and braking of the vehicle (10) in a vehicle (10),characterized in that the driver assistance system (100) is further set up to include a the procedure according to one of the Claims 1 to 8th to execute.Fahrzeug (10) mit einem Fahrerassistenzsystem (100) gemäßAnspruch 10.Vehicle (10) with a driver assistance system (100) according to Claim 10 .

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