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DE102018008763A1 - Parking system for the autonomous parking of a vehicle - Google Patents

Parking system for the autonomous parking of a vehicle Download PDF

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DE102018008763A1
DE102018008763A1 DE102018008763.9A DE102018008763A DE102018008763A1 DE 102018008763 A1 DE102018008763 A1 DE 102018008763A1 DE 102018008763 A DE102018008763 A DE 102018008763A DE 102018008763 A1 DE102018008763 A1 DE 102018008763A1
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Tobias Hug
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Parksystem (P) zum autonomen Parken eines Fahrzeuges (F1 bis F3) mit einer Mehrzahl von Umgebungssensoren (S1 bis S9) zur Erfassung von Umgebungsinformationen und eine Rechnereinheit (1) zur Ermittlung einer abzufahrenden Trajektorie von einer Startposition (S) zu einer Zielposition (Z) des Fahrzeuges (F1 bis F3) in Abhängigkeit der Umgebungsinformationen und zur Übermittlung von Stellbefehlen an das Fahrzeug (F1 bis F3) zum Abfahren der Trajektorie. Erfindungsgemäß umfasst jeder der Umgebungssensoren (S1 bis S9) jeweils ein Positionsbestimmungssystem (PS) zur automatischen Ermittlung der Position des jeweiligen Umgebungssensors (S1 bis S9).The invention relates to a parking system (P) for the autonomous parking of a vehicle (F1 to F3) with a plurality of environmental sensors (S1 to S9) for detecting environmental information and a computer unit (1) for determining a trajectory to be traveled from a starting position (S) a target position (Z) of the vehicle (F1 to F3) as a function of the environmental information and for transmitting control commands to the vehicle (F1 to F3) for trajectory traversing. According to the invention, each of the environmental sensors (S1 to S9) each comprises a position determining system (PS) for automatically determining the position of the respective environmental sensor (S1 to S9).

Description

Die Erfindung betrifft ein Parksystem zum autonomen Parken eines Fahrzeuges mit einer Mehrzahl von Umgebungssensoren zur Erfassung von Umgebungsinformationen und einer Rechnereinheit zur Ermittlung einer abzufahrenden Trajektorie von einer Startposition zu einer Zielposition des Fahrzeuges in Abhängigkeit der Umgebungsinformationen und zur Übermittlung von Stellbefehlen an das Fahrzeug zum Abfahren der TrajektorieThe invention relates to a parking system for the autonomous parking of a vehicle having a plurality of environmental sensors for detecting environmental information and a computer unit for determining a trajectory to be traversed from a start position to a target position of the vehicle as a function of the environmental information and for transmitting control commands to the vehicle for traversing trajectory

Aus der DE 10 2012 222 562 A1 sind ein System und ein Verfahren für bewirtschaftete Parkflächen zur Überführung eines Fahrzeuges von einer Startposition in eine Zielposition bekannt. Das System umfasst eine ortsfest angeordnete zentrale Recheneinheit zur Berechnung einer Bewegungsbahn, entlang der sich das Fahrzeug mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit autonom von der Startposition in die Zielposition bewegt. Weiterhin umfasst das System eine Übertragungseinrichtung zur Übertragung der Bewegungsbahn an das Fahrzeug. Die zentrale Rechnereinheit ist ausgebildet, Geschwindigkeitssteuersignale zu erzeugen und an die Übertragungseinrichtung zur Übertragung an das Fahrzeug zu übergeben, so dass sich das Fahrzeug mit unterschiedlichen von Null verschiedenen Fahrzeuggeschwindigkeiten, gesteuert durch die Geschwindigkeitssteuersignale, entlang der Bewegungsbahn bewegen kann.From the DE 10 2012 222 562 A1 For example, a system and method for managed parking areas for transferring a vehicle from a start position to a destination position are known. The system comprises a stationary central processing unit for calculating a movement path along which the vehicle moves autonomously from the start position to the target position at a vehicle speed. Furthermore, the system comprises a transmission device for transmitting the movement path to the vehicle. The central processing unit is configured to generate and transmit speed control signals to the transmission device for transmission to the vehicle such that the vehicle can move along the trajectory at different non-zero vehicle speeds, controlled by the speed control signals.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Parksystem und ein verbessertes Verfahren zum Betrieb des Parksystems anzugeben.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved parking system and an improved method for operating the parking system.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Parksystems durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 3 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved with respect to the parking system by the in claim 1 and in terms of the method by the features specified in claim 3.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein Parksystem zum autonomen Parken eines Fahrzeuges umfasst eine Mehrzahl von Umgebungssensoren zur Erfassung von Umgebungsinformationen und eine Rechnereinheit zur Ermittlung einer abzufahrenden Trajektorie von einer Startposition zu einer Zielposition des Fahrzeuges in Abhängigkeit der Umgebungsinformationen und zur Übermittlung von Stellbefehlen an das Fahrzeug zum Abfahren der Trajektorie. Erfindungsgemäß umfasst jeder der Umgebungssensoren ein Positionsbestimmungssystem zur automatischen Ermittlung der Position des jeweiligen Umgebungssensors.A parking system for the autonomous parking of a vehicle comprises a plurality of environmental sensors for detecting environmental information and a computer unit for determining a trajectory to be traversed from a start position to a target position of the vehicle in dependence on the environmental information and for transmitting control commands to the vehicle for trajectory traversing. According to the invention, each of the environmental sensors comprises a position determination system for automatically determining the position of the respective environmental sensor.

Ein derart ausgebildetes Parksystem kann für einen temporären Anwendungsfall, beispielsweise für eine mehrtätige Großveranstaltung, genutzt werden. Dieses Parksystem stellt einen technischen Ansatz dar, bei welchem die Umgebungssensoren für eine vorgegebene Zeitdauer eingesetzt werden können, ohne dass es erforderlich ist, die Umgebungssensoren fest zu verbauen.Such a trained parking system can be used for a temporary application, for example, for a multi-day major event. This parking system represents a technical approach in which the environmental sensors can be used for a given period of time, without it being necessary to firmly obstruct the environmental sensors.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

  • 1 schematisch ein Ablaufdiagramm zur Inbetriebnahme eines variablen autonomen Parksystems und
  • 2 schematisch einen Parkraum mit einem solchen variablen autonomen Parksystem.
Showing:
  • 1 schematically a flow chart for commissioning a variable autonomous parking system and
  • 2 schematically a parking space with such a variable autonomous parking system.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Inbetriebnahme eines in 2 gezeigten variablen autonomen Parksystems P. 1 shows a flow chart for commissioning a in 2 shown variable autonomous parking system P ,

Mittels zukünftiger Parksysteme P ist es möglich, unter Zuhilfenahme einer eine Anzahl von Umgebungssensoren S1 bis S9 umfassenden Umgebungssensorik außerhalb von in 2 gezeigten Fahrzeugen F1 bis F3, einen autonomen Parkvorgang zu ermöglichen. By means of future parking systems P It is possible, with the help of a number of environmental sensors S1 to S9 comprehensive environmental sensing outside of in 2 shown vehicles F1 to F3 to enable an autonomous parking process.

Dazu werden Umgebungssensoren S1 bis S9 und eine erforderliche Infrastruktur beispielsweise in Parkhäusern verbaut. Mittels eines solchen Parksystems P wird es möglich, das jeweilige Fahrzeug F1 bis F3 an einem dedizierten Übergabeplatz, d. h. an einer Startposition S des Parksystems P, abzugeben und nach einer vorgebbaren Zeitdauer wieder abzuholen.These are environmental sensors S1 to S9 and built a required infrastructure, for example in parking garages. By means of such a parking system P it becomes possible, the respective vehicle F1 to F3 at a dedicated transfer point, ie at a start position S of the parking system P to surrender and pick it up again after a predetermined period of time.

Die Fahrzeuge F1 bis F3 werden im autonomen Fahrbetrieb durch Abfahren einer vorgegebenen Trajektorie zu einem freien Parkplatz als Zielposition Z gefahren und können später wieder zu dem Übergabeplatz, also der Startposition S, zurückgerufen werden.The vehicles F1 to F3 be in autonomous driving by driving a predetermined trajectory to a free parking lot as a target position Z drove and can later return to the transfer point, so the starting position S be recalled.

Üblicherweise ist zur Realisierung eines solchen Parksystems P eine Technologie erforderlich, welche sich nicht für einen temporären Einsatz eignet.Usually, to realize such a parking system P a technology is required that is not suitable for temporary use.

Im Folgenden wird ein autonomes Parksystem P beschrieben, welches auch für einen verhältnismäßig kurzfristigen temporären Einsatz genutzt werden kann.The following is an autonomous parking system P described, which can also be used for a relatively short-term temporary use.

Für den temporären Einsatz des autonomen, insbesondere automatisierten, Parksystems P, z. B. für eine mehrtätige Großveranstaltung, beispielsweise ein Festival, kann z. B. eine Freifläche mit einer bestimmten Anzahl von Parkplätzen reserviert werden, wie in 2 gezeigt ist. For the temporary use of the autonomous, in particular automated, parking system P , z. B. for a multi-day major event, such as a festival, z. B. an open space with a certain number of parking spaces are reserved, as in 2 is shown.

Ein Kontrollzentrum K mit zumindest einer Rechnereinheit 1 zum Betrieb des autonomen Parksystems P ist für einen variablen Transport in einem Transporter und/oder einem geeigneten Anhänger angeordnet, welcher während der Nutzung des Parksystems P neben der Freifläche abgestellt werden kann.A control center K with at least one computer unit 1 for the operation of the autonomous parking system P is arranged for a variable transport in a van and / or a suitable trailer, which during use of the parking system P can be parked next to the open space.

Zur Inbetriebnahme des Parksystems P wird mittels des Kontrollzentrums K zunächst die erforderliche Anzahl von Umgebungssensoren S1 bis S9 für eine Abdeckung der als Parkplatz genutzten Freifläche ermittelt, d. h. berechnet. Dabei kann die Anzahl der Umgebungssensoren S1 bis S9 entsprechend der Abmessungen der Freifläche variieren.For putting the parking system into operation P becomes by means of the control center K First, the required number of environmental sensors S1 to S9 for a coverage of the used as parking space, ie calculated. The number of environmental sensors can be S1 to S9 vary according to the dimensions of the open space.

Nach Ermittlung der Anzahl erfolgt ein Start St eines mittels des Ablaufdiagrammes abgebildeten Verfahrens zur Inbetriebnahme des autonomen Parksystems P. In dem Ablaufdiagramm getroffene Entscheidungen werden mit einem n für Nein und einem j für Ja dargestellt.After determining the number, a start takes place St a mapped by means of the flowchart method for commissioning the autonomous parking system P , Decisions taken in the flowchart are represented by an n for no and a j for yes.

In einem ersten Verfahrensschritt V1 wird überprüft, ob eine Kommunikation zwischen dem jeweiligen Umgebungssensor S1 bis S9 und dem Kontrollzentrum K, insbesondere der Rechnereinheit 1, besteht. Dabei kann die Kommunikation über eine Funkverbindung, z. B. WLAN und/oder eine andere geeignete Funkverbindung erfolgen.In a first process step V1 it checks if there is communication between the respective environment sensor S1 to S9 and the control center K , in particular the computer unit 1 , consists. In this case, the communication via a radio link, z. B. WLAN and / or other suitable radio connection.

Wird ermittelt, dass keine Kommunikation zwischen Rechnereinheit 1 und Umgebungssensoren S1 und S9 möglich ist, wird das Verfahren mit einem Ende E beendet.It is determined that no communication between computer unit 1 and environmental sensors S1 and S9 is possible, the process will come to an end e completed.

Besteht eine Kommunikation zwischen der Rechnereinheit 1 und den Umgebungssensoren S1 bis S9 wird in einem zweiten Verfahrensschritt V2 eine ideale Position für den jeweiligen Umgebungssensor S1 bis S9 bestimmt.Is there a communication between the computer unit 1 and the environmental sensors S1 to S9 is in a second process step V2 an ideal position for the respective environmental sensor S1 to S9 certainly.

Anschließend erfolgt in einem dritten Verfahrensschritt V3 eine Übertragung der ermittelten Position für den jeweiligen Umgebungssensor S1 bis S9. Dabei kann die Positionierung der Umgebungssensoren S1 bis S9 manuell erfolgen, wobei jeder der Umgebungssensoren S1 bis S9 mit einem Positionsbestimmungssystem PS ausgestattet ist.Subsequently, in a third process step V3 a transmission of the determined position for the respective environmental sensor S1 to S9 , In this case, the positioning of the environmental sensors S1 to S9 done manually, with each of the environmental sensors S1 to S9 with a positioning system PS Is provided.

Mittels des jeweiligen Positionsbestimmungssystems PS wird eine momentane Position des jeweiligen Umgebungssensors S1 bis S9 ermittelt und an die Rechnereinheit 1 übertragen, wobei in einem vierten Verfahrensschritt V4 überprüft wird, ob die von dem Kontrollzentrum K bestimmte Position des Umgebungssensors S1 bis S9 erreicht wurde. Beispielsweise kann zur Positionsermittlung der Umgebungssensoren S1 bis S9 eine integrierte lasergestützte Abstandsmessung durchgeführt werden. So können die Umgebungssensoren S1 bis S9 ihren relativen Abstand zu den jeweils anderen Umgebungssensoren S1 bis S9 ermitteln und über die Funkverbindung an das Kontrollzentrum K übertragen.By means of the respective position determination system PS becomes a current position of the respective environmental sensor S1 to S9 determined and to the computer unit 1 transferred, wherein in a fourth process step V4 Checking is checked by the control center K certain position of the environmental sensor S1 to S9 was achieved. For example, for determining the position of the environmental sensors S1 to S9 an integrated laser-based distance measurement can be performed. So can the environmental sensors S1 to S9 their relative distance to the other environmental sensors S1 to S9 and via the radio link to the control center K transfer.

Wird ermittelt, dass die für den entsprechenden Umgebungssensor S1 bis S9 vorgegebene Position nicht erreicht ist, springt das Verfahren zu dem dritten Verfahrensschritt V3.It is determined that for the corresponding environmental sensor S1 to S9 predetermined position is not reached, the method jumps to the third step V3 ,

Ist die von dem Kontrollzentrum K ermittelte und vorgegebene Position von dem jeweiligen Umgebungssensor S1 bis S9 erreicht, übermittelt das Kontrollzentrum K an den jeweiligen Umgebungssensor S1 bis S9 eine entsprechende Bestätigung.Is that from the control center K determined and predetermined position of the respective environmental sensor S1 to S9 reached, transmits the control center K to the respective environmental sensor S1 to S9 a corresponding confirmation.

Bei einer manuellen Positionierung durch eine Person wird in einer möglichen Ausführung des Parksystems P eine Positionsbestätigung optisch, akustisch oder haptisch ausgegeben, so dass die Person darüber informiert wird, dass die für den Umgebungssensor S1 bis S9 bestimmte Position erreicht ist.With a manual positioning by a person becomes in a possible execution of the parking system P a position confirmation issued optically, acoustically or haptically, so that the person is informed that for the environmental sensor S1 to S9 certain position is reached.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass von dem Kontrollzentrum K eine Anweisung übermittelt wird, wie die Position zu korrigieren ist.In addition, it can be provided that from the control center K an instruction is given as to how to correct the position.

Alternativ oder zusätzlich kann die Positionierung der einzelnen Umgebungssensoren S1 bis S9 automatisiert erfolgen. Dazu eignet sich der Einsatz eines unbemannten Flugobjektes, welches auch als Drohne bezeichnet wird, die über das Kontrollzentrum K direkt gesteuert wird. Die ungefähre Position kann dabei satellitengestützt erfolgen, wobei die genaue Ausrichtung des unbemannten Flugobjektes über die lasergestützte Abstandsmessung zwischen den Umgebungssensoren S1 bis S9 erfolgen kann. Auch die Auswertung ermittelter Abstandsdaten und die gegebenenfalls durchzuführende Positionskorrektur erfolgt mittels des Kontrollzentrums K.Alternatively or additionally, the positioning of the individual environmental sensors S1 to S9 automated. This is the use of an unmanned aerial object, which is also referred to as a drone, the control center K is controlled directly. The approximate position can be satellite-based, with the exact orientation of the unmanned flying object on the laser-based distance measurement between the environmental sensors S1 to S9 can be done. The evaluation of determined distance data and the possibly to be performed position correction is carried out by means of the control center K ,

Sind alle Komponenten des autonomen Parksystems P weitestgehend korrekt positioniert, wird in einem fünften Verfahrensschritt V5 ein vollständiger Parksystemtest durchgeführt. Hierfür ist v. a. eine korrekte Objekterkennung der einzelnen Umgebungssensoren S1 bis S9 zu bestätigen.Are all components of the autonomous parking system P is positioned correctly, is in a fifth step V5 a complete parking system test performed. For this is above all a correct object recognition of the individual environment sensors S1 to S9 to confirm.

Für eine automatisierte Testdurchführung eignet sich die Verwendung eines unbemannten Fahr- und/oder Flugobjektes, das gesteuert vom Kontrollzentrum K, verschiedene Positionen im automatisierten Parkbereich anfährt oder anfliegt.For an automated test execution, the use of an unmanned driving and / or flying object, which is controlled by the control center K , various positions in the automated parking area starts or approaches.

Die Umgebungssensoren S1 bis S9 übermitteln über die Funkverbindung zu der Rechnereinheit 1 ihre Daten, auf denen die Objekterkennung basiert. Sind die Daten plausibel und korrespondieren mit den anhand der Daten der Umgebungssensoren S1 bis S9 errechneten Positionen mit tatsächlichen Positionsdaten des unbemannten Fahr- und/oder Flugobjektes, ist der Parksystemtest erfolgreich.The environmental sensors S1 to S9 transmit via the radio link to the computer unit 1 their data, on which the object recognition is based. Are the data plausible and correspond to the data from the environmental sensors? S1 to S9 calculated positions with actual position data of the unmanned driving and / or flying object, the parking system test is successful.

Wird in einem sechsten Verfahrensschritt V6 ermittelt, dass der Parksystemtest erfolgreich durchgeführt wurde, wird das autonome Parksystem P in einem siebenten Verfahrensschritt V7 aktiviert. Das Parksystem P kann dann analog zu einem stationären Anwendungsfall verwendet werden, um Fahrzeuge F1 bis F3 autonom zu parken.Is in a sixth step V6 determines that the parking system test has been successfully completed, becomes the autonomous parking system P in a seventh process step V7 activated. The parking system P can then be used analogously to a stationary application to vehicles F1 to F3 to park autonomously.

Wird ermittelt, dass der Parksystemtest nicht erfolgreich durchgeführt wurde, wird das Verfahren beendet.If it is determined that the parking system test was unsuccessful, the procedure is ended.

Das beschriebene Parksystem P, welches autonome Parkvorgänge ermöglicht, ist insbesondere für einen temporär begrenzten Anwendungsfall vergleichsweise kostengünstig und schnell zu realisieren.The described parking system P , which allows autonomous parking operations, in particular for a temporarily limited application is relatively inexpensive and fast to implement.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Rechnereinheit computer unit
Ee
EndeThe End
F1 bis F3F1 to F3
Fahrzeugvehicle
KK
Kontrollzentrumcontrol center
PP
Parksystemparking system
PSPS
PositionsbestimmungssystemPositioning System
SS
Startpositionstarting position
S1 bis S9S1 to S9
Umgebungssensorenvironment sensor
StSt
Startbegin
V1 bis V7V1 to V7
Verfahrensschrittstep
ZZ
Zielpositiontarget position

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012222562 A1 [0002]DE 102012222562 A1 [0002]

Claims (3)

Parksystem (P) zum autonomen Parken eines Fahrzeuges (F1 bis F3) mit einer Mehrzahl von Umgebungssensoren (S1 bis S9) zur Erfassung von Umgebungsinformationen und eine Rechnereinheit (1) zur Ermittlung einer abzufahrenden Trajektorie von einer Startposition (S) zu einer Zielposition (Z) des Fahrzeuges (F1 bis F3) in Abhängigkeit der Umgebungsinformationen und zur Übermittlung von Stellbefehlen an das Fahrzeug (F1 bis F3) zum Abfahren der Trajektorie, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Umgebungssensoren (S1 bis S9) jeweils ein Positionsbestimmungssystem (PS) zur automatischen Ermittlung der Position des jeweiligen Umgebungssensors (S1 bis S9) umfasst.Parking system (P) for the autonomous parking of a vehicle (F1 to F3) with a plurality of environmental sensors (S1 to S9) for detecting environmental information and a computer unit (1) for determining a trajectory to be traversed from a starting position (S) to a target position (Z ) of the vehicle (F1 to F3) in response to the environment information and for transmitting control commands to the vehicle (F1 to F3) for trajectory traversing, characterized in that each of the environmental sensors (S1 to S9) each have a position determining system (PS) for automatic Determining the position of the respective environmental sensor (S1 to S9) includes. Parksystem (P) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungssensoren (S1 bis S9) über eine Funkverbindung mit der Rechnereinheit (1) verbunden sind.Parking system (P) after Claim 1 , characterized in that the environmental sensors (S1 to S9) are connected via a radio link to the computer unit (1). Verfahren zum Betrieb des Parksystems (P) nach Anspruch 1 oder 2, wobei mittels einer Mehrzahl von Umgebungssensoren (S1 bis S9) Umgebungsinformationen erfasst werden und mittels der Rechnereinheit (1) eine abzufahrende Trajektorie von einer Startposition (S) zu einer Zielposition (Z) des Fahrzeuges (F1 bis F3) in Abhängigkeit der Umgebungsinformationen ermittelt wird und Stellbefehle an das Fahrzeug (F1 bis F3) zum Abfahren der Trajektorie übermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Umgebungssensoren (S1 bis S9) jeweils ein Positionsbestimmungssystem (PS) umfasst, mittels dessen die Position des jeweiligen Umgebungssensors (S1 bis S9) ermittelt wird.Method for operating the parking system (P) according to Claim 1 or 2 in which environmental information is acquired by means of a plurality of environmental sensors (S1 to S9) and a trajectory to be traveled is determined by the computer unit (1) from a starting position (S) to a target position (Z) of the vehicle (F1 to F3) as a function of the environmental information and positioning commands to the vehicle (F1 to F3) for trajectory traversing be transmitted, characterized in that each of the environmental sensors (S1 to S9) each comprise a position determining system (PS), determined by means of which the position of the respective environmental sensor (S1 to S9) becomes.
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