DE10323639A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung eines Objektes unter adaptiver Anpassung von Erfassungseigenschaften einer Erfassungseinrichtung - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Erfassung eines Objektes unter adaptiver Anpassung von Erfassungseigenschaften einer Erfassungseinrichtung mit den Schritten: Einstellen von ersten vorbestimmten Erfassungsparametern der Erfassungseinrichtung (11, 12, 13) zu Beginn eines Erfassungsvorganges; Anpassen der Erfassungsparameter der Erfassungseinrichtung (11, 12, 13) bei stochastisch auftretenden Erfassungssignalen, bis die stochastisch auftretenden Erfassungssignale nicht mehr detektiert werden oder zweite vorbestimmte Erfassungsparameter eingestellt sind; und Durchführen eines Erfassungsvorgangs mit den gegebenenfalls angepassten Erfassungsparametern der Erfassungseinrichtung (11, 12, 13). Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls eine Vorrichtung zur Erfassung eines Objektes unter adaptiver Anpassung von Erfassungseigenschaften einer Erfassungseinrichtung bereit.
Description
- STAND DER TECHNIK
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung eines Objektes unter adaptiver Anpassung von Erfassungseigenschaften einer Erfassungseinrichtung, und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermessung einer Parklücke unter adaptiver Anpassung der Sensorempfindlichkeit von Ultraschallsensoren in einem Kraftfahrzeug.
- Als Komfortausstattung in einem Kraftfahrzeug sind heutzutage automatische Parklücken-Vermessungssysteme in der Entwicklung. Ein solches automatisches Parklücken-Vermessungssystem dient der elektronischen Vermessung einer Parklückenlänge zwischen zwei parkenden Fahrzeugen. Dabei erfassen Sensoren bei der Vorbeifahrt ein erstes parkendes Fahrzeug, dann die Länge der Parklücke und nachfolgend ein zweites parkendes Fahrzeug. Zur Erkennung der Fahrzeuge bzw. der Parklücke können Sensoren am Fahrzeug eingesetzt werden, welche mit Hilfe von Ultraschall-, Radar- oder Lichtwellen die Gegenwart bzw. den Abstand von Objekten berührungslos detektieren. Eine einem Fahrer des Fahrzeugs dabei zur Verfügung gestellte Information ist z.B. die Länge der Parklücke oder eine Anzeige, ob und mit wieviel Platz sein Fahrzeug in die vermessene Parklücke passt.
- Bei diesen gegenwärtig in der Entwicklung befindlichen Parklücken-Vermessungssystemen sind die Empfindlichkeitsparameter der eingesetzten Ultraschall-Sensoren fest eingestellt. Dabei werden die für die Applikation der Parklückenvermessung seitlich ausgerichteten Sensoren in einem Stoßfänger mit derart unempfindlich eingestellten Parametern für die Kennlinienempfindlichkeit der Sensoren betrieben, dass die Funktion des Vermessungssystems im schlechtesten Fall (beispielsweise Split auf der Fahrbahn, volle Beladung des Fahrzeugs, usw.) gewährleistet ist. Dadurch kann nicht der gesamte Empfindlichkeitsbereich des Sensors zur Erfassung von Objekten optimal ausgenutzt werden. Für den zukünftigen Einsatz, beispielsweise von Ultraschall-Sensoren, für die Applikation der Parklückenvermessung und weiterer neuer Funktionen müssen die Erfassungseigenschaften der Sensoren, wie die Erfassungssicherheit und die Erfassungsreichweite, weiter verbessert werden.
- Problematisch beim Einstellen einer sehr hohen Empfindlichkeit eines Sensors ist jedoch, dass bei voller Beladung des Fahrzeugs oder bei vorhandenem Rollsplitt Bodenechos detektiert werden, welche bei der Applikation der Parklückenvermessung zu einer Fehlinformation führen können.
- VORTEILE DER ERFINDUNG
- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erfassung eines Objektes unter adaptiver Anpassung von Erfassungseigenschaften mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung eines Objektes unter adaptiver Anpassung von Erfassungseigenschaften mit den Merkmalen des Anspruchs 8 weisen gegenüber dem bekannten Lösungsansatz den Vorteil auf, dass der Erfassungsbereich einer eingesetzten Erfassungseinrichtung optimal ausgenutzt wird. Dadurch wird bei günstigen Randbedingungen, wie einem unbeladenen Fahrzeug und einem ebenen Boden ohne Rollsplitt, die Erfassungsreichweite vergrößert und unter widrigen Randbedingungen, wie einem vollbeladenen Fahrzeug und Rollsplitt, die Erfassungssicherheit ohne Störsignale gesteigert.
- Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht im wesentlichen darin, dass die Empfindlichkeitsparameters einer eingesetzten Erfassungseinrichtung zur Vermeidung der Erfassung von Störsignalen verändert werden.
- Mit anderen Worten wird ein Verfahren zur Erfassung eines Objektes unter adaptiver Anpassung von Erfassungseigenschaften mit den Schritten bereitgestellt: Einstellen von ersten vorbestimmten Erfassungsparametern einer Erfassungseinrichtung zu Beginn eines Erfassungsvorgangs; Anpassen der Erfassungsparameter der Erfassungseinrichtung bei stochastisch auftretenden Erfassungssignalen, bis die stochastisch auftretenden Erfassungssignale nicht mehr detektiert werden oder zweite vorbestimmte Erfassungsparameter eingestellt sind; und Durchführen eines Erfassungsvorgangs mit den gegebenenfalls angepassten Erfassungsparametern der Erfassungseinrichtung.
- In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Erfassungsverfahrens und der im Anspruch 8 angegebenen Erfassungsvorrichtung.
- Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird bei dem Erfassungsvorgang eine Strecke in Bodennähe, vorzugsweise im Bereich bis zu einer Höhe von 1,5 m, ermittelt. Dies hat den Vorteil, daß beispielsweise parkende Fahrzeuge in diesem Bereich sicher detektiert werden können.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung startet die Anpassung der Erfassungsparameter der Erfassungseinrichtung bei einer ersten vorbestimmten Empfindlichkeit, insbesondere einem maximalen räumlichen Erfassungsbereich, und wird zu einer geringeren Empfindlichkeit, insbesondere einem räumlich kleineren Erfassungsbereich, angepasst. Somit wird eine einfache Adaption an äußere Randbedingungen vorteilhaft ermöglicht.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Anpassung der Empfindlichkeit der Erfassungseinrichtung entsprechend einer vorbestimmten Parameterkennlinie variiert. Dies birgt den Vorteil einer schnellen Anpassbarkeit mittels einer abgespeicherten Parameterkennlinie.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird beim Erfassungsvorgang die Länge einer Parklücke oder der Abstand zu Objekten eines Kraftfahrzeugs ermittelt. Dadurch wird auf vorteilhafte Weise die Applikation der Parklückenvermessung vorgesehen.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung setzt die Erfassungseinrichtung Ultraschall- oder Radar-, Sende-/Empfangseinrichtungen zur Erfassung des Objektes ein, deren Abstrahlbereich vorzugsweise durch die Herabsetzung der Empfindlichkeit reduziert wird. Somit können gut handhabbare und robuste Sensormittel vorgesehen werden, wobei vor allem der Abstrahlbereich zur Vermeidung von Stördaten vorteilhaft verkleinert werden kann.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung erfolgt ein solcher Erfassungsvorgang beim autonomen oder semi-autonomen Einparken eines Fahrzeugs. Dies birgt den Vorteil des Einsatzes des erfindungsgemäßen Verfahrens auch bei einem automatischen, selbständigen Einparkvorgang.
- ZEICHNUNGEN
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugs zur Erläuterung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
2 -5 eine schematische Frontansicht zur Erläuterung der Funktionsweise einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung -
6 ein schematisches Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. - BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
- In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Bestandteile.
- In
1 ist ein Fahrzeug10 dargestellt, welches verschiedene Sensoreinrichtungen11 ,12 und13 aufweist. Die ersten Sensormittel11 sind in den vorderen Eckbereichen des Fahrzeugs10 vorgesehen und ihre Erfassungsbereiche weisen in erster Linie jeweils senkrecht zur Seitenflanke des Fahrzeugs10 . Diese Sensoren11 dienen zur Parklückenvermessung für die Front-Messung. Am Heck des Fahrzeugs10 sind in den Eckbereichen ebenfalls Sensoren12 zur Parklückenvermessung für die Heck-Messung vorgesehen, welche entsprechend den Frontsensoren11 ausgerichtet sind. Darüber hinaus sind vorzugsweise Abstandssensoren13 am Fahrzeug10 vorhanden, welche zur bekannten Abstandserfassung in oder entgegengesetzt zur Fahrtrichtung vorgesehen sind. Die Sensoreinrichtungen11 ,12 und13 des Fahrzeugs10 sind über eine Kopplungseinrichtung14 , vorzugsweise kabelgebunden, mit einem Steuergerät15 gekoppelt. In der Steuereinrichtung15 werden die Sende- und Empfangssignale der Sensoreinrichtungen11 ,12 ,13 verarbeitet und generiert. Vorzugsweise ist das Steuergerät15 darüber hinaus mit einer zentralen Dateneinrichtung16 , vorzugsweise einem im Fahrzeug10 vorhandenen CAN-Bus, zum Datenaustausch gekoppelt. - Die Funktion der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die
2 bis5 näher erläutert. - In
2 ist ein Fahrzeug10 in Frontansicht dargestellt, welches Sensoren11 ,12 zur Parklückenvermessung seitlich zum Fahrzeug10 aufweist. Die Erfassungseinrichtung11 ,12 , d.h. die Sensoren, weisen einen maximalen vorbestimmten Erfassungsbereich17 auf. In diesem Erfassungsbereich17 werden Hindernisse detektiert, wobei gemäß2 keine Objekte vorliegen. - Gemäß
3 liegen im maximalen vorbestimmten Erfassungsbereich17 am Boden Objekte in Form von Rollsplitt18 vor. Dieser Rollsplitt18 verursacht stochastische Erfassungssignale, d.h. kein konstantes Erfassungssignal wie etwa bei einem großen reflektierenden Objekt. Gerade wenn das Fahrzeug10 voll beladen ist und über keine Niveauregulierung verfügt, treten solche sporadischen bzw. stochastischen Erfassungssignale aufgrund von Rollsplitt oder auch Kieselsteinen auf. Das Steuergerät15 gemäß1 reduziert daraufhin die Empfindlichkeit der Erfassungseinrichtung11 ,12 und sieht somit beispielsweise einen verkleinerten Erfassungsbereich19 oder eine reduzierte Empfangsverstärkung vor, bis keine sporadischen Erfassungssignale mehr auftreten oder ein vorbestimmter minimaler Erfassungsbereich19 erreicht ist. - In
4 ist ein solcher reduzierter Erfassungsbereich19 nach einer Anpassung durch das Steuergerät15 dargestellt. -
5 zeigt exemplarisch einen Vermessungsvorgang eines Objekts20 , d.h. eines Hindernisses, welches ein konstantes Erfassungssignal verursacht. Trotz der herabgesetzten Empfindlichkeit und der damit einhergehenden Reduktion des Erfassungsbereichs19 aufgrund der stochastischen Stördaten bei nicht reduziertem Erfassungsbereich17 verursachenden Kieselsteine bzw. Rollsplitt18 wird das Objekt20 dennoch sicher erkannt bzw. in die Vermessung miteinbezogen. - Wenn der Fahrer eines Fahrzeugs einparken möchte, so aktiviert er die Parklücken-Vermessungsfunktion. Das System geht daraufhin in den Parklücken-Vermessungsmodus gemäß
2 . Treten nun bei der Grund-Kennlinieneinstellung der Erfassungsparameter, welche sehr empfindlich gewählt ist, stochastische Erfassungssignale auf, wird von kleinen Hindernissen, wie beispielsweise Rollsplitt, ausgegangen, welche solche Stördaten verursachen. Daraufhin reduziert die Steuereinrichtung15 im Fahrzeug10 die Empfindlichkeit, vorzugsweise die Größe des Erfassungsbereichs17 ,19 , durch Anpassen von Erfassungseinrichtungs-Kennlinienparametern gemäß4 . Tatsächliche Hindernisse20 , z.B. in einer Parklücke, werden auch mit dem verkleinerten Erfassungsbereich19 aufgrund der veränderten Kennlinienparameter trotzdem noch gemäß5 erkannt. Für den Einsatz bieten sich als Sensormittel11 ,12 ,13 insbesondere Ultraschall- oder Radarsensoren bzw. -detektoren zur Messung an. - Gemäß der vorliegenden Erfindung werden also zunächst die Parameter der Erfassungseinrichtung zu Beginn einer Messung auf eine hohe, d.h. gegebenenfalls maximale Empfindlichkeit eingestellt. Werden daraufhin Stördaten, wie z.B. sporadische Erfassungssignale, aufgrund von Rollsplitt oder ähnlichem detektiert, wird die Empfindlichkeit über die Anpassung der Parameter der Erfassungseinrichting, z.B. anhand einer abgespeicherten Parameterkennlinie, dann in bestimmten Grenzen so lange verringert, bis keine stochastischen Stördaten mehr detektiert werden, oder bis ein vorbestimmter minimaler räumlicher Erfassingsbereich erreicht ist. Die Erfassung der Stördaten erfolgt durch die Auswertung der von der Erfassungseinrichtung gelieferten Signale. Die Stördaten haben die charakteristische Eigenschaft, stochastisch aufzutreten und kein konstantes Erfassungssignal zu liefern. Werden folglich solche sporadisch auftretenden Erfassungssignale erfasst, erfolgt eine Anpassung der Kennlinienparameter der Erfassungseinrichtung. Die auf diese Weise festgelegten Parameter gelten für diesen entsprechenden Parklücken-Vermessungsvorgang. Für einen nächsten Vorgang dieser Art wird zunächst wieder die ursprünglich eingestellte hohe Empfindlichkeit vorgesehen. Die Überprüfung auf Vorhandensein von Stördaten läuft immer parallel zur eigentlichen Vermessungsfunktion mit.
- In
6 ist ein schematisches Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung des vorangehend beschriebenen Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Jeglicher Erfassungsvorgang beginnt mit ersten vorbestimmten Erfassungsparametern (S30). Dann erfolgt eine Abfrage, ob bei den ersten vorbestimmten Erfassungsparametern die Erfassungseinrichtung stochastische Erfassungssignale, sogenannter Clutter, detektiert. Wenn dem so ist, werden die Erfassungsparameter angepasst (S50), vorzugsweise der räumliche Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung verkleinert. Treten keine stochastischen Erfassungssignale auf, so erfolgt der Erfassungsvorgang mit den ersten vorbestimmten Erfassungsparametern (S70). Sind die Erfassungsparameter in Schritt S50 angepasst worden, so erfolgt eine Abfrage, ob die angepassten Erfassungsparameter zweiten vorbestimmten Erfassungsparametern entsprechen (S60). Wenn ja wird der Erfassungsvorgang mit den angepassten Erfassungsparametern durchgeführt (S70). Wenn nein erfolgt wiederum eine Abfrage, ob stochastische Erfassungssignale auftreten in Schritt S 40. Auf diese Weise lässt sich beispielhaft die Vorgehensweise des geschlossenen Systems darlegen. - Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
- Obwohl mit Bezug auf ein Parklücken-Vermessungssystem beschrieben, ist die Funktionalität gemäß der vorliegenden Erfindung auch bei anderen von Objekterfassungseinrichtungen bestimmten Systemen, wie beispielsweise einem Parkpilot-System und/oder beim semi-autonomen/autonomen, d.h. halb-/vollautomatischen, Einparken eines Fahrzeugs möglich. Darüber hinaus sind die Positionen der Erfassungseinrichtungen gemäß den
1 bis5 beispielhaft anzusehen.
Claims (10)
- Verfahren zur Erfassung eines Objektes unter adaptiver Anpassung von Erfassungseigenschaften einer Erfassungseinrichtung mit den Schritten: Einstellen von ersten vorbestimmten Erfassungsparametern der Erfassungseinrichtung (
11 ,12 ,13 ) zu Beginn eines Erfassungsvorgangs; Anpassen der Erfassungsparameter der Erfassungseinrichtung (11 ,12 ,13 ) bei stochastisch auftretenden Erfassungssignalen, bis die stochastisch auftretenden Erfassungssignale nicht mehr detektiert werden oder zweite vorbestimmte Erfassungsparameter eingestellt sind; und Durchführen eines Erfassungsvorgangs mit den gegebenenfalls angepassten Erfassungsparametern der Erfassungseinrichtung (11 ,12 ,13 ). - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Erfassungsvorgang eine Strecke in Bodennähe, vorzugsweise im Bereich bis zu einer Höhe von 1,5 m, ermittelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Erfassungsparameter der Erfassungseinrichtung (
11 ,12 ,13 ) bei einer ersten vorbestimmten Empfindlichkeit, insbesondere einem maximalen räumlichen Erfassungsbereich, startet und zu einer geringeren Empfindlichkeit, insbesondere einem räumlich kleineren Erfassungsbereich, angepasst wird. - Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Erfassungsparameter der Erfassungseinrichtung (
11 ,12 ,13 ) entsprechend einer vorbestimmten Parameter-Kennlinie variiert wird. - Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erfassungsvorgang die Länge einer Parklücke oder der Abstand zu Objekten von einem Kraftfahrzeug (
10 ) aus ermittelt wird. - Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (
11 ,12 ,13 ) Ultraschall- oder Radar-Sende-/Empfangseinrichtungen zur Erfassung des Objektes oder einer Strecke einsetzt, deren räumlicher Abstrahlbereich (17 ,19 ) vorzugsweise durch die Herabsetzung der Empfindlichkeit reduziert wird. - Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim autonomen oder semi-autonomen Einparken eines Kraftfahrzeugs (
10 ) ein solcher Erfassungsvorgang erfolgt. - Vorrichtung zur Erfassung eines Objektes unter adaptiver Anpassung von Erfassungseigenschaften einer Erfassungseinrichtung mit: der Erfassungseinrichtung (
11 ,12 ,13 ) zum Erfassen des Objektes; einem Steuergerät (15 ) zum Einstellen von Erfassungsparametern der Erfassungseinrichtung (11 ,12 ,13 ) und zum Anpassen der Erfassungsparameter der Erfassungseinrichtung (11 ,12 ,13 ) bei stochastisch auftretenden Erfassungssignalen, bis die stochastisch auftretenden Erfassungssignale nicht mehr detektierbar sind oder zweite vorbestimmte Erfassungsparameter eingestellt sind. - Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (
15 ) mit einer zentralen Dateneinrichtung (16 ) in einem Fahrzeug (10 ), vorzugsweise einem CAN-Bus, verbunden ist. - Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (
11 ,12 ,13 ) Radar- oder Ultraschallsensoren, vorzugsweise an der Peripherie eines Fahrzeugs (10 ), aufweist.
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