DE102005006965A1 - Parking aid for a vehicle provides automatic or driver assisted parking with steering stops and sensors for wheel speed and steering angle - Google Patents

Parking aid for a vehicle provides automatic or driver assisted parking with steering stops and sensors for wheel speed and steering angle Download PDF

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DE102005006965A1
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parking
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Stefan LÜKE
Maxim Arbitmann
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Continental Teves AG and Co OHG
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Abstract

A parking aid for a vehicle comprises automatic driving or steering into a parking space or driver assistance through steering wheel torque and at least one artificial steering stop. Parking space is measured by a distance and position determination using wheel speed sensors and a steering angle sensor. Independent claims are also included for the following: (A) a parking space measuring module:and (B) a process to measure this space.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einparkhilfe für ein Fahrzeug.The The invention relates to a parking aid for a vehicle.

Die Erfindung betrifft ebenso ein Parklückenvermessungsmodul für ein Fahrzeug.The The invention also relates to a parking space measurement module for a vehicle.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Vermessen einer Parklücke für ein Fahrzeug.The The invention also relates to a method for measuring a parking space for a vehicle.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einparkhilfe und ein Parklückenvermessungsmodul und ein Verfahren zu schaffen, die/das ein Vermessen einer Parklücke, insbesondere für ein automatisches Fahren oder Lenken des Fahrzeugs oder eine Unterstützung des Fahrers während seiner Lenktätigkeit beim Einfahren in eine Parklücke, auf relativ einfache und komfortable Weise ermöglicht.task The invention is a parking aid and a parking space measurement module and to provide a method of measuring a parking space, in particular for a automatic driving or steering of the vehicle or assistance of the vehicle Driver during his steering activity when entering a parking space, in a relatively simple and comfortable way.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.The The object is solved by the features of the independent claims.

Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.preferred Embodiments are specified in the subclaims.

Die Aufgabe wird durch eine Einparkhilfe für ein Fahrzeug gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Einparkhilfe ein autonomes Fahren oder Lenken des Fahrzeugs auf einer Bahn für ein Einfahren in eine Parklücke ermöglicht oder einen Fahrer des Fahrzeugs bei einem Einparkvorgang auf der Bahn für das Einfahren in die Parklücke unterstützt, mittels eines auf das Lenkrad aufgebrachten Lenkmoments, wobei der Fahrer durch mindestens einen künstlichen Lenkanschlag, vorzugsweise ein oder zwei künstliche Lenkanschläge, auf der Bahn für das Einfahren in die Parklücke geführt wird, und dass eine Vermessung der Parklücke durch eine seitliche Abstandsmessung und eine Positionsbestimmung aus Signalen von Raddrehzahlsensoren und einem Lenkwinkelsensor erfolgt.The Task is solved by a parking aid for a vehicle that characterized in that the parking aid is an autonomous Driving or steering the vehicle on a runway for retraction in a parking space allows or a driver of the vehicle during a parking on the Train for entering the parking space support by means of a steering torque applied to the steering wheel, wherein the Driver by at least one artificial Steering stop, preferably one or two artificial steering stops on the railway for entering the parking space guided is, and that a measurement of the parking space by a lateral distance measurement and a position determination from signals from wheel speed sensors and a steering angle sensor.

Bei einer Ausführungsform nach der Erfindung werden dem Fahrer komfortable Handlungsanweisungen durch haptische Rückmeldungen gegeben. Dabei bleibt sichergestellt, dass der Fahrer während des Einparkvorganges diese Handlungsanweisungen umsetzt oder bewusst überstimmt.at an embodiment After the invention, the driver is comfortable handling instructions through haptic feedback given. This ensures that the driver during the Einparkvorganges implements these instructions or deliberately overruled.

Bei einer alternativen Ausführungsform nach der Erfindung wird das Fahrzeug automatisch auf einer bestimmten Bahn in eine Parklücke gelenkt.at an alternative embodiment According to the invention, the vehicle is automatically on a specific Train in a parking space directed.

Die Aufgabe wird auch durch ein Parklückenvermessungsmodul für ein Fahrzeug, insbesondere für eine Einparkhilfe nach der Erfindung, gelöst, bei dem eine Vermessung einer Parklücke durch eine seitliche Abstandsmessung und eine Positionsbestimmung aus Signalen von Raddrehzahlsensoren und einem Lenkwinkelsensor erfolgt.The The task is also performed by a parking space measurement module for a vehicle, especially for one Parking aid according to the invention, solved in which a survey a parking space by a lateral distance measurement and a position determination from signals from wheel speed sensors and a steering angle sensor he follows.

Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Vermessen einer Parklücke für ein Fahrzeug, insbesondere für eine Einparkhilfe nach der Erfindung, gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Vermessung der Parklücke durch eine seitliche Abstandsmessung und eine Positionsbestimmung aus einem Lenkwinkel, vorzugsweise mit einem Lenkwinkelsensor gemessener Lenkwinkel, und einer Wegänderungs-Information, vorzugsweise auf Grundlage von Raddrehzahlsensoren gemessener Weg, erfolgt.The The object is also achieved by a method for measuring a parking space for a vehicle, especially for a parking aid according to the invention, solved, characterized is that a measurement of the parking space by a lateral distance measurement and a position determination from a steering angle, preferably with a steering angle sensor measured steering angle, and a path change information, preferably measured based on wheel speed sensors, he follows.

Die Erfindung dient insbesondere einer Vermessung einer Parklücke für rückwärts Einparken. Dabei wird die Parklücke aus den Sensorsignalen im Vorbeifahren des Fahrzeugs an der Parklücke erkannt und vermessen.The Invention is used in particular for measuring a parking space for reverse parking. This is the parking space detected from the sensor signals in passing the vehicle at the parking space and measure.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass das Vermessen der Parklücke erfolgt durch eine Aufteilung in folgende Schritte:

  • – eine grobe Erkennung von Ecken der die Parklücke begrenzenden Objekte oder Fahrzeuge, insbesondere der Fahrzeugecken vor und hinter der Parklücke,
  • – eine Bestimmung gültiger Bereiche für Fronten der die Parklücke begrenzenden Objekte oder Fahrzeuge, insbesondere der Fahrzeugecken vor und hinter der Parklücke,
  • – eine Bestimmung der Fronten der die Parklücke begrenzenden Objekte oder Fahrzeuge, insbesondere der Fahrzeugfronten vor und hinter der Parklücke,
  • – eine Berechnung der Ecken der die Parklücke begrenzenden Objekte oder Fahrzeuge, insbesondere der Fahrzeugecken vor und hinter der Parklücke, aus diesen gültigen Bereichen.
It is provided according to the invention that the measurement of the parking space is carried out by a division into the following steps:
  • A rough detection of corners of the parking space bounding objects or vehicles, in particular the vehicle corners in front of and behind the parking space,
  • A determination of valid areas for fronts of the objects or vehicles delimiting the parking space, in particular the vehicle corners in front of and behind the parking space,
  • A determination of the fronts of the objects or vehicles delimiting the parking space, in particular of the vehicle fronts in front of and behind the parking space,
  • - A calculation of the corners of the parking space limiting objects or vehicles, especially the vehicle corners in front of and behind the parking space, from these valid areas.

Dass bedeutet es werden nach einem zunächst groben Erkennen der Parklücke Toleranzbereiche festgelegt. Danach wird die Fahrzeugfront ausgerichtet (Geradengleichung). Dann wird eine Abweichung der Messsignale von den ermittelten Signalen bestimmt. In Abhängigkeit von den Abweichungen werden die Eckpositionen ermittelt. Schließlich wird die Parklücke bestimmt bzw. vermessen, d.h. deren Größe und Position relativ zum einzuparkenden Fahrzeug ermittelt.That means it is determined after a first rough detection of the parking space tolerance ranges. Then the vehicle front is aligned (straight line equation). Then is a deviation of the measured signals from the detected signals certainly. Dependent on the deviations determine the corner positions. Finally will the parking space determined or measured, i. their size and position relative to vehicle to be parked.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Signale der Raddrehzahlsensoren Interrupt-Signale der hinteren Raddrehzahlsensoren der Räder einer Hinterachse (Hinterräder) sind und dass nach Maßgabe dieser vorzugsweise gemittelten Signale eine gefahrene Wegänderung des Hinterachsmittelpunktes, insbesondere bezüglich eines kartesischen Koordinatensystems, ermittelt wird.It is provided according to the invention that the signals of the wheel speed sensors Interrupt signals of the rear wheel speed sensors of the wheels of a Rear axle (rear wheels) are and that in accordance with this preferably averaged signals a driven path change of the rear axle center, in particular with respect to a Cartesian coordinate system, is determined.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass eine kartesisches Koordinatensystem als "globales" kartesisches Koordinatensystem in einer Initialisierungsphase für einen Einparkvorgang festgelegt wird.It is provided according to the invention that a Cartesian coordinate system as a "global" Cartesian coordinate system in an initialization phase for a parking operation is set.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass eine Wegänderung des Hinterachsmittelpunktes des Fahrzeugs sowie ein von dem Lenkwinkelsensor gemessener Lenkwinkel δist zur einer kontinuierlichen Positions- und Gierwinkelbestimmung (Ψ) relativ zu einem beim Start gesetzten Koordinatensystem berechnet wird.It is provided according to the invention that a path change of the rear axle center of the vehicle and a measured by the steering angle sensor steering angle δ is calculated for a continuous position and yaw angle determination (Ψ) relative to a set at start coordinate system.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass eine aktuelle Position des Fahrzeugs ermittelt wird, mit den folgenden Schritten:

Figure 00040001

  • – Bestimmung einer Strecke Δs, um die sich das Fahrzeug seit einem letzten Abtastschritt bewegt hat, auf Grundlage von den Raddrehzahlsensor-Signalen und einem Skalierungsfaktor,
  • – Berechnung des Gierwinkel Ψist des Fahrzeugs auf Grundlage der bestimmten Strecke Δs, den Lenkwinkelsensor-Signalen und dem Radstand l des Fahrzeugs,
  • – Ermittlung des jeweils aktuellen Gierwinkel Ψist mittels der rekursiven Gleichung
  • – Bestimmung der aktuellen x-Istposition xist und y-Istposition yist des Hinterachsmittelpunktes aus dem aktuellen Gierwinkel und aktuellen Lenkwinkel.
It is provided according to the invention that a current position of the vehicle is determined, with the following steps:
Figure 00040001
  • Determination of a distance Δs by which the vehicle has moved since a last scanning step, based on the wheel speed sensor signals and a scaling factor,
  • - calculation of the yaw angle Ψ is the vehicle based on the determined distance .DELTA.s, the steering angle sensor signals and the wheel base L of the vehicle,
  • Determination of the respective current yaw angle Ψ is by means of the recursive equation
  • - Determining the current x-actual position x is and y-actual position y is the rear axle center of the current yaw angle and current steering angle.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass auf Grundlage einer kontinuierlich ermittelten Position und eines kontinuierlich ermittelten Gierwinkels (Ψ) relativ zu einem beim Start gesetzten Koordinatensystem sowie eines Abstandes d aus der seitlichen Abstandsmessung eine x-y-Position von die Parklücke begrenzenden Objektoberflächen relativ zu einem globalen Koordinatensystem berechnet werden.It is provided according to the invention, that on the basis of a continuous determined position and a continuously determined yaw angle (Ψ) relative to a coordinate system set at startup and a distance d from the lateral distance measurement relative to an x-y position of the parking space bounding object surfaces be calculated to a global coordinate system.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass das Erkennen der Parklücke bzw. der die Parklücke begrenzenden Objektoberflächen unabhängig von gespeicherten Werten oder Zwischenwerten im wesentlichen nur aufgrund einer Änderung eines Abstandes d aus der seitlichen Abstandsmessung erfolgt.It is provided according to the invention that the detection of the parking space or the parking space delimiting object surfaces independently essentially only of stored values or intermediate values due to a change a distance d from the lateral distance measurement takes place.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass Messwerte bzw. Sensorsignale der seitlichen Abstandsmessung und/oder Positionsbestimmung zumindest teilweise gefiltert werden.It is provided according to the invention, that measured values or sensor signals the lateral distance measurement and / or position determination at least partially filtered.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass ein (globales) kartesisches Koordinatensystem für einen Einparkvorgang festgelegt wird und das in Abhängigkeit von Sprüngen des Abstandswerts d am Parklückenanfang und Parklückenende ein Toleranzbereich für die x-Koordinate vorgegeben oder ermittelt wird, in dem eine Ecke der die Parklücke begrenzenden Objekte oder Fahrzeuge liegen könnte.It is provided according to the invention that a (global) Cartesian Coordinate system for a parking procedure is determined and depending on of jumps of the distance value d at the parking space beginning and parking space end a tolerance range for the x-coordinate is given or determined in which a corner the parking space limiting objects or vehicles could lie.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass Fronten der die Parklücke begrenzenden Fahrzeuge (Fahrzeugfronten vor und hinter der Parklücke) aus den gemessenen und außerhalb des Toleranzbereiches liegenden Werten ermittelt werden (d. h. ohne die in den Zoleranzbereichen liegenden Werte) und die Fahrzeugfronten des vorherigen und des nachfolgenden Fahrzeugs vereinfacht als Geradengleichung beschrieben werden, wobei diese Gleichungen jeweils vorzugsweise durch die Methode der kleinsten Fehlerquadrate ermittelt werden.It is provided according to the invention, that fronts of the parking space limiting Vehicles (vehicle fronts in front of and behind the parking space) off the measured and outside of the tolerance range (ie without the values in the tolerance ranges) and the vehicle fronts of the previous and the following vehicle simplified as a straight line equation which equations are each preferably be determined by the method of least squares.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass aus den Abweichungen der Messwerte von den ermittelten Geraden die genaue X-Position der Ecke ermittelt wird. Anschließend wird die ermittelte X-Koordinate der Ecke in die Geradengleichung eingesetzt, um die Y-Position der Ecke zu bestimmen.It is provided according to the invention that from the deviations of Measured values from the determined straight line the exact X position of the Corner is determined. Subsequently becomes the determined X-coordinate of the corner in the straight-line equation used to determine the Y position of the corner.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass Fronten der die Parklücke begrenzenden Fahrzeuge (Fahrzeugfronten vor und hinter der Parklücke) ermittelt werden und dass von den ermittelten Fahrzeugfronten auf einen Verlauf einer Fahrbahnbegrenzung (Bordstein) geschlossen wird.It is provided according to the invention that fronts of the parking space limiting vehicles (Vehicle fronts in front of and behind the parking space) are determined and that of the determined vehicle fronts on a course of a road boundary (curb) is closed.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Ermittlung der Parklücke die folgenden Schritte aufweist:

  • – Warten auf eine erste Parklückenecke
  • – Passieren der ersten Parklückenecke
  • – Festlegung eines Toleranzbereiches für die erste Parklückenecke
  • – Festlegung eines Bereiches für eine erste Fahrzeugfront
  • – Berechnung eine Geradengleichung für die erste Fahrzeugfront
  • – Warten auf eine zweite Parklückenecke
  • – Berechnung der ersten Ecke
  • – Passieren der zweiten Ecke
  • – Festlegung eines Toleranzbereiches für die zweite Parklückenecke
  • – Warten auf einen gültigen Startbereich für ein Einparkensmanöver
  • – Festlegen des gültigen Bereiches für eine zweite Fahrzeugfront
  • – Kontinuierliche Berechnung der Geradengleichung für die zweite Fahrzeugfront
  • – Kontinuierliche Berechnung der zweiten Ecke
  • – Berechnen der Einfahrtrajektorie (Einfahrtbahn)
It is provided according to the invention that the determination of the parking space has the following steps:
  • - waiting for a first parking space corner
  • - Passing the first parking space corner
  • - Specification of a tolerance range for the first parking space corner
  • - Definition of an area for a first vehicle front
  • - Calculate a straight line equation for the first vehicle front
  • - waiting for a second parking space corner
  • - Calculation of the first corner
  • - Passing the second corner
  • - Specification of a tolerance range for the second parking space corner
  • - Waiting for a valid launch area for a parking maneuver
  • Set the valid range for a second vehicle front
  • - Continuous calculation of the straight-line equation for the second vehicle front
  • - Continuous calculation of the second corner
  • - calculating the entrance trajectory (entrance path)

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels und durch Abbildungen (1 und 2) beispielhaft näher erläutert.The invention will now be described with reference to an embodiment and illustrations ( 1 and 2 ) explained in more detail by way of example.

1 zeigt die geometrischen Verhältnisse und Positionsparameter für eine Berechnung des Wegs in eine Parklücke. 1 shows the geometric relationships and positional parameters for a calculation of the path into a parking space.

2 zeigt schematisch eine Parklücke und ein darin einzuparkendes Fahrzeug bei der Vermessung der Parklücke. 2 schematically shows a parking space and a einzuparkendes therein vehicle in the measurement of the parking space.

Gemäß der Erfindung werden Signale der Raddrehzahlsensoren, vorzugsweise die Interrupt-Signale der hinteren Raddrehzahlsensoren (Wheel_Interrupts_RL und Wheel_Interrupts_RR) verwendet, um eine gefahrene Wegänderung des Hinterachsmittelpunktes relativ zu einem globalen kartesischen Koordinatensystem zu ermitteln.According to the invention be signals of the wheel speed sensors, preferably the interrupt signals of the rear wheel speed sensors (Wheel_Interrupts_RL and Wheel_Interrupts_RR) used to a driven path change of the rear axle center relative to a global Cartesian Determine coordinate system.

Die beobachteten Raddrehzahlsensoren-Signale werden dazu gemittelt.The observed wheel speed sensor signals are averaged to.

Das globale kartesische Koordinatensystem wird in einer Initialisierungsphase für den gesamten Algorithmus jeweils festgelegt.The Global Cartesian coordinate system is in an initialization phase for the entire algorithm each set.

Der Weg, d.h. die Wegänderung des Hinterachsmittelpunktes, wird zusammen mit dem gemessenen Lenkwinkel δist [rad] von einem Lenkwinkelsensor zur kontinuierlichen Positions- und Gierwinkelbestimmung (Ψ) relativ zu einem beim Start gesetzten Koordinatensystem berechnet. Diese Situation ist in der 1 dargestellt, die das Koordinatensystem (X- und y-Achse), ein schematisch dargestelltes Fahrzeug mit einer lenkbaren Vorderachse 1 und Hinterachse 2 zeigt, die sich am Anfang hier in einer x0/y0 Hinterachsposition am befindet.The path, ie the change in the path of the rear axle center, is calculated together with the measured steering angle δ is [rad] by a steering angle sensor for continuous position and yaw angle determination (Ψ) relative to a set at start coordinate system. This situation is in the 1 shown, the coordinate system (X and Y axis), a schematically illustrated vehicle with a steerable front axle 1 and rear axle 2 which is at the beginning here in an x 0 / y 0 rear axle position at.

Die aktuelle Position des Fahrzeugs wird vorteilhaft mit Hilfe von drei rekursiven Gleichungen bestimmt.The current position of the vehicle will be beneficial with the help of three determined by recursive equations.

Es wird zunächst unter zu Hilfenahme von den Raddrehzahlsensor-Signalen und einem Skalierungsfaktor (scaling-Faktor Mm_er_100_teeth) die Strecke Δs, vorzugsweise in der Einheit cm, berechnet, um die sich das Fahrzeug seit dem letzten Abtastschritt, hier insbesondere einem letzten Programmdurchlauf eines Reglerprogramms (der letzte Software loop), bewegt hat.It will be first with the help of the wheel speed sensor signals and a Scaling factor (scaling factor Mm_er_100_teeth) the distance Δs, preferably in the unit cm, calculated around which the vehicle has been since last sampling step, here in particular a last program run of a controller program (the last software loop).

Figure 00080001
Figure 00080001

Ist diese Strecke bekannt, wird anschließend mit Hilfe des Lenkwinkels am Rad und dem Radstand l des Fahrzeugs (siehe 1) der Gierwinkel Ψist des Fahrzeugs berechnet.If this route is known, then with the help of the steering angle on the wheel and the wheelbase l of the vehicle (see 1 ) Of the yaw angle Ψ of the vehicle is calculated.

Der neue Gierwinkel ergibt sich aus folgender rekursiven Formel:

Figure 00090001
The new yaw angle results from the following recursive formula:
Figure 00090001

Es kann nun aus Gierwinkel und Lenkwinkel die aktuelle x-Istposition xist und y-Istposition yist des Hinterachsmittelpunktes bestimmt werden: xist(k + 1) = xist(k) + Δs·cos(δist(k))·cos(Ψist(k + 1)) (3) yist(k + 1) = Yist (k) + Δs·cos(δist(k))·sin(Ψist(k + 1)) (4) It is now in yaw and steering angle, the current actual position x-x and y-y is actual position of Hinterachsmittelpunktes be determined: x is (k + 1) = x is (k) + Δs · cos (δ is (K)) · cos (Ψ is (k + 1)) (3) y is (k + 1) = Y is (k) + Δs · cos (δ is (K)) · sin (Ψ is (k + 1)) (4)

Mit dieser Positionsinformation kann nun die Parklücke durch einen seitlich ausgerichteten Sensor vermessen werden (siehe 2).With this position information, the parking space can now be measured by a laterally oriented sensor (see 2 ).

In der 2 fährt ein Fahrzeug 3 an einer Parklücke 4 vorbei, die von zwei Fahrzeugen 5, 6 bzw. deren Fahrzeugfronten 7, 8 und Fahrzeugecken 9, 10 begrenzt wird. Das Fahrzeug 3 besitzt einen Sensor, der einen seitlichen Abstand erfassen kann, hier dargestellt durch einen Sensorstrahl 11.In the 2 drives a vehicle 3 at a parking space 4 passing by two vehicles 5 . 6 or their vehicle fronts 7 . 8th and vehicle corners 9 . 10 is limited. The vehicle 3 has a sensor that can detect a lateral distance, here represented by a sensor beam 11 ,

Aus dem seitlich gemessenen Abstand d wird zusammen mit der Positionsänderung des Hinterachsmittelpunktes und dem Gierwinkel ψ die x-y-Position der detektierten Objektoberflächen relativ zum globalen Koordinatensystem berechnet.Out the laterally measured distance d becomes together with the position change of the rear axle center and the yaw angle ψ the x-y position of the detected object surfaces calculated relative to the global coordinate system.

Liegen mehrere y-Messwerte für einen x-Wert vor, so werden diese Werte gemittelt oder es wird der y-Wert verwendet, der am weitesten in die Fahrbahn ragt (ungünstigster Fall).Lie several y readings for If you specify an x value, these values will be averaged or it will be the y value used, which protrudes furthest into the roadway (unfavorable Case).

Das Erkennen der Parklückenecken erfolgt unabhängig von diesen gespeicherten Werten nur aufgrund der Änderung des vom Sensor gemessenen Abstandes d.The Recognition of the parking space corners takes place independently of these stored values only due to the change the distance d measured by the sensor.

Damit einzelne "falsche" Messwerte (Ausreißer) nicht als Ecken erkannt werden, erfolgt eine Filterung, insbesondere nur "schwache" Filterung, des Signals zur Glättung der Ausreißer. Gleichzeitig erfolgt auch eine Filterung des Signals, insbesondere eine "starke" Filterung, zur Glättung der eigentlichen Ecken. Die Differenz zwischen diesen Signalen entspricht der Erkennungsgüte der Ecken, und wird mit einem Schwellwert verglichen. Bei Überschreitung des Schwellwertes wird das Passieren einer Ecke angenommen.In order to single "wrong" readings (outliers) not are recognized as corners, filtering, in particular only "weak" filtering, of the signal for smoothing the runaway. At the same time there is also a filtering of the signal, in particular a "strong" filtering, to smooth the actual corners. The difference between these signals corresponds the recognition quality corners, and is compared to a threshold. When exceeded of the threshold, passing a corner is assumed.

Um die erkannte Eckenposition wird ein Toleranzbereich für die x-Koordinate angenommen, in dem die Ecke liegen könnte. Die berechneten Positionen der Objektoberfläche, die in einem definierten x-Bereich vor dem Toleranzbereich der ersten Ecke gemessen wurden, gelten dann als Teil der ersten Fahrzeugfront.Around the detected corner position becomes a tolerance range for the x-coordinate assumed in which the corner could lie. The calculated positions the object surface, in a defined x-area before the tolerance range of the first Corner were then considered part of the first vehicle front.

Die Daten zwischen den beiden Eckenbereichen werden analog zur Parklücke gezählt, die nach der zweiten Ecke zur zweiten Fahrzeugfront.The Data between the two corner areas are counted analogous to the parking space, the after the second corner to the second vehicle front.

Aufgrund der erkannten Bereiche Fahrzeugfront1 7, Parklücke 4, Fahrzeugfront2 8, können dann aus den gespeicherten Messdaten die Koordinaten der Parklücke berechnet werden.Due to the identified areas Fahrzeugfront1 7 , Parking lot 4 , Vehicle front2 8th , the coordinates of the parking space can then be calculated from the stored measurement data.

Die Fahrzeugfronten des vorherigen und des nachfolgenden Fahrzeugs werden vereinfacht als Geradengleichung beschrieben. Diese Gleichungen werden jeweils vorzugsweise durch die Methode der kleinsten Fehlerquadrate (Least-Square Verfahren) ermittelt.The Vehicle fronts of the previous and the subsequent vehicle simplified as a straight-line equation. These equations are each preferably by the method of least squares (Least-square method) determined.

Die Abweichung der gemessenen y-Koordinaten von der Fahrzeugfront – Geradengleichungen im Toleranzbereichen wird gemittelt und eingesetzt, um Aufschluss über Anfang und Ende der Parklücke zu geben.The Deviation of the measured y-coordinates from the front of the vehicle - straight line equations in tolerance ranges, it is averaged and used to give information about the beginning and end of the parking space to give.

Bei Überschreitung einer Abweichungsschwelle werden die beiden x-Koordinaten xedge1, xedge2 der Parklückenecken jeweils bestimmt. Die y-Koordinaten der beiden Parklückenecken Yedge1, Yedge2 werden durch das Einsetzen der xedge1, xedge2 in die jeweiligen Gleichungen der Fahrzeugfronten berechnet.If a deviation threshold is exceeded, the two x-coordinates x edge1 , x edge2 of the parking space corners are respectively determined. The y coordinates of the two parking space corners Y edge1 , Y edge2 are calculated by inserting the x edge1 , x edge2 into the respective equations of the vehicle fronts .

Um eine vorhandene Rechenleistung über den gesamten Messvorgang besser zu verteilen, wird sie auf folgende Zustände verteilt:

  • – Warten auf die erste Parklückenecke
  • – Passieren der ersten Parklückenecke
  • – Festlegung des Toleranzbereiches für die erste Parklückenecke
  • – Festlegung des Bereiches für die erste Fahrzeugfront
  • – Berechnung der Geradengleichung für die ersten Fahrzeugfront
  • – Warten auf zweite Parklückenecke
  • – Berechnung der ersten Ecke
  • – Passieren der zweiten Ecke
  • – Festlegung des Toleranzbereiches für die zweite Parklückenecke
  • – Warten auf gültigen Startbereich für das Einparkensmanöver
  • – Festlegen des gültigen Bereiches für die zweite Fahrzeugfront
  • – Kontinuierliche
  • – Berechnung der Geradengleichung für die zweite Fahrzeugfront
  • – Kontinuierliche Berechnung der zweiten Ecke
  • – Berechnen der Einfahrtrajektorie
To better distribute existing computing power throughout the measurement process, it is distributed to the following states:
  • - waiting for the first parking space corner
  • - Passing the first parking space corner
  • - Definition of the tolerance range for the first parking space corner
  • - Definition of the area for the first vehicle front
  • - Calculation of the straight-line equation for the first vehicle front
  • - waiting for second parking space corner
  • - Calculation of the first corner
  • - Passing the second corner
  • - Definition of the tolerance range for the second parking space corner
  • - waiting for valid start area for the parking maneuver
  • - Setting the valid range for the second front of the vehicle
  • - Continuous
  • - Calculation of the straight-line equation for the second vehicle front
  • - Continuous calculation of the second corner
  • - Calculate the entrance trajectory

Die Einfahrtrajektorie (Einfahrtbahn) kann einmalig ohne weitere Messungen berechnet werden. Weitere Messungen während des Einparkvorganges können genutzt werden, um die Berechnung der zweiten Fahrzeugfront zu aktualisieren. In diesem Fall ist aber auch die Neuberechnung der Trajektorie (Bahn) erforderlich.The Einfahrtrajektorie (entrance track) can once without further measurements be calculated. Further measurements during the parking process can used to update the calculation of the second vehicle front. In this case, however, also the recalculation of the trajectory (train) required.

Das Verfahren bietet auch den Vorteil, auf eine Bordsteinvermessung zu verzichten. In diesem Fall wird von den Fahrzeugfronten 7, 8 auf den Bordstein geschlossen.The method also offers the advantage of eliminating curb surveying. In this case, the vehicle fronts 7 . 8th closed on the curb.

Claims (16)

Einparkhilfe für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Einparkhilfe ein autonomes Fahren oder Lenken des Fahrzeugs auf einer Bahn für ein Einfahren in eine Parklücke ermöglicht oder einen Fahrer des Fahrzeugs bei einem Einparkvorgang auf der Bahn für das Einfahren in die Parklücke unterstützt, mittels eines auf das Lenkrad aufgebrachten Lenkmoments, wobei der Fahrer durch mindestens einen künstlichen Lenkanschlag, vorzugsweise ein oder zwei künstliche Lenkanschläge, auf der Bahn für das Einfahren in die Parklücke geführt wird, und dass eine Vermessung der Parklücke durch eine seitliche Abstandsmessung und eine Positionsbestimmung aus Signalen von Raddrehzahlsensoren und einem Lenkwinkelsensor erfolgt.Einparkhilfe for a vehicle, characterized in that the parking aid allows autonomous driving or steering the vehicle on a path for entering a parking space or supports a driver of the vehicle during a parking operation on the track for entering the parking space, by means of a the steering wheel applied steering torque, wherein the driver is guided by at least one artificial steering stop, preferably one or two artificial steering stops on the path for entering the parking space, and that a measurement of the parking space by a lateral distance measurement and a position determination of signals from Raddrehzahlsensoren and a steering angle sensor. Parklückenvermessungsmodul für ein Fahrzeug, insbesondere für eine Einparkhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vermessung einer Parklücke durch eine seitliche Abstandsmessung und eine Positionsbestimmung aus Signalen von Raddrehzahlsensoren und einem Lenkwinkelsensor erfolgt.Parking space measurement module for a Vehicle, especially for A parking aid according to claim 1, characterized in that a measurement of a parking space by a lateral distance measurement and a position determination from signals from wheel speed sensors and a steering angle sensor he follows. Verfahren zum Vermessen einer Parklücke für ein Fahrzeug, insbesondere für eine Einparkhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vermessung der Parklücke durch eine seitliche Abstandsmessung und eine Positionsbestimmung aus einem Lenkwinkel, vorzugsweise mit einem Lenkwinkelsensor gemessener Lenkwinkel, und einer Wegänderungs-Information, vorzugsweise auf Grundlage von Raddrehzahlsensoren gemessener Weg, erfolgt.Method for measuring a parking space for a vehicle, especially for A parking aid according to claim 1, characterized in that a measurement of the parking space by a lateral distance measurement and a position determination from a steering angle, preferably measured with a steering angle sensor Steering angle, and a path change information, preferably measured based on wheel speed sensors, he follows. Einparkhilfe oder Parklückenvermessungsmodul oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Parklücke die folgenden Schritte aufweist: – grobe Erkennung von Ecken der die Parklücke begrenzenden Objekte oder Fahrzeuge, insbesondere der Fahrzeugecken vor und hinter der Parklücke, – Bestimmung gültiger Bereiche für Fronten der die Parklücke begrenzenden Objekte oder Fahrzeuge, insbesondere der Fahrzeugfronten vor und hinter der Parklücke, – Bestimmung der Fronten der die Parklücke begrenzenden Objekte oder Fahrzeuge, insbesondere der Fahrzeugfronten vor und hinter der Parklücke, und – Berechnung der Ecken der die Parklücke begrenzenden Objekte oder Fahrzeuge, insbesondere der Fahrzeugecken vor und hinter der Parklücke, aus diesen gültigen Bereichen.Parking assistance or parking space measurement module or method according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the determination of the parking space the following steps: - rough detection of corners the parking space limiting objects or vehicles, in particular the vehicle corners in front of and behind the parking space, - Determination valid Areas for Fronts the parking space delimiting objects or vehicles, in particular the vehicle fronts in front of and behind the parking space, - Determination the fronts of the parking space delimiting objects or vehicles, in particular the vehicle fronts in front of and behind the parking space, and - Calculation the corners of the parking space limiting objects or vehicles, in particular the vehicle corners in front of and behind the parking space, from these valid Areas. Einparkhilfe oder Parklückenvermessungsmodul oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale der Raddrehzahlsensoren Interrupt-Signale der hinteren Raddrehzahlsensoren der Räder einer Hinterachse (Hinterräder) sind und dass nach Maßgabe dieser vorzugsweise gemittelten Signale eine gefahrene Wegänderung des Hinterachsmittelpunktes, insbesondere bezüglich eines kartesischen Koordinatensystems, ermittelt wird.Parking assistance or parking space measurement module or method according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the signals of the wheel speed sensors Interrupt signals of the rear wheel speed sensors of the wheels of a Rear axle (rear wheels) are and that in accordance with these preferably averaged signals a driven path change of the rear axle center, in particular with respect to a Cartesian coordinate system determined becomes. Einparkhilfe oder Parklückenvermessungsmodul oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine kartesisches Koordinatensystem als "globales" kartesisches Koordinatensystem in einer Initialisierungsphase für einen Einparkvorgang festgelegt wird.Parking assistance or parking space measurement module or method according to one of the claims 1 to 5, characterized in that a Cartesian coordinate system as a "global" Cartesian coordinate system in an initialization phase for a parking operation is set. Einparkhilfe oder Parklückenvermessungsmodul oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wegänderung des Hinterachsmittelpunktes des Fahrzeugs sowie ein von dem Lenkwinkelsensor gemessener Lenkwinkel δist zur einer kontinuierlichen Positions- und Gierwinkelbestimmung (Ψ) relativ zu einem beim Start gesetzten Koordinatensystem berechnet wird.Parking assistance or parking space measurement module or method according to one of claims 1 to 6, characterized in that a path change of the rear axle center of the vehicle and a measured by the steering angle sensor steering angle δ is calculated for a continuous position and yaw angle determination (Ψ) relative to a set at start coordinate system becomes. Einparkhilfe oder Parklückenvermessungsmodul oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktuelle Position des Fahrzeugs ermittelt wird, mit den folgenden Schritten: – Bestimmung einer Strecke Δs, um die sich das Fahrzeug seit einem letzten Abtastschritt bewegt hat, auf Grundlage von den Raddrehzahlsensor-Signalen und einem Skalierungsfaktor, – Berechnung des Gierwinkel Ψist des Fahrzeugs auf Grundlage der bestimmten Strecke Δs, den Lenkwinkelsensor-Signalen und dem Radstand 1 des Fahrzeugs, – Ermittlung des jeweils aktuellen Gierwinkel Ψist mittels der rekursiven Gleichung
Figure 00160001
– Bestimmung der aktuellen x-Istposition xist und y-Istposition yist des Hinterachsmittelpunktes aus dem aktuellen Gierwinkel und aktuellen Lenkwinkel.Parking assistance or parking space measurement module or method according to one of claims 1 to 7, characterized in that a current position of the vehicle is determined, comprising the following steps: - Determining a distance .DELTA.s, by which the vehicle has moved since a last sampling step, based of the wheel speed sensor signals, and a scaling factor; - computation of the yaw angle Ψ is the vehicle based on the determined distance .DELTA.s, the steering angle sensor signals and the wheelbase 1 of the vehicle, determination of the respective current yaw angle Ψ is by means of the recursive equation
Figure 00160001
- Determining the current x-actual position x is and y-actual position y is the rear axle center of the current yaw angle and current steering angle. Einparkhilfe oder Parklückenvermessungsmodul oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grundlage einer kontinuierlich ermittelten Position und eines kontinuierlich ermittelten Gierwinkels (Ψ) relativ zu einem beim Start gesetzten Koordinatensystem sowie eines Abstandes d aus der seitlichen Abstandsmessung eine x-y-Position von die Parklücke begrenzenden Objektoberflächen relativ zu einem globalen Koordinatensystem berechnet werden.Parking assistance or parking space measurement module or method according to one of the claims 1 to 8, characterized in that based on a continuous determined position and a continuously determined yaw angle (Ψ) relative to a coordinate system set at startup and a distance d from the lateral distance measurement an x-y position of the parking space limiting object surfaces relative to a global coordinate system. Einparkhilfe oder Parklückenvermessungsmodul oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen der Parklücke bzw. der die Parklücke begrenzenden Objektoberflächen unabhängig von gespeicherten Werten oder Zwischenwerten im wesentlichen nur aufgrund einer Änderung eines Abstandes d aus der seitlichen Abstandsmessung erfolgt.Parking assistance or parking space measurement module or method according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the detection of the parking space or the parking space delimiting object surfaces independently essentially only of stored values or intermediate values due to a change a distance d from the lateral distance measurement takes place. Einparkhilfe oder Parklückenvermessungsmodul oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Messwerte bzw. Sensorsignale der seitlichen Abstandsmessung und/oder Positionsbestimmung zumindest teilweise gefiltert werden.Parking assistance or parking space measurement module or method according to one of the claims 1 to 10, characterized in that measured values or sensor signals the lateral distance measurement and / or position determination at least partially filtered. Einparkhilfe oder Parklückenvermessungsmodul oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dass ein (globales) kartesisches Koordinatensystem für einen Einparkvorgang festgelegt wird und das in Abhängigkeit von Sprüngen des Abstandswerts d am Parklückenanfang und Parklückenende ein Toleranzbereich für die x-Koordinate vorgegeben oder ermittelt wird, in dem eine Ecke der die Parklücke begrenzenden Objekte oder Fahrzeuge liegen könnte.Parking assistance or parking space measurement module or method according to one of the claims 1 to 11, characterized in that that is a (global) Cartesian Coordinate system for a parking procedure is determined and depending on of jumps of the distance value d at the parking space beginning and parking space end a tolerance range for the x-coordinate is predetermined or determined, in which a corner of the parking space limiting Objects or vehicles could lie. Einparkhilfe oder Parklückenvermessungsmodul oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Fronten der die Parklücke begrenzenden Fahrzeuge (Fahrzeugfronten vor und hinter der Parklücke) aus den gemessenen und außerhalb des Toleranzbereiches liegenden Werten ermittelt werden und die Fahrzeugfronten des vorherigen und des nachfolgenden Fahrzeugs vereinfacht als Geradengleichung beschrieben werden, wobei diese Gleichungen jeweils vorzugsweise durch die Methode der kleinsten Fehlerquadrate ermittelt werden.Parking assistance or parking space measurement module or method according to one of the claims 1 to 12, characterized in that fronts of the parking space limiting Vehicles (vehicle fronts in front of and behind the parking space) off the measured and outside of the tolerance range and the Vehicle fronts of the previous and following vehicle simplified be described as a straight line equation, these equations preferably in each case by the method of least squares be determined. Einparkhilfe oder Parklückenvermessungsmodul oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Abweichungen der Messwerte von den ermittelten Geraden die genaue X-Position der Ecke ermittelt wird.Parking assistance or parking space measurement module or method according to one of the claims 1 to 13, characterized in that from the deviations of Measured values from the determined straight line the exact X-position of the corner is determined. Einparkhilfe oder Parklückenvermessungsmodul oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Fronten der die Parklücke begrenzenden Fahrzeuge (Fahrzeugfronten vor und hinter der Parklücke) ermittelt werden und dass von den ermittelten Fahrzeugfronten auf einen Verlauf einer Fahrbahnbegrenzung (Bordstein) geschlossen wird.Parking assistance or parking space measurement module or method according to one of the claims 1 to 14, characterized in that fronts of the parking space limiting Vehicles (vehicle fronts in front of and behind the parking space) determined and that of the determined vehicle fronts on a course a lane boundary (curb) is closed. Einparkhilfe oder Parklückenvermessungsmodul oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Parklücke die folgenden Schritte aufweist: – Warten auf eine erste Parklückenecke – Passieren der ersten Parklückenecke – Festlegung eines Toleranzbereiches für die erste Parklückenecke – Festlegung eines Bereiches für eine erste Fahrzeugfront – Berechnung eine Geradengleichung für die erste Fahrzeugfront – Warten auf eine zweite Parklückenecke – Berechnung der ersten Ecke – Passieren der zweiten Ecke – Festlegung eines Toleranzbereiches für die zweite Parklückenecke – Warten auf einen gültigen Startbereich für ein Einparkensmanöver – Festlegen des gültigen Bereiches für eine zweite Fahrzeugfront – Kontinuierliche Berechnung der Geradengleichung für die zweite Fahrzeugfront – Kontinuierliche Berechnung der zweiten Ecke – Berechnen der EinfahrtrajektorieParking assistance or parking space measurement module or method according to one of the claims 1 to 15, characterized in that the determination of the parking space the following steps: - waiting for a first parking space corner - Pass the first parking space corner - Determination a tolerance range for the first parking space corner - Determination an area for a first vehicle front - Calculation a straight line equation for the first vehicle front - Waiting on a second parking space corner - Calculation the first corner - Pass the second corner - Determination a tolerance range for the second parking space corner - Waiting to a valid Start area for a parking maneuver - Establish of the valid Area for a second vehicle front - Continuous Calculation of the straight line equation for the second vehicle front - Continuous Calculation of the second corner - Calculate the entrance trajectory
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