DE102006011590B4 - Device for measuring a parking space - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Vermessen einer Parklücke (5) und zum Unterstützen des Einparkvorgangs in einem Kraftfahrzeug, wobei die Vorrichtung zumindest eine Kamera (2), Mittel zur Datenverarbeitung, ein Anzeigemittel, sowie Sensoren zur Geschwindigkeits- und Lenkwinkelmessung umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Kamera (2) zur Beobachtung des seitlichen Umfelds des Kraftfahrzeugs ausgerichtet ist und eine Abstandinformation über Objektmerkmale (3) aus einer Folge von aufgenommenen Bildern gewonnen wird, wobei das Kraftfahrzeug eine Geschwindigkeit ungleich Null aufweist und die Position des Kraftfahrzeugs relativ zum Objektmerkmal (3) anhand von Beschleunigung und Lenkwinkel berücksichtigt wird,
wobei
i) in den Bilddaten eines Bildes vorgegebene Objektmerkmale (3) identifiziert und ihre Bildpositionen gespeichert werden, und
ii) die Merkmale (3) in den darauf folgend aufgenommenen Bildern gezielt gesucht werden und ihre neuen Bildpositionen gespeichert werden und
iii) die beobachtete Verschiebung (dx) der Objektmerkmale in der Bilderfolge anhand der relativen Position des Kraftfahrzeugs zum Zeitpunkt der Bildaufnahme plausibilisiert wird.
Device for measuring a parking space (5) and for assisting the parking process in a motor vehicle, the device comprising at least one camera (2), data processing means, a display means, and sensors for speed and steering angle measurement,
characterized in that
the at least one camera (2) is oriented to observe the lateral surroundings of the motor vehicle and a distance information about object features (3) is obtained from a sequence of recorded images, wherein the motor vehicle has a speed not equal to zero and the position of the motor vehicle relative to the object feature ( 3) is taken into account on the basis of acceleration and steering angle,
in which
i) identifying object features (3) specified in the image data of an image and storing their image positions, and
ii) the features (3) are searched for in the subsequently captured images and their new image positions are stored and
iii) the observed displacement (dx) of the object features in the image sequence is plausibility-checked on the basis of the relative position of the motor vehicle at the time of image acquisition.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermessen einer Parklücke und zum Unterstützen des Einparkvorgangs in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for measuring a parking space and to support the parking process in a motor vehicle according to the preamble of
Im Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, die das Einparken von Kraftfahrzeugen unterstützen. Z.B. wird in
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur effektiven und sicheren Vermessung einer Parklücke und zum Unterstützen des Einparkvorgangs in einem Kraftfahrzeug anzugeben.The present invention is therefore based on the object of specifying a device for the effective and reliable measurement of a parking space and for supporting the parking process in a motor vehicle.
Die Aufgabe wird erfinderisch gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Die abhängigen Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung auf.The object is achieved according to the invention according to
Es wird Vorrichtung zum Vermessen einer Parklücke und zum Unterstützen des Einparkvorgangs in einem Kraftfahrzeug angegeben. Die Vorrichtung umfasst zumindest einen Bildaufnehmer (Kamera), Mittel zur Datenverarbeitung, ein Anzeigemittel und Sensoren zur Geschwindigkeits- und Lenkwinkelmessung. Zumindest ein Bildaufnehmer ist zur Beobachtung des seitlichen Umfelds des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Durch die flächige Bildaufnahme und Bildverarbeitung ist es möglich, den freien Parkraum und alle begrenzenden Objekte in einem großen Winkelbereich gleichzeitig zu bestimmen. Eine alternative Verwendung einer Vorrichtung, die mehrere Strahlsensoren umfasst, würde viel mehr Messungen benötigten, um zu einem ähnlichen Resultat (Beobachtungsbereich, Ortsauflösung) zu gelangen. Vorzugsweise ist der Bildaufnehmer so positioniert, dass das Umfeld rechts vom Kraftfahrzeug aufgenommen wird. In einer weiteren Ausgestaltung werden beide Seitenbereiche des Kraftfahrzeugs überwacht. Vorzugsweise ist der Bildaufnehmer so ausgerichtet, dass ihre Blickrichtung senkrecht zur Fahrtrichtung ist. Dabei ist der Bildaufnehmer schräg nach unten ausgerichtet, um auch niedrige Objekte nah bei dem Eigenfahrzeug detektieren zu können. Bewegt sich das Kraftfahrzeug wird der Abstand zwischen Bildaufnehmer und Objekt aus einer Folge von aufgenommenen Bildern bestimmt. Bei der Auswertung der Bilddaten wird die relative Position des Kraftfahrzeugs zum Objekt anhand von Beschleunigung und Lenkwinkel berücksichtigt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden in den Bilddaten eines Bildes vorgegebene Objektmerkmale identifiziert. Diese Auswahl wird z. B. anhand von horizontalen Gradienten getroffen. Der horizontale Gradient ist i. d. R. groß, wenn im Bild z.B. das Ende oder der Anfang von Objekten, z. B. bereits parkenden Fahrzeugen, erreicht wird und ein anderer Hintergrund im Bild sichtbar wird. Die Bildpositionen der vorgegebenen, relevanten Objektmerkmale werden gespeichert. Die Merkmale werden in den darauf folgend aufgenommenen Bildern gezielt gesucht und ihre neuen Bildpositionen werden ebenfalls gespeichert. Die beobachtete Verschiebung der Objektmerkmale in der Bilderfolge wird mit den Bewegungsdaten des Kraftfahrzeugs verglichen. Anhand dieses Vergleichs wird plausibilisiert, ob es sich tatsächlich um relevante Objekte handelt, z.B. parkende Fahrzeuge, Bordsteine, Parkplatz-Begrenzungsmarkierungen etc. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Objekt nur als ein Hindernis erkannt, wenn ihre Höhe einen vorgegebenen Wert überschreitet. Die Höhe eines Objekts wird aufgrund seiner Form im Bild und seiner Ausnahme aus verschiedenen Perspektiven (bewegtes Kraftfahrzeug) bestimmt. Objekte mit geringerer Höhe werden als Bodenziele klassifiziert. Vorzugsweise nimmt der vorgegebene Wert für die vorgegebene Höhe einen Wert zwischen 5 und 15 cm ein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Wert der vorgegebenen Höhe 10 cm.The invention relates to a device for measuring a parking space and to support the parking process in a motor vehicle. The device comprises at least one image recorder (camera), means for data processing, a display means and sensors for speed and steering angle measurement. At least one image sensor is provided for observing the lateral environment of the motor vehicle. Due to the two-dimensional image acquisition and image processing, it is possible to simultaneously determine the free parking space and all delimiting objects in a large angular range. An alternative use of a device comprising multiple beam sensors would require much more measurements to arrive at a similar result (observation range, spatial resolution). Preferably, the image sensor is positioned so that the environment is taken to the right of the vehicle. In a further embodiment, both side regions of the motor vehicle are monitored. Preferably, the image sensor is oriented so that its viewing direction is perpendicular to the direction of travel. In this case, the image sensor is oriented obliquely downward, in order to detect even low objects close to the own vehicle can. When the motor vehicle is moving, the distance between the image recorder and the object is determined from a sequence of recorded images. When evaluating the image data, the relative position of the motor vehicle relative to the object is taken into account on the basis of acceleration and steering angle. In an advantageous embodiment of the invention, predetermined object features are identified in the image data of an image. This selection is z. B. hit by horizontal gradient. The horizontal gradient is usually large, if in the picture, for example, the end or the beginning of objects, eg. B. already parked vehicles, is achieved and another background is visible in the picture. The image positions of the given, relevant object features are stored. The features are searched for in the subsequently captured images and their new image positions are also saved. The observed displacement of the object features in the image sequence is compared with the motion data of the motor vehicle. On the basis of this comparison, it is made plausible whether they are in fact relevant objects, eg parked vehicles, curbs, parking space markings, etc. In a preferred embodiment of the invention, an object is only recognized as an obstacle if its Height exceeds a given value. The height of an object is determined by its shape in the image and its exception from different perspectives (moving motor vehicle). Objects of lesser height are classified as ground targets. Preferably, the predetermined value for the predetermined height takes a value between 5 and 15 cm. In an advantageous embodiment of the invention, the value of the predetermined height is 10 cm.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Begrenzung einer potentiellen Parklücke anhand eines vorgegebenen Höhensprungs von Objekten erkannt wird. Es wird die Begrenzung einer potentiellen Parklücke anhand eines vorgegebenen Höhensprungs bei Bodenzielen bestimmt, insbesondere wenn kein Hindernis vorhanden ist. Ein Höhensprung bei ausgedehnten Objekten stellt typischerweise eine Bordsteinkante dar, die einen Parkplatz begrenzt. Alternativ kann ein Bordstein auch über einen Linien- bzw. Kantenfindungsalgorithmus erkannt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Abmessungen einer potentiellen Parklücke mit einer zuvor abgelegten Mindestgröße für Parklücken verglichen. In einer vorteilhaften Ausführungsform werden zumindest je eine Mindestgröße für das Einparken in eine Lücke parallel und senkrecht zur Fahrbahn abgelegt. Über ein Anzeigemittel wird dem Fahrer signalisiert, ob es sich um eine ausreichend große Parklücke handelt oder nicht. Ein solches Anzeigemittel kann optisch, haptisch oder akustisch ausgestaltet sein. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine vorteilhafte Einparktrajektorie berechnet und dem Fahrer angezeigt bzw. es werden Aktuatoren zum automatischen Einparken des Fahrzeugs angesteuert.In an advantageous embodiment of the invention, the limitation of a potential parking space is detected based on a predetermined height jump of objects. The limitation of a potential parking space is determined on the basis of a given height jump on ground targets, in particular if no obstacle is present. A vertical jump on extended objects typically represents a curb that limits a parking lot. Alternatively, a curb can also be detected via a line or edge finding algorithm. In an advantageous embodiment of the invention, the dimensions of a potential parking space are compared with a previously stored minimum size for parking spaces. In an advantageous embodiment, at least one respective minimum size for parking is stored in a gap parallel and perpendicular to the roadway. A display means the driver is signaled whether it is a sufficiently large parking space or not. Such a display means may be designed optically, haptically or acoustically. In a further embodiment of the invention, an advantageous parking trajectory is calculated and displayed to the driver or actuators are controlled for automatic parking of the vehicle.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen näher beschrieben.The invention will be described in more detail below with reference to figures and exemplary embodiments.
Es zeigt
-
1 : Aufnahme eines vorgegeben Bildmerkmals in einer Bilderfolge -
2 : Schematisches Bild der seitlichen Kraftfahrzeugumgebung -
3 : Bildverarbeitung fürBild 1 und Bildn
-
1 : Recording a given image feature in a sequence of images -
2 : Schematic image of the side automotive environment -
3 Image processing forimage 1 and picturen
In
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