DE102007047362A1

DE102007047362A1 - Verfahren und Anordnung zur Steuerung eines Parkassistenzsystems für Fahrzeuge in begrenzten Parkräumen

Info

Publication number: DE102007047362A1
Application number: DE102007047362A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr. Gotzig; Thomas Schuler; Joachim Mathes
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2007-10-02
Filing date: 2007-10-02
Publication date: 2009-04-09
Also published as: WO2009046888A1; EP2195225A1

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung eines Parkassistenzsystems für Fahrzeuge (1) mit folgenden Verfahrensschritten vorgeschlagen. Es wird mit einer Umfelderkennungssensorik ein Parkraum (2) identifiziert und vermessen, mit einer Kamera (7; 12, 13) und einer Bildverarbeitungseinheit werden Markierungen (9, 10) im Bereich des Parkraums (2) für das Fahrzeug (1) erfasst und analysiert und mit einer Auswertung (21) werden die Sensordaten der Umfelderkennungssensorik, die die Abstände zu den Hindernissen (4, 5) im Bereich des Parkraums (2) betreffen, und die Bilddaten der Bildverarbeitungseinheit bezüglich der analysierten Markierungen (9, 10) zu einer Steuerung (23) des Parkassistenzsystems herangezogen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung eines Parkassistenzsystems für Fahrzeuge in begrenzten Parkräumen, wobei die im Fahrzeug vorhandene Umfelderkennungssensorik herangezogen wird, nach der Gattung der nebengeordneten Ansprüche.
Es ist beispielsweise aus der DE 60 2004 002 224 T2 eine Einparkhilfseinrichtung zum Parken von Fahrzeugen bekannt, bei der Informationsdaten über Hindernisse oder Abstellflächenbegrenzungen mittels einer Kamera im hinteren Teil des Fahrzeugs ermittelt werden. Auf einer Anzeige im Fahrzeug wird dazu einem Bild der Umgebung hinter dem Fahrzeug ein über eine Bildauswertung ermittelter Parkraumrahmen überlagert. Eine Steuerung des Fahrzeugs wird über eine elektronische Parkassistenzsteuereinheit mit einer Steuerung der Lenk-Beschleunigungs- und Bremsvorgänge durchgeführt.
Es ist weiterhin beispielsweise aus der DE 10 2005 028 956 A1 ein Hilfssystem zum Parken von Fahrzeugen bekannt, bei dem Informationsdaten über Hindernisse oder Abstellflächenbegrenzungen mit Ultraschallsensoren an dem zu parkenden oder abzustellenden Fahrzeug gewonnen werden.
Zur Gewinnung der notwendigen Informationen werden beim Stand der Technik somit Abstandsdaten zu Hindernissen im Umgebungsbereich des Fahrzeugs, Geschwindigkeitsdaten, z. B. aus dem Antriebssystem oder aus entsprechenden Sensoren am Fahrzeug, Lenkwinkel- und Getriebestellungen ebenfalls aus einer entsprechend in den meisten Fahrzeugen üblicherweise auch für andere Steuerungsvorgänge eingesetzten Sensorik und auch Bilddaten aus den Umgebungsbereich aufnehmenden Kameras ausgewertet.
Entsprechende Steuersignale für das Hilfssystem zum Parken werden dann nach der erfolgten Auswertung an eine Lenkunterstützungs- und/oder Geschwindigkeitsautomatik im Fahrzeug weitergeleitet. Ferner werden beim Stand der Technik auch Anzeigemittel für den Fahrer des Fahrzeugs oder auch Eingabemittel für einen eventuell notwendigen Eingriff des Fahrers in den Ablauf des Park- oder Abstellvorgangs eingesetzt.
Für sich gesehen ist ferner aus der DE 10 2005 044 981 A1 bekannt, dass für die Assistenz eines Fahrers eines Kraftfahrzeuges im Fahrbetrieb eine Erkennung von Fahrspurmarkierungen mit einer Bildaufnahmeeinheit durchgeführt wird. Die aufgenommenen Bilddaten einer Kamera werden hierzu hinsichtlich der Helligkeitsunterschiede und Kontraste in bestimmten Bildbereichen analysiert und dadurch können Kanten und Linien extrahiert werden. Diese Bilddaten können dann mit hoher Wahrscheinlichkeit durchgehenden oder periodisch unterbrochenen Fahrbahnmarkierungen zugeordnet werden, so dass insbesondere die Spurhaltung des Fahrzeuges im Fahrweg mit elektronischen Hilfsmitteln unterstützt oder eine entsprechende Anzeige vorgenommen werden kann.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung geht von einem Verfahren und einer Anordnung zur Steuerung eines Parkassistenzsystems für Fahrzeuge aus, bei dem die im Fahrzeug vorhandene Umfelderkennungssensorik einschließlich einer Kamera und einer Bildverarbeitung zur schnellen und einfachen Umfelderkennung herangezogen werden soll. Erfindungsgemäß wird in vorteilhafter Weise zur Steuerung eines solchen Parkassistenzsystems mit einer Umfelderkennungssensorik ein Parkraum identifiziert und vermessen. Mit einer Kamera und einer Bildverarbeitungseinheit werden Markierungen auf der Fahrbahn und/oder im Bereich einer Abstellfläche für die Fahrzeuge erfasst und analysiert und mit einer Auswerteeinheit werden die Sensordaten der Umfelderkennungssensorik, die die Abstände zu den Hindernissen im Bereich des Parkraums betreffen und es werden die Bilddaten der Bildverarbeitungseinheit bezüglich der analysierten Markierungen zu einer Steuerung des Parkassistenzsystems herangezogen.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einer Umfelderkennungssensorik mit einem an sich bekannten auf Ultraschallreflexionen basierenden Verfahren durchgeführt. Die zusätzlich aus den Bilddaten der Kamera gewonnenen Informationen bezüglich der Markierungen können dabei auf einfache Weise in eine das Kamerabild abbildende Anzeige im Fahrzeug eingeblendet werden.
Mit der Bildverarbeitungseinheit können zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere Bilddaten einer linienhaften durchgehenden oder unterbrochenen Markierung zur Begrenzung des Parkraums vorteilhaft ausgewertet werden, wobei mit einem entsprechenden Algorithmus linienhafte Helligkeits- und/oder Kontrastunterschiede in den erfassten Bildpunkten analysiert werden.
Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens kann beispielsweise insbesondere zur Parkassistenz beim Querparken, zum Beispiel beim Rückwärtseinparken in nebeneinander liegenden Parkräumen, zumindest im hinteren, beim Vorwärtseinparken im vorderen Teil eines Fahrzeugs eine Ultraschallsensorik und eine elektronische Kamera angeordnet sein und dann in einer Auswerte- und Steuerungselektronik die Sensordaten der Umfelderkennungssensorik, der Bilddaten der Bildverarbeitungseinheit und weitere Sensor- und Steuerungsdaten gemeinsam verarbeitet werden.
Beim Einparken in im Fahrbahnverlauf hintereinander liegenden Parkräumen können zum Einparken aus einer parallelen Ausgangsposition im vorderen und/oder hinteren Teil eines Fahrzeugs eine Ultraschallsensorik und eine elektronische Kamera angeordnet werden.
Mit der Erfindung kann somit auf einfache Weise eine Begrenzung eines Parkraums erkannt und in die Auswertung mit einbezogen werden. Davon ausgehend kann dann eine Bahnplanung für ein geführtes oder automatisiertes Einparken des Fahrzeuges in Längs- oder Querlücken eines Parkplatzes erfolgen, wobei mit der Auswertung der Markierungen auch eine Erkennung von Sperrflächen, Radwegen, Einfahrten oder ähnlichem möglich ist.
Es ist heute üblich, dass Parkräume durch Markierungen auf dem Boden gekennzeichnet und somit begrenzt sind, so dass diese Markierungen zusätzlich zu der in der Regel vorhanden Umfelderkennungssensorik, zum Beispiel mit Ultraschall, herangezogen werden können. Diese Umfelderkennungssensorik wir heute üblicherweise dazu herangezogen, um Objekte, die einen Parkraum blockieren zu erkennen. Mit der erfindungsgemäßen Auswertung eines Kamerabildes einer elektronischen Kamera, die eventuell auch schon für andere Anwendungen im Fahrzeug angebracht worden ist, kann nun eine einfache Hinzuziehung der Markierungen des Parkraums vorgenommen werden, um eine entsprechende Ausrichtung und Bahnsteuerung des Fahrzeuges vorzunehmen.
Mit der Erfindung kann somit eine verbesserte Einparkstrategie auf einfache Weise realisiert werden, bei der sowohl die Hinderniserkennung, zum Beispiel welche Parkräume blockiert sind und wodurch, als auch die Markierungen hinsichtlich des Erreichens der Sollposition, insbesondere in welcher Winkelausrichtung und mit welchem Abstand zu Hindernissen soll das Fahrzeug stehen, berücksichtigt werden können. Die Linienerkennung der Markierungen kann zur Verbesserung auch mit einer Vielzahl von Kameras hinten, vorn und im Seitenbereich durchgeführt werden, wobei mit einem entsprechenden Algorithmus in der Bildauswertung auch Objekte analysiert und mit einbezogen werden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs vor einem Parkraum zum Quereinparken,
2 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs vor dem Einfahren in den Parkraum,
3 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs während des Einfahrens in den Parkraum und
4 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung eines Parkassistenzsystems für Fahrzeuge.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Aus 1 ist ein Fahrzeug 1 zu entnehmen, das in einem Parkraum 2 abgestellt werden soll. Aus dem eingangs erwähnten Stand der Technik DE 10 2005 028 956 A1 ist hierzu bekannt, dass mit entsprechenden Sensoren aufgebaute Detektoranordnungen am Fahrzeug 1, beispielsweise mit Ultraschallsendern und -empfängern, angebracht ist. Mit diesen Detektoranordnungen vorn und/oder hinten oder auch seitlich können Abstandswerte zu den Hindernissen bei dem Park- oder Abstellvorgang erfasst werden.
Zur Erläuterung des Einparkvorganges nach der 1 und im Folgenden nach 2 und 3 ist in 4 ein Ablaufdiagramm dargestellt, das den Ablauf der Verfahrensschritte zeigt.
In der 1 ist gezeigt, wie das Fahrzeug 1 gemäß Pfeil 3 am Parkraum 2 vorbeifährt und dabei mit den zuvor beschriebenen Detektoranordnungen eine Vermessung des Parkraumes 2 und der Hindernisse, hier weitere Fahrzeuge 4 und 5, durchführt, wie es anhand des Verfahrensschrittes 20 in der 4 an gedeutet ist. Diese Signale der Detektoranordnungen werden in einer Auswertung 21 verarbeitet.
In der 2 ist gezeigt, wie das Fahrzeug 1 gemäß Pfeil 6 eine Querbewegung durchführt und dabei mittels einer Kamera 7 im hinteren Teil des Fahrzeugs 1 vor dem Rückwärtseinparken eine Erfassung des Bereichs 8 einschließlich einer Erfassung von Markierungen 9 und 10 des Parkraumes 2 entsprechend eines Verfahrensschrittes 22 nach der 4 zusätzlich zu dem Verfahrensschritt 20 durchgeführt wird und in der Auswertung 21 ebenfalls verarbeitet wird. Es kann hiermit somit über die Einbeziehung der Markierungen 9 und 10 die Sollposition des Fahrzeugs 1 im Parkraum 2 nach dem Einparken sehr genau bestimmt und gegebenenfalls in einer Anzeigevorrichtung im Fahrzeug 1 angezeigt werden.
Aus der 3 ist nun zu entnehmen, wie der Einparkvorgang des Fahrzeugs 1 rückwärts gemäß Pfeil 11, gesteuert durch die Signale der Auswertung 21, erfolgt. Dies ist mit dem Verfahrensschritt 23 (Steuerung) in der 4 symbolisch dargestellt. Hierbei kann auch noch zusätzlich ein Feinabgleich gemäß eines Verfahrensschrittes 24 durch seitliche Kameras 12 und 13 mit Erfassungsbereichen 14 und 15 (3) erfolgen, die eine besonders genaue Erfassung des seitlichen Bereichs des Fahrzeugs 1 während des Einparkvorgangs ermöglichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 602004002224 T2 [0002]
- DE 102005028956 A1 [0003, 0020]
- DE 102005044981 A1 [0006]

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Parkassistenzsystems für Fahrzeuge (1) mit folgenden Verfahrensschritten, – mit einer Umfelderkennungssensorik wird ein Parkraum (2) identifiziert und vermessen, – mit einer Kamera (7; 12, 13) und einer Bildverarbeitungseinheit werden Markierungen (9, 10) im Bereich des Parkraums (2) für das Fahrzeug (1) erfasst und analysiert und – mit einer Auswertung (21) werden die Sensordaten der Umfelderkennungssensorik, die die Abstände zu den Hindernissen (4, 5) im Bereich des Parkraums (2) betreffen und die Bilddaten der Bildverarbeitungseinheit bezüglich der analysierten Markierungen (9, 10) zu einer Steuerung (23) des Parkassistenzsystems herangezogen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfelderkennungssensorik mit einem auf Ultraschall basierenden Verfahren arbeitet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen (9, 10) in eine das Kamerabild abbildende Anzeige im Fahrzeug (1) eingeblendet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Bildverarbeitungseinheit Bilddaten einer linienhaften durchgehenden oder unterbrochenen Markierung (9, 10) ausgewertet werden, wobei mit einem entsprechenden Algorithmus linienhafte Helligkeits- und/oder Kontrastunterschiede in den erfassten Bildpunkten analysiert werden.
Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere zur Parkassistenz beim Rückwärtseinparken zumindest im hinteren Teil des Fahrzeugs (1) eine elektronische Kamera (7) angeordnet ist und dass in einer Auswerte- und Steuerungselektronik zur Auswertung (21) die Sensordaten der Umfelderkennungssensorik, der Bilddaten der Kamera (7) oder der Bildverarbeitungseinheit und weitere Sensor- und Steuerungsdaten gemeinsam verarbeitbar sind.
Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere zur Parkassistenz beim Vorwärtseinparken zumindest im vorderen Teil des Fahrzeugs (1) eine elektronische Kamera (7) angeordnet ist und dass in einer Auswerte- und Steuerungselektronik zur Auswertung (21) die Sensordaten der Umfelderkennungssensorik, der Bilddaten der Kamera (7) oder der Bildverarbeitungseinheit und weitere Sensor- und Steuerungsdaten gemeinsam verarbeitbar sind.
Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere zur Parkassistenz beim parallelen Einparken im vorderen und/oder hinteren Teil des Fahrzeugs (1) eine elektronische Kamera (7) angeordnet ist und dass in einer Auswerte- und Steuerungselektronik zur Auswertung (21) die Sensordaten der Umfelderkennungssensorik, der Bilddaten der Kamera (7) oder der Bildverarbeitungseinheit und weitere Sensor- und Steuerungsdaten gemeinsam verarbeitbar sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Seitenbereich des Fahrzeugs (1) zusätzliche elektronische Kameras (12, 13) zur Auswertung (21) angeordnet sind.