DE102009046726A1 - Method for detecting and selecting e.g. longitudinal parking spaces, for aiding driver of car for transporting persons or materials, involves displaying surfaces as possible parking spaces, and selecting suitable parking spaces - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung von Parklücken und die Auswahl einer Parklücke.The invention relates to a method for detecting parking spaces and the selection of a parking space.
Verfahren zum Erfassen von Parklücken sind im Allgemeinen Teil eines Systems zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs, das den Fahrer beim Einparken in eine Parklücke unterstützt. Derartige Systeme werden im Allgemeinen auch als Einparkassistenzsysteme bezeichnet.Methods for detecting parking gaps are generally part of a system for assisting a driver of a vehicle, which assists the driver when parking in a parking space. Such systems are also commonly referred to as parking assistance systems.
Einparkassistenzsysteme umfassen im Allgemeinen geeignete Sensoren, mit denen das Umfeld des Fahrzeuges erfasst werden kann. Als Sensoren werden im Allgemeinen Abstandsensoren eingesetzt. Geeignete Abstandsensoren sind zum Beispiel Ultraschallsensoren, Infrarotsensoren, Radarsensoren oder LIDAR-Sensoren. Neben solchen abstandsmessenden Sensoren können auch videobasierte Systeme eingesetzt werden.Parking assistance systems generally include suitable sensors with which the environment of the vehicle can be detected. Distance sensors are generally used as sensors. Suitable distance sensors are, for example, ultrasonic sensors, infrared sensors, radar sensors or LIDAR sensors. In addition to such distance-measuring sensors and video-based systems can be used.
Wenn Abstandsensoren verwendet werden, wird mit den Abstandsensoren der Abstand zu Objekten in der Umgebung des Fahrzeuges erfasst. Aus den erfassten Daten wird eine Umgebungskarte berechnet, anhand der erkannt werden kann, ob eine geeignete Parklücke vorliegt. Das Erfassen der Parklücke erfolgt dabei während der Vorbeifahrt. Mithilfe der Abstandsensoren wird der Abstand zu Objekten neben dem Fahrzeug erfasst. Durch die Entfernung von Objekten zum Fahrzeug kann dann die Parklücke ermittelt werden.If distance sensors are used, the distance sensors detect the distance to objects in the surroundings of the vehicle. From the acquired data, an environment map is calculated on the basis of which it can be detected whether a suitable parking space exists. The detection of the parking space takes place while driving past. The distance sensors detect the distance to objects next to the vehicle. By removing objects to the vehicle then the parking space can be determined.
Ein Einparkassistenzsystem, bei dem Parklücken während der Vorbeifahrt eines Fahrzeuges erfasst werden, ist zum Beispiel aus
Nachteil ist jedoch, dass jeweils nur eine Parklücke erkannt wird und eine automatische Auswahl aus mehreren Parklücken nicht möglich ist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Systeme ist, dass sich diese nur für Längsparklücken eignen. Das Erfassen und die Auswahl von Querparklücken sind mit den bekannten Systemen nicht möglich.The disadvantage, however, is that only one parking space is detected and an automatic selection of several parking spaces is not possible. Another disadvantage of the known systems is that they are only suitable for parallel parking spaces. The detection and selection of transverse parking spaces are not possible with the known systems.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Erfassung von Parklücken und Auswahl einer Parklücke umfasst folgende Schritte:
- (a) Erfassen der Geometrie von zum Parken geeigneten freien Flächen mit einer konturerfassenden Sensorik,
- (b) Anzeigen von geeigneten Flächen als mögliche Parklücke,
- (c) Auswahl einer geeigneten Parklücke.
- (a) detecting the geometry of free surfaces suitable for parking with a contour-detecting sensor system,
- (b) displaying suitable areas as possible parking space,
- (c) Selection of a suitable parking space.
Vorteil des Erfassens der Geometrie von zum Parken geeigneten Flächen mit einer konturerfassenden Sensorik ist, dass nicht nur erfasst wird, ob in unmittelbarer Nachbarschaft zum Fahrzeug Hindernisse vorhanden sind. Durch die geeignete konturerfassende Sensorik lassen sich auch größere Flächen erfassen. Auf diese Weise ist es im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen auch möglich, freie Flächen, die sich als Querparklücken eignen, zu detektieren.The advantage of detecting the geometry of areas suitable for parking with a contour-detecting sensor is that it not only detects whether there are obstacles in the immediate vicinity of the vehicle. Due to the suitable contour-detecting sensors larger areas can be detected. In this way, in contrast to the systems known from the prior art, it is also possible to detect free surfaces which are suitable as transverse parking spaces.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es insbesondere, bei einer größeren zusammenhängenden freien Fläche, die mehrere Parklücken umfasst, eine geeignete Parklücke aus dieser Fläche auszuwählen.The method according to the invention makes it possible, in particular, to select a suitable parking space from this area in the case of a larger contiguous free area which comprises a plurality of parking spaces.
Um nur solche freie Flächen als potentielle Parklücken zu erkennen, auf denen auch tatsächlich das Parken erlaubt ist, ist es bevorzugt, wenn eine freie Fläche nur dann als Parklücke erfasst wird, wenn die freie Fläche zumindest einseitig von einem Fahrzeug begrenzt ist. Durch die zumindest einseitige Begrenzung mit einem Fahrzeug kann darauf geschlossen werden, dass die an das Fahrzeug angrenzende freie Fläche ebenfalls zum Parken genutzt werden kann.In order to recognize only such free areas as potential parking spaces on which parking is actually allowed, it is preferred if a free area is only detected as a parking space when the free area is limited at least on one side by a vehicle. By at least one-sided limitation with a vehicle can be concluded that the adjacent to the vehicle free area can also be used for parking.
Wenn eine freie Fläche erfasst wird, die bei Querparklücken mehrere nebeneinander liegende Parklücken, beziehungsweise bei Längsparklücken mehrere hintereinander liegende Parklücken detektiert hat, wird in einer bevorzugten Ausführungsform zunächst für jede der erfassten Parklücken eine Trajektorie berechnet, entlang der das Fahrzeug in die Parklücke einparken kann. Die Berechnung von Trajektorien für jede der erfassten Parklücken erlaubt eine weitere Einschränkung auf geeignete Parklücken. So ist es zum Beispiel möglich, nur solche Parklücken als geeignete Parklücken auszuwählen, in die in einem Zug eingeparkt werden kann. Alternativ ist es jedoch auch möglich, auch die Auswahl für solche Parklücken zuzulassen, in die zum Einparken mehrere Züge benötigt werden.If a free area is detected, which has detected several adjacent parking spaces in transverse parking spaces, or at parking spaces several consecutive parking spaces, in a preferred embodiment, first for each of the detected parking spaces, a trajectory calculated along which the vehicle can park in the parking space. The calculation of trajectories for each of the detected parking spaces allows a further restriction to suitable parking spaces. It is thus possible, for example, to select only those parking spaces as suitable parking spaces into which it is possible to park in a train. Alternatively, it is also possible to allow the selection of such parking spaces in which several trains are required for parking.
Um aus den erfassten Parklücken eine geeignete Parklücke auszuwählen, ist es zum Beispiel möglich, dem Fahrer die möglichen Parklücken anzuzeigen, so dass der Fahrer die Parklücke, in der das Fahrzeug einparken soll, über ein Bedienelement auswählen kann. In diesem Fall wird die Auswahl der geeigneten Parklücke nicht automatisch durch das System vorgegeben, sondern es wird dem Fahrer die Option zur Auswahl einer Parklücke, in die er das Fahrzeug einparken möchte, gegeben. In order to select a suitable parking space from the detected parking spaces, it is possible, for example, to indicate to the driver the possible parking spaces so that the driver can select the parking space in which the vehicle is to park via an operating element. In this case, the selection of the appropriate parking space is not automatically given by the system, but the driver is given the option of selecting a parking space in which he wants to park the vehicle.
Als Bedienelement eignet sich zum Beispiel ein berührungssensitiver Bildschirm, auf dem die möglichen Parklücken dargestellt sind. Der Vorteil eines berührungssensitiven Bildschirms ist insbesondere, dass es nicht notwendig ist, neben der Anzeigevorrichtung der Parklücken ein zusätzliches Bedienelement vorzusehen. Die Auswahl der Parklücke kann so zum Beispiel durch einfaches Antippen einer der dargestellten Parklücken erfolgen.As a control element, for example, a touch-sensitive screen is suitable, on which the possible parking spaces are shown. The advantage of a touch-sensitive screen is in particular that it is not necessary to provide an additional operating element in addition to the display device of the parking spaces. The selection of the parking space can be done for example by simply tapping one of the parking spaces shown.
Das Einfahren des Fahrzeugs in die ausgewählte Parklücke kann dann vollautomatisch oder semiautomatisch erfolgen. Bei einem vollautomatischen Einfahren werden die zum Einparken in die Parklücke notwendigen Lenkeingriffe vom Fahrassistenzsystem übernommen. Hierzu ist es zum Beispiel möglich, einen geeigneten Stellmotor vorzusehen, mit dem die Lenkeingriffe durchgeführt werden. Die Längsführung des Fahrzeugs, das heißt das Beschleunigen, Geschwindigkeit halten und Abbremsen des Fahrzeuges kann dann alternativ entweder durch den Fahrer erfolgen oder wird ebenfalls vom Fahrassistenzsystem gesteuert. Alternativ ist es auch möglich, dass für die Lenkführung dem Fahrer die notwendigen Lenkeingriffe angezeigt werden, mit denen entlang der Trajektorie gefahren werden kann. Die Anzeige der Lenkeingriffe kann zum Beispiel auf einem geeigneten Bildschirm durch Pfeildarstellung erfolgen, wobei dem Fahrer jeweils angezeigt wird, in welche Richtung er das Lenkrad zu bewegen hat und auch über welchen Zeitraum. Alternativ ist jedoch auch jede beliebige andere Anzeige der zum Befahren der Trajektorie notwendigen Lenkeingriffe möglich. So ist es zum Beispiel auch möglich, das auf das Lenkrad wirkende Moment zu erhöhen, wenn der Fahrer die zu befahrende Trajektorie verlässt. Alternativ ist es zum Beispiel auch möglich, dass entsprechende Vibrationen am Lenkrad erfolgen. Auch eine Kombination von zwei oder mehreren möglichen Anzeigearten ist möglich.The retraction of the vehicle in the selected parking space can then be fully automatic or semiautomatic. In the case of a fully automatic retraction, the steering interventions necessary for parking in the parking space are taken over by the driver assistance system. For this purpose, it is possible, for example, to provide a suitable servomotor with which the steering interventions are performed. The longitudinal guidance of the vehicle, that is to say the acceleration, keeping speed and braking of the vehicle can then alternatively take place either by the driver or is also controlled by the driving assistance system. Alternatively, it is also possible for the driver to be notified of the necessary steering interventions with which the driver can travel along the trajectory. The display of the steering interventions can be done, for example, on a suitable screen by arrow display, wherein the driver is displayed in each case, in which direction he has to move the steering wheel and also over what period. Alternatively, however, any other display of necessary for driving the trajectory steering interventions is possible. For example, it is also possible to increase the moment acting on the steering wheel when the driver leaves the trajectory to be traveled. Alternatively, it is also possible, for example, that corresponding vibrations take place on the steering wheel. A combination of two or more possible display types is possible.
Auch wenn die Lenkeinstellungen mithilfe entsprechender Anzeigen durch den Fahrer vorgenommen werden, ist es möglich, dass das Fahrassistenzsystem die Längsführung des Fahrzeuges übernimmt. Üblicherweise wird in diesem Fall jedoch die Längsführung vom Fahrer übernommen.Even if the steering adjustments are made by means of corresponding indications by the driver, it is possible that the driver assistance system takes over the longitudinal guidance of the vehicle. Usually, however, the longitudinal guidance is taken over by the driver in this case.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden zur Fahrt entlang der Trajektorien jeweils durchzuführende Lenkeinstellungen durch ein zunehmendes Moment am Lenkrad angezeigt und eine Auswahl aus mehreren Trajektorien erfolgt durch Überwinden des Moments mit einer Lenkbewegung. Für den Fahrer fühlt sich das Fahren entlang der Trajektorie in diesem Fall an wie das Fahren in einer Spurrille. Durch Überwinden des Momentes gelangt der Fahrer so auf eine andere Trajektorie, wobei sich das Verhalten des Fahrzeuges am Lenkrad für den Fahrer anfühlt als ob er von einer Spurrille in eine andere Spurrille wechselt. Um auf diese Weise einerseits die Auswahl einer Parklücke durch die Lenkbewegung zu ermöglichen, andererseits jedoch zu vermeiden, dass der Fahrer durch eine Lenkbewegung in die falsche Richtung, das heißt in eine Richtung, in der keine weitere Trajektorie benachbart ist, die zum Einparken möglichen Trajektorien verlässt, ist es weiterhin vorteilhaft, wenn das maximale Moment zwischen zwei benachbarten Trajektorien niedriger ist als das maximale Moment, mit dem die Lenkradstellung zum Befahren der Trajektorie angezeigt wird, bei der keine weitere Trajektorie benachbart ist. Auf diese Weise wird der Fahrer immer auf einer zum Einparken geeigneten Trajektorie gehalten.In a preferred embodiment, steering adjustments to be made in each case for driving along the trajectories are indicated by an increasing moment on the steering wheel, and a selection from a plurality of trajectories takes place by overcoming the torque with a steering movement. For the driver, driving along the trajectory in this case feels like driving in a rut. By overcoming the moment, the driver thus gets to a different trajectory, with the behavior of the vehicle on the steering wheel to the driver feels as if he changes from a rut in another rut. In order to allow in this way on the one hand the selection of a parking space by the steering movement, on the other hand to avoid that the driver by a steering movement in the wrong direction, that is in a direction in which no other trajectory is adjacent, the possible parking for trajectories leaves, it is also advantageous if the maximum torque between two adjacent trajectories is lower than the maximum torque at which the steering wheel position is displayed for trajectory driving, in which no other trajectory is adjacent. In this way, the driver is always kept on a suitable for parking trajectory.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erfassung von Parklücken und zur Auswahl einer Parklücke eignet sich insbesondere für Querparklücken. Weiterhin erlaubt es das erfindungsgemäße Verfahren, auch eine freie Fläche zu erfassen, die so groß ist, dass diese mindestens zwei als Querparklücke geeignete nebeneinander liegende Parklücken umfasst. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es weiterhin, aus dieser freien Fläche auch einzelne Parklücken zu ermitteln.The inventive method for detecting parking spaces and for selecting a parking space is particularly suitable for transverse parking spaces. Furthermore, the method according to the invention also makes it possible to detect a free area which is so large that it comprises at least two adjacent parking spaces suitable as a transverse parking space. The method according to the invention also makes it possible to determine individual parking spaces from this free area.
Die Erfassung der Geometrie von zum Parken geeigneten freien Flächen erfolgt vorzugsweise mit optischen Sensoren. Der Vorteil der Verwendung von optischen Sensoren ist, dass auch Konturen, die sich in einem größeren Abstand vom Fahrzeug befinden, erfasst werden. Auf diese Weise ist es insbesondere auch möglich, die seitliche Begrenzung von Parklücken zu erfassen, die sich zum Quereinparken eigenen. Insbesondere kann hierbei auch erfasst werden, ob sich auf der zum Querparken zu verwendenden Fläche Hindernisse befinden.The detection of the geometry of suitable for parking free surfaces is preferably carried out with optical sensors. The advantage of using optical sensors is that even contours that are located at a greater distance from the vehicle, are detected. In this way, it is also possible in particular to detect the lateral boundary of parking spaces which are suitable for transverse parking. In particular, it can also be detected here whether there are obstacles on the surface to be used for transverse parking.
Als optische Sensoren, die eingesetzt werden können, um die Geometrie von zum Parken geeigneten freien Flächen zu erfassen, kann zum Beispiel Stereo-Video eingesetzt werden oder es können LIDAR-Sensoren verwendet werden. Neben diesen Sensoren sind jedoch auch alle weiteren dem Fachmann bekannten optischen Sensoren verwendbar.As optical sensors that can be used to detect the geometry of parking spaces suitable for parking, for example, stereo video can be used or LIDAR sensors can be used. In addition to these sensors, however, all other optical sensors known to those skilled in the art can also be used.
Neben dem Einsatz von optischen Sensoren können selbstverständlich auch andere Sensoren, die eine Erfassung einer Parklücke erlauben, verwendet werden, soweit diese einen ausreichend großen Bereich um das Fahrzeug erfassen können.In addition to the use of optical sensors, of course, other sensors, allow a detection of a parking space, used as far as they can capture a sufficiently large area around the vehicle.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail in the following description.
Es zeigen:Show it:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In
Um ein Fahrzeug
Um den Fahrer des Fahrzeugs
Nach dem Erfassen der freien Fläche
Nachdem die freie Fläche in einzelne Parklücken zerlegt worden ist, zum Beispiel, wie dargestellt, in eine erste Parklücke
Nach der Erfassung der freien Parklücken
Die Auswahl der Parklücke
Die Auswahl der Parklücke
Neben der Auswahl der Einparktrajektorie
Nach der Auswahl der Parklücke
Neben der Anzeige der notwendigen Lenkbewegung, um das Fahrzeug entlang der ersten Einparktrajektorie
In
Um dem Fahrer die Auswahl aus der ersten Parklücke
Die Anzeige der Parklücken
Im Unterschied zu der Darstellung gemäß
Nach der Auswahl der Parklücke, entweder über das Lenkrad, wie in
Um eine detektierte freie Fläche als Parklücke zu identifizieren, ist es vorteilhaft, wenn bestimmte Kriterien erfüllt werden. Diese können zum Beispiel vorgegebene Konturen sein, die detektiert werden müssen, um eine freie Fläche als Parklücke zu erkennen.In order to identify a detected free area as a parking space, it is advantageous if certain criteria are met. These may be, for example, predetermined contours that must be detected in order to detect a vacant area as a parking space.
Die Erfassung der freien Fläche kann zum Beispiel während der Vorbeifahrt des Fahrzeuges
Um eine freie Fläche
Neben der Erfassung eines Fahrzeuges auf der linken Seite, wie dies in
Neben der Begrenzung durch ein Fahrzeug ist jedoch auch eine Begrenzung zum Beispiel durch Mauern oder ähnliche Objekte möglich. So kann eine freie Fläche zum Beispiel dann als Parklücke identifiziert werden, wenn eine seitliche Begrenzung
Neben der Erfassung einer seitlichen Begrenzung
Wenn eine freie Fläche lediglich anhand der in den
In den
Wenn die Darstellung von Parklücken auf einer Anzeigevorrichtung erfolgt, so ist es zum Beispiel möglich, neben den Umrissen der Parklücken auch die die freie Fläche
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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