DE102009057837A1

DE102009057837A1 - Verfahren zur Einparkunterstützung in eine Parkfläche einer Fahrzeuggarage

Info

Publication number: DE102009057837A1
Application number: DE102009057837A
Authority: DE
Inventors: Carsten Birke
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2011-06-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einparkunterstützung in eine Parkfläche (1) einer Fahrzeuggarage (2) mit die Parkfläche (1) begrenzenden Garagenwänden (3a, 3b), bei dem mittels einer Bildgebungsvorrichtung (4) die Umgebung eines Fahrzeugs (5) erfasst wird und die Umgebungsbilder zur Erkennung der Garageneinfahrt der Fahrzeuggarage (2) mit einem Bilderkennungsverfahren ausgewertet werden. Erfindungsgemäß wird nach Erkennung der Garageneinfahrt das Umgebungsbild mit einem Zeichenerkennungsverfahren nach einer auf einer Garagenrückwand (3b) angeordneten Markierung (6) ausgewertet, ferner wird nach dem Auffinden der Markierung (6) die Position des Fahrzeugs (5) in Bezug auf die Garageneinfahrt und die Markierung (6) ermittelt, wobei in Abhängigkeit der ermittelten Position des Fahrzeugs (5) die zur Steuerung des Fahrzeugs (5) auf die Parkfläche (1) erforderliche Lenkwinkel anzeigende Steuersignale erzeugt werden und diese Steuersignale als Lenkhinweise dem Fahrer angezeigt oder wenigstens einem Fahrzeugsystem (12, 13) zugeführt werden um ein halbautomatisches oder vollautomatisches Fahren des Fahrzeugs (5) auf die Parkfläche (1) zu realisieren. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einparkunterstützung in eine Parkfläche einer Fahrzeuggarage mit die Parkfläche begrenzenden Garagenwänden gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Aufgrund zunehmend größer werdender Fahrzeuge bei gleichbleibenden Abmessungen von Fahrzeuggaragen mit deren Parkfläche begrenzenden Garagenwänden ist es schwierig, große Fahrzeuge optimal in solchen Fahrzeuggaragen einzuparken. Die Gefahr ist groß, dass beim Einparken in enge Garagen Kratzer am Fahrzeug erzeugt oder sogar Außenspiegel abgerissen werden. Oft wird auch nicht die optimale Position auf der Parkfläche erreicht, um genügend Raum zum Aussteigen des Fahrers oder von Mitfahrern zu haben.
So ist aus der DE 10 2007 027 438 A1 ein Parkassistenzsystem bekannt, bei dem mittels am Fahrzeug angeordneten Detektoren, wie Ultraschall-, Radar-, Infrarot- oder Kamerasensoren Abstandsinformationen zu Hindernissen im Bereich der Parkfläche erzeugt werden. Die Parkfläche kann sich dabei in einer Reihe mit mehreren parallelen Parkflächen befinden oder auch ein Garagenplatz mit Garagenwänden als Hindernis darstellen. Mittels der Abstandsinformationen wird von einer Auswerteelektronik eine Trajektorie für das Fahrzeug, u. a. auch abhängig davon, ob ein Mitfahrer vorhanden ist, berechnet. Hieraus werden Lenkhinweise für den Fahrer generiert, der das Fahrzeug halbautomatisch oder manuell in die optimale bzw. gewünschte Parkposition steuern kann. Auch wird vorgeschlagen, das Fahrzeug mittels des Parkassistenzsystems vollautomatisch in die Parkposition zu fahren.
Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens zur Steuerung eines Parkassistenzsystems liegt darin, dass zu dessen Realisierung eine Reihe von Detektoren erforderlich sind, die sich an der Vorderseite und seitlich des Fahrzeug befinden, wodurch eine aufwendige Auswertung und ein komplizierter Algorithmus zur Auswertung der Sensordaten erforderlich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das einfach, unkompliziert und kostengünstig durchführbar und realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1
Bei einem solchen Verfahren zur Einparkunterstützung in eine Parkfläche einer Fahrzeuggarage mit die Parkfläche begrenzenden Garagenwänden, bei dem mittels einer Bildgebungsvorrichtung die Umgebung eines Fahrzeugs erfasst wird und die Umgebungsbilder zur Erkennung der Garageneinfahrt der Fahrzeuggarage mit einem Bilderkennungsverfahren ausgewertet werden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass

– nach Erkennung der Garageneinfahrt das Umgebungsbild mit einem Zeichenerkennungsverfahren nach einer auf einer Garagenrückwand angeordneten Markierung ausgewertet wird,
– nach dem Auffinden der Markierung die Position des Fahrzeugs in Bezug auf die Garageneinfahrt und die Markierung ermittelt wird,
– in Abhängigkeit der ermittelten Position des Fahrzeugs die zur Steuerung des Fahrzeugs auf die Parkfläche erforderliche Lenkwinkel anzeigende Steuersignale erzeugt werden, und
– diese Steuersignale als Lenkhinweise dem Fahrer angezeigt oder wenigstens einem Fahrzeugsystem zugeführt werden um ein halbautomatisches oder vollautomatisches Fahren des Fahrzeugs auf die Parkfläche zu realisieren.

Hiermit wird in überraschend einfacher Weise mittels einer in der Regel bereits am Fahrzeug vorhandenen Kamera als Bildgebungsvorrichtung gezielt nach der auf der Garagenrückwand angebrachten Markierung gesucht, um anhand dieser erkannten Markierung die optimale Parkposition des Fahrzeugs in der Fahrzeuggarage zu ermitteln. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind keine aufwendigen oder komplizierten Bildauswertealgorithmen oder Tracking-Verfahren erforderlich, da lediglich die Markierung erkannt werden muss und in Bezug auf dessen Lage die Lenkwinkel bestimmt werden, um das Fahrzeug in die optimale Parkposition in der Garage manuell, halbautomatisch oder vollautomatisch zu führen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das von der Garagenrückwand reflektierte Licht ausgewertet, um das Ende der Fahrzeuggarage zu bestimmen. Diese Information kann zusätzlich dazu verwendet werden, um die anhand der Markierung gewonnene Abstandsinformation zu verifizieren.
Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, wenn zur manuellen Führung des Fahrzeugs in die optimale Parkposition auf der Parkfläche dem Fahrer die Lenkhinweise optisch und/oder akustisch und/oder haptisch zur Verfügung gestellt werden. Vorzugsweise kann zur halbautomatischen Führung des Fahrzeugs in die Parkposition die die erforderlichen Lenkwinkel anzeigenden Steuersignale einem Lenkunterstützungssystem des Fahrzeugs zugeführt werden.
Bei einem vollautomatschen Führen des Fahrzeugs in die optimale Parkposition auf der Parkfläche der Fahrzeuggarage werden gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Steuersignale einem Lenk- und Längsführungssystem des Fahrzeugs zugeführt.
Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, wenn in Abhängigkeit des Vorhandenseins von Mitfahrern im Fahrzeug die Steuersignale derart erzeugt werden, dass in der Parkposition der Abstand des Fahrzeugs zu den Garagenwänden angepasst wird, so dass ein bequemes Aussteigen für den Fahrer und den oder die Mitfahrer ermöglicht wird.
Vorteilhaft ist es, wenn beim Einfahren des Fahrzeugs in die Fahrzeuggarage automatisch das Fahrlicht des Fahrzeugs eingeschaltet wird.
Auch bietet es sich an, beim Einfahren des Fahrzeugs in die Fahrzeuggarage in Abhängigkeit des Abstands zu einer Garagenwand den jeweiligen Außenspiegel automatisch einzuklappen oder durch den Fahrer aufgrund eines Warnhinweises einklappen zu lassen.
Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Markierung mittig bzgl. der Garagenwand anzuordnen, wobei eine markante Markierung verwendet werden kann, die vorzugsweise als Zielscheibe oder Fadenkreuz ausgebildet ist.
Ferner können natürlich mehrere Markierungen auf der Garagenrückwand angebracht werden, um sowohl die optimale Parkposition des Fahrzeugs zu ermitteln als auch um laufend die die erforderlichen Lenksignale anzeigenden Steuersignale zur Führung des Fahrzeugs in diese Parkposition zu erzeugen.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentanspruche 12 und 13 beansprucht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die einzige Figur näher erläutert, die ein schematisches Blockschaltbild mit einem vor einer Garage dargestellten Fahrzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
Das in dieser einzigen Figur dargestellte Fahrzeug 5 mit einer Kamera 4 als Bildgebungsvorrichtung soll auf einer Parkfläche 1 einer Fahrzeuggarage 2 mit einem einzigen Stellplatz abgestellt werden. Diese Fahrzeuggarage 2 umfasst zwei seitliche Garagenwände 3a und eine Garagenrückwand 3b, auf der mittig eine von der Kamera 4 erfassbare Markierung 6, die als Zielscheibe oder als Fadenkreuz ausgebildet ist, angebracht ist.
Wenn das Fahrzeug 5 vor der Garageneinfahrt der Fahrzeuggarage 2 steht, wird mit der Kamera 4 die Umgebung des Fahrzeugs 5 erfasst und die Umgebungsbilder zur Erkennung der Garageneinfahrt einer Steuereinheit 7 zugeführt, die einen Mikroprozessor 8 und ein Bilderkennungssystem 9 umfasst. Das Bilderkennungssystem 9 wertet mittels eines Bilderkennungsverfahrens das Umgebungsbild zur Erkennung der Garageneinfahrt aus. Nach der Erkennung der Garageneinfahrt wird das Umgebungsbild mit einem in einem Zeichenerkennungssystem 10, bspw. einem Verkehrszeichenerkennungssystem abgelegten Zeichenerkennungsverfahren nach der auf der Garagenrückwand 3b mittig angeordneten Markierung 6 ausgewertet.
Nach dem Auffinden der Markierung 6 wird die Position des Fahrzeugs 5 in Bezug auf die Garageneinfahrt der Fahrzeuggarage 2 und die Markierung 6 ermittelt und anhand von abgefragten Zustandsdaten, wie bspw. dem aktuellen Lenkwinkel die zur Erreichung der optimalen Parkposition auf der Parkfläche 1 erforderlichen Lenkwinkel mittels des Mikroprozessors 8 als Steuersignale berechnet.
Die optimale Parkposition des Fahrzeugs 5 auf der Parkfläche 1 ist bei engen Fahrzeuggaragen 2 in der Regel nicht die mittige Position, sondern seitlich etwas versetzt, so dass der Fahrer bequem aussteigen kann. Müssen zusätzlich Mitfahrer aussteigen, wird auch diese Situation auf der Basis von Sitzbelegungssensoren beachtet und die Parkposition durch die Steuereinheit bestimmt, bei der auch Beifahrer oder Fondpassagiere bequem aussteigen können.
Die von dem Mikroprozessor 8 der Steuereinheit 7 erzeugten Steuersignale werden dem Fahrer als Lenkhinweise im Sinne von kontinuierlichen Fahrinformationen über eine von der Steuereinheit 7 angesteuerte Anzeigevorrichtung 11 optisch und/oder akustisch und/oder haptisch ausgegeben. Damit kann der Fahrer manuell entsprechend den gegebenen Lenkhinweisen das Fahrzeug 5 auf die von der Steuereinheit 7 bestimmte optimale Parkpositionen auf der Parkfläche 1 der Fahrzeuggarage 2 steuern.
Auch kann mit der erkannten Markierung 6 auf der Garagenrückwand 3b das Ende der Garage detektiert werden, um den Fahrer bei zu starker Annäherung an die Garagenrückwand 3b ein entsprechendes Warnsignal zugeben. Mit zusätzlichen an dem Fahrzeug 5 angebrachten Detektoren, wie z. Bsp. PDC(park distance control)-Sensoren kann mittels des an der Garagenrückwand 3b reflektierten Lichts das anhand der Markierung 6 bestimmte Ende der Fahrzeuggarage 2 verifiziert werden.
Zur Lenkunterstützung kann ein den erforderlichen Lenkwinkel anzeigendes Steuersignal auch einem mit der Steuereinheit 7 verbundenen Lenkunterstützungssystem 12 zugeführt werden.
Falls dieses Lenkunterstützungssystem 12 als autonomes Lenksystem ausgeführt ist, kann das Einparken in die Fahrzeuggarage 2 auch halbautomatisch durchgeführt werden, d. h. der Fahrer braucht nur noch die die Längsregelung, also das Gasgeben bzw. das Bremsen des Fahrzeugs 5 zu übernehmen.
Falls das Fahrzeug 5 zusätzlich zu einem Lenksystem 12 auch ein Längsregelsystem 13, wie bspw. ein Geschwindigkeitsregelsystem bzw. ein ACC-System aufweist, kann auch ein vollautomatisches Einparken des Fahrzeugs 5 in die optimale Parkposition auf der Parkfläche 1 durchgeführt werden. Auch dieses Längsregelsystem 13 wird von der Steuereinheit 7 angesteuert.
Bezugszeichenliste

1: Parkfläche
2: Fahrzeuggarage
3a: Seitenwände der Fahrzeuggarage 2
3b: Rückwand der Fahrzeuggarage 2
4: Bildgebungsvorrichtung, Kamera
5: Fahrzeug
6: Markierung
7: Steuereinheit
8: Mikroprozessor
9: Bilderkennungssystem
10: Zeichenerkennungssystem, Verkehrszeichenerkennungssystem
11: Anzeigevorrichtung
12: Lenksystem, Lenkunterstützungssystem
13: Längsregelsystem

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 102007027438 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Einparkunterstützung in eine Parkfläche (1) einer Fahrzeuggarage (2) mit die Parkfläche (1) begrenzenden Garagenwänden (3a, 3b), bei dem mittels einer Bildgebungsvorrichtung (4) die Umgebung eines Fahrzeugs (5) erfasst wird und die Umgebungsbilder zur Erkennung der Garageneinfahrt der Fahrzeuggarage (2) mit einem Bilderkennungsverfahren ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet dass, – nach Erkennung der Garageneinfahrt das Umgebungsbild mit einem Zeichenerkennungsverfahren nach wenigstens einer auf einer Garagenrückwand (3b) angeordneten Markierung (6) ausgewertet wird, – nach dem Auffinden der Markierung (6) die Position des Fahrzeugs (5) in Bezug auf die Garageneinfahrt und die Markierung (6) ermittelt wird, – in Abhängigkeit der ermittelten Position des Fahrzeugs (5) die zur Steuerung des Fahrzeugs (5) auf die Parkfläche (1) erforderliche Lenkwinkel anzeigende Steuersignale erzeugt werden, und – diese Steuersignale als Lenkhinweise dem Fahrer angezeigt oder wenigstens einem Fahrzeugsystem (12, 13) zugeführt werden um ein halbautomatisches oder vollautomatisches Fahren des Fahrzeugs (5) auf die Parkfläche (1) zu realisieren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Garagenrückwand (3b) reflektierte Licht ausgewertet wird, um das Ende der Fahrzeuggarage (2) zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fahrer die Lenkhinweise optisch und/oder akustisch und/oder haptisch gegeben werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum halbautomatischen Führen des Fahrzeug auf die Parkfläche (1) die Steuersignale einem Lenk- und/oder Lenkunterstützungssystem (12) des Fahrzeugs (5) zugeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum vollautomatischen Führen des Fahrzeug (5) auf die Parkfläche (1) die Steuersignale einem Lenk- und Längsführungssystem (12, 13) des Fahrzeugs (5) zugeführt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit des Vorhandenseins von Mitfahrern im Fahrzeug (5) die Steuersignale derart erzeugt werden, dass in der Parkposition der Abstand des Fahrzeugs (5) zu den Garagenwänden (3a, 3b) angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einfahren des Fahrzeugs (5) in die Fahrzeuggarage (2) automatisch das Fahrlicht des Fahrzeugs (5) eingeschaltet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einfahren des Fahrzeugs (5) in die Fahrzeuggarage (2) in Abhängigkeit des Abstands zu einer Garagenwand (3b) der jeweilige Außenspiegel automatisch oder durch den Fahrer aufgrund eines Warnhinweises eingeklappt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Markierung (6) auf der Garagenrückwand (3b) mittig angeordnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Markierungen (6) auf der Garagenrückwand (3b) angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung (6) auf der Garagenrückwand (3b) als Zielscheibe oder Fadenkreuz ausgebildet ist.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – das Fahrzeug (5) eine in Fahrrichtung ausgerichtete Bildgebungsvorrichtung (4), vorzugsweise eine Kamera aufweist, – eine Steuereinheit (7) zur Erzeugung der Steuersignale vorgesehen ist, und – eine optische und/oder akustische und/oder haptische Anzeigeeinheit (11) zur Ausgabe der Steuersignale als Lenkhinweise für den Fahrer vorgesehen ist bzw. sind.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass – das Fahrzeug (5) eine in Fahrrichtung ausgerichtete Bildgebungsvorrichtung (4), vorzugsweise eine Kamera aufweist, – eine Steuereinheit (7) zur Erzeugung der Steuersignale vorgesehen ist, und zur automatischen oder halbautomatischen Steuerung des Einparkens in die Parkfläche wenigstens ein Fahrzeugsystem zur Quer- und/oder Längsregelung (12, 13) vorgesehen ist, dem die Steuersignale zugeführt werden.