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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Einparken in einen Parkbereich, der zumindest teilweise von einer Begrenzung umgeben ist. Die Erfindung betrifft zudem ein derartiges Computerprogrammprodukt sowie ein Fahrassistenzsystem zur Durchführung des Verfahrens.
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Fahrassistenzsysteme stellen Zusatzeinrichtungen in einem Fahrzeug dar, die den Fahrer in bestimmten Situationen unterstützen. Dazu umfassen Fahrassistenzsysteme häufig Subsysteme, wie eine Einparkassistenten, einen Spurassistenten oder eine Totwinkelüberwachung. Für verschiedene dieser Subsysteme ist eine Sensorik erforderlich, die das Umfeld des Fahrzeuges überwacht, um beispielsweise Objekte zu detektieren, die potentielle Hindernisse auf der Fahrbahn darstellen können. In diesem Zusammenhang können unterschiedliche Sensoren, wie Ultraschallsensoren, Radarsensoren oder optische Sensoren, einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.
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Insbesondere Einparkassistenten, die den Fahrer beim Manövrieren des Fahrzeuges in eine Parklücke unterstützen, ermöglichen ein sicheres und für den Fahrer komfortables Einparken. Um einen teilweise oder vollautonomen Einparkvorgang durchführen zu können, wird typscherweise vor Beginn des Einparkvorganges eine Zielparkposition mit einer festgelegten Position und Ausrichtung des zu parkenden Fahrzeuges bestimmt. Dabei können Parklückenmarkierungen oder begrenzende Objekte als Anhaltspunkte dienen.
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Aus
DE 10 2008 027 779 A1 ist ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuges beim Einparken in eine Parklücke bekannt, wobei eine mögliche Parklücke vermessen wird und gleichzeitig eine Fahrzeugposition relativ zur Parklücke bestimmt wird. Anhand dieser Daten wird die Einparktrajektorie berechnet und anschließend der Einparkvorgang durchgeführt. Während des Einparkvorgangs wird die Parklückengeometrie anhand geeigneter Sensorik zur Vermessung der Parklücke ermittelt und mit der anfangs ermittelten Parklückengeometrie verglichen. Auf diese Weise wird auch während des Einparkvorganges die Distanz zu den die Parklücke begrenzenden Objekten überwacht.
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US 2010 060 486 A1 beschreibt einen Einparkassistenten mit einer Frontkamera, die eine in der Parklücke platzierte Markierung aufnimmt. Zum Einparken wird zunächst mit der Kamera ein Bild der Markierung aufgenommen. Das aufgenommene Bild wird analysiert, um die relative Position der Kamera zu der Markierung und damit die Position des Fahrzeuges relativ zu der Parklücke zu bestimmen. Auf Basis dieser Daten wird die Bewegungstrajektorie des Fahrzeuges berechnet, um das Fahrzeug in die Zielparkposition einzuparken.
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US 2010 100 270 A1 beschreibt ein Parkpilotsystem, das einen Bildsensor umfasst, um vor dem Fahrzeug liegende Bilder aufzunehmen. Mit Hilfe dieser Bildaufnahmen definiert die elektronische Steuereinheit eine Parkposition. Basierend auf den Koordinaten der aktuellen Position des Fahrzeuges und der definierten Parkposition wird der Parkvorgang durchgeführt. Hierbei wird die Parkposition durch eine Bildverarbeitung bestimmt und dem Fahrer auf einem Display angeboten.
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Bekannte Verfahren legen eine Zielparkposition mit einer festgelegten Position und Ausrichtung des zu parkenden Fahrzeuges und damit die Einparktrajektorie fest, indem die Parklückengeometrie mit geeigneten Sensoren vor Beginn des Einparkvorgangs vermessen wird. Ungenauigkeiten in der Parklückenvermessung und situationsbedingte Besonderheiten, wie Objekte in der Nähe der Parklückenbegrenzung, können sich dabei nachteilig auf die erzielte Platzierung des Fahrzeuges auswirken. Aus diesem Grund kann ein Eingriff des Fahrers notwendig sein, um die Zielparkposition zu korrigieren.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Einparken eines Fahrzeuges in einen Parkbereich, der zumindest teilweise von einer Begrenzung umgeben ist, mit folgenden Schritten vorgeschlagen:
- – Bereitstellen mindestens einer Bildaufnahme des Parkbereiches;
- – Analysieren der mindestens einen Bildaufnahme im Bezug auf mindestens ein Objekt, das von der Begrenzung in den Parkbereich schwenkbar ist;
- – Bestimmen einer Zielparkposition in Abhängigkeit von dem mindestens einen Objekt, das von der Begrenzung in den Parkbereich schwenkbar ist; und
- – Einleiten des Einparkvorganges in die Zielparkposition.
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Der Parkbereich umfasst im Allgemeinen eine Fläche, deren Dimension mindestens der einer Längs- oder einer Querparklücke für ein Fahrzeug entspricht. Der Parkbereich weist zusätzlich eine Begrenzung auf, die die Fläche ganz oder teilweise umgibt. Solche Begrenzungen können etwa Mauern, Stützen, Zäune, Bäume, Hecken, andere Fahrzeuge oder dergleichen bilden. Die Begrenzung kann sich dabei zumindest teilweise entlang einer Seite des Parkbereiches erstrecken. Auch zweiseitige oder dreiseitige Begrenzungen, die den Parkbereich zumindest teilweise umgeben, sind denkbar. Weiterhin kann die Begrenzung den gesamten Parkbereich umgeben, wobei mindestens eine verschließbare Öffnung als Einfahrt für das Fahrzeug vorgesehen sein kann. Typische Parkbereiche, die von Mauern umgeben sind, bilden beispielsweise ganz oder teilweise umschlossene Garagen oder Tiefgaragenstellplätze. Auch Carports oder Straßenstellplätze können ganz oder teilweise etwa von Säulen, Zäunen und/oder Hecken begrenzt sein.
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Objekte, die in den Parkbereich schwenkbar sind, bilden etwa verschießbare Zugänge zu dem Parkbereich, die durch eine Tür, ein Tor oder einen sonstigen schwenkbaren Abschluss realisiert sein können. Beispielsweise umfassen Garagen oder Carports üblicherweise eine Mauer mit einer Tür, die in das Innere eines angrenzenden Hauses führen. Auch Tiefgaragenstellplätze können durch Mauern begrenzt sein, die eine Tür für den Zugang zu der Tiefgarage umfasst. Parkbereiche auf der Straße, beispielsweise Querparklücken am Straßenrand, können ebenfalls durch Gartenzäune begrenzt sein, die über ein schwenkbares Tor den Zugang zu etwa einem Grundstück ermöglichen.
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In einer Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die mindestens eine Bildaufnahme beim Anfahren des Parkbereiches erfasst. Die mindestens eine Bildaufnahme des Parkbereiches kann dabei von mindestens einem optischen Sensor, vorzugsweise mindestens einer am Fahrzeug verbauten Kamera, bereitgestellt werden. Insbesondere können dazu als Monokamera und/oder Stereokamera ausgestaltete Kameras verwendet werden. Die Bildaufnahme kann beispielsweise von einer Frontkamera am Fahrzeug bereitgestellt werden, wenn dieses sich dem Parkbereich von vorne nähert. Je nach Trajektorie und Fahrtrichtung des Fahrzeuges beim Heranfahren an den Parkbereich können auch am Fahrzeug verbaute Rückfahr- und/oder Seitenkameras den Parkbereich erfassen.
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Weiterhin kann eine Sequenz von Bildaufnahmen (Bildsequenz) beim Anfahren des Parkbereiches erfasst werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, eine Sequenz von Bildaufnahmen aus unterschiedlichen Blickwinkeln auf den Parkbereich beim Anfahren des Parkbereiches zu erfassen, um die dreidimensionale Struktur von Objekten zu analysieren. So können Kameras, insbesondere Monokameras, die in unterschiedlichen Positionen am Fahrzeug verbaut sind, solche Bildaufnahmen oder Bildsequenzen bereitstellen. Alternativ oder zusätzlich können auch Änderungen der Trajektorie des Fahrzeuges beim Heranfahren an den Parkbereich ausgenutzt werden, um Bildaufnahmen oder Bildsequenzen aus unterschiedlichen Blickwinkeln auf den Parkbereich zu erfassen.
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Die Identifikation des Parkbereiches in bereitgestellten Bildaufnahmen kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. So kann beispielsweise der Fahrer den bevorstehenden Parkbereich anzeigen, indem er auf einem Display den Parkbereich in der Bildaufnahme auswählt. Auch Karten-Daten, wie GPS-Daten oder gespeicherten Umgebungsdaten, können auf einen Parkbereich hindeuten. Zusätzlich oder alternativ können dem Fachmann bekannte Routinen zur Bildverarbeitung, wie Segmentierung oder Histogrammierung, auf die Bildaufnahme angewendet werden, um Parkbereiche zu identifizieren. So kann insbesondere die Detektion von Parkbereichslinien, Parksymbolen und/oder speziellen Markierungen in der mindestens einen Bildaufnahme auf einen Parkbereich hindeuten. Auch Verfahren wie Kantendetektion, Farbanalyse oder musterbasierte Suche, die anhand eines vorgegebenen Musters diskrete Strukturen identifiziert, können der Identifikation des Parkbereiches dienen.
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Ist ein Parkbereich identifiziert, wird die mindestens eine Bildaufnahme im Bezug auf mindestens eine Begrenzung mit mindestens einem Objekt, das in den Parkbereich schwenkbar ist, analysiert. Zur Analyse der mindestens einen Bildaufnahme des Parkbereiches im Hinblick auf mindestens ein Objekt, das in den Parkbereich schwenkbar ist, können ebenfalls bekannte Routinen zur Bildverarbeitung, wie Segmentierung oder Histogrammierung, eingesetzt werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Objekt, das in den Parkbereich schwenkbar ist, in der mindestens einen Bildaufnahme durch die Detektion von Merkmalen des Objekts erkannt werden. Beispielsweise kann das Objekt durch Verfahren wie Kantendetektion, Farbanalyse oder eine musterbasierte Suche, die anhand eines vorgegebenen Musters diskrete Strukturen identifiziert, erkannt werden. Auch Klassifikationsverfahren, bei denen beispielsweise bestimmte Muster bestimmten Objekten zugeordnet werden, können Anwendung finden.
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In einer weiteren Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die mindestens eine Bildaufnahme im Hinblick auf eine dreidimensionale Struktur des Objekts, das in den Parkbereich schwenkbar ist, analysiert. Dazu können Verfahren wie Struktur von Bewegung („Structure from Motion“) angewendet werden, bei denen aus zweidimensionalen Bildaufnahmen mindestens einer Monokamera von einem sich relativ zu der Monokamera bewegenden Objekt, das zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommen wird, Tiefeninformationen extrahiert werden. Mittels dieser Informationen kann somit auf die dreidimensionale Struktur des Objekts geschlossen werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch mindestens eine Stereokamera eingesetzt werden, um die dreidimensionale Struktur des Objekts aufzulösen.
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Insbesondere können die Ausdehnung des Objekts und/oder die Position des Objekts, das in den Parkbereich schwenkbar ist, bestimmt werden. So kann beispielsweise ein dreidimensionales Bild von Stereokameras analysiert werden oder Verfahren wie „Structure from Motion“ zur Bildanalyse eingesetzt werden. Hierdurch wird für ein erkanntes Objekt eine verbesserte Positionsschätzung erreicht, insbesondere können die Ausdehnung des Objekts und die Position des Objekts relativ zum Fahrzeug, bestimmt werden.
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Aus den analysierten Bildaufnahmedaten wird eine Zielparkposition in Abhängigkeit von dem mindestens einen Objekt, das in den Parkbereich schwenkbar ist, bestimmt, wobei die Zielparkposition die Position und die Ausrichtung des parkenden Fahrzeuges in dem Parkbereich. Neben der Begrenzung des Parkbereiches selbst können somit auch Objekte, die in den Parkbereich schwenkbar sind, in die Berechnung der Zielparkposition eingehen. Weiterhin kann etwa die Präsenz eines Beifahrers oder Passagieren auf der Rückbank des Fahrzeuges in die Berechnung eingehen.
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In einer weiteren Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Zielparkposition in einem bestimmten Abstand zu dem Objekt festgelegt. Dieser kann vordefiniert sein oder vom Fahrer ausgewählt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Abstand zwischen der Zielparkposition und dem Objekt, das in den Parkbereich schwenkbar ist, anhand von gewonnen dreidimensionalen Informationen berechnet werden. So kann insbesondere die Ausdehnung des Objekts Aufschluss darüber geben, wie weit das Objekt in den Parkbereich schwenkbar ist.
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Anhand der aktuellen Position des Fahrzeuges und der bestimmten Zielparkposition kann weiterhin eine Einparktrajektorie berechnet werden. So kann der Einparkvorgang zumindest teilweise autonom durchgeführt werden. Dabei können Daten von weiterer am Fahrzeug verbauter Umfeldsensorik, wie Ultraschallsensoren, LIDAR-Sensoren oder Radarsensoren, zur Detektion von Hindernissen im Parkbereich genutzt werden, um den Einparkvorgang zu überwachen und zu steuern.
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In einer Ausführungsform kann das Einparken teilautonom von dem Einparkassistenten übernommen werden, wobei der Fahrer lediglich Losfahr- beziehungsweise Anhaltevorgaben in akustischer, optischer oder haptischer Form erhält und eine Führung mindestens teilweise automatisch durch Ansteuern des Lenksystems vorgenommen wird. Alternativ kann der Einparkvorgang auch völlig autonom ohne Eingriffe des Fahrers durch das Einparkassistenten vorgenommen werden, wobei das Brems-, Antriebs- und Lenksystem des Fahrzeuges automatisch angesteuert werden.
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Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Computerprogramm zur Durchführung eines der hier beschriebenen Verfahren vorgeschlagen, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Computereinrichtung ausgeführt wird. Bei dieser Einrichtung kann es sich beispielsweise um einen programmierbaren Mikroprozessor, eine anwendungsspezifische, integrierte Schaltung und/oder einen digitalen Signalprozessor mit zugeordnetem Speicher handeln, der in einem Fahrzeug eingebaut ist. Zumindest Teile des Computerprogramms können in Form von Folgen von Instruktionen auf einem maschinenlesbaren Datenträger gespeichert sein, etwa einem permanenten oder wiederbeschreibbaren Speicher in oder in Zuordnung zu einer programmierbaren Computereinrichtung, oder einer entfernbaren CD-ROM, DVD oder einem USB-Stick. Das Computerprogramm kann zusätzlich oder alternativ auch zum Herunterladen auf eine programmierbare Computereinrichtung vorgesehen sein, zum Beispiel über ein Datennetzwerk wie etwa das Internet oder eine Kommunikationsverbindung wie etwa eine Telefonverbindung oder eine drahtlose Verbindung.
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Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Fahrassistenzsystem zum Unterstützen eines Fahrers beim Einparken eines Fahrzeuges in einen Parkbereich, der zumindest teilweise von einer Begrenzung umgeben ist, mit folgenden Komponenten vorgeschlagen:
- – mindestens eine Komponente zum Bereitstellen mindestens einer Bildaufnahme des Parkbereiches;
- – mindestens eine Komponente zum Analysieren der mindestens einen Bildaufnahme im Bezug auf mindestens ein Objekt, das in den Parkbereich schwenkbar ist;
- – mindestens eine Komponente zum Bestimmen einer Zielparkposition in Abhängigkeit von dem mindestens einen Objekt, das in den Parkbereich schwenkbar ist; und
- – mindestens eine Komponente zum Einleiten des Einparkvorganges in die Zielparkposition.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fahrassistenzsystem zum Einparken eines Fahrzeuges ausgestaltet, um vorstehend beschriebenes Verfahren auszuführen. Dazu kann das Fahrzeug mindestens einen optischen Sensor, beispielsweise ein Kamerasystem, insbesondere mit Front-, Rückfahr- und/oder Seitenkameras, umfassen, die mindestens eine Bildaufnahme des Parkbereiches bereitstellen. Insbesondere können die Kameras als Monokameras oder als Stereokameras ausgestaltet sein. Weiterhin können die optischen Sensoren beim Heranfahren an den Parkbereich mindestens eine Bildaufnahme bereitstellen.
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Das Analysieren der Bildaufnahme, das Bestimmen der Zielparkposition und das Einleiten des Parkvorgangs kann auf einer oder unterschiedlichen Komponenten ausgeführt werden. Beispielsweise kann ein Steuergerät des Fahrassistenzsystems eingesetzt werden, das mit den Subsystemen und der Sensorik des Fahrassistenzsystems, insbesondere einem Kamerasystem, kommunizieren kann.
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In einer weiteren Ausführungsform ist am Fahrzeug weitere Umfeldsensorik, wie Ultraschallsensoren, LIDAR-Sensoren oder Radarsensoren, verbaut, die zur Detektion von Hindernissen im Parkbereich genutzt werden, um den Einparkvorgang zu überwachen und zu steuern.
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung ermöglicht es, unter optimaler Ausnutzung der Fläche eines Parkbereiches eine Zielparkposition festzulegen und damit einen Einparkvorgang mit für den Fahrer optimaler Zielparkposition zu gewährleisten. Durch die Bewertung der Situation in Bezug auf Begrenzungen mit in den Parkbereich schwenkbaren Objekten kann eine Zielparkposition berechnet werden, die dem Fahrer einen komfortablen Zugang zu seinem Fahrzeug gewährt. So kann das Fahrzeug etwa bei Türerkennung in Garagen asymmetrisch geparkt werden, damit dem Fahrer genügend Raum zum Öffnen der Tür zu Verfügung steht. Auf diese Weise kann der Nutzwert des assistierten Einparkens erhöht werden und damit auch die Akzeptanz von entsprechenden Assistenten. Situationen, bei denen in den Parkbereich schwenkbare Objekte präsent sind, treten beim häuslichen Parken oder in Tiefgaragen häufig auf und ein erfindungsgemäß weitergebildetes Fahrassistenzsystem kann somit zu einer relevanten Verbesserung beitragen.
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Der erhöhten Systemverfügbarkeit stehen dabei keine zusätzlichen Montageaufwände gegenüber, da keine zusätzlichen Sensoren, Module oder sonstigen Komponenten verbaut werden müssen. Die meisten Fahrzeuge verfügen heute über eine Sensorik mit optischen Sensoren in unterschiedlichen Positionen am Fahrzeug. In der Regel sind Bildaufnahmen des Parkbereiches somit einfach bereitstellbar oder sind ohnehin bereits verfügbar, so dass für die Erfindung im Wesentlichen zusätzliche Auswertungsalgorithmen zu implementieren sind. Das erfindungsgemäße Verfahren kann daher auch einfach und kostengünstig nachgerüstet werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden nunmehr anhand der beigefügten Figuren eingehender beschrieben. Hierbei zeigt:
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1 in schematischer Darstellung eine Parksituation, in der ein Fahrzeug ausgerüstet mit erfindungsgemäßem Fahrassistenzsystem in eine begrenzten Parkbereich einparkt,
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2 eine beispielhafte Bildaufnahme des Parkbereiches, der von einer Begrenzung mit schwenkbarer Tür umgeben ist,
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3 eine schematische Darstellung einer Parksituation, in der das Fahrzeug in den Parkbereich gemäß 1 eingefahren ist,
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4 in Form eines Flussdiagramms eine Arbeitsweise des Fahrassistenzsystems der 1.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine beispielhafte Fahrsituation, in der ein Fahrzeug 10 in einen als Längsparklücke ausgestalteten Parkbereich 12 einparken möchte. Dabei ist der Parkbereich 12 von einer Begrenzung 14, etwa einer Mauer, umgeben, was typischerweise bei Garagen der Fall ist. Zusätzlich umfasst die Begrenzung 14 des Parkbereiches 12 ein Objekt 16, das in den Parkbereich 12 schwenkbar ist. Dies kann beispielsweise eine Tür sein, die den Zugang zu einer Garage gewährt. Beim Schwenken des Objekts 16, etwa beim Öffnen einer Tür, ragt dieses, wie in 1 angedeutet, in den Parkbereich 12 hinein.
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Beim Einfahren in die Parklücke 12 ragt das Objekt 16 typischerweise nicht in den Parkbereich 12 hinein. Bekannte Fahrassistenzsysteme 11 berechnen in diesem Fall die Parkbereichsgeometrie auf Basis der Begrenzung 14 des Parkbereiches 12, die im Falle einer Garage maßgeblich durch die Wände gegeben ist. Die Zielparkposition 18 wird typischerweise mittig im Bereich des Parkbereiches 12 festgelegt und der Fahrer beim Einparken in die festgelegte Zielparkposition 18 unterstützt. Dabei kann die Zielparkposition 18 so gewählt werden, dass der Korridor zwischen dem schwenkbaren Objekt 16 und dem Fahrzeug 10 sehr knapp bemessen ist und beim Schwenken des Objekts 16 höchste Vorsicht geboten ist, um das Fahrzeug 10 nicht zu beschädigen. In Extremfällen kann das Schwenken des Objekts 16 sogar durch das Fahrzeug 10 verwehrt sein. Durch ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Fahrassistenzsystem 11 können solche Situationen vermieden werden.
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Das in 1 gezeigte Fahrzeug 10 umfasst ein Fahrassistenzsystem 11, das unterschiedliche Subsysteme beinhalten kann. In der gezeigten Ausgestaltung, umfasst das Fahrassistenzsystem 11 in ein System aus optischen Sensoren, beispielsweise ein Kamerasystem mit einer Frontkamera 26, einer Rückfahrkamera 30 und zwei Seitenkameras 28. Zusätzlich kann das Fahrassistenzsystem 11 auch Ultraschallsensoren, Radarsensoren, LIDAR-sensoren etc. umfassen, die in 1 nicht gezeigt sind. Weiterhin sieht das Fahrassistenzsystem 11 ein Steuergerät 32 vor, das die Kommunikation mit Subsystemen, etwa dem Einparkassistenten und der Lenksteuerung, und die Verarbeitung von Sensordaten, etwa Bildaufnahmen 20 des Kamerasystems 26, 28, 30, ermöglicht.
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Bei der Anfahrt auf den Parkbereich 12 nimmt das Kamerasystem den Parkbereich 12 und die Begrenzung 14 aus unterschiedlichen Blickwinkeln beziehungsweise Perspektiven auf. In 1 nähert sich das Fahrzeug 10 beispielsweise von der Seite entlang der Trajektorie 13 an den Parkbereich 12 an. Während der Anfahrt 13 können etwa die Seitenkameras 28 Bildaufnahmen 20 des Parkbereiches 12 bereitstellen. Nach Einbiegen 13 des Fahrzeuges 10 in die Einfahrt des Parkbereiches 12 können weitere Bildaufnahmen 20 der Frontkamera 26 der Erkennung von Objekten 16, die in den Parkbereich 12 schwenkbar sind, dienen. Im Allgemeinen kann die Bildaufnahme 20 bei der Anfahrt auf den Parkbereich 12 je nach Fahrtrichtung 13 von der Frontkamera 26, der Rückfahrkamera 30 oder von Seitenkameras 28 bereitgestellt werden.
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Aus den Bildaufnahmen 20 können anhand von Bildverarbeitungsverfahren, wie Histogrammieren, Mustersuche, Kantendetektion, Farbanalyse oder Erstellen von stereoskopischen Bildaufnahmen 20, Objekte 16 erkannt werden. Ein Beispiel für eine derartige Bildaufnahme 20, aufgenommen von der Frontkamera 26 des Fahrassistenzsystems 11 gemäß 1, ist in 2 gezeigt. Auf der Bildaufnahme 20 ist ein schwenkbares Objekt 16 in einer seitlichen Begrenzung 14 des Parkbereiches 12 vorgesehen. Dieses schwenkt typischerweise nach innen, so dass es in den Parkbereich 12 für das Fahrzeug 10 hineinragen kann. Das schwenkbare Objekt 16 kann insbesondere eine Tür in einer Garagenwand oder ein Zauntor sein.
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Bei der Anfahrt des Fahrzeuges 10 auf den Parkbereich 12, der zumindest teilweise von Begrenzungen 14 umgeben ist, nimmt eine Kamera 26, 28, 30, beispielsweise eine Front- oder Rückfahrkamera je nach Fahrtrichtung, ein Bild oder eine Bildsequenz des Parkbereiches 12 auf. Diese Bildaufnahmen 20 werden im Bezug auf Objekte 16, die in den Parkbereich 12 schwenkbar sind untersucht. So kann beispielsweise eine Zugangstür zu einer Garage erkannt werden. Im Fall einer Bildsequenz, die den Parkbereich 12 aus unterschiedlichen Blickwinkeln zeigt, kann auch die Ausdehnung des Objekts 16 sowie dessen Lage bestimmt werden.
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In Abhängigkeit von den detektierten Objekten 16, die schwenkbar sind und in den Parkbereich 12 hineinragen können, wird eine Zielparkposition 18 bestimmt. Dabei richtet sich der einzuhaltende Abstand 22 zwischen dem Fahrzeug 10 und dem schwenkbaren Objekt 16 nach der Dimension des detektierten Objekts 16. So kann entweder der Fahrer den Abstand 22 wählen oder das System berechnet aus den Informationen der Bildaufnahme 20 einen optimalen Abstand 22, der einerseits das komfortable Öffnen beispielsweise der Tür ermöglicht und gleichzeitig genügend Abstand 24 zwischen dem Fahrzeug 10 und weiteren begrenzenden Objekten hält. Auf Basis der bestimmten Zielparkposition 18 wird die Einparktrajektorie berechnet und der Einparkvorgang zumindest teilweise autonom durchgeführt.
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So kann der Einparkvorgang teilautonom erfolgen, indem dem Fahrer die optimale Trajektorie auf einer Mensch-Maschine-Schnittstelle dargestellt wird und akustische Anweisungen bezüglich des Lenkeinschlags ausgegeben werden. Alternativ kann das Fahrassistenzsystem 11 auch direkt die Quer- und Längsführung des Fahrzeuges 10 übernehmen. Bei der Längsführung wird insbesondere das Brems- und Antriebssystem des Fahrzeuges 10 automatisch angesteuert. Zusätzlich und alternativ wird die Lenksteuerung zur Querführung des Fahrzeuges 10 automatisch angesteuert.
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3 zeigt ein Fahrzeug 10, das asymmetrisch in einer Zielparkposition 18 in einen Parkbereich 12, etwa eine Garage, eingeparkt ist. Dabei ist der Abstand 24 zwischen dem Fahrzeug 10 und der Garagenbegrenzung 14 kleiner als der Abstand 22 zwischen dem Fahrzeug 10 und der Garagenbegrenzung 14 mit schwenkbarem Objekt 16. Auf diese Weise wird dem Fahrer einseitig ein breiterer Korridor zur Verfügung gestellt, um sich komfortabler bewegen und die Tür öffnen zu können. Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren zum Einparken eines Fahrzeuges 10, wird des dem Fahrer ermöglicht, schon vor dem Einparkvorgang mögliche Objekte 16, die in den Parkbereich 12 hineinragen könnten, in die Bestimmung der Zielparkposition 18 mit einzubeziehen. Wenn ein Beifahrer im Fahrzeug 10 präsent ist, kann zusätzlich der Abstand 24 zwischen Fahrzeug 10 und Begrenzung 14 so gewählt werden, dass auch dieser die Beifahrertür öffnen kann und das Fahrzeug 10 komfortabel verlassen kann.
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4 zeigt ein Flussdiagramm 300 zur Durchführung von erfindungsgemäßem Verfahren, wobei das Zusammenwirken der Komponenten gemäß 1 illustriert ist. Um einen Fahrer beim Einparken in einen Parkbereich 12, der zumindest teilweise von einer Begrenzung 14 umgeben ist, zu unterstützen, wertet erfindungsgemäßes Fahrassistenzsystem 11 Bildaufnahmen 20 des Parkbereiches 12 aus. In Schritt 302 werden zunächst Bildaufnahmen 20 des Parkbereiches 12 bereitgestellt. Dabei werden die Bildaufnahmen 20 insbesondere bei der Anfahrt auf den Parkbereich 12 erzeugt. So kann ein Kamerasystem mit Kameras 26, 28, 30 an unterschiedlichen Positionen am Fahrzeug 10 Bildaufnahmen 20 des Parkbereiches 12 aus unterschiedlichen Blickwinkeln bereitstellen.
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In Schritt 304 werden die bereitgestellten Bildaufnahmen 20 im Bezug auf mindestens ein Objekt 16, das von der Begrenzung 14 in den Parkbereich 12 schwenkbar ist, analysiert. Dabei können unterschiedliche Auswertverfahren in Frage kommen. Beispielsweise können die Bildaufnahmen 20 als Histogramm aus Grauwerten ausgewertet werden und etwa durch Kantenerkennung Objekte 16 in der Begrenzung 14 detektiert werden. Zusätzlich oder alternativ können auch ein „Structure of Motion“-Verfahren oder Stereoaufnahmen verwendet werden, um die Ausdehnung und die Position des schwenkbaren Objekts 16 besser bestimmen zu können.
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In Schritt 306 wird auf Basis der ausgewerteten Daten der Bildaufnahmen 20 eine Zielparkposition 18 bestimmt. In diese Berechnung gehen insbesondere Daten betreffend das mindestens einen Objekt 16, das von der Begrenzung 14 in den Parkbereich 12 schwenkbar ist; ein. Diese Daten umfassen beispielsweise die Position und die Ausdehnung des Objekts 16. Dabei ist die laterale Ausdehnung von besonderem Interesse, da diese den Schwenkradius des Objekts 16 in den Parkbereich 12 bestimmt. Zusätzlich können in der Berechnung die Gesamtgröße des Parkbereiches 12, die Position der Begrenzung 14 des Parkbereiches 12, sich im Parkbereich befindliche Hindernisse und/oder die Präsenz eines Beifahrers berücksichtigt werden.
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Auf Basis der berechneten Zielparkposition 18 und der aktuellen Position des Fahrzeuges 10 wird der Einparkvorgang in die Zielparkposition 18 in Schritt 308 eingeleitet. Dazu wird eine Einparktrajektorie zwischen der berechneten Zielparkposition 18 und der aktuellen Position des Fahrzeuges 10 bestimmt. Der Einparkvorgang kann autonom oder teilautonom durchgeführt werden. Bei einem teilautonomen Einparkvorgang werden beispielsweise Anhalte- und Losfahrbefehle generiert, die dem Fahrer akustisch, haptisch oder optisch mitgeteilt werden. Das Fahrassistenzsystem 11 übernimmt dann beispielsweise die Führung des Fahrzeuges 10 und sendet konform mit der berechneten Einparktrajektorie Steuersignale an das Lenksystem. Bei einem autonomen Einparkvorgang übernimmt das Fahrassistenzsystem 11 die vollständige Führung des Fahrzeuges 10 und sendet konform mit der berechneten Einparktrajektorie Steuersignale an das Brems-, Antriebs- und Lenksystem des Fahrzeuges 10.
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Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt, vielmehr sind innerhalb des durch die anhängenden Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008027779 A1 [0004]
- US 2010060486 A1 [0005]
- US 2010100270 A1 [0006]
