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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Ausrichtung einer Parklücke relativ zu einem Kraftfahrzeug mittels eines Parkassistenzsystems des Kraftfahrzeugs. Mit Hilfe einer Kamera des Parkassistenzsystems wird ein Bild eines die Parklücke – insbesondere unmittelbar – begrenzenden Fahrzeugs aufgenommen, und mittels einer Recheneinrichtung des Parkassistenzsystems wird die Ausrichtung der Parklücke anhand des Abbilds des Fahrzeugs bestimmt. Die Erfindung betrifft außerdem ein Parkassistenzsystem, wie auch ein Kraftfahrzeug mit einem solchen System.
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Parkassistenzsysteme sind bereits Stand der Technik und dienen zum Unterstützen des Fahrers eines Kraftfahrzeugs beim Einparken in eine Parklücke sowie beim Ausparken aus der Parklücke. Während einer Vorbeifahrt des Kraftfahrzeugs an einer potentiellen Parklücke wird selbige Parklücke mittels eines Ultraschallsensors vermessen, welcher an einer Seitenflanke des Kraftfahrzeugs, etwa im Randbereich des vorderen Stoßfängers, angeordnet ist. Anhand eines zeitlichen Verlaufs der Messwerte des Ultraschallsensors sowie abhängig von dem zurückgelegten Weg des Kraftfahrzeugs wird dann die Ausdehnung der Parklücke in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs bestimmt und festgestellt, ob die Parklücke eine für einen Parkvorgang geeignete Parklücke ist. Wird eine geeignete Parklücke detektiert, so wird eine entsprechende Information an den Fahrer ausgegeben. Das Parkassistenzsystem berechnet eine geeignete Parkbahn, entlang welcher das Kraftfahrzeug in die Parklücke geführt werde kann. Diese Parkbahn führt also das Kraftfahrzeug kollisionsfrei in eine Endposition in der Parklücke. Hinsichtlich der Führung des Kraftfahrzeugs sind einerseits vollautomatische Parkassistenzsysteme bekannt, welche sowohl die Längsführung als auch die Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch übernehmen, wobei der Fahrer gegebenenfalls lediglich den automatischen Parkvorgang freizugeben hat und ihn jederzeit auch unterbrechen kann. Andererseits sind sogenannte semi-autonome bzw. halbautomatische Parkassistenzsysteme bekannt, bei denen der Fahrer die Längsführung des Kraftfahrzeugs übernehmen und somit selbst Gas geben und bremsen muss, während das Parkassistenzsystem die Querführung, also die Lenkung des Kraftfahrzeugs, automatisch übernimmt. Bei noch anderen Systemen werden lediglich Lenkhinweise an den Fahrer ausgegeben.
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Bei heutigen Parkassistenzsystemen muss der Fahrer noch selbst definieren, ob das Parkassistenzsystem nach Längsparklücken oder aber nach Querparklücken suchen soll. Längsparklücken sind dabei solche Parklücken, deren Haupterstreckungsrichtung bzw.
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Längsachse im Wesentlichen parallel zur Fahrbahn und somit parallel zur Fahrzeuglängsachse des an der Parklücke vorbeifahrenden Kraftfahrzeugs orientiert ist. Unter einer Querparklücke wird vorliegend hingegen eine Parklücke verstanden, deren Längsachse bzw. Haupterstreckungsrichtung mit der angrenzenden Fahrbahn bzw. mit der Längsachse des an der Parklücke vorbeifahrenden Kraftfahrzeugs einen Winkel > 0°, insbesondere einen Winkel aus einem Wertebereich von 45° bis 90°, noch bevorzugter einen Winkel von 70° bis 90°, einschließt. Eine besondere Herausforderung besteht darin, zwischen einer Längsparklücke und einer Querparklücke automatisch zu unterscheiden, so dass das Parkassistenzsystem selbst erkennen kann, ob es sich bei einer detektierten Parklücke um eine Längsparklücke oder aber eine Querparklücke handelt. Eine solche Unterscheidung kann grundsätzlich auch mit Hilfe eines Ultraschallsensors bzw. anhand von Messwerten des Ultraschallsensors erfolgen. Als problematisch erweisen sich jedoch beispielsweise solche Situationen, in denen sich zwei freie Querparklücken entlang der Straße befinden, in denen keine Fahrzeuge geparkt sind und welche auf den voneinander abgewandten Seiten jeweils durch ein anderes Fahrzeug begrenzt sind. Anhand der Messwerte des Ultraschallsensors kann nun nicht genau festgestellt werden, ob es sich bei den zwei Parklücken um eine einzige Längsparklücke oder aber um zwei benachbarte Querparklücken handelt. Die doppelte Breite einer Querparklücke entspricht nämlich im Wesentlichen der Länge einer einzelnen Parklücke, und der Ultraschallsensor auch nicht immer in der Lage ist, die Tiefe der Parklücke zu messen.
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Aus dem Dokument
EP 2 093 129 A2 ist ein Parkassistenzsystem bekannt, bei welchem zur Bestimmung der Orientierung bzw. Ausrichtung des Kraftfahrzeugs relativ zu einer detektierten Parklücke Bilder eines die Parklücke begrenzenden Fahrzeugs mittels einer Kamera aufgenommen werden. Anhand der Kontur des geparkten Fahrzeugs kann dann die Ausrichtung der Parklücke und somit die optimale Parkbahn bestimmt werden. Dieses bekannte Parkassistenzsystem ist zwar sowohl bei Längsparklücken als auch bei Querparklücken einsetzbar, jedoch kann das System selbst zwischen Längsparklücken und Querparklücken nicht unterscheiden. Vielmehr wird bei der Berechnung der Parkbahn vorausgesetzt, dass im System bereits die Information darüber vorliegt, ob die detektierte Parklücke eine Längsparklücke oder eine Querparklücke ist.
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Der Einsatz einer Kamera beim Durchführen von Parkvorgängen eines Kraftfahrzeugs ist außerdem aus dem Dokument
DE 10 2010 041 902 A1 bekannt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung die Funktionalität des Parkassistenzsystems im Vergleich zum Stand der Technik verbessert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch ein Parkassistenzsystem, wie auch durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Bestimmen der Ausrichtung einer Parklücke relativ zu einem Kraftfahrzeug mittels eines Parkassistenzsystems des Kraftfahrzeugs. Mittels einer Kamera des Parkassistenzsystems wird ein Bild eines die Parklücke begrenzenden Fahrzeugs aufgenommen, und mit Hilfe einer elektronischen Recheneinrichtung wird die Ausrichtung der Parklücke anhand des Abbilds des Fahrzeugs bestimmt. In dem Abbild wird ein vorgegebenes Objekt an dem abgebildeten Fahrzeug identifiziert, und im Rahmen der Bestimmung der Ausrichtung wird anhand des identifizierten Objekts bzw. des Abbilds des Objekts festgestellt, ob die Parklücke eine Längsparklücke oder eine Querparklücke ist.
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Die Erfindung geht folglich den Weg, das aufgenommene Bild des die Parklücke begrenzenden Fahrzeugs einer Mustererkennung hinsichtlich eines vorgegebenen, spezifischen und fahrzeugeigenen bzw. fahrzeugfesten Objekts – beispielsweise eines Kennzeichens und/oder eines Radkastens – zu unterziehen und, falls ein solches Objekt identifiziert werden kann, anhand des Abbilds dieses Objektes zu erkennen, ob es sich bei der Parklücke um eine Längsparklücke oder aber um eine Querparklücke handelt. Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, dass heutige Kraftfahrzeug häufig über Kamerasysteme verfügen, welche Bilder der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfassen. Somit kann zur Bestimmung der Orientierung der Parklücke eine im Kraftfahrzeug ohnehin bereits vorhandene Kamera eines Kamerasystems verwendet werden. Anhand eines in dem Bild identifizierten Objekts des geparkten Fahrzeugs – also insbesondere anhand des identifizierten Kennzeichens bzw. Nummernschilds und/oder des Radkastens – lässt sich präzise und mit großer Genauigkeit feststellen, ob die Parklücke eine Längsparklücke oder aber eine Querparklücke ist. Die Erfindung basiert dabei auf der Erkenntnis, dass bei in Längsparklücken geparkten Fahrzeugen in dem aufgenommenen Bild im Allgemeinen andere Objekte bzw. Merkmale als bei Fahrzeugen abgebildet sind, welche in Querparklücken geparkt sind. Während bei quer geparkten Fahrzeugen üblicherweise das amtliche Kennzeichen oder aber ein Kühlergrill oder aber das Logo des Fahrzeugherstellers anhand des Bildes identifiziert werden kann, wird bei längs geparkten Fahrzeugen in der Regel beispielsweise der Radkasten oder aber die Räder des Fahrzeugs selbst identifiziert. Abhängig davon, welche Objekte an dem abgebildeten Fahrzeug identifiziert werden können, kann festgestellt werden, ob es sich bei der benachbarten Parklücke um eine Längsparklücke oder aber eine Querparklücke handelt. Unter dem „Objekt” wird also eine fahrzeugfeste Komponente bzw. ein Merkmal des die Parklücke begrenzenden Fahrzeugs verstanden.
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Wie bereits ausgeführt, wird unter einer Längsparklücke vorliegend eine Parklücke verstanden, welche parallel zur angrenzenden Fahrbahn orientiert ist und deren Längsachse somit parallel zur Längsachse der Fahrbahn verläuft. Unter einer Querparklücke wird hingegen eine Parklücke verstanden, deren Längsachse mit der Längsachse der Fahrbahn einen Winkel größer als 0° einschließt, insbesondere einen Winkel aus einem Wertebereich von 45° bis 90°, noch bevorzugter einen Winkel aus einem Wertebereich von 70° bis 90°. Eine Querparklücke ist somit beispielsweise eine Parklücke, welche senkrecht zur Fahrbahn orientiert ist bzw. deren Längsachse senkrecht und somit unter einem rechten Winkel zur Längsachse der Fahrbahn verläuft.
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Hinsichtlich des identifizierten Objekts des abgebildeten Fahrzeugs können verschiedenste Ausführungsformen vorgesehen sein: Als Objekt kann beispielsweise ein amtliches Kennzeichen bzw. Nummernschild des die Parklücke begrenzenden Fahrzeugs in dem Bild identifiziert werden. Anhand des Nummernschildes kann dann die Ausrichtung der Parklücke bestimmt und somit insbesondere festgestellt werden, ob die Parklücke eine Längsparklücke oder eine Querparklücke ist. Diese Ausführungsform macht sich die Tatsache zunutze, dass bei quer geparkten Kraftfahrzeugen üblicherweise in erster Linie das amtliche Kennzeichen identifiziert werden kann, so dass die Erkennung des Kennzeichens einen Hinweis darauf darstellt, dass es sich bei der Parklücke um eine Querparklücke handelt. Folglich können durch diese Ausführungsform Querparklücken problemlos detektiert werden.
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Es ist also in einer Ausführungsform vorgesehen, dass, falls in dem aufgenommenen Bild ein amtliches Kennzeichen des Fahrzeugs als Objekt identifiziert wird, die Parklücke als Querparklücke erkannt wird. Bei längs geparkten Fahrzeugen ist die Erkennung des Nummernschilds des Fahrzeugs nämlich wenig wahrscheinlich. Die Erkennung einer Querparklücke ist somit besonders plausibel.
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Als Objekt kann auch ein Radkasten und/oder ein Rad des die Parklücke begrenzenden Fahrzeugs in dem Bild identifiziert werden. Diese Ausführungsform wiederum basiert darauf, dass bei längs geparkten Fahrzeugen in erster Linie eben der Radkasten bzw. das Rad in dem Bild abgebildet sind und somit ohne viel Aufwand identifiziert werden können. Demgegenüber ist die Erkennung des Radkastens bzw. des Rades bei quer geparkten Fahrzeugen weniger wahrscheinlich. Anhand des identifizierten Radkastens und/oder des Rades kann somit zuverlässig auf eine Längsparklücke rückgeschlossen werden.
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Also wird die Parklücke vorzugsweise als Längsparklücke interpretiert, falls in dem aufgenommenen Bild ein Radkasten und/oder ein Rad des Fahrzeugs als Objekt identifiziert werden. Somit ist die Erkennung von Längsparklücken besonders plausibel.
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Die Bestimmung der Ausrichtung der Parklücke kann noch genauer erfolgen, wenn eine Ausrichtung des Abbilds des identifizierten Objektes in dem Bild bestimmt wird und anhand der Ausrichtung des Abbilds im Bild die Ausrichtung der Parklücke bestimmt und insbesondere festgestellt wird, ob die Parklücke eine Längsparklücke oder eine Querparklücke ist. Diese Ausführungsform erweist sich beispielsweise dann als vorteilhaft, wenn in dem aufgenommenen Bild sowohl ein Kennzeichen als auch ein Radkasten identifiziert werden. In solchen Fällen kann die Entscheidung dadurch plausibilisiert werden, dass die Ausrichtung des Abbilds des Objektes im aufgenommenen Bild – also etwa ein Winkel zwischen dem Abbild des Objektes und einem Rand des Bildes – bestimmt und abhängig davon die Orientierung der Parklücke relativ zum Kraftfahrzeug ermittelt wird. Es wird somit auch in einem bestimmten Rahmen ermöglicht, den genauen Ausrichtungswinkel der Längsachse der Parklücke bezüglich der Fahrzeuglängsachse des eigenen Kraftfahrzeugs zu bestimmen. Wird beispielsweise ein Orientierungswinkel eines identifizierten Kennzeichens relativ zum Rand des Bildes bestimmt, so kann aus diesem Winkel auch der Ausrichtungswinkel der Parklücke relativ zum Kraftfahrzeug ausgerechnet werden, weil die Position der Kamera am Kraftfahrzeug bekannt ist. Somit kann beispielsweise die Entscheidung plausibilisiert werden, ob es sich bei der Parklücke um eine Längsparklücke oder aber eine Querparklücke handelt, und es kann des Weiteren gegebenenfalls ein genauer Winkel zwischen der Längsachse der Parklücke und der Fahrzeuglängsachse des Kraftfahrzeugs bzw. der Längsachse der Fahrbahn ermittelt werden, so dass die Parkbahn für den Parkvorgang noch präziser ermittelt werden kann.
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Es erweist sich auch als vorteilhaft, wenn während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs – insbesondere während einer Vorbeifahrt des Kraftfahrzeugs an der Parklücke – eine zeitliche Abfolge von Bildern des die Parklücke begrenzenden Fahrzeugs aufgenommen wird und die Ausrichtung der Parklücke anhand der zeitlichen Abfolge der Bilder bestimmt wird. Somit steht insgesamt eine Vielzahl von Bildern des die Parklücke begrenzenden Fahrzeugs zur Verfügung, und zwar jeweils aus einem anderen Blickwinkel. Anhand einer solchen Abfolge von Bildern kann die Ausrichtung der Parklücke dann besonders genau ermittelt werden.
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Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass anhand der zeitlichen Abfolge der Bilder ein 3D-Modell (dreidimensionales Modell) zumindest eines Bereiches des die Parklücke begrenzenden Fahrzeugs – insbesondere zumindest des Objekts – erzeugt wird. Die Erzeugung von 3D-Modellen eines Objektes anhand von aus unterschiedlichen Blickwinkeln aufgenommenen Bildern ist beispielsweise bereits aus dem Gebiet der Röntgen-Technologie bekannt. Dort wird beispielsweise ein 3D-Modell eines menschlichen Organs gewonnen. Entsprechend kann auch anhand der während der Fahrt des Kraftfahrzeugs aufgenommenen Abfolge der Bilder ein solches 3D-Modell zumindest eines Bereiches des geparkten Fahrzeugs erzeugt und hinsichtlich der Ausrichtung der Parklücke ausgewertet werden. Mit dem 3D-Modell ist folglich stets sowohl die genaue relative Position des die Parklücke begrenzenden Fahrzeugs relativ zum eigenen Kraftfahrzeug als auch die genaue relative Ausrichtung bekannt. Ein solches 3D-Modell kann somit zur Bestimmung der genauen Ausrichtung der Parklücke besonders vorteilhaft genutzt werden.
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Also kann anhand der zeitlichen Abfolge der Bilder, insbesondere anhand des 3D-Modells, ein Ausrichtungswinkel – mit einer Genauigkeit von beispielsweise 1° oder 2° oder 3° oder 4° oder 5° – zwischen der Längsachse der Parklücke einerseits und der Fahrzeuglängsachse des eigenen Kraftfahrzeugs bzw. der Fahrbahnachse andererseits bestimmt werden. Somit ist die tatsächliche genaue Orientierung der Parklücke relativ zum Kraftfahrzeug bekannt, und es kann eine sehr präzise Parkbahn berechnet werden, welche das Kraftfahrzeug kollisionsfrei in eine Endposition in der Parklücke führt.
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Die Ermittlung der Ausrichtung der Parklücke anhand des zumindest einen Bildes der Kamera kann beispielsweise unterstützend zur Vermessung der Parklücke mittels eines Ultraschallsensors erfolgen. So kann insbesondere vorgesehen sein, dass während einer Vorbeifahrt des Kraftfahrzeugs an der potentiellen Parklücke selbige Parklücke mittels des seitlichen Ultraschallsensors des Kraftfahrzeugs vermessen wird und gleichzeitig zumindest ein Bild der Fahrzeugumgebung aufgenommen wird. Anhand des zumindest einen Bildes kann dann festgestellt werden, ob es sich bei der Parklücke um eine Längsparklücke oder eine Querparklücke handelt, und anhand des zeitlichen Verlaufs der Messwerte des Ultraschallsensors kann festgestellt werden, ob die Parklücke für den Parkvorgang geeignet ist bzw. eine entsprechende Ausdehnung aufweist. Anhand des Bildes kann hier gegebenenfalls auch eine Tiefe der Parklücke in Richtung quer zur angrenzenden Fahrbahn bestimmt werden. Diese wird bevorzugt anhand des genannten 3D-Modells bestimmt, welches anhand der während der Vorbeifahrt aufgenommenen Abfolge der Bilder erzeugt wird.
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Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Vermessung der Parklücke und die Bestimmung ihrer Ausrichtung sowie die Berechnung der Parkbahn ausschließlich anhand des zumindest einen Bildes der Kamera vorgenommen wird. Hier wird insbesondere das 3D-Modell anhand einer zeitlichen Abfolge von Bildern erzeugt, und die genaue aktuelle Position und die Ausrichtung der Parklücke relativ zum Kraftfahrzeug werden vorzugsweise anhand des 3D-Modells des benachbarten Fahrzeugs bestimmt. Ist diese aktuelle Position und Ausrichtung der Parklücke sowie ihre Abmessung – die Abmessung kann auch anhand der Bilder bestimmt werden – bekannt, so kann die geeignete Parkbahn berechnet werden.
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Es kann auch vorkommen, dass – beispielsweise auf einem größeren Parkplatz-Gelände – zwei in einem Abstand zueinander stehende Fahrzeuge detektiert bzw. identifiziert werden, welche unter einem rechten Winkel zueinander geparkt sind, so dass zwischen diesen Fahrzeugen eine Durchfahrt bzw. eine Fahrbahn vorhanden ist, auf welcher sich die Fahrzeuge auf dem Parkplatz-Gelände bewegen können. Eine Lücke zwischen diesen beiden senkrecht zueinander stehenden Fahrzeugen ist dann keine Parklücke, welche für einen Parkvorgang des eigenen Kraftfahrzeugs geeignet wäre. Um zu verhindern, dass diese Lücke zwischen den beiden Fahrzeugen als Parklücke identifiziert wird, kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass in dem Bild der Kamera zwei die Lücke auf gegenüberliegenden Seiten begrenzende Fahrzeuge identifiziert werden und anhand des Bildes die jeweilige Ausrichtung der zwei Fahrzeuge relativ zum Kraftfahrzeug bzw. relativ zueinander bestimmt wird. Dann kann die Parklücke nur unter der Voraussetzung als eine für den Parkvorgang des Kraftfahrzeugs geeignete Parklücke interpretiert werden, wenn die Ausrichtungen der zwei Fahrzeuge relativ zum eigenen Kraftfahrzeug zumindest mit einer vorbestimmten Genauigkeit gleich sind. Es werden somit Situationen vermieden, bei welchen eine Durchfahrt bzw. eine Fahrbahn zwischen zwei unterschiedlichen Parklückenreihen fälschlicherweise als eine Parklücke interpretiert wird.
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Wird die Parklücke mittels eines nach dem Echolaufzeitprinzip arbeitenden Abstandssensors des Parkassistenzsystems (etwa eines Ultraschallsensors), insbesondere während einer Vorbeifahrt des Kraftfahrzeugs an der Parklücke oder beim Eintauchen in die Parklücke, vermessen, so kann beim Aktivieren des Abstandssensors zur Vermessung der Parklücke gleichzeitig auch die Kamera zur Aufnahme des zumindest einen Bildes aktiviert werden. Die Kamera kann somit mit dem Abstandssensor synchronisiert werden.
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Als Kamera kann beispielsweise eine CCD-Kamera oder aber eine CMOS-Kamera eingesetzt werden.
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Die Kamera ist bevorzugt eine Video-Kamera, welche eine Vielzahl von einzelnen Bildern pro Sekunde aufnehmen kann.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Parkassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Kamera zum Aufnehmen eines Bildes eines eine Parklücke begrenzenden Fahrzeugs, sowie mit einer elektronischen Recheneinrichtung, welche anhand des Abbilds des Fahrzeugs eine Ausrichtung der Parklücke relativ zum Kraftfahrzeug bestimmt. Die Recheneinrichtung identifiziert in dem Bild ein vorgegebenes Objekt an dem abgebildeten Fahrzeug und stellt im Rahmen der Bestimmung der Ausrichtung anhand des identifizierten Objektes fest, ob die Parklücke eine Längsparklücke oder eine Querparklücke ist.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, umfasst ein erfindungsgemäßes Parkassistenzsystem.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Parkassistenzsystem sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug. Das Parkassistenzsystem ist also dazu ausgelegt, ein erfindungsgemäßes Verfahren oder eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens auszuführen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegeben Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand einzelner bevorzugter Ausführungsbeispiele, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einem Parkassistenzsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 in schematischer Darstellung eine Parksituation des Kraftfahrzeugs;
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3 in schematischer Darstellung ein weiteres Parkszenario des Kraftfahrzeugs; und
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4 und 5 weitere Parkszenarien.
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Ein in 1 dargestelltes Kraftfahrzeug 1 ist beispielsweise ein Personenkraftwagen. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Parkassistenzsystem 2, welches eine Fahrerassistenzeinrichtung ist und zum Unterstützen des Fahrers beim Parken ausgebildet ist. Das Parkassistenzsystem 2 kann beispielsweise ein vollautomatisches oder aber ein semi-autonomes Parksystem sein.
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Das Parkassistenzsystem 2 umfasst eine elektronische Recheneinrichtung bzw. Steuereinrichtung 3, wie auch zwei Ultraschallsensoren 4, 5, welche an einander gegenüberliegenden Seitenflanken des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sind. Die Ultraschallsensoren 4, 5 können beispielsweise in jeweiligen Randbereichen eines vorderen Stoßfängers 6 angeordnet sein. Die Haupterfassungsrichtung der Ultraschallsensoren 4, 5 bzw. die jeweilige Sensorachse verläuft dabei vorzugsweise entlang einer Fahrzeugquerachse y bzw. senkrecht zur Fahrzeuglängsachse x. Dies bedeutet, dass die Ultraschallsensoren 4, 5 die jeweiligen Umgebungsbereiche seitlich neben dem Kraftfahrzeug 1 erfassen.
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Zum Parkassistenzsystem 2 gehören auch Kameras 7, 8, 9, 10, welche an dem Kraftfahrzeug 1 verteilt angeordnet sind. Die Anzahl sowie die Anordnung der Kameras 7 bis 9 sind in 1 lediglich beispielhaft dargestellt und kann je nach Ausführungsform variieren. Beispielsweise ist eine Kamera 7 am vorderen Stoßfänger 6 oder aber hinter der Windschutzscheibe angeordnet. Eine Kamera 8 ist z. B. am hinteren Stoßfänger 11 angeordnet; sie kann aber auch hinter der Heckscheibe angeordnet sein. Die seitlichen Kameras 9, 10 sind beispielsweise in die jeweiligen Außenspiegel integriert.
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Die Kameras 7 bis 10 können beispielsweise Kameras eines im Kraftfahrzeug 1 ohnehin vorhandenen Kamerasystems sein, mittels welchem z. B. das sogenannte „Bird Eye View” erzeugt und auf einem Display dargestellt wird. Dieses Bild zeigt das Kraftfahrzeug 1 sowie seine Umgebung aus einer Vogelperspektive.
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Die Kameras 7 bis 10 können also insgesamt multifunktional ausgebildet sein und für unterschiedliche Zwecke, nämlich im Allgemeinen für zumindest zwei Funktionalitäten, eingesetzt werden.
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Die Kameras 7 bis 10 sind z. B. Fischaugenkameras, welche einen relativ großen Öffnungswinkel von beispielsweise 180° aufweisen können. Sie sind insbesondere Video-Kameras, nämlich beispielsweise CCD-Kameras oder aber CMOS-Kameras.
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Neben den dargestellten Ultraschallsensoren 4, 5 können auch weitere Ultraschallsensoren an den Stoßfängern 6, 11 vorgesehen sein, wie dies bereits bekannt ist. Diese zusätzlichen Ultraschallsensoren dienen dann zur Messung der Abstände zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und in seiner Umgebung befindlicher Hindernisse.
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Die Kameras 7 bis 10 sowie die Ultraschallsensoren 4, 5 sind alle mit der Recheneinrichtung 3 elektrisch gekoppelt. Anhand der Messwerte der Ultraschallsensoren 4, 5 sowie anhand der Bilder zumindest einer der Kameras 7 bis 10 kann die Recheneinrichtung 3 eine Parklücke detektieren und eine geeignete Parkbahn berechnen, welche das Kraftfahrzeug 1 zu einer Endposition in der Parklücke führt. Dann kann die Recheneinrichtung 3 einen automatischen oder aber halbautomatischen Parkvorgang durchführen, indem sie eine Lenkvorrichtung 12 und/oder eine Antriebseinrichtung 13 und/oder ein Bremssystem 14 des Kraftfahrzeugs 1 automatisch betätigt. Die Recheneinrichtung 3 kann also die Längsführung und/oder die Querführung des Kraftfahrzeugs 1 entlang der berechneten Parkbahn automatisch übernehmen.
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Die Vermessung von Parklücken erfolgt vorzugsweise während einer Vorbeifahrt des Kraftfahrzeugs an einer potentiellen Parklücke. Eine solche Situation ist beispielsweise in 2 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 (durchgezogene Linie) fährt dabei auf einer Straße 15 in Fahrtrichtung 16 englang einer Reihe von Querparklücken 17 vorbei. Zwei Parklücken 18, 19, welche sich nebeneinander befinden, sind frei. Die Parklücke 18 ist auf der gegenüberliegenden Seite durch ein Fahrzeug 20 unmittelbar begrenzt, während die Parklücke 19 andererseits durch ein Fahrzeug 21 unmittelbar begrenzt ist. Neben dem Fahrzeug 21 befindet sich ein weiteres Fahrzeug 22. Das Beispiel gemäß 2 ist jedoch nicht auf eine Vorbeifahrt an den Parklücken 18, 19 beschränkt. Das Kraftfahrzeug 1 kann auch direkt in die Parklücken 18, 19 eintauchen und sich somit direkt in die Parklücken 18, 19 hinein bewegen, wie dies in 2 anhand der gestrichelten Darstellung des Kraftfahrzeugs 1 schematisch gezeigt ist.
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Das Fahrzeug 1 wird also an den beiden freien Parklücken 18, 19 vorbeibewegt oder in die Parklücken eingetaucht, und der Ultraschallsensor 4 misst die Abstände zu den seitlichen Hindernissen, nämlich zu dem Fahrzeug 20 und gegebenenfalls auch zu den Fahrzeugen 21 und 22. Anhand des zeitlichen Verlaufs der Messwerte erkennt die Recheneinrichtung 3, dass neben des Fahrzeugs 20 bzw. zwischen den Fahrzeugen 20, 21 eine Parklücke vorhanden ist, deren Breite etwa der Länge des Kraftfahrzeugs 1 entspricht. Die Recheneinrichtung 3 kann jedoch zunächst nicht genau einschätzen, ob es sich bei den Parklücken 18, 19 um eine einzige, parallel zur Straße 15 angeordnete Längsparklücke oder aber um zwei Querparklücken handelt. Um diese Parklücken 18, 19 zu klassifizieren und zwischen Längsparklücken einerseits sowie Querparklücken andererseits unterscheiden zu können, verarbeitet die Recheneinrichtung 3 die Bilder zumindest einer der Kameras 7 bis 10, und im Ausführungsbeispiel gemäß 2 beispielsweise die Bilder der Kamera 10, welche in den rechten Außenspiegel integriert ist.
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In dem in 2 dargestellten Beispiel nimmt die Kamera 10 beispielsweise in der in 2 gezeigten Position des Kraftfahrzeugs 1 ein Bild des Umgebungsbereiches auf der rechten Seite des Kraftfahrzeugs 1 auf. Dieses Bild wird nun durch die Recheneinrichtung 3 verarbeitet. In diesem Bild ist dann die Frontseite des Fahrzeugs 20 abgebildet. Die Recheneinrichtung 3 identifiziert nun anhand einer Mustererkennung beispielsweise das Nummernschild des Kraftfahrzeugs 20. Alleine das Erkennen dieses Nummernschildes des Fahrzeugs 20 stellt bereits einen Hinweis darauf dar, dass die Fahrzeuge 20, 21, 22 in Querparklücken eingeparkt sind und die Parklücken 18, 19 Querparklücken sind. Im einfachsten Fall kann somit die Recheneinrichtung 3 die Parklücken 18, 19 als Querparklücken interpretieren, falls in dem Abbild des Fahrzeugs 20 ein Nummernschild identifiziert wird. Würde hingegen ein Radkasten oder aber ein Rad identifiziert werden, würde dies einen Hinweis darauf darstellen, dass es sich um eine Längsparklücke handelt.
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Die Recheneinrichtung 13 kann jedoch auch eine Plausibilisierung vornehmen. Sie kann eine Ausrichtung des Abbilds des Nummernschildes im Bild bestimmen, also einen Winkel zwischen einer Kante des Nummernschildes und einem Rand des Bildes. Aus dieser Ausrichtung des Nummernschildes im Bild kann die Recheneinrichtung 3 dann auf die Ausrichtung des Fahrzeugs 20 relativ zum Kraftfahrzeug 1 zurückschließen und folglich auch auf die Ausrichtung der Parklücken 18, 19. Es wird dabei angenommen, dass die Parklücken 18, 19 parallel zu den benachbarten Fahrzeugen 20, 21 orientiert sind.
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Des Weiteren kann die Recheneinrichtung 3 anhand einer während der Vorbeifahrt des Kraftfahrzeugs 1 aufgenommenen Abfolge von einzelnen Bildern ein 3D-Modell zumindest des frontalen Bereiches des Fahrzeugs 20 gewinnen. Ein solches 3D-Modell ermöglicht es dann, einen genauen Ausrichtungswinkel des Fahrzeugs 20 relativ zum Kraftfahrzeug 1 und folglich auch einen genauen Ausrichtungswinkel der Parklücken 18, 19 relativ zum Kraftfahrzeug 1 zu bestimmen. Zu diesem Zwecke können auch die Messwerte des Ultraschallsensors 4 herangezogen werden.
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Anhand der Messwerte des Ultraschallsensors 4 sowie anhand der Bilder der Kamera 10 kann die Recheneinrichtung 3 also insgesamt die Ausrichtung sowie die aktuelle Position der Parklücke 18 sowie der Parklücke 19 bestimmen. Sind diese Parameter bekannt, kann die Recheneinrichtung 3 eine Parkbahn berechnen, entlang welcher das Kraftfahrzeug 1 in einer der beiden Parklücken 18, 19 quer zur Straße 15 eingeparkt wird.
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Eine weitere Situation ist in 3 dargestellt. Hier befindet sich das Kraftfahrzeug 1 auf einem Parkplatz bzw. Parkplatzgelände 23 mit einer Vielzahl von verschiedensten Parklücken. Auf dem Parkplatzgelände 23 ist eine Fahrbahn bzw. Durchfahrt 24 vorgesehen, welche nicht zum Einparken vorgesehen ist, sondern zum Durchfahren dient. Die Fahrbahn 24 führt zwischen zwei Reihen von Querparklücken 25, 26 und biegt dann gemäß der Pfeildarstellung 27 rechts ab. Sie führt dann neben einer weiteren Reihe 28 von Parklücken, welche senkrecht zu den Parklücken 25, 26 orientiert sind.
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Eine Lücke 29 zwischen einem in der Reihe 26 geparkten Fahrzeug 30 einerseits und einem in der Reihe 28 stehenden Fahrzeug 31 andererseits könnte nun als eine mögliche bzw. potentielle Parklücke interpretiert werden, obwohl es sich um keine geeignete Parklücke handelt. Um eine solche Interpretation zu vermeiden, kann die Recheneinrichtung 3 anhand der Bilder – beispielsweise der Kamera 7 – nun die Orientierung der beiden Fahrzeuge 30, 31 relativ zueinander bzw. relativ zum Kraftfahrzeug 1 bestimmen. Erkennt die Recheneinrichtung 3, dass die Fahrzeuge 30, 31 quer zueinander orientiert sind, so wird die Erkennung der Lücke 29 als geeignete Parklücke ausgeschlossen. Im Allgemeinen kann vorgesehen sein, dass die Recheneinrichtung 3 eine Parklücke als eine geeignete Parklücke interpretiert, wenn die diese Parklücke unmittelbar begrenzenden Fahrzeuge eine gleiche Ausrichtung bezüglich des eigenen Kraftfahrzeugs 1 aufweisen bzw. parallel zueinander angeordnet sind. Eine solche geeignete Parklücke 32 ist in 3 beispielsweise zwischen dem Fahrzeug 31 und einem weiteren Fahrzeug 33 vorhanden.
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Eine weitere Situation ist in 4 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 bewegt sich auf einer Straße 34 in Pfeilrichtung 35 an einer Reihe von Querparklücken 36 vorbei, welche Schrägparklücken sind. Diese Parklücken 36 sind unter einem Winkel von etwa 70° relativ zur Straße 34 orientiert. Eine Parklücke 37 befindet sich zwischen zwei Fahrzeugen 38, 39. Das Kraftfahrzeug 1 fährt an dieser Parklücke 37 vorbei, und der Ultraschallsensor 5 misst die Abstände zu den Fahrzeugen 38, 39. Die Recheneinrichtung 3 misst die Ausdehnung der Parklücke 37 in Fahrtrichtung anhand der Messwerte des Ultraschallsensors 5, kann jedoch die genaue Ausrichtung der Parklücke 37 alleine anhand der Messwerte des Ultraschallsensors 5 nicht bestimmen. Hier wird wiederum beispielsweise ein 3D-Modell der Fahrzeuge 38, 39 oder zumindest eines Bereiches der Fahrzeuge 38, 39 anhand einer zeitlichen Abfolge von Bildern der Kamera 9 gewonnen. Die Recheneinrichtung 3 bestimmt dann die genaue Orientierung bzw. den Ausrichtungswinkel der Parklücke 37 relativ zum Kraftfahrzeug 1 anhand des 3D-Modells.
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Ein ähnliches Parkszenario ist in 5 dargestellt, wobei sich das Kraftfahrzeug 1 nun in einer entgegengesetzten Fahrtrichtung 35 auf einer Einbahnstraße 34 bewegt. Auch die Parklücke 37 ist eine Schrägparklücke, deren Längsachse 40 unter einem Winkel α von beispielsweise 70° zur Straße 34 orientiert ist. Auch hier wird die Orientierung und somit der genaue Ausrichtungswinkel der Parklücke 37 anhand eines 3D-Modells zumindest eines Frontbereiches des Fahrzeugs 38 und/oder anhand einer Ausrichtung des Nummernschildes im Bild bestimmt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2093129 A2 [0005]
- DE 102010041902 A1 [0006]
