DE102014209213B4

DE102014209213B4 - Parkassistenzsystem und -verfahren für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102014209213B4
Application number: DE102014209213.2A
Authority: DE
Inventors: Seong Soo Lee
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2013-11-21
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2020-09-03
Anticipated expiration: 2034-05-16
Also published as: CN104648387A; US20150142267A1; US20160059890A1; US9393999B2; US9187125B2; KR101498973B1; CN104648387B; DE102014209213A1

Abstract

System zur Parkunterstützung für ein Fahrzeug (V), mit:einer Bildzusammensetzungseinheit (110), die zum Erzeugen eines zusammengesetzten Bildes in Form einer Draufsicht oder einer Rundum-Ansicht konfiguriert ist;einer Parklinienerkennungseinheit (120), die zum Erkennen einer Parklinie (L) durch Bildverarbeitung des zusammengesetzten Bildes konfiguriert ist;einer Abstands- und Neigungsberechnungseinheit (130), die zum Berechnen des Abstands und der Neigung (Winkel) zwischen der erkannten Parklinie (L) und dem Fahrzeug (V) konfiguriert ist; undeiner Bewegungswegerzeugungseinheit (140), die zur Erzeugung eines Bewegungswegs konfiguriert ist, um das Fahrzeug (V) an einer Ausgangsposition zu positionieren, wobei die Ausgangsposition als die Position bestimmt ist, in welcher die erkannte Parklinie (L) parallel zu der Längsmittelachse des Fahrzeugs (V) verläuft, und die erkannte Parklinie (L) und das Fahrzeug (V) voneinander um einen vorbestimmten Abstand entfernt sind, wobei die Parklinienerkennungseinheit (120) mehrere Abschnitte (S) in dem zusammengesetzten Bild erstellt und für jeden der Abschnitte (S) mehrere charakteristische Punkte (P) durch das in horizontaler Richtung erfolgende Untersuchen des zusammengesetzten Bildes extrahiert.

Description

Verweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität der Koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2013-0141998 , die am 21. November 2013 beim Koreanischen Patentamt eingereicht wurde und deren Inhalt durch Bezugnahme in seiner Gänze Teil des Gegenstands der vorliegenden Anmeldung ist.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Parkassistenzsystem und ein entsprechendes Verfahren für ein Fahrzeug, und insbesondere ein Parkassistenzsystem und ein entsprechendes Verfahren für ein Fahrzeug, welche die Benutzung des Lenkrades durch den Bediener während des Parkens eines Fahrzeugs führen und unterstützen.
Hintergrund der Erfindung
Ein Parkassistenzsystem, bei welchem es sich um ein System handelt, das einen Fahrer zum Zweck des leichteren und bequemeren Parkens eines Fahrzeugs unterstützt, erkennt einen Parkplatz mittels eines in dem Fahrzeug angebrachten Sensors, berechnet einen optimalen Weg, auf welchem das Fahrzeug in dem erkannten Parkplatz eingeparkt werden kann, und steuert automatisch das Lenkrad oder unterstützt die Lenkradbetätigung des Fahrers durch ein audio-visuelles Verfahren.
Ein Beispiel für ein Parkassistenzsystem ist ein Parkassistenzsystem, das auf einem Ultraschallwellensensor basiert, wobei das auf einem Ultraschallwellensensor basierende Parkassistenzsystem ein in der Umgebung befindliches Hindernis und einen Parkplatz mittels des Ultraschallwellensensors erkennt und einen Bewegungsweg für das Fahrzeug generiert. Wenn jedoch kein Hindernis vorhanden ist, besteht der Nachteil, dass es für das auf einem Ultraschallwellensensor basierende Parkassistenzsystem schwierig ist, einen Parkplatz zu erkennen, und das auf einem Ultraschallwellensensor basierende Parkassistenzsystem wird ferner durch die Anordnung eines Hindernisses in Bezug auf einen Parkplatz beeinflusst (beispielsweise, wenn ein nahegelegenes Fahrzeug in Bezug auf eine Parklinie versetzt geparkt ist), und daher wurde in jüngerer Zeit ein Parkassistenzsystem angedacht, das auf einem Kamerabild basiert.
EP 1 270 367 A1 offenbart ein derartiges System, bei dem eine Ausrichtung des Fahrzeugs anhand anderer geparkter Fahrzeuge erfolgt.
Auch wenn das Parkassistenzsystem auf einem Ultraschallwellensensor, einer Kamera und dergleichen basiert, muss für einen effektiven Erkennungsbereich und für die Erkennung eines genauen Parkraums jedoch ein Fahrzeug an einer geeigneten Position in einem Parkplatz und dergleichen angeordnet sein. Das heißt, wenn das System an einer Position verwendet wird, die zu weit von einer Parklinie oder einem Parkplatz entfernt ist, befindet sich das System außerhalb des effektiven Erkennungsbereichs oder hat eine verringerte Erkennungsgenauigkeit, so dass es schwierig ist, einen Parkplatz zuverlässig zu erkennen und das Parken zu führen. Das genannte Problem bewirkt den Nachteil, dass das System nicht eingesetzt wird oder die Erkennungsleistung sich verschlechtert, obwohl ein Benutzer, der an die Verwendung des Parkassistenzsystems nicht gewöhnt ist, sich nahe an eine Parklinie annähert.
Aus DE 10 2011 116 169 A1 ist ein System zum autonomen Fahren bekannt, bei dem ein Fahrzeug automatisch eine Parklücke sucht und einparkt.
Überblick über die Erfindung
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, ein Parkassistenzsystem und ein entsprechendes Verfahren für ein Fahrzeug zu schaffen, durch welche eine zuverlässigere Erkennung eines Parkplatzes und ein Führen des Parkvorgangs ermöglicht ist, und ferner der Komfort eines Benutzers verbessert ist.
Ein exemplarisches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sieht ein Parkassistenzsystem für ein Fahrzeug vor, wobei das System aufweist: eine Bildzusammensetzungseinheit, die zum Erzeugen eines zusammengesetzten Bildes in Form einer Draufsicht oder einer Rundum-Ansicht konfiguriert ist; eine Parklinienerkennungseinheit, die zum Erkennen einer Parklinie durch Bildverarbeitung des zusammengesetzten Bildes konfiguriert ist; eine Abstands- und Neigungsberechnungseinheit, die zum Berechnen des Abstands und der Neigung (Winkel) zwischen der erkannten Parklinie und dem Fahrzeug konfiguriert ist; und eine Bewegungswegerzeugungseinheit, die zur Erzeugung eines Bewegungswegs konfiguriert ist, um das Fahrzeug an einer Ausgangsposition anzuordnen, wobei die Ausgangsposition als die Position bestimmt ist, in welcher die erkannte Parklinie parallel zu der Längsmittelachse des Fahrzeugs verläuft, und die erkannte Parklinie und das Fahrzeug voneinander um einen vorbestimmten Abstand entfernt sind.
Ein anderes exemplarisches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sieht ein Parkassistenzverfahren für ein Fahrzeug vor, wobei das Verfahren aufweist: eine Operation zum Erhalten eines zusammengesetzten Bildes, wobei ein zusammengesetztes Bild in Form einer Draufsicht oder einer Rundum-Ansicht aus einem von mehreren Kameras aufgenommenen Bild erzeugt wird; eine Parklinienerkennungsoperation zum Erkennen einer Parklinie auf der Grundlage des zusammengesetzte Bildes; eine Abstands- und Neigungsberechnungsoperation zum Berechnen des Abstands und der Neigung (Winkel) zwischen der erkannten Parklinie und dem Fahrzeug; eine Bewegungswegerzeugungsoperation zum Erzeugen eines Bewegungswegs zum Anordnen des Fahrzeugs an einer Ausgangsposition, wobei die Ausgangsposition unter Berücksichtigung eines effektiven Erkennungsbereichs oder der Erkennungsgenauigkeit eines Ultraschallwellensensor oder einer Kamera, die in dem Fahrzeug angebracht sind, bestimmt wird; und eine Bewegungsassistenzoperation zum Steuern der Betätigung des Lenkrades des Fahrzeugs entsprechend dem erzeugten Bewegungsweg oder zum Führen der Benutzerbetätigung des Lenkrades durch eine audio-visuelle Einrichtung.
Nach dem Parkassistenzsystem und dem entsprechenden Verfahren gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann das Fahrzeug unter Berücksichtigung eines effektiven Erkennungsbereichs oder der Erkennungsgenauigkeit des Ultraschallwellensensors oder dergleichen zu einer vorbestimmten Ausgangsposition bewegt und dort angeordnet werden. Dementsprechend ist es möglich, einen Parkplatz genauer und zuverlässiger zu erkennen.
Das Parkassistenzsystem und das entsprechende Verfahren gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung können die Bewegung eines Fahrzeugs automatisch steuern oder die Bewegung des Fahrzeugs für einen Benutzer von einer Ausgangsphase an führen, bevor ein Parkplatz erkannt wird, wodurch der Benutzer die Parkunterstützung oder -führung leichter und bequemer erhalten kann.
Figurenliste

1 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Parkassistenzsystems für ein Fahrzeug nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels für einen Vorgang des Erkennens einer Parklinie durch eine in 1 dargestellte Parklinienerkennungseinheit.
3 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels für das Berechnen eines Abstands und einer Neigung zwischen einer Parklinie und einem Fahrzeug durch eine in 1 dargestellte Abstands- und Neigungsberechnungseinheit.
4 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels für ein Verfahren zur Erzeugung eines Bewegungswegs durch eine in 1 dargestellte Bewegungswegerzeugungseinheit.
5 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Parkassistenzverfahrens für ein Fahrzeug nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. Die nachfolgenden exemplarischen Ausführungsbeispiele dienen jedoch lediglich dem Verständnis der vorliegenden Erfindung, und der Rahmen der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die folgenden exemplarischen Ausführungsbeispiele beschränkt. Ferner dienen die nachfolgenden exemplarischen Ausführungsbeispiele der umfassenderen Beschreibung der vorliegenden Erfindung für den Fachmann auf diesem Gebiet, und detaillierte Beschreibungen von allgemein bekannten Merkmalen, welche die Klarheit der technischen Aussage der vorliegenden Erfindung unnötig beeinträchtigen würden, entfallen hierin.
1 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Parkassistenzsystems für ein Fahrzeug nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 dargestellt, kann ein Parkassistenzsystem für ein Fahrzeug (im Folgenden als „Parkassistenzsystem 100“ bezeichnet) nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Bildzusammensetzungseinheit 110, eine Parklinienerkennungseinheit 120, eine Abstands- und Neigungsberechnungseinheit 130, eine Bewegungswegerzeugungseinheit 140 und eine Bewegungsassistenzeinheit 150.
Im Allgemeinen kann das Parkassistenzsystem 100 nach dem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Fahrzeug an einer Ausgangsposition anordnen oder zu dieser führen, an welcher ein Parkplatz unter Berücksichtigung eines effektiven Erkennungsbereichs oder der Erkennungsgenauigkeit einer Kamera, eines Ultraschallwellensensors und dergleichen in geeigneter Weise erkannt werden kann. Das heißt, dass das Parkassistenzsystem 100 nach dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel von einer Ausgangsphase an, in welcher die Erkennung des Parkplatzes beginnt, hinsichtlich der Position oder der Orientierung bewegen und führen kann, wodurch der Parkplatz genauer erkannt und der Benutzerkomfort gesteigert wird.
Die Bildzusammensetzungseinheit 110 kann ein Bildsignal von einer Kamera C erhalten und ein zusammengesetztes Bild in Form einer Draufsicht oder einer Rundum-Ansicht aus dem erhaltenen Bildsignal erzeugen. Das zusammengesetzte Bild in Form einer Draufsicht oder einer Rundum-Ansicht kann ein ebenes Bild der vorderen, der hinteren, der linken und der rechten Seite des Fahrzeugs sein, welches von einer vorbestimmten Position auf der Oberseite des Fahrzeugs aus gesehen sind. Die Erzeugung des zusammengesetzten Bildes ist auf diesem technischen Gebiet aus einem Rundumsicht-Beobachtungssystem bekannt.
Die Parklinienerkennungseinheit 120 kann eine Parklinie anhand des von der Bildzusammensetzungseinheit 110 zusammengesetzten Bildes erkennen. Das heißt, dass die Parklinienerkennungseinheit 110 eine interessierende Parklinie anhand des zusammengesetzten Bildes mittels eines Bildverarbeitungsprozesses erkennt.
2 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels für einen Vorgang des Erkennens einer Parklinie durch eine in 1 dargestellte Parklinienerkennungseinheit.
Die 2B und 2C zeigen Konturlinienbilder des zusammengesetzten Bildes, und die Licht- und Schattenbereiche sind umgekehrt und zur einfacheren Beschreibung dargestellt (das heißt, dass in schwarzer Farbe dargestellte Linien in den 2B und 2C Linien sind, die in einem tatsächlichen Konturlinienbild hell (weiß) sind, und der in weißer Farbe dargestellte Hintergrund ist ein im tatsächlichen Konturlinienbild dunkel (schwarz) dargestellter Bereich).
Bezug nehmend auf die 2A und 2B, kann die Parklinienerkennungseinheit 120 zunächst einen Kandidatenpunkt Q mit einem Helligkeitsmuster einer Parklinie L aus dem gelieferten zusammengesetzten Bild extrahieren.
Insbesondere kann die Parklinienerkennungseinheit 120 mehrere Abschnitte S für die Suche nach charakteristischen Punkten P in dem zusammengesetzten Bild auswählen. Ferner kann die Parklinienerkennungseinheit 120 ein Konturlinienbild (siehe 2B) aus dem zusammengesetzten Bild erzeugen und die mehreren charakteristischen Punkte P aus dem erzeugten Konturlinienbild extrahieren, indem sie das Konturlinienbild in horizontaler Richtung in jedem Abschnitt S untersucht. Punkte mit einem relativ großen Licht- und Schatten-Gradienten können als die jeweiligen charakteristischen Punkte P mittels der horizontal gerichteten Untersuchung jedes Abschnitts S extrahiert werden.
Die Parklinienerkennungseinheit 120 kann einige charakteristische Punkte P, welche das Helligkeitsmuster der Parklinie L aufweisen, unter den mehreren charakteristischen Punkten P auswählen und eine Kombination der Kandidatenpunkte Q der Parklinie L erzeugen. Da die Parklinie L im Allgemeinen durch eine helle Farbe angezeigt ist, beispielsweise weiß oder gelb, können einige charakteristische Punkte P, welche bei der horizontal gerichteten Untersuchung jedes Abschnitts S ein Helligkeitsmuster in der Abfolge dunkel, hell und dunkel zeigen, als die Kandidatenpunkte Q der Parklinie L ausgewählt werden.
Wie in den 2C bis 2E dargestellt, kann die Parklinienerkennungseinheit 120 eine endgültige Parklinie L aus den mehreren gewählten Kandidatenpunkten Q durch einen Linieneignungsvorgang wählen oder erkennen. Insbesondere kann die Parklinienerkennungseinheit 120 Linienkomponenten R1, R2 und R3 extrahieren, indem sie auf der Basis der gewählten Kandidatenpunkte Q eine Untersuchung über 360° durchführt. Ferner kann die Parklinienerkennungseinheit 120 eine Linienkomponente, welche durch die mehreren Kandidatenpunkte Q verläuft, unter den extrahierten Linienkomponenten R1, R2 und R3 als die endgültige Parklinie L wählen oder erkennen, wie in 2E dargestellt.
Erneut Bezug nehmend auf 1, kann die Abstands- und Neigungsberechnungseinheit 130 für die von der Parklinienerkennungseinheit 120 erkannte Parklinie den Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Parklinie und die Neigung (Winkel) zwischen dem Fahrzeug und der Parklinie berechnen.
3 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels für das Berechnen eines Abstands und einer Neigung zwischen einer Parklinie und einem Fahrzeug durch eine in 1 dargestellte Abstands- und Neigungsberechnungseinheit.
Bezug nehmend auf 3, kann die Abstands- und Neigungsberechnungseinheit 130 einen Abstand d zwischen der erkannten Parklinie L und einem Fahrzeug V berechnen. Beispielsweise kann die Abstands- und Neigungsberechnungseinheit 130 den Abstand d zwischen der Parklinie L und dem Fahrzeug V in einem Bildkoordinatensystem basierend auf dem zusammengesetzten Bild und der erkannten Parklinie L berechnen, und den Abstand d zwischen der Parklinie L und dem Fahrzeug V durch ein Verfahren des Umwandelns des Abstands d in dem Bildkoordinatensystem in einen Abstand in einem Weltkoordinatensystem berechnen.
Die Abstands- und Neigungsberechnungseinheit 130 kann den Abstand d zwischen dem Fahrzeug V und der Parklinie L nach Bedarf an mehreren Punkten berechnen. In diesem Fall kann jeder Punkt für das Berechnen des Abstands d unter Berücksichtigung der Anbringungsposition eines Ultraschallwellensensors B des Fahrzeugs V bestimmt werden. Sind die Ultraschallwellensensoren B beispielsweise an der Vorder- und der Rückseite des Fahrzeugs angebracht, wie in 3 dargestellt, so kann die Abstands- und Neigungsberechnungseinheit 130 den Abstand d zwischen dem Fahrzeug V und der Parklinie L, an dem Punkt berechnen, an welchem ein jeweiliger Ultraschallwellensensor B angebracht ist. Andererseits kann, auch wenn dies nicht dargestellt ist, jeder Punkt für die Berechnung des Abstands d unter Berücksichtigung der Anbringungsposition einer Kamera an einem Fahrzeug bestimmt werden. Dies dient dem Zweck des Positionierens des Fahrzeugs V an einer Ausgangsposition, an welcher jeder Ultraschallwellensensor B oder die Kamera den Parkplatz und dergleichen in geeigneter Weise erkennen kann, während des Parkassistenzvorgangs oder des Führens mittels des Ultraschallwellensensors B oder der Kamera.
Währenddessen kann die Abstands- und Neigungsberechnungseinheit 130 die Neigung θ zwischen der erkannten Parklinie L und dem Fahrzeug V berechnen. Die Neigung θ kann durch einen Winkel zwischen der Längsmittelachse M des Fahrzeugs V und der erkannten Parklinie L berechnet werden.
Erneut Bezug nehmend auf 1, kann die Bewegungswegerzeugungseinheit 140 einen Bewegungsweg erzeugen, um das Fahrzeug auf der Basis der durch die Parklinienerkennungseinheit 120 erkannten Parklinie und des Abstands und der Neigung, welche durch die Abstands- und Neigungsberechnungseinheit 130 berechnet wurden, an der geeigneten Ausgangsposition zu positionieren.
In diesem Fall kann die Bewegungswegerzeugungseinheit 140 den Bewegungsweg des Fahrzeugs unter der Bedingung erzeugen, dass der Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Parklinie einem vorbestimmten Abstand angenähert ist, und dass die Neigung zwischen dem Fahrzeug und der Parklinie 0° beträgt (oder das Fahrzeug sich parallel zur Parklinie befindet). Ferner kann als die Ausgangsposition eine Position bestimmt werden, an welcher der geeignete Parkplatz unter Berücksichtigung des effektiven Erkennungsbereichs oder der Erkennungsgenauigkeit der Kamera, des Ultraschallwellensensors und dergleichen erkannt werden kann.
4 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels für ein Verfahren zur Erzeugung eines Bewegungswegs durch eine in 1 dargestellte Bewegungswegerzeugungseinheit.
Bezug nehmend auf 4, kann die Bewegungswegerzeugungseinheit 140 einen Bewegungsweg des Fahrzeugs V derart erzeugen, dass sich der Abstand d zwischen dem Fahrzeug V und der Parklinie L einem vorbestimmten Abstand d0 annähert. In diesem Fall kann der vorbestimmte Abstand d0 unter Berücksichtigung des effektiven Erkennungsbereichs oder der Erkennungsgenauigkeit des Ultraschallwellensensors B oder der (nicht dargestellten) Kamera, welche in dem Fahrzeug V angebracht sind, bestimmt werden.
Die Bewegungswegerzeugungseinheit 140 kann den Bewegungsweg des Fahrzeugs V derart erzeugen, dass die Neigung θ zwischen der Längsmittelachse M des Fahrzeugs V und der Parklinie L 0° beträgt. Das heißt, dass die Bewegungswegerzeugungseinheit 140 den Bewegungsweg des Fahrzeugs V derart erzeugen kann, dass das Fahrzeug V und die Parklinie L parallel zueinander angeordnet sind.
Infolgedessen kann die Bewegungswegerzeugungseinheit 140 den Bewegungsweg erzeugen, um das Fahrzeug V an der Ausgangsposition zu positionieren. Als die Ausgangsposition kann eine Position bestimmt werden, an welcher der Ultraschallwellensensor B oder die Kamera, welche in dem Fahrzeug V angebracht sind, den Parkplatz und dergleichen innerhalb des effektiven Erkennungsbereichs oder mit der Erkennungsgenauigkeit eines Referenzlevels oder höher erkennen kann.
Währenddessen wird der Bewegungsweg basierend auf einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs V in 4 erzeugt, wobei dies jedoch nicht darauf beschränkt ist und die Bewegungswegerzeugungseinheit 140 den Bewegungsweg je nach Bedarf auch basierend auf einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs V erzeugen kann.
Erneut Bezug nehmend auf 1, unterstützt die Bewegungsassistenzeinheit 150 die Bewegung des Fahrzeugs entlang dem Bewegungsweg, der von der Bewegungswegerzzeugungseinheit 140 erzeugt wurde. Das heißt, dass die Bewegungsassistenzeinheit 150 die Betätigung des Lenkrads steuern kann, so dass das Fahrzeug entlang dem Bewegungsweg in die genannte Ausgangsposition bewegt wird. Die Bewegungsassistenzeinheit 150 kann andererseits den Benutzer über eine audio-visuelle Einrichtung, wie, je nach Bedarf, eine Sprach- und eine Führungsnachricht, entlang dem Bewegungsweg des Fahrzeugs führen und die Betätigung des Lenkrades unterstützen, so dass das Fahrzeug an der geeigneten Ausgangsposition positioniert wird.
Währenddessen kann das Fahrzeug durch die Bewegungsassistenzeinheit 150 zu der genannten Ausgangsposition bewegt werden, und nachdem das Fahrzeug zu der Ausgangsposition bewegt wurde, kann der Parkplatz erkannt werden und der Parkvorgang kann durch den Ultraschallwellensensor oder die Kamera geführt werden. Der genannte Prozess kann von dem auf einem Ultraschallwellensensor basierenden Parkassistenzsystem oder dem auf einem Bild basierenden Parkassistenzsystem durchgeführt werden, welche auf diesem Gebiet hinlänglich bekannt sind. Jedoch kann das Parkassistenzsystem 100 nach dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel das Fahrzeug vor der Erkennung des Parkplatzes aus einem Ausgangszustand zu der geeigneten Ausgangsposition führen, um so den Parkplatz zuverlässiger zu erkennen und den Parkvorgang zu führen, wodurch sich das erfindungsgemäße System von dem aus dem Stand der Technik hinreichend bekannten Parkassistenzsystem unterscheidet.
Zur weiteren Beschreibung des Systems sei ausgeführt, dass bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Parkassistenzsystem, das Erkennen des Parkplatzes und das Führen des Parkvorgangs in einem Zustand beginnen, in welchem der Benutzer das Fahrzeug direkt in die Nähe der Parklinie fährt oder das Fahrzeug direkt in der Nähe der Parklinie positioniert. In diesem Fall ist die Ausgangsposition, an welcher die Erkennung des Parkplatzes und dergleichen beginnt, vollständig von der Handlung des Benutzers abhängig. Dementsprechend kann die Systemoperation in einem Zustand eingeleitet werden, in welchem die Parklinie und das Fahrzeug um einen vorbestimmten Abstand oder weiter voneinander beabstandet sind, oder das Fahrzeug in Bezug auf die Parklinie versetzt ist, und dies kann zu einer Abweichung von dem effektiven Erkennungsbereich des Ultraschallwellensensors oder der Kamera oder zu einer Verringerung der Erkennungsgenauigkeit führen. Insbesondere ein Benutzer, der an die Verwendung dieses Systems nicht gewöhnt ist, kann Schwierigkeiten damit haben, das Fahrzeug in einem geeigneten Abstand oder einer geeigneten Ausrichtung für den Betrieb des Systems zu positionieren, und dies führt zu einer unbequemen Verwendung.
Währenddessen kann das Parkassistenzsystem 100 nach dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel das Fahrzeug zu der geeigneten Ausgangsposition führen und dort positionieren, wenn das Fahrzeug in die Nähe der Parklinie bewegt wird, wodurch der Parkplatz problemloser erkannt oder der Parkvorgang problemloser geführt wird, und der Komfort für den Benutzer gesteigert wird.
5 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Parkassistenzverfahrens für ein Fahrzeug nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Das Parkassistenzverfahren für ein Fahrzeug nach dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel (im Folgenden als „Parkassistenzverfahren“ bezeichnet) kann durch das Parkassistenzsystem 100 nach dem genannten exemplarischen Ausführungsbeispiel implementiert werden.
Bezug nehmend auf 5 kann das Parkassistenzverfahren für ein Fahrzeug nach dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel (im Folgenden als „Parkassistenzverfahren“ bezeichnet) einen Schritt S110 des Erhaltens eines zusammengesetzten Bildes, einen Parklinienerkennungsschritt S120, einen Abstands- und Neigungsberechnungsschritt S130, einen Bewegungswegerzeugungsschritt S140 und einen Bewegungsassistenzschritt S150 aufweisen.
In dem Schritt S110 zum Erhalten eines zusammengesetzten Bildes kann ein zusammengesetztes Bild in Form einer Draufsicht oder einer Rundum-Ansicht erzeugt werden, indem durch die Kamera erhaltene Bilder des vor, hinter, rechts und links des Fahrzeugs gelegenen Bereichs zusammengesetzt werden. Der Schritt S110 des Erhaltens eines zusammengesetzten Bilds kann durch die genannte Bildzusammensetzungseinheit Bildkompositionseinheit 110 implementiert werden.
In dem Parklinienerkennungsschritt S120 kann eine Parklinie auf der Basis des erzeugten zusammengesetzten Bildes erkannt werden. Die Erkennung der Parklinie kann durch das Extrahieren von Kandidatenpunkten aus dem zusammengesetzten Bild, die ein Helligkeitsmuster der Parklinie aufweisen, und durch das Durchführen eines Linieneignungsprozesses erfolgen. Die Erkennung der Parklinie kann durch die genannte Parklinienerkennungseinheit 120 implementiert werden, und der detaillierte Prozess des Erkennens der Parklinie kann ähnlich dem in Verbindung mit 2 beschriebenen Prozess durchgeführt werden.
Währenddessen kann in dem Abstands- und Neigungsberechnungsschritt S130 ein Abstand und eine Neigung zwischen dem Fahrzeug und der Parklinie für die erkannte Parklinie berechnet werden. Der Abstand und die Neigung können durch einen Vorgang des Berechnens eines Abstands und einer Neigung in einem Bildkoordinatensystem und das anschließende Umwandeln des Abstands und der Neigung, welche in dem Bildkoordinatensystem berechnet wurden, in einen Abstand und eine Neigung in einem Weltkoordinatensystem berechnet werden. Das Berechnen des Abstands und der Neigung kann durch die in Zusammenhang mit 3 zuvor beschriebene Abstands- und Neigungsberechnungseinheit 130 implementiert werden.
In dem Bewegungswegerzeugungsschritt S140 kann ein Bewegungsweg zum Positionieren des Fahrzeugs an einer Ausgangsposition erzeugt werden. In diesem Fall kann die Ausgangsposition unter Berücksichtigung eines effektiven Erkennungsbereichs oder der Erkennungsgenauigkeit des Ultraschallwellensensors oder der Kamera, welche in dem Fahrzeug eingebaut sind, bestimmt werden. Der Bewegungsweg kann des Weiteren unter der Bedingung bestimmt werden, dass die Längsmittelachse des Fahrzeugs parallel zur Parklinie angeordnet ist, und der Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Parklinie einem vorbestimmten Abstand angenähert ist. Der Bewegungswegerzeugungsschritt S140 kann durch die in Zusammenhang mit 4 zuvor beschriebene Bewegungswegerzeugungseinheit 140 implementiert sein.
In dem Bewegungsassistenzschritt S150 kann ein Prozess des Bewegens des Fahrzeugs entlang dem erzeugten Bewegungsweg zu der Ausgangsposition durchgeführt werden. Der Bewegungsassistenzschritt S150 kann durch ein Verfahren zur automatischen Steuerung des Lenkrads entlang dem erzeugten Bewegungsweg oder ein Verfahren zur Führung der Benutzerbetätigung des Lenkrads durch ein audio-visuelles Verfahren durchgeführt werden, und kann durch die genannte Bewegungsassistenzeinheit 150 implementiert werden.
Wie zuvor beschrieben, kann durch das Parkassistenzsystem und das entsprechende Verfahren gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung das Fahrzeug unter Berücksichtigung des effektiven Erkennungsbereichs oder der Erkennungsgenauigkeit des Ultraschallwellensensors und dergleichen zu einer vorbestimmten Ausgangsposition bewegt und dort positioniert werden. Dementsprechend ist es möglich, einen Parkplatz genauer und zuverlässiger zu erkennen. Ferner können durch das Parkassistenzsystem und das entsprechende Verfahren gemäß den exemplarischen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die Bewegung des Fahrzeugs aus der Ausgangsposition automatisch steuern oder die Bewegung des Fahrzeugs durch den Benutzer führen, bevor ein Parkplatz erkannt wird, wodurch es dem Benutzer ermöglicht wird, eine Parkplatzassistenz oder die Führung leichter und bequemer zu erhalten.
Wie zuvor erwähnt, wurden exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben, jedoch ist für den Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung auf verschiedene Art modifiziert und geändert werden kann, ohne den durch die Ansprüche definierten Rahmen der vorliegenden Erfindung durch Hinzufügen, Verändern oder Weglassen von Bestandteilen zu verlassen, und dass die Modifikationen und Änderungen durch die Ansprüche der vorliegenden Erfindung abgedeckt sind.

Claims

System zur Parkunterstützung für ein Fahrzeug (V), mit: einer Bildzusammensetzungseinheit (110), die zum Erzeugen eines zusammengesetzten Bildes in Form einer Draufsicht oder einer Rundum-Ansicht konfiguriert ist; einer Parklinienerkennungseinheit (120), die zum Erkennen einer Parklinie (L) durch Bildverarbeitung des zusammengesetzten Bildes konfiguriert ist; einer Abstands- und Neigungsberechnungseinheit (130), die zum Berechnen des Abstands und der Neigung (Winkel) zwischen der erkannten Parklinie (L) und dem Fahrzeug (V) konfiguriert ist; und einer Bewegungswegerzeugungseinheit (140), die zur Erzeugung eines Bewegungswegs konfiguriert ist, um das Fahrzeug (V) an einer Ausgangsposition zu positionieren, wobei die Ausgangsposition als die Position bestimmt ist, in welcher die erkannte Parklinie (L) parallel zu der Längsmittelachse des Fahrzeugs (V) verläuft, und die erkannte Parklinie (L) und das Fahrzeug (V) voneinander um einen vorbestimmten Abstand entfernt sind, wobei die Parklinienerkennungseinheit (120) mehrere Abschnitte (S) in dem zusammengesetzten Bild erstellt und für jeden der Abschnitte (S) mehrere charakteristische Punkte (P) durch das in horizontaler Richtung erfolgende Untersuchen des zusammengesetzten Bildes extrahiert.
System nach Anspruch 1, ferner mit: einer Bewegungsassistenzeinheit (150), die derart konfiguriert ist, dass sie die Betätigung des Lenkrades des Fahrzeugs (V) entlang dem erzeugten Bewegungsweg steuert oder die Benutzerbetätigung des Lenkrades durch audio-visuelle Mittel führt.
System nach Anspruch 1, bei welchem ein Punkt, der einen Licht- und Schattengradienten mit einem vorbestimmten oder höheren Wert aufweist, aus einem Konturlinienbild des zusammengesetzten Bildes als ein jeweiliger charakteristischer Punkt (P) extrahiert wird.
System nach Anspruch 1, bei welchem die Parklinienerkennungseinheit unter den mehreren charakteristischen Punkten (P) mehrere Kandidatenpunkte (Q) auswählt, die ein Helligkeitsmuster der Parklinie (L) aufweisen.
System nach Anspruch 4, bei welchem das Helligkeitsmuster der Parklinie (L) sich in der Reihenfolge dunkel, hell und dunkel basierend auf jedem der Kandidatenpunkte (Q) während der in horizontaler Richtung erfolgenden Untersuchung des zusammengesetzten Bildes für jeden Abschnitt wiederholt.
System nach Anspruch 1, bei welchem die Parklinienerkennungseinheit die Parklinie (L) durch eine Linieneignung der mehreren Kandidatenpunkte (Q) erkennt, und die Linieneignung mehrere Linienkomponenten (R1, R2, R3) extrahiert, indem sie eine 360°-Untersuchung basierend auf jedem der Kandidatenpunkte (Q) durchführt und anschließend unter den mehreren Linienkomponenten (R1, R2, R3) eine Linienkomponente, die durch die mehreren Kandidatenpunkte (Q) verläuft, als die Parklinie (L) erkennt.
System nach Anspruch 1, bei welchem die Abstands- und Neigungsberechnungseinheit Abstände zwischen der erkannten Parklinie (L) und dem Fahrzeug an mehreren Punkten berechnet, und eine Position eines Ultraschallwellensensors (B) oder einer Kamera (C), welche in dem Fahrzeug (V) angebracht sind, als jeder der Punkte bestimmt ist.
System nach Anspruch 1, bei welchem die Ausgangsposition unter Berücksichtigung eines effektiven Erkennungsbereichs oder einer Erkennungsgenauigkeit eines Ultraschallwellensensors (B) oder einer Kamera (C), welche in dem Fahrzeug (V) angebracht sind, bestimmt ist.
Verfahren zur Parkunterstützung für ein Fahrzeug (V), mit: einem Schritt (S110) zum Erzeugen eines zusammengesetzten Bildes in Form einer Draufsicht oder einer Rundum-Ansicht aus einem von mehreren Kameras fotografierten Bild; einem Parklinienerkennungsschritt (S120) zum Erkennen einer Parklinie (L) auf der Grundlage des zusammengesetzten Bildes; einem Abstands- und Neigungsberechnungsschritt (S130) zum Berechnen des Abstands und der Neigung (Winkel) zwischen der erkannten Parklinie (L) und dem Fahrzeug (V); einem Bewegungswegerzeugungsschritt (S140) zum Erzeugen eines Bewegungswegs für das Positionieren des Fahrzeugs (V) an einer Ausgangsposition, wobei die Ausgangsposition unter Berücksichtigung eines effektiven Erkennungsbereichs oder der Erkennungsgenauigkeit eines Ultraschallwellensensor _(B) oder einer Kamera (C), die in dem Fahrzeug (V) angebracht sind, bestimmt wird; und einem Bewegungsassistenzschritt (S150) zum Steuern der Betätigung des Lenkrades des Fahrzeugs (V) entsprechend dem erzeugten Bewegungsweg oder zum Führen der Benutzerbetätigung des Lenkrades durch eine audio-visuelle Einrichtung wobei der Parklinienerkennungsschritt (S120) aufweist: einen Schritt des Bestimmens mehrerer Abschnitte (S) in dem zusammengesetzten Bild; und einen Schritt des Extrahierens mehrerer charakteristischer Punkte (P), von denen jeder einen Licht- und Schattengradienten mit einem vorbestimmten oder höheren Wert aufweist, indem jeder Abschnitt des zusammengesetzten Bildes in horizontaler Richtung untersucht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem der Parklinienerkennungsschritt (S120) einen Schritt des Wählens mehrerer Kandidatenpunkte (Q) mit einem Helligkeitsmuster der Parklinie (L) unter den mehreren charakteristischen Punkten (P) aufweist, und das Helligkeitsmuster der Parklinie (L) sich in der Reihenfolge dunkel, hell und dunkel basierend auf jedem der Kandidatenpunkte (Q) während der in horizontaler Richtung erfolgenden Untersuchung des zusammengesetzten Bildes für jeden Abschnitt wiederholt.
Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem der Parklinienerkennungsschritt (S120) aufweist: einen Schritt des Extrahierens mehrerer Linienkomponenten (R1, R2, R3) durch das Durchführen einer 360°-Untersuchung auf der Basis jedes der Kandidatenpunkte (Q); und einen Schritt des Erkennens einer durch die mehreren Kandidatenpunkte (Q) verlaufenden Linienkomponente unter den mehreren Linienkomponenten (R1, R2, R3) als die Parklinie (L).
Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem der Bewegungsweg unter der der Bedingung erzeugt wird, dass die erkannten Parklinie (L) parallel zu einer Längsmittelachse des Fahrzeugs (V) verläuft und die erkannte Parklinie (L) und das Fahrzeug voneinander um einen vorbestimmten Abstand beabstandet sind.
Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem bei dem Abstands- und Neigungsberechnungsschritt (S130) Abstände zwischen der erkannten Parklinie (L) und dem Fahrzeug (V) an mehreren Punkten berechnet werden und eine Position eines Ultraschallwellensensors oder einer Kamera, welche in dem Fahrzeug (V) angebracht sind, als jeder der Punkte bestimmt wird.