DE102014221851B4 - Verfahren zur Unterstützung eines Einparkvorganges sowie Parkassistenzvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Unterstützung eines Einparkvorganges eines Fahrzeuges, wobei die Identifizierung eines geeigneten Parkplatzes und/oder ein Manövriervorgang zum Manövrieren des Fahrzeuges auf einen Parkplatz basierend auf wenigstens einer ersten Abstandmessung unter Verwendung wenigstens eines an dem Fahrzeug (A) vorhandenen ersten Sensors (1a, 1b) unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ergebnisse der ersten Abstandsmessung zur Erhöhung der Genauigkeit der Unterstützung des Einparkvorganges mit Ergebnissen wenigstens einer zweiten Abstandsmessung verknüpft werden, wobei diese zweite Abstandsmessung unter Verwendung wenigstens eines an einem geparkten Fremdfahrzeug (B) vorhandenen zweiten Sensors (3a, 3b) erfolgt, und wobei das Ergebnis der zweiten Abstandsmessung über eine drahtlose Kommunikation zwischen dem Fahrzeug (A) und dem Fremdfahrzeug (B) übertragen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Einparkvorganges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Parkassistenzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 8.
  • Herkömmliche Parksensoren sind als Ultraschallsensoren ausgeführt, wobei typischerweise bis zu zwölf oder mehr Sensoren rings um das betreffende Fahrzeug herum angeordnet sein können. Um störende Interferenz- sowie Echoeffekte zu vermeiden, emittieren diese Sensoren jeweils sequentiell einen Ultraschallpuls, wobei jeweils die übrigen Sensoren die Echosignale aufzeichnen. Dabei kann jeder der Sensoren mit einer Periode von z.B. 200ms genutzt werden. Die Distanz zu einem in der Nähe befindlichen Objekt (typischerweise im Abstand von bis zu 2m, maximal bis zu 4m) wird dann auf Basis von Signalverarbeitungsalgorithmen abgeschätzt. Berücksichtigt man, dass zur Identifizierung eines Objekts und zur Abschätzung dessen Abstands i.d.R. eine Mehrzahl von Echosignalen erforderlich ist, ist die zeitliche und örtliche Auflösung, welche mit solchen ultraschallbasierten Einparksensoren erreichbar ist, sehr beschränkt.
  • Aus EP 2 623 398 A1 sind u.a. ein Verfahren zum Festlegen einer Zielposition eines Fahrzeuges in einer Parklücke sowie ein Fahrerassistenzsystem bekannt, wobei zwei- und dreidimensionale Umgebungsparameter der Parklücke bestimmt werden und wobei eine Korrektur der vorläufigen Zielposition des Fahrzeuges in der Parklücke basierend auf den dreidimensionalen Umgebungsparametern, beispielsweise unter Berücksichtigung zumindest einer Abstandsinformation, erfolgt.
  • Aus EP 1 495 344 B1 ist u.a. ein Einparkhilfesystem sowie ein Verfahren zum Betreiben desselben bekannt, wobei aus den während des Vorbeifahrens an einer Parklücke gemessenen Werten von Sensoren die Länge und/oder Breite der Parklücke bestimmt wird, wobei die Messung mittels eines Abstandssensors in unterschiedlichen Zeitintervallen erfolgt.
  • Aus DE 10 2011 086 245 A1 ist u.a. ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers bei einem Einparkmanöver bekannt, wobei nach Erfassung der Umgebung des Fahrzeuges z.B. unter Verwendung von Abstandssensoren mögliche Trajektorien, entlang derer das Fahrzeug bei einem Einparkmanöver in eine Lücke geführt werden kann, bestimmt werden und dem Fahrer die Lücke als Parklücke ausgegeben wird, wenn das Fahrzeug während des gesamten Einparkmanövers innerhalb vorgegebener Grenzen verbleibt.
  • Aus der DE 10 2011 003 772 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Fahrers eines ersten Fahrzeugs zum Auffinden einer Parkmöglichkeit für das erste Fahrzeug bekannt, wobei von einem zweiten Fahrzeug mindestens ein freier Parkplatz ermittelt und eine Position des mindestens einen freien Parkplatzes an das erste Fahrzeug übermittelt wird.
  • Aus der DE 10 2010 029 419 A1 ist u.a. ein Verfahren zur Unterstützung des Einparkens eines Fahrzeugs in eine freie Abstellfläche bekannt, wobei die Position der freien Abstellfläche basierend auf einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug- und/oder einer Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation ausgehend von der aktuellen Position des Fahrzeugs berechnet und einer Navigationsvorrichtung des Fahrzeugs übermittelt wird.
  • Aus der DE 10 2009 039 086 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung von Parkplätzen für ein Fahrzeug bekannt, wobei eine Nachricht mit einer Parkplatzposition von einem ersten Fahrzeug an ein Netzwerk gesendet und eine entsprechende Nachricht mit der Parkplatzposition durch das Netzwerk an ein weiteres Fahrzeug weitergeleitet wird.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Unterstützung eines Einparkvorganges sowie eine Parkassistenzvorrichtung bereitzustellen, bei welchen die Genauigkeit der Unterstützung des Einparkvorganges, insbesondere der Abstandsabschätzung von einem bei dem Einparkvorgang zu beachtenden Objekt, erhöht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 bzw. die Vorrichtung gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 8 gelöst.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Unterstützung eines Einparkvorganges eines Fahrzeuges wird die Identifizierung eines geeigneten Parkplatzes und/oder ein Manövriervorgang zum Manövrieren des Fahrzeuges auf einen Parkplatz basierend auf wenigstens einer ersten Abstandmessung unter Verwendung wenigstens eines an dem Fahrzeug vorhandenen ersten Sensors unterstützt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass diese Unterstützung ferner basierend auf wenigstens einer zweiten Abstandsmessung unter Verwendung wenigstens eines an einem geparkten Fremdfahrzeug vorhandenen zweiten Sensors erfolgt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, die Genauigkeit einer wenigstens einen (Einpark- bzw. Abstands)-Sensor, z.B. einen Ultraschallsensor, verwendenden Parkassistenzvorrichtung dadurch zu erhöhen, dass ein Zusammenwirken zwischen dem Sensor bzw. den Sensoren des den Einparkvorgang ausführenden bzw. nach einem Parkplatz Ausschau haltenden Fahrzeuges und einem oder mehreren Sensoren eines geparkten (Fremd-) Fahrzeuges auf Basis einer koordinierten Kommunikation zwischen den beiden Fahrzeugen herbeigeführt wird. Diese Kommunikation kann lediglich beispielhaft über Bluetooth, Nahfeldkommunikation (NFC= „near field communication“) oder über Cloud-Anwendungen, ggf. auch über eine Echtzeitkommunikation, erfolgen.
  • Im Ergebnis wird auf diese Weise auf Seiten des den Einparkvorgang ausführenden Fahrzeuges die Mess- bzw. Abtastgenauigkeit bei vorzunehmenden Abstandsmessungen erhöht.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird das Ergebnis der zweiten Abstandsmessung über eine drahtlose Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem Fremdfahrzeug übertragen.
  • Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Unterstützung basierend auf der zweiten Abstandsmessung in Abhängigkeit davon, dass der Betriebszustand des Fremdfahrzeuges wenigstens eine vorgegebene Bedingung erfüllt.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die wenigstens eine vorgegebene Bedingung des Fremdfahrzeuges eine Freigabe der Unterstützung auf Seiten des Fremdfahrzeuges.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die wenigstens eine vorgegebene Bedingung des Fremdfahrzeuges das Vorliegen eines hinreichenden Batterieladezustandes des Fremdfahrzeuges.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird bei Nichterfüllung der wenigstens einen vorgegebenen Bedingung auf Seiten des Fremdfahrzeuges nach einer vorgegeben Anzahl von Überprüfungen entweder die Unterstützung basierend nur auf der ersten Abstandmessung durchgeführt oder mit der Identifizierung eines anderen Parkplatzes begonnen.
  • Erfindungsgemäß werden die Ergebnisse der ersten Abstandsmessung und der zweiten Abstandsmessung miteinander verknüpft. Bei dieser Verknüpfung kann insbesondere jeweils das Minimum der Ergebnisse der ersten Abstandsmessung und der zweiten Abstandsmessung ermittelt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Unterstützung basierend auf einer Mehrzahl von zweiten Abstandsmessungen unter Verwendung einer Mehrzahl von an dem geparkten Fremdfahrzeug vorhandenen zweiten Sensoren.
  • Die Erfindung betrifft weiter eine Parkassistenzvorrichtung zur Unterstützung eines Einparkvorganges eines Fahrzeuges, wobei die Identifizierung eines geeigneten Parkplatzes und/oder ein Manövriervorgang zum Manövrieren des Fahrzeuges auf einen Parkplatz basierend auf einer ersten Abstandmessung wenigstens eines an dem Fahrzeug vorhandenen ersten Sensors unterstützt wird, wobei die Parkassistenzvorrichtung dazu ausgelegt ist, ein Verfahren mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen durchzuführen.
  • Zu bevorzugten Ausgestaltungen sowie Vorteilen der Vorrichtung wird auf die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines im Rahmen der Erfindung genutzten Sensorlayouts in einer Ausführungsform;
    • 2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines beispielhaften Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahren; und
    • 3-5 Diagramme zur weiteren Erläuterung des der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Funktionsprinzips.
  • Die Erfindung beinhaltet insbesondere das Prinzip, zusätzlich zu den auf Seiten eines einen Einparkvorgang ausführenden bzw. nach einem Parkplatz Ausschau haltenden Fahrzeuges vorhandenen (z.B. ultraschallbasierten) Einparksensoren weitere Sensorinformation von Seiten eines anderen Fremdfahrzeuges zu nutzen, um die Genauigkeit einer Parkassistenzvorrichtung zu verbessern. Die Erfindung ist insbesondere auch bei der Einfahrt in ein Parkhaus zur Vermeidung einer Fahrzeugbeschädigung durch Kratzer oder dergleichen oder auch zur Optimierung der Parkplatzausnutzung unter Reduzierung der zwischen unterschiedlichen Fahrzeugen verbleibenden Lücken bzw. Abständen einsetzbar.
  • Sobald der Fahrer die Parkassistenzvorrichtung aktiviert hat und/oder das Fahrzeug sich mit einer Geschwindigkeit unterhalb eines gegebenen Grenzwertes fortbewegt, beginnt die Phase der Auskundschaftung eines geeigneten Parkplatzes. Hierzu würde herkömmlicherweise die Parkassistenzvorrichtung lediglich die Umgebung des Fahrzeugs unter Verwendung der seitlichen Parksensoren abtasten. Die erfindungsgemäße Parkassistenzvorrichtung aktiviert zusätzlich wenigstens einen Einparksensor eines in der Nähe befindlichen, insbesondere des nächstgelegenen Fahrzeuges (oder auch mehrerer Fahrzeuge), empfängt entsprechende Distanz- und Objekterfassungsinformation von diesem Sensor (bzw. den Sensoren) und verknüpft diese Information mit der durch die eigenen Einparksensoren gelieferten Distanz- und Objekterfassungssituation.
  • In Beispiel wird davon ausgegangen, dass ein in 1 mit „A“ bezeichnetes erstes Kraftfahrzeug Ausschau hält nach einem geeigneten Parkplatz unter Verwendung seiner Einparksensoren 1 und bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 10 km/h (entsprechend 2.8 m/s).
  • Beispielhaft wird davon ausgegangen, dass die Sensoren 1a, 1b des Fahrzeugs A jeweils in zeitlichen Abständen von 200ms eine Distanzmessung durchführen. Das Fahrzeug A empfängt entsprechende Echosignale 2 z.B. in Abständen von etwa 0.5m. Wenn sich das Fahrzeug A entlang eines mit „B“ bezeichneten geparkten Fahrzeuges bewegt, wird eine Kommunikation bzw. ein Datenaustausch mit Sensoren 3a, 3b auf Seiten des geparkten Fahrzeuges B ausgelöst. Diese Sensoren 3a, 3b messen ebenfalls Echosignale 4 in ähnlichen Abständen wie die Echosignale 2.
  • Bei Kenntnis der Position der Sensoren 3a, 3b des geparkten Fahrzeuges B und auf Basis des durch diese Sensoren 3a, 3b gemessenen Abstandes zu einem mit „C“ bezeichneten Hindernis ist es nun möglich, zusätzliche virtuelle Echosignale 5 zu nutzen. Der vorstehend beschriebene Prozess kann während des gesamten Einparkmanövers durchgeführt und dazu genutzt werden, den während des Einparkmanövers hinter dem den Einparkvorgang durchführenden Fahrzeug A verbleibenden Platz bzw. Abstand abzuschätzen.
  • Im Weiteren wird ein beispielhafter Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf das in 2 gezeigte Flussdiagramm beschrieben, wobei mit „A“ wiederum ein den Einparkvorgang durchführendes bzw. nach einem geeigneten Parkplatz Ausschau haltendes Fahrzeug bezeichnet ist und wobei mit „B“ ein geparktes Fahrzeug (dessen Motor bzw. Zündung ausgeschaltet ist) bezeichnet ist. Hierbei werden insbesondere eine mögliche Identifizierung des Fahrzeuges B durch das Fahrzeug A, die ferngesteuerte Aktivierung der Sensoren des Fahrzeuges B durch das Fahrzeug A und die mögliche Verknüpfung der Sensoren beschrieben.
  • Gemäß 2 erfolgt zunächst in einem Schritt S10 die Aktivierung der Parkassistenzvorrichtung des den Einparkvorgang durchführenden Fahrzeuges A. Daraufhin hält in Schritt S20 die Parkassistenzvorrichtung des Fahrzeuges A nach einem geeigneten Parkplatz Ausschau. Sodann versucht im Schritt S30 die Parkassistenzvorrichtung, Sensoren des nächstgelegenen identifizierten geparkten Fahrzeuges B ferngesteuert zu aktivieren.
  • Im Schritt S40 wird auf Seiten des geparkten Fahrzeuges B ermittelt, ob eine ferngesteuerte Aktivierung seiner Sensoren erlaubt ist. Hierbei kann insbesondere überprüft werden, ob folgende Aktivierungsbedingungen erfüllt sind: „Batterieladezustand (SOC) des Fahrzeuges B ist hoch“, „Fahrer des Fahrzeuges B hat die ferngesteuerte Aktivierung freigegeben“, „Fahrer des Fahrzeuges B hat ferngesteuerter Aktivierung der Sensoren zugestimmt“, und „Fahrzeug B ist mit Funktionalität zur ferngesteuerten Aktivierung ausgestattet“.
  • Im Schritt S50 wird sodann abgefragt, ob die im Schritt S40 überprüften Bedingungen erfüllt („wahr“) sind. Wenn dies der Fall ist, ist die ferngesteuerte Aktivierung des Sensors bzw. der Sensoren des Fahrzeugs B erfolgreich, wobei die Aktivierung während der Dauer der Auskundschaftung des Parkplatzes sowie der Phase des Parkmanövers (welche z.B. eine Dauer von 1 Minute aufweisen kann) aufrechterhalten und anschließend im Schritt S60 durch das Fahrzeug A wieder deaktiviert wird. Anderenfalls, d.h. wenn gemäß Abfrage im Schritt S50 nicht sämtliche der im Schritt S40 überprüften Bedingungen erfüllt sind, wird im Schritt S70 entweder ein anderer Parkplatz gesucht (z.B. nach zehnmaliger negativer Überprüfung), oder das Parkmanöver wird mit der Gruppe „normaler“ Sensoren durchgeführt.
  • Im Weiteren wird der Einfachheit halber angenommen, dass jedes der Fahrzeuge A und B lediglich über einen einzigen Sensor verfügt, wie in 3 schematisch dargestellt ist. Jeder dieser Sensoren sendet ein Ultraschallsignal mit einer Identifikationskennzeichnung mit einer Zeitperiode von 200ms. Die Ausbreitungszeit des Signals zwischen den beiden Fahrzeugen A und B (welche z.B. typischerweise bei 0.06s liegen kann) wird vernachlässigt. Während des Abtastmanövers legt das Fahrzeug A bis zum Erreichen seiner Endposition im Beispiel eine Distanz von 5 Metern zurück.
  • Es wird jeweils angenommen, dass der jeweilige Sensor von Fahrzeug A und von Fahrzeug B an der Frontseite des betreffenden Fahrzeuges untergebracht ist, so dass dann, wenn Fahrzeug A das Fahrzeug B überholt, der betreffende Sensor des Fahrzeuges A „nichts sieht“, obwohl ein seitliches Hindernis immer noch vorhanden ist. Die Distanzmessung der Sensoren ergibt z.B. etwa 1 Meter bei Erfassung eines Objekts bzw. „Targets“ durch den betreffenden Sensor, und 4 Meter, falls kein Objekt bzw. Target durch den betreffenden Sensor erfasst wird (letzteres entspricht im Beispiel dem bei Verwendung herkömmlicher Ultraschallsensoren maximal messbaren Abstand).
  • Sobald die Parkassistenzvorrichtung aktiviert wurde, fordert das den Einparkvorgang durchführende Fahrzeug A die entsprechende Information von den Einparksensoren des Fahrzeuges B. Im vorliegenden Beispiel kann dies in Abständen von 200ms sowie um 100ms phasenverschoben zur Betätigung der eigenen Einparksensoren des Fahrzeuges A erfolgen.
  • Im Diagramm von 4 sind die von den jeweiligen Sensoren der Fahrzeuge A, B beispielhaft gelieferten Abstandabschätzungen zeitabhängig dargestellt. Eine Verknüpfung der Messungen beider Sensoren der Fahrzeuge A, B kann z.B. dadurch realisiert werden, dass gemäß 5 das Minimum der durch beide Sensoren durchgeführten ermittelt und für die Abstandabschätzung zugrunde gelegt wird.
  • Darüber hinaus kann zusätzlich ein geeignetes Filterverfahren (z.B. über Interpolation) durchgeführt werden, um lokale Maxima (wie in 5 markiert) zu beseitigen.
  • Wenngleich die Erfindung insbesondere zur genaueren Identifizierung der Beschaffenheit eines anvisierten Parkplatzes geeignet ist (z.B. unter Ermittlung, ob es sich um einen Parkplatz zum parallelen oder senkrechten Parkplatz oder einen anderen Parkplatz handelt), ist die Erfindung ferner auch zur präziseren Nachverfolgung einer bestimmten Bewegungsbahn (Trajektorie) beim Manövrieren auf einen Parkplatz geeignet.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Unterstützung eines Einparkvorganges eines Fahrzeuges, wobei die Identifizierung eines geeigneten Parkplatzes und/oder ein Manövriervorgang zum Manövrieren des Fahrzeuges auf einen Parkplatz basierend auf wenigstens einer ersten Abstandmessung unter Verwendung wenigstens eines an dem Fahrzeug (A) vorhandenen ersten Sensors (1a, 1b) unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ergebnisse der ersten Abstandsmessung zur Erhöhung der Genauigkeit der Unterstützung des Einparkvorganges mit Ergebnissen wenigstens einer zweiten Abstandsmessung verknüpft werden, wobei diese zweite Abstandsmessung unter Verwendung wenigstens eines an einem geparkten Fremdfahrzeug (B) vorhandenen zweiten Sensors (3a, 3b) erfolgt, und wobei das Ergebnis der zweiten Abstandsmessung über eine drahtlose Kommunikation zwischen dem Fahrzeug (A) und dem Fremdfahrzeug (B) übertragen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstützung basierend auf der zweiten Abstandsmessung in Abhängigkeit davon erfolgt, dass der Betriebszustand des Fremdfahrzeuges (B) wenigstens eine vorgegebene Bedingung erfüllt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine vorgegebene Bedingung des Fremdfahrzeuges (B) eine Freigabe der Unterstützung auf Seiten des Fremdfahrzeuges (B) umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine vorgegebene Bedingung des Fremdfahrzeuges (B) das Vorliegen eines hinreichenden Batterieladezustandes des Fremdfahrzeuges (B) umfasst.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nichterfüllung der wenigstens einen vorgegebenen Bedingung auf Seiten des Fremdfahrzeuges (B) nach einer vorgegeben Anzahl von Überprüfungen des Vorliegens dieser Bedingung entweder die Unterstützung basierend nur auf der ersten Abstandmessung durchgeführt oder mit der Identifizierung eines anderen Parkplatzes begonnen wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der Verknüpfung jeweils das Minimum der Ergebnisse der ersten Abstandsmessung und der zweiten Abstandsmessung ermittelt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterstützung basierend auf einer Mehrzahl von zweiten Abstandsmessungen unter Verwendung einer Mehrzahl von an dem geparkten Fremdfahrzeug (B) vorhandenen zweiten Sensoren (3a, 3b) erfolgt.
  8. Parkassistenzvorrichtung zur Unterstützung eines Einparkvorganges eines Fahrzeuges, wobei die Identifizierung eines geeigneten Parkplatzes und/oder ein Manövriervorgang zum Manövrieren des Fahrzeuges auf einen Parkplatz basierend auf einer ersten Abstandmessung wenigstens eines an dem Fahrzeug (A) vorhandenen ersten Sensors (1a, 1b) unterstützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Parkassistenzvorrichtung dazu ausgelegt ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
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