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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Einparkvorganges eines Kraftfahrzeuges.
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Parkassistenzsysteme dienen dazu, den Fahrer während der Durchführung von Parkmanövern zu unterstützen. Die erste Betriebsphase eines Parkassistenzsystems stellt in der Regel die Suche nach einem geeigneten Parkplatz dar und wird als "Suchphase" (= "spotting phase") bezeichnet. Diese Suchphase basiert typischerweise auf der Verwendung von Ultraschall-Parksensoren. Eine erfolgreiche Suchphase geht hierbei davon aus, dass von den jeweiligen Sensoren in der Umgebung einer geeigneten Parklücke Objekte erkannt wurden, welche so angeordnet sind, dass die verbleibende Parklücke für das eigene Fahrzeug hinreichend groß ist.
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Hierbei können jedoch in der Praxis diverse Probleme auftreten. Zum einen sind viele Parkassistenzsysteme nicht dazu in der Lage, einen geeigneten Parkplatz zu erkennen, wenn in dessen Umgebung kein Fahrzeug oder lediglich ein einziges Fahrzeug geparkt ist oder wenn der zwischen bereits geparkten Fahrzeugen verbleibende Platz zu groß ist. In anderen Fällen kann ein an sich geeigneter Parkplatz deshalb nicht erkannt werden, weil Objekte mit einer bestimmten Mindestlänge bzw. Ausdehnung erforderlich sind, wobei beispielsweise die Parkplatzerkennung dann nicht funktioniert, wenn sich die Parklücke unmittelbar an einem Baum, einer Säule oder dergleichen befindet. Die vorstehend genannten Probleme können dazu führen, dass Parklücken, welche vom Fahrer selbst ohne Weiteres identifiziert werden könnten, vom jeweiligen Parkassistenzsystem nicht vorgeschlagen werden.
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Wenngleich in den beschriebenen Situationen grundsätzlich auch eine manuelle Durchführung des Einparkvorganges durch den jeweiligen Fahrer erfolgen kann, ist im Zuge der fortschreitenden Automatisierung von Einparkvorgängen und der Weiterentwicklung des autonomen Fahrens eine Überwindung der vorstehenden Probleme und eine automatisierte Parkplatzerkennung auch in den vorstehend beschriebenen Szenarien wünschenswert.
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Aus
DE 10 2014 206 235 A1 ist u.a. ein Verfahren zur Beurteilung eines Bereichs zum Parken eines Fahrzeuges bekannt, wobei das Verfahren auf dem Erhalt von durch Ultraschall und Radar gescannten Daten basiert, wobei die Daten beider Sensorarten miteinander kombiniert werden und das Fahrzeug basierend auf den kombinierten Daten geparkt wird.
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Aus
DE 10 2010 051 204 A1 sind u.a. ein Verfahren und eine Abbildungsvorrichtung zum Darstellen eines Hindernisses für ein Fahrzeug bekannt, wobei das Hindernis außerhalb des mit einem Kamerasystem erfassten Bereichs liegt. Hierbei wird das Hindernis mit einer von dem Kamerasystem unabhängigen Sensoreinrichtung detektiert und ein virtuelles Objekt erzeugt, welches das detektierte Hindernis repräsentiert. Daraufhin wird ein über den von dem Kamerasystem erfassten Bereich hinausgehender, weiterer Bereich auf dem Bildschirm dargestellt, und das virtuelle Objekt wird innerhalb dieses weiteren Bereichs mit einem zum Fahrzeug maßstabgenauen Abstand auf dem Bildschirm eingeblendet.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Einparkvorganges eines Fahrzeuges bereitzustellen, durch welche eine verbesserte automatisierte Erkennung geeigneter Parkplätze ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 bzw. die Vorrichtung gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs 9 gelöst.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Unterstützung eines Einparkvorganges eines Kraftfahrzeuges, wobei eine zum Einparken des Kraftfahrzeuges geeignete Parklücke sensorgestützt bestimmt wird und wobei diese Parklücke durch eine erste Begrenzung und eine zweite Begrenzung definiert wird, wird die erste Begrenzung und/oder die zweite Begrenzung als nicht durch ein real existierendes Objekt gebildete, virtuelle Begrenzung bestimmt. Dabei erfolgt die Bestimmung der nicht durch ein real existierendes Objekt gebildeten, virtuellen Begrenzung basierend auf einer Ermittlung einer vom Kraftfahrzeug zurückgelegten Distanz, entlang derer sensorgestützt kein real existierendes Objekt erfasst wird.
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Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, eine Parklücke insofern gewissermaßen als "virtuelle" Parklücke zu bestimmen, als zumindest eine Begrenzung (bei der es sich z.B. um die in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges vordere oder hintere Begrenzung oder auch beide Begrenzungen handeln kann) nicht durch ein bereits geparktes Fahrzeug oder ein anderes Objekt gebildet wird, sondern lediglich zur Zugrundelegung für ein anschließendes, zumindest teilweise automatisches Parkmanöver als virtuelle (d.h. nicht real bzw. körperlich existierende) Begrenzung bestimmt wird, wobei diese Bestimmung wie im Weiteren erläutert auf Basis der vom Kraftfahrzeug ab einer bestimmten Position zurückgelegten Distanz sowie auf Basis von (Park-)Sensordaten erfolgt.
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Erfindungsgemäß wird somit die zur Durchführung eines zumindest teilweise automatischen Parkmanövers benötigte Parklücke erforderlichenfalls selbst als "virtuelle" Parklücke bestimmt, ohne dass die zu deren Definition grundsätzlich nötigen Begrenzungen tatsächlich real vorhanden sein müssen.
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Dabei beinhaltet die Erfindung insbesondere das Konzept, im Falle der Nichterfassung irgendeines Objektes während der Zurücklegung einer bestimmten Fahrstrecke (z.B. von 6m) durch die Einparksensoren des Fahrzeuges bei aktiviertem Suchmodus (d.h. während das Fahrzeug auf der Suche nach einer geeigneten Parklücke an Parkzonen vorbeifährt) den entsprechend ohne Objekt- bzw. Hinderniserkennung befahrenen bzw. passierten Bereich als virtuelles Hindernis anzusehen. Gemäß der Erfindung wird somit die Möglichkeit geschaffen, Begrenzungen einer Parklücke unabhängig vom Vorhandensein anderer Fahrzeuge oder physischer bzw. real existierender Objekte (wie z.B. eine Mauer, ein Baum oder ein Fremdfahrzeug) zu erfassen.
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Dabei besteht ein weiterer Vorteil der Erfindung darin, dass deren Implementierung allein unter Nutzung der vorhandenen Infrastruktur des Fahrzeuges und ohne Erfordernis zusätzlicher Daten, zusätzlicher Sensoren oder Kommunikationseinheiten etwa zu einem Cloud-Server oder dergleichen erfolgen kann.
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Erfindungsgemäß erfolgt dabei insbesondere eine Korrelation zwischen Sensordaten (z.B. von Ultraschallsensoren) mit Fahrzeugstatusinformation (wie z.B. eine vom Fahrzeug zurückgelegte Distanz bzw. Fahrstrecke). Hierdurch kann auch bei Nichtvorhandensein physischer Objekte wie z.B. Bäume, Fremdfahrzeuge oder Mauern eine Nutzung der vorhandenen (z.B. Ultraschall-)Sensoren erfolgen, indem nämlich die für solche Sensoren grundsätzlich bestehenden Einschränkungen (nämlich das prinzipielle Erfordernis sensortechnisch nachweisbarer, real existenter Objekte) überwunden wird.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Verknüpfung der Signale (z.B. Echo- bzw. Ultraschallsignale) vorhandener Fahrzeugsensoren mit Fahrzeugstatusinformation (z.B. zurückgelegte Distanz bzw. Fahrstrecke) kann die automatische Bestimmung einer Parklücke bei nicht vorhandenen physischen Hindernissen auch ohne Zuführung externer Daten (wie z.B. aus einem Cloud-Speicher), ohne Anpassung der Fahrzeugposition durch den Fahrer sowie ohne zusätzliche Fahrereingaben erfolgen.
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Damit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das Verfahren dazu in der Lage, eine Parklücke zu ermitteln, welche entweder nur von virtuellen Objekten oder auch von einem virtuellen und einem realen Objekt (oder nur auch von realen Objekten) begrenzt wird, wobei keine Beschränkung hinsichtlich der Länge bzw. der Abmessungen der betreffenden Objekte gegeben ist.
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Im Ergebnis wird durch die Erfindung die Möglichkeit geschaffen, eine geeignete Parklücke auch dann z.B. sensorgestützt zu ermitteln, wenn in der betreffenden Umgebung entweder kein oder lediglich ein einziges bereits geparktes Fahrzeug anwesend ist oder wenn der zwischen bereits geparkten Fahrzeugen verbleibende Platz sehr groß ist.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die nicht durch ein real existierendes Objekt gebildete, virtuelle Begrenzung basierend darauf festgelegt, wo die vom Kraftfahrzeug ab einer vorgegebenen Fahrzeugposition ohne sensorgestützte Erfassung eines real existierenden Objekts zurückgelegte Distanz einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
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Gemäß einer Ausführungsform werden sowohl die erste Begrenzung als auch die zweite Begrenzung als nicht durch ein real existierendes Objekt gebildete, virtuelle Begrenzung bestimmt.
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Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Bestimmung der ersten Begrenzung und/oder der zweiten Begrenzung als nicht durch ein real existierendes Objekt gebildete, virtuelle Begrenzung nach Aktivierung eines entsprechenden Suchmodus.
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Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Aktivierung des entsprechenden Suchmodus auf Basis einer Fahrereingabe.
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Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Aktivierung des entsprechenden Suchmodus auf Basis von Daten eines Navigationssystems.
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Gemäß einer Ausführungsform die Aktivierung des entsprechenden Suchmodus kameragestützt.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die durch die erste Begrenzung und die zweite Begrenzung definierte Parklücke einem zumindest teilweise automatischen Einparkmanöver zugrunde gelegt.
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Die Erfindung betrifft weiter auch eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Einparkvorganges eines Kraftfahrzeuges, wobei eine zum Einparken des Kraftfahrzeuges geeignete Parklücke sensorgestützt bestimmbar ist und wobei diese Parklücke durch eine erste Begrenzung und eine zweite Begrenzung definiert ist, wobei die Vorrichtung dazu konfiguriert ist, ein Verfahren mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen.
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Zu bevorzugten Ausgestaltungen sowie Vorteilen der Vorrichtung wird auf die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines typischen Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines typischen, bei Anwendung der Erfindung auftretenden Szenarios; und
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3 eine schematische Darstellung mit einer Übersicht über in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorhandene Komponenten.
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Im Weiteren wird ein typischer Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf das in 1 dargestellte Flussdiagramm erläutert. Wenngleich die Beschreibung anhand eines parallel zur Fahrbahn stattfindenden Einparkvorganges erfolgt, ist die Erfindung grundsätzlich auf beliebige andere Szenarien bzw. Parkplatz-Layouts anwendbar.
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Gemäß 1 erfolgt in einem ersten Schritt S11 die Aktivierung eines erfindungsgemäßen, erweiterten Suchmodus (im Beispiel für einen parallel zur Fahrbahn auf Beifahrerseite erfolgenden Parkvorgang).
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Daraufhin erfolgt im Schritt S12 die Aktivierung der Parksensoren zum Abtasten bzw. Abscannen der Beifahrerseite des Fahrzeuges. Im Schritt S13 startet daraufhin eine Phase zur Bestimmung eines hinteren Objekts. Im Schritt S14 erfolgt die Abfrage, ob ein entsprechendes Objekt erfasst wurde. Falls dies nicht der Fall ist, wird die zurückgelegte Distanz bzw. Strecke gemessen, um die Abmessungen eines virtuellen hinteren Objekts abzuschätzen. Dabei kann eine vergleichsweise (z.B. auf ca. etwa 2 cm) genaue Abschätzung der zurückgelegten Distanz über die Raddrehung erfolgen (Schritt S16). Falls hingegen gemäß Abfrage im Schritt S14 ein Objekt erkannt wurde, erfolgt ein Übergang zu einer herkömmlichen Suchstrategie zur Abschätzung der Abmessungen des realen hinteren Objekts. Sobald das hintere Objekt vollständig erfasst wurde (wenn z.B. kein Ultraschallecho mehr auftritt), wird daraufhin die Bestimmung der Parklücke im Schritt S19 durchgeführt.
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Wenn – unter erneuter Bezugnahme auf Schritt S16 – die abgeschätzten Abmessungen des virtuellen hinteren Objekts gemäß Abfrage im Schritt S17 oberhalb eines Schwellenwertes (von z.B. 1m) liegen (wobei dieser Schwellenwert von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig gewählt werden kann) erfolgt ebenfalls der Start der Phase zur Bestimmung der Parklücke im Schritt S19. Falls jedoch die im Schritt S16 abgeschätzten Abmessungen des virtuellen hinteren Objekts nicht oberhalb des Schwellenwertes liegen, erfolgt über Schritt S18 eine Fortsetzung der Fahrt unter Rückkehr zu Schritt S16.
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Nachfolgend dem Schritt S19 erfolgt im Schritt S20 eine Abfrage, ob ein Objekt erfasst wurde. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die zurückgelegte Distanz bzw. Strecke zur Abschätzung der Abmessungen der virtuellen Parklücke gemessen (Schritt S22). Wenn hingegen ein Objekt erfasst wurde, erfolgt gemäß Schritt S21 ein Neustart der Phase zur Bestimmung des hinteren Objekts unter Rückkehr zu Schritt S13.
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Im Schritt S23 erfolgt eine Abfrage, ob die im Schritt S22 abgeschätzten Abmessungen der virtuellen Parklücke oberhalb eines Schwellenwertes liegen (z.B. Länge des eigenen Fahrzeuges plus 60cm). Wenn dies nicht der Fall ist, erfolgt über Schritt S24 eine Fortsetzung der Fahrt mit Rückkehr zu Schritt S19. Wenn hingegen die abgeschätzten Abmessungen der virtuellen Parklücke oberhalb des Schwellenwertes liegen, startet gemäß Schritt S25 die Phase zur Bestimmung des vorderen Objekts. Daraufhin wird im Schritt S26 die zurückgelegte Distanz bzw. Strecke gemessen, als ob von Beginn des Schrittes S25 an ein vorderes Objekt vorhanden gewesen wäre.
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Im Schritt S27 erfolgt eine Abfrage, ob die zurückgelegte Strecke oberhalb eines Schwellenwertes liegt (wobei der ideale Schwellenwert z.B. einem Wert entsprechen kann, bei dem das hintere Ende des eigenen Fahrzeuges eine Position erreicht, welche dem Beginn der virtuellen Parklücke entspricht). Wenn dies nicht der Fall ist, erfolgt gemäß Schritt S28 eine Fortsetzung der Fahrt unter Rückkehr zu Schritt S26. Wenn hingegen die zurückgelegte Distanz bzw. Strecke oberhalb des Schwellenwertes liegt, erfolgt im Schritt S29 eine Aufforderung zum Fahrzeugstopp. Im Schritt S30 erfolgt eine Aufforderung zum Beginn des Parkmanövers. Hierbei können die virtuellen bzw. realen Abmessungen sowie die Geometrie der Parklücke von der erfindungsgemäßen Suchfunktionalität an die Parkassistenzvorrichtung übergeben werden.
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Ein mögliches Szenario während des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 2 veranschaulicht.
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Gemäß 2 befindet sich ein Fahrzeug ausgehend von einer ersten Fahrzeugposition 201 auf der Suche nach einem Parkplatz. Da entlang des Bordsteins keine weiteren Fahrzeuge abgestellt sind, steht grundsätzlich ausreichend Platz zum Einparken noch vor einer Säule 203 zur Verfügung. Der Fahrer des Fahrzeugs aktiviert den erfindungsgemäßen Suchmodus in der Fahrzeugposition 201. Die Durchführung der Bestimmungsphase für ein hinteres Objekt führt zur Erfassung eines virtuellen hinteren Objekts 204 und anschließend auch zur Erfassung einer virtuellen Parklücke 205. Das Fahrzeug wird darauf schließlich in der Bestimmungsphase für das vordere Objekt um einige Meter in Richtung der Säule 203 vorgefahren, woraufhin das Einparkmanöver, mit der virtuellen Parklücke 205 als Zielvorgabe, beginnen kann.
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Der erfindungsgemäße Suchmodus kann entweder – in Ersetzung eines herkömmlichen Suchmodus – permanent aktiviert sein, oder es kann eine gezielte Aktivierung durch den Fahrer z.B. über eine hierzu vorgesehene Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) erfolgen. Des Weiteren kann eine Aktivierung auch auf Basis einer komplexen Situationserfassung unter Berücksichtigung von GPS-Daten, eine Aktivierung von Fahrzeug-zu-Fahrzeug, eine Aktivierung über ein Parkplatzüberwachungssystem oder auch eine kameragestützte Aktivierung erfolgen.
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3 zeigt in lediglich schematischer Darstellung ein Diagramm zur Veranschaulichung von Aufbau und Funktion einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Gemäß 3 ist ein Parkassistenzsystem 301 an eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) 302 sowie Parksensoren 303 gekoppelt. Eine Steuerungseinheit 304 dient dazu, die Kommunikation bzw. den Datenaustausch zwischen dem Parkassistenzsystem 301 und Einheiten 305 bis 307 zu koordinieren. Dabei bildet die Einheit 305 eine Einheit zur Erfassung eines ersten Begrenzungsobjekts, z.B. eine Steuereinheit für die Bestimmungsphase des hinteren Objekts. Die Einheit 306 bildet eine Einheit zur Erfassung der (ggf. virtuellen) Parklücke, und die Einheit 307 bildet eine Einheit zur Erfassung eines zweiten Begrenzungsobjekts, wobei es sich z.B. um eine Steuereinheit für die Bestimmungsphase für das vordere Objekt handeln kann.
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Des Weiteren kann erfindungsgemäß eine longitudinale Steuerung des betreffenden Fahrzeuges bei Erfassung eines ersten Objektes (entsprechend einer Begrenzung einer Parklücke) und nach Ermittlung der jeweiligen Parklücke erfolgen. Hierbei kann die longitudinale Steuerung auch die Vorgabe unterschiedlicher Fahrzeuggeschwindigkeitssollwerte unter Berücksichtigung der Genauigkeit der Parksensoren beinhalten (wobei z.B. eine Fahrzeugbewegung mit geringerer Geschwindigkeit die Ermittlung einer größeren Anzahl von Messpunkten in demselben Bereich ermöglicht). Des Weiteren kann optional auch die Korrektur der Trajektorie bzw. Bewegungsbahn des Fahrzeuges mittels lateraler Steuerung erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014206235 A1 [0005]
- DE 102010051204 A1 [0006]
- DE 102014212843 A1 [0007]
- DE 102011105884 A1 [0007]
- DE 102006026092 A1 [0007]
