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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren eines freien Bereiches innerhalb eines Parkplatzes, beispielsweise eines Parkhauses, insbesondere eines freien Bereiches innerhalb eines Fahrschlauchs eines Parkplatzes. Die Erfindung betrifft ferner ein System zum Detektieren eines freien Bereiches innerhalb eines Parkplatzes, beispielsweise Parkhauses, insbesondere eines freien Bereiches innerhalb eines Fahrschlauchs eines Parkplatzes. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Parkplatz. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm.
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Stand der Technik
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2015 201 209 A1 zeigt ein Valet-Parking System zum automatischen Verbringen eines Fahrzeugs von einer Übergabezone zu einem zugewiesenen Stellplatz innerhalb eines vorgegebenen Parkraums. Das bekannte System umfasst ein Parkplatzüberwachungssystem mit mindestens einer ortsfest angeordneten Sensoreinheit. Das Parkplatzüberwachungssystem ist ausgebildet, die innerhalb des vorgegebenen Parkraums fahrenden Fahrzeuge zu lokalisieren.
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Ferner sind aus dem Stand der Technik Fahrassistenzsysteme und Systeme zum hochautomatisierten (autonomen) Fahren bekannt. Solche Systeme können beispielsweise einen oder mehrere Sensoren verwenden, die einen dreidimensionalen Raum vermessen und/oder analysieren. Ziel ist es hierbei, dass jegliche Objekte und Hindernisse erkannt werden. Des Weiteren müssen die Dimensionen (Höhe, Breite, Tiefe) der erfassten Objekte mit hoher Sicherheit bzw. Genauigkeit ermittelt werden. Eine hohe Genauigkeit ist nötig, wenn beispielsweise Trajektorien für das Vorbeifahren des Fahrzeugs an dem Objekt ermittelt werden müssen. Die Grundlage bzw. die Bedingung für diese Berechnungen sind oft viele Messpunkte auf den Objekten in unterschiedlichen Höhen. Eine weitere Rahmenbedingung ist, dass die Systeme das Umfeld nicht kennen, da nicht die gesamte Welt im Vorfeld abgefahren werden kann. Dies führt dazu, dass Fahrerassistenzsysteme i.d.R. eine Abbildung des 3D Raumes, brauchen um Entscheidungen zu fällen. Dies ist besonders dann erforderlich, wenn die Systeme hoch automatisiert oder autonom agieren.
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Offenbarung der Erfindung
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein Konzept zum effizienten Detektieren eines freien Bereiches innerhalb eines Parkplatzes, beispielsweise eines Parkhauses, insbesondere eines freien Bereiches innerhalb eines Fahrschlauchs eines Parkplatzes bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
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Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden freien Bereiches unter Verwendung von mindestens eines innerhalb des Parkplatzes stationär angeordneten Flächensensors, insbesondere eines 2D-Laserscanners, bereitgestellt, wobei der Flächensensor eine Scanebene aufweist, die parallel zu einer Fahrbahnebene verläuft, insbesondere in einer Höhe von weniger als 15 cm, zumindest umfassend die folgenden Schritte:
- - Erfassen von Messdaten zumindest eines Abschnitts des Parkplatzes mittels des Flächensensors,
- - Vergleichen der Messdaten mit Referenzmessdaten, um eine Veränderung in dem Abschnitt des Parkplatzes zu erkennen, und
- - Detektieren des Abschnitts als einen freien Bereich, wenn keine Veränderung erkannt wird.
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass innerhalb des Parkplatzes mindestens ein Flächensensor angeordnet sind, der einen Abschnitt des Parkplatzes erfassen kann, wobei als Abschnitt insbesondere eine Ebene oberhalb der Fahrbahn verstanden wird, die einer Scanebene des Flächensensors entspricht. Wenn durch den Flächensensor auf diese Weise zu einem aktuellen Zeitpunkt Messdaten erfasst werden, die sich nicht von vorgegebenen Referenzmessdaten unterscheiden bzw. keine Veränderung respektive Abweichung gefunden wird, kann der Abschnitt als aktuell freier Bereich klassifiziert werden. Ein freier Bereich im Sinne der Erfindung ist ein Bereich innerhalb des Parkplatzes in dem sich ein Fahrzeug unter normalen Bedingungen gefahrlos bewegen kann. Die Erfindung beruht damit auf der Idee, dass ein Abschnitt eines Parkplatzes als frei, also insbesondere frei von Hindernissen, detektiert werden kann, wenn ein Erfassen von Messdaten des Abschnitts mittels des Flächensensors keine Veränderung bezüglich Referenzmessdaten ergibt. Ein Abschnitt des Parkplatzes wird als „frei“ detektiert, wenn keine Veränderung zu den Referenzmessdaten erfasst wird. Es wird also gemäß der Erfindung nicht darauf abgezielt, Objekte mittels des Flächensensors zu erfassen, sondern zunächst nur Veränderungen gegenüber den Referenzmesswerten zu erkennen, wobei es zunächst keine Rolle spielt, wodurch eine Veränderung verursacht wird. In nachfolgenden optionalen Schritten, kann die Ursache einer erkannten Veränderung optional näher bestimmt werden.
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Unter einem Flächensensor im Sinne der Erfindung soll ein Sensor verstanden werden, der zumindest einen bestimmten Flächenabschnitt einer Ebene in einem Raum überwacht und beispielsweise Objekte innerhalb dieses Flächenabschnitts detektieren und vermessen kann. Beispielsweise kann ein Flächensensor als 2D-Laserscanner oder 2D-LIDAR Sensor ausgebildet sein.
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„Parallel zur Fahrbahnebene“ bedeutet im Sinne dieser Beschreibung, dass eine Scanebene eines Flächensensors im Wesentlichen parallel zu einer als eben angenommenen Fahrbahn verläuft, wobei Abweichungen von einem mathematisch exakten parallelen Verlauf, die beispielsweise durch die typische Aufweitung eines Messstrahls (z.B. des Laserstrahls beim Laserscanner oder LIDAR-Sensor) mit wachsender Entfernung von der Strahlquelle, verursacht sind, von dem Begriff „parallel“ mit umfasst sein sollen.
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Nach einem anderen Aspekt wird ein System zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden freien Bereiches bereitgestellt, zumindest umfassend:
- - mindestens einen innerhalb des Parkplatzes stationär angeordneten Flächensensor, insbesondere einen 2D-Laserscanner, der ausgebildet ist Messdaten von mindestens einem Abschnitt des Parkplatzes zu erfassen, wobei der Flächensensor eine Scanebene aufweist, die parallel zu einer Fahrbahnebene verläuft, insbesondere in einer Höhe von weniger als 15 cm,
- - einen Prozessor
- - zum Vergleichen der aufgenommenen Messdaten mit Referenzmessdaten, um eine Veränderung in dem Abschnitt des Parkplatzes zu erkennen, und
- - zum Detektieren des Abschnitts als freien Bereich, wenn keine Veränderung erkannt wird.
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Nach einem anderen Aspekt wird ein Parkplatz bereitgestellt, welcher das System zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden freien Bereiches umfasst.
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Nach noch einem Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Programmcode zur Durchführung des Verfahrens zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden freien Bereiches umfasst, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.
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Ein freier Bereich ist insbesondere ein Bereich des Parkplatzes in dem sich kein Objekt befindet.
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Ein Objekt im Sinne der Erfindung ist jedweder Gegenstand, der sich temporär innerhalb des Parkplatzes, insbesondere innerhalb eines Fahrschlauchs eines Fahrzeugs befindet und zumindest potentiell ein Kollisionsrisiko für ein Fahrzeug darstellt, dass sich innerhalb des Parkplatzes bewegt. Ein Objekt kann beispielsweise ein anderes Fahrzeug sein oder eine Person, ein Tier oder ein Gegenstand. Ein Objekt ist insbesondere nur temporär innerhalb des Parkplatzes vorhanden. Nicht als Objekte im Sinne der Erfindung sollen die stationären Strukturen des Parkplatzes, wie Wände, Säulen, Mauern etc. gelten.
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Der Vergleich mit den Referenzmessdaten kann beispielsweise durch Differenzbildung erfolgen.
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Bevorzugt kann ein Detektieren eines Objekts erfolgen, wenn eine Veränderung erkannt wird.
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Bevorzugt sind die erfassten Messdaten Distanzwerte. Die Referenzmessdaten sind beispielsweise Messdaten, die mit dem betreffenden Flächensensor zu einem früheren Zeitpunkt unter definierten Bedingungen erfasst wurden, beispielsweise zu einem Zeitpunkt an dem sich mit Sicherheit kein Objekt in dem überwachten Abschnitt befunden hat. Die Referenzmessdaten können auch Durchschnittswerte bzw. Mittelwerte solcher zu definierten Bedingungen erfassten Messdaten umfassen.
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Da der Flächensensor insbesondere in einer bestimmten Höhe angeordnet ist, die die Höhe der Scanebene über der Fahrbahnebene bestimmt, kann ein vorhandenes Objekt nur erkannt werden, wenn es eine Höhe aufweist, die gleich oder größer ist als die Höhe der Scanebene. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, den Flächensensor derart anzuordnen, dass die Scanebene möglichst dicht über der Fahrbahnebene verläuft. Bevorzugt beträgt die Höhe der Scanebene über der Fahrbahnebene weniger als 15 cm, besonders bevorzugt weniger als 10 cm. Damit wir der technische Vorteil erzielt, dass auch Objekte mit geringer Höhe zuverlässig erkannt werden können.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst das Erfassen von Messdaten, mindestens eine Distanzmessung. Der Flächensensor ist dazu beispielsweise als LIDAR-Sensor bzw. Laserscanner ausgebildet sein. Derartige Sensoren sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt und erfassen Distanzwerte durch Auswertung von Laufzeiten der von Objekten reflektierten Laserstrahlen. Um eine Messebene aufzuspannen, kann ein beispielsweise gepulster Laserstrahl durch einen rotierenden Spiegel abgelenkt werden. Auch Ausführungen mit mehreren Laserquellen, die in einer Reihe oder einer Matrix angeordnet sind, sind bekannt.
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Insbesondere erfolgt in der vorliegenden Erfindung das Detektieren eines freien Bereichs oder das Erfassen eines Objektes durch Vergleichen mindestens eines aktuell gemessenen Distanzwertes mit einem Referenzmesswert, insbesondere einem erwarteten Distanzwert. Eine Veränderung wird dann erfasst wenn, insbesondere bei einer vorgegebenen Mindestanzahl von Messpunkten, jeweils ein Distanzwert gemessen wird, der sich von einem erwarteten Distanzwert unterscheidet, insbesondere wenn der gemessene Distanzwert kleiner als ein erwarteter Distanzwert ist, insbesondere mindestens um einen vorbestimmten Toleranzwert kleiner. So entsprechend die erwarteten Distanzwerte beispielsweise bekannten Begrenzungen des Parkplatzes, wie Mauern oder Säulen, die im Messbereich des Flächensensors liegen. Alternativ oder zusätzlich können auch Remissionswerte des Flächensensors mit erwarteten Werten verglichen werden.
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Die Formulierungen „Veränderung“ bzw. „Abweichung“ bzw. „unterscheidet“ im Sinne dieser Beschreibung umfassen insbesondere auch den Fall, dass sich die Messwerte, z.B. Distanzwerte respektive die Remissionswerte um mindestens einen vorbestimmten Toleranzwert von einer Referenz respektive einem Referenzmesswert respektive einem Referenz-Wertebereich unterscheiden. Erst Unterschiede bzw. Änderungen, die größer als der vorbestimmte Toleranzwert sind, resultieren in der Erfassung einer Veränderung und damit einer Detektion eines Objekts. Das heißt also insbesondere, dass geringe Unterschiede in den gemessenen Distanzwerten und/oder Remissionswerten zu der Aussage zu führen können, dass die Distanz respektive die Remission gleich respektive identisch ist oder sind, solange die Unterschiede kleiner als der vorbestimmte Toleranzwert sind.
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Das bedeutet also insbesondere, dass beispielsweise nur dann ein freier Bereich detektiert wird, wenn sich beispielsweise die gemessenen Distanzwerte von den erwarteten Distanzwerten um einen Unterschied unterscheiden, der kleiner ist als der vorbestimmte Toleranzwert.
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Damit ergibt sich der technische Vorteil, dass sich mittels des Flächensensors effizient und zuverlässig ein freier Bereich erkennen lässt.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung werden gemessene Distanzwerte ausgewertet und einem oder mehreren Objekten zugeordnet, wobei das Objekt und/oder die aus mehreren Objekten aufgebaute Szene basierend auf der Auswertung klassifiziert wird. So kann beispielsweise durch Auswertung aufeinanderfolgender Messungen eine Bewegungsrichtung und/oder Geschwindigkeit des erkannten Objektes ermittelt werden und damit beispielsweise abgeschätzt werden, wann das Objekt den Abschnitt des Parkplatzes wieder verlassen wird, so dass der Abschnitt wieder frei wird. Alternativ oder zusätzlich kann eine Klassifikation des Objekttyps bzw. der Szene durchgeführt werden. So kann beispielsweise ein PKW erkannt werden, wenn der Flächensensor vier Objekte (entsprechend den Reifen des PKWs) in einem definierten Abstand bzw. einem definierten Abstandsbereich erfasst. Wird zusätzlich eine gleichförmige Geschwindigkeit bzw. eine gleichförmige Bewegungsrichtung dieser vier Objekte erfasst, kann das Ergebnis, dass ein PKW erfasst wurde, verifiziert werden. In entsprechender Weise kann ein Zweirad, wie z.B. ein Motorrad oder ein Fahrrad anhand der zwei Reifen und dem bestimmten Abstand der Reifen erfasst werden. Eine gehende Person kann beispielsweise erkannt werden, wenn zwei Objekte (entsprechend den Beinen der Person) mit einem definierten sich ändernden Abstand (entsprechend der Schritte) erfasst werden. Auch hier kann eine Geschwindigkeitsinformation zur Verifizierung der Klassifikation zusätzlich bestimmt werden.
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Basierend auf der Objektklassifikation bzw. einer Zuordnung der Objekte zu einer Szene bzw. einem bestimmten Hindernistyp (PKW, Zweirad, Person,...) kann eine Handlungsempfehlung abgeleitet werden für Fahrzeuge, die sich innerhalb des Parkplatzes bewegen. Diese kann beispielsweise an die Fahrzeuge übermittelt werden.
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Damit ergibt sich der technische Vorteil, dass Objekte bezüglich ihrer Gefährlichkeit bzw. Verweildauer in dem betreffenden Abschnitt des Parkplatzes besser eingeschätzt werden können.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung können mehrere Flächensensoren vorgesehen sein, die Scanebenen aufweisen, die jeweils in unterschiedlichen Höhen verlaufen. Die Flächensensoren können bevorzugt derart angeordnet sein, dass ein Abschnitt des Parkplatzes von mindestens zwei Flächensensoren erfassbar ist, wobei die mindestens zwei Flächensensoren Scanebenen aufweisen, die parallel zueinander in unterschiedlichen Höhen verlaufen. Alternativ oder zusätzlich ist auch der Einsatz eines Flächensensors denkbar, der mehrere, also mindestens zwei, parallele Scanebenen unterschiedlicher Höhe aufweist. „Parallel“ bedeutet auch in diesem Zusammenhang, dass kleine Abweichungen von einer exakten Parallelität, wie sie beispielsweise durch typische Strahlaufweitungseffekte entstehen können, von dem Begriff „parallel“ mit umfasst sind.
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Damit ergibt sich der technische Vorteil, dass Objekte mit verschiedenen Höhen und/oder Geometrien zuverlässig detektiert werden können.
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Ein Parkplatz im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Parkplatz für Kraftfahrzeuge. Der Parkplatz ist beispielsweise ein Parkhaus oder eine Parkgarage. Ein zu detektierendes Objekt befindet sich beispielsweise innerhalb eines Fahrkorridors des Parkplatzes.
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Das Objekt befindet sich auf einem Boden des Parkplatzes, beispielsweise auf einer Fahrbahn oder innerhalb eines Fahrbereichs, also beispielsweise innerhalb eines Fahrschlauchs, des Parkplatzes.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens zwei Flächensensoren verwendet werden, wobei die Scanebenen der Flächensensoren zusammen einen Bereich des Parkplatzes abdecken in dem sich üblicherweise Fahrzeuge während des Ein- und/oder Ausparkvorgangs bewegen. Dieser Bereich kann auch als Fahrbereich des Parkplatzes bezeichnet werden.
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Die Abschnitte des Parkplatzes die von den jeweiligen Flächensensoren gescannt werden können sich überlappen.
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Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der Fahrbereich des Parkplatzes effizient überwacht werden kann.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das System zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden freien Bereichs eingerichtet oder ausgebildet ist, das Verfahren zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden freien Bereichs auszuführen oder durchzuführen.
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Technische Funktionalitäten des Systems ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Verfahrens und umgekehrt.
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Das heißt also insbesondere, dass sich Systemmerkmale aus entsprechenden Verfahrensmerkmalen und umgekehrt ergeben.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Prozessor optional zum Detektieren eines Objekts ausgebildet ist, wenn mindestens ein aktueller mittels des Flächensensors gemessener Distanzwert kleiner als ein erwarteter Distanzwert ist, insbesondere mindestens um einen vorbestimmten Toleranzwert kleiner. Erwartete Distanzwerte können in einer dafür vorgesehenen Speichereinheit abgelegt sein.
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Die Erfindung weist also den Vorteil auf, dass lediglich Flächensensoren (zweidimensional) eingesetzt werden müssen, mit denen, gegebenenfalls unter Einsatz mehrerer derartiger Sensoren der gesamte Raum zunächst ausschließlich in einer Ebene vermessen und analysiert wird. Flächensensoren sind üblicherweise kostengünstiger, als Sensoren, die den gesamten Raum vermessen (z.B. Videokameras). Außerdem sind die zur Analyse der Messdaten erforderlichen Berechnungen bei Flächensensoren typischerweise weniger komplex.
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Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Parkplatz eingerichtet oder ausgebildet ist, das Verfahren zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes auf dem Boden des Parkplatzes befindenden freien Bereichs aus- oder durchzuführen.
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Bevorzugt weist der Parkplatz ein Parkplatzverwaltungssystem auf, das ausgebildet ist, eine Aktion auszuführen, falls ein Abschnitt auf einer vorgesehenen Trajektorie eines sich innerhalb des Parkplatzes bewegenden Fahrzeuges nicht als freier Bereich detektiert wurde. Die Aktion kann bevorzugt eine oder mehrere der folgenden Handlungen umfassen:
- - Senden eines Anhaltebefehls durch das Parkplatzverwaltungssystem an das Fahrzeug oder
- - Senden eines Signals zur Geschwindigkeitsanpassung, insbesondere zur Geschwindigkeitsreduktion, an das Fahrzeug und/oder
- - Berechnen einer alternativen Route basierend auf detektierten freien Abschnitten und Senden von Informationen zum Befahren der alternativen Route an das Fahrzeug und/oder
- - Berechnen eines Ausweichmanövers und Senden von Informationen zum Durchführen des Ausweichmanövers an das Fahrzeug.
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Damit wird der technische Vorteil erreicht, dass effizient auf die Detektion, dass ein bestimmter Abschnitt des Parkplatzes nicht frei ist, wobei dieser Abschnitt demnächst durch ein Fahrzeug durchfahren werden soll, reagiert werden kann und eine Gefährdung des Fahrzeugs vermieden wird.
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Das erfindungsgemäße Konzept kann in vorteilhafter Weise in sogenannten AVP-Systemen eingesetzt werden. „AVP“ steht für „Automated Valet Parking“ und kann mit „automatischer Parkvorgang“ übersetzt werden. Im Rahmen eines solchen AVP-System ist insbesondere vorgesehen, dass Kraftfahrzeuge automatisch innerhalb eines Parkplatzes geparkt werden und nach Ende einer Parkdauer automatisch von ihrer Parkposition zu einer Abholposition geführt werden, an welcher das Kraftfahrzeug von seinem Besitzer abgeholt werden kann. Bei derartigen Systemen kann unter Einsatz der Erfindung vorgesehen sein, dass eine zentrale Infrastruktur (z.B. ein Server) den sich auf dem Parkplatz bewegenden Fahrzeugen aktuelle Informationen zu freien Bereichen und/oder detektierten Objekten zuschickt, insbesondere, wenn sich ein Objekt innerhalb eines vorgesehenen Fahrkorridors des jeweiligen Fahrzeugs befindet. Das betreffende Fahrzeug kann dann angehalten werden, z.B. bis das Objekt wieder verschwunden ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Alternativroute und/oder ein Ausweichmanöver für das Fahrzeug berechnet werden, die bzw. das nicht mehr über den Bodenabschnitt des Parkplatzes führt auf dem das Objekt detektiert wurde, also den Bereich, der nicht als frei detektiert wurde.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen
- 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden freien Bereichs,
- 2 a) eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes System, einen Abschnitt eines Parkplatzes und ein Objekt,
- 2 b) eine schematische Seitenansicht auf ein erfindungsgemäßes System, einen Abschnitts eines Parkplatzes und ein Objekt,
- 3 eine schematische Ansicht eines Parkplatzes mit einer Mehrzahl von Flächensensoren zum Detektieren von sich innerhalb des Parkplatzes befindenden freien Bereichen,
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In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente gegebenenfalls verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
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1 zeigt ein Verfahren zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden freien Bereichs unter Verwendung von mindestens einem innerhalb des Parkplatzes stationär angeordneten Flächensensors, der als 2D-LIDAR-Sensor ausgebildet ist, wobei die Scanebene des 2D-LIDAR-Sensors mindestens einen Abschnitt des Parkplatzes in einer Ebene oberhalb der Fahrbahnebene umfasst.
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Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- - Scannen 101 des Abschnitts des Parkplatzes mittels des 2D-LIDAR-Sensors durch Erfassen von Distanzwerten,
- - Vergleichen 103 der gemessenen Distanzwerte mit erwarteten Distanzwerten, und
- - Detektieren 105 eines freien Bereichs, wenn keine Abweichung der gemessenen Distanzwerte von den erwarteten Distanzwerten erkannt wird und
- - Optional Detektieren 106 eines Objekts, wenn eine Abweichung erkannt wird und
- - Optional Klassifizieren 107 des Objekts und/oder Zuordnen eines oder mehrerer Objekte zu einem Gegenstand oder einer Szene.
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Die Information, dass ein freier Bereich oder eine Veränderung detektiert wird, kann beispielsweise an ein übergeordnetes Regelsystem übergeben werden. Dieses Regelsystem kann im Fall, dass ein Objekt detektiert wurde beispielsweise ein ferngesteuertes Kraftfahrzeug stoppen oder ein Stoppsignal an ein autonom fahrendes Kraftfahrzeug senden, wenn ein Objekt innerhalb des Parkplatzes detektiert wurde, das sich auf einem Abschnitt des Parkplatzes befindet, der in einem Fahrkorridor des Fahrzeugs liegt. So wird sichergestellt, dass dieses Kraftfahrzeug vor dem Objekt noch rechtzeitig anhalten kann. Das Regelsystem ist beispielsweise von einem Parkplatzverwaltungssystem umfasst.
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In 2 ist schematisch ein System zum Detektieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes 20 befindenden freien Bereichs gemäß einer Ausführung der Erfindung dargestellt. Das System umfasst einen Flächensensor 30, der in diesem Beispiel als 2D-LIDAR-Sensor ausgebildet ist, sowie einen Prozessor 62 und eine Speichereinheit 64.
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In 2 a) ist das System in Draufsicht dargestellt. Der Flächensensor 30 ist an einer Wand 60 des Parkplatzes 20 angeordnet. Der Flächensensor 30 weist eine Scanebene 33 auf, die sich oberhalb einer Fahrbahnebene 34 erstreckt und die einen Abschnitt 32 des Parkplatzes abdeckt. Mit anderen Worten ist der Flächensensor 30 so angeordnet, dass der Abschnitt 32 von dem Flächensensor gescannt werden kann. Beispielhaft sind in 2 a) mehrere Laserstrahlen 36 dargestellt. Jeder Laserstrahl 36 kann von einem Objekt bzw. Hindernis reflektiert werden. Der Flächensensor empfängt in bekannter Weise, z.B. mittels einer Photodiode (nicht dargestellt) den reflektierten Anteil des Laserstrahls und beispielsweise mittels der Lichtlaufzeit kann ein Distanzwert ermittelt werden, der die Distanz zwischen dem Flächensensor 30 und dem Hindernis repräsentiert. In der hier beispielshaft dargestellten Situation befindet sich ein Fahrzeug 12 innerhalb des Abschnitts 32 des Parkplatzes 20. Der Flächensensor erfasst den Reifen 11 des Fahrzeugs 12, beispielsweise indem der gemessene Distanzwert d mit dem an diesem Messpunkt erwarteten Distanzwert verglichen wird. Der Vergleich wird durch den Prozessor 62 durchgeführt. Der erwartete Distanzwert ist in der Speichereinheit 64 und mit dem Messpunkt abgelegt. Ein Messpunkt ist beispielsweise durch einen Ablenkwinkel des Laserstrahls definiert.
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Da in der dargestellten Situation ein Distanzwert erfasst wird, der dem Abstand des Reifens 11 zu dem Sensor 30 entspricht und nicht einem erwarteten Distanzwert (etwa zu einer gegenüberliegenden Wand 61), wird der Abschnitt 32 erfindungsgemäß nicht als frei detektiert.
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In 2 b) ist die in 2 a) dargestellte Situation nochmals in Seitenansicht dargestellt. Es ist erkennbar, dass der Flächensensor derart an der Wand 60 montiert ist, dass sich eine Scanebene 33 ergibt, die in einer bestimmten Höhe h oberhalb der Fahrbahnebene 34 verläuft. Die Höhe h ist so gewählt, dass auch sehr kleine Objekte, wie z.B. Kleine Kinder oder Babys, die auf den Boden liegen oder krabbeln zuverlässig erkannt werden. Bevorzugt wird die Höhe h kleiner als 15 cm gewählt, besonders bevorzugt kleiner als 10 cm.
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In dem dargestellten Beispiel sind der Prozessor 62 und der Speicher 64 in eine Steuereinheit 66 des Flächensensors 30 integriert. Die Steuereinheit 66 kann innerhalb, als integraler Bestandteil, des Flächensensors 30 vorgesehen sein. Alternativ kann können der Prozessor 62 und/oder der Speicher 64 Teil einer von dem Flächensensor 30 separate vorliegenden Einheit sein. Beispielsweise können der Prozessor 62 und/oder der Speicher 64 als Teil eines Parkplatzverwaltungssystems 15 ausgebildet sein. Alternativ können der Prozessor 62 und/oder der Speicher 64 als Teil eines Cloud-Computing-Systems ausgebildet sein. Die Information, ob ein Abschnitt 32 des Parkplatzes 20 als frei detektiert wurde kann über eine entsprechende Schnittstelle zur Verfügung gestellt werden, beispielsweise einem Fahrzeug, das sich auf dem Parkplatz 20 bewegt und/oder einem Parkplatzverwaltungssystem 15. Die Information kann beispielsweise drahtlos übertragen werden.
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Das erfindungsgemäße Konzept kann in vorteilhafter Weise in sogenannten AVP-Systemen eingesetzt werden. Das erfindungsgemäße Konzept weist insbesondere gegenüber einer herkömmlichen Fahrerassistenz und den in herkömmlichen Fahrerassistenzsystemen eingesetzten Verfahren zur Objekterkennung die Vorteile auf, dass die zur Objektdetektion vorgesehenen Flächensensoren im Parkplatz statisch bzw. stationär angebracht sind, z.B. an Wänden oder Säulen. Dadurch ist das Sichtfeld, also die Umgebung auf die der Sensor blickt, bekannt, insbesondere für den Fall, dass kein Objekt vorhanden ist. Es muss demnach nur ermittelt werden, ob der Bereich, in den das AVP-Fahrzeug einfahren soll, frei ist, also kein Objekt aufweist. Da ein AVP-Fahrzeug aufgrund des üblicherweise bei AVP-Systemen vorgegebenen Fahrbereichs nicht zwingend ein Ausweichmanöver fahren muss, sondern in der Regel ein Anhalten des Fahrzeugs ausreicht, ist es nicht zwingend nötig Dimensionen, Geschwindigkeiten usw. des detektierten Objektes zu ermitteln. Es genügt, die Anwesenheit eines Objektes zu detektieren, da beispielsweise die Geschwindigkeiten von AVP-Fahrzeugen im Parkplatz üblicherweise sehr viel geringer (z.B. kleiner als 10 km/h) sind als im Straßenverkehr (z.B. bis über 200 km/h).
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Der Einsatz eines erfindungsgemäßes Systems und/oder Verfahrens in einem AVP System erfordert, dass eine Mehrzahl von stationären Sensoren (Flächensensoren) eingesetzt werden, um möglichst den gesamten Parkplatz zu überwachen. So zeigt 3 beispielhaft einen Ausschnitt eines Parkplatzes 20, der Teil eines AVP-Systems ist. Der Parkplatz weist verschiedene Stellplätze 23 für AVP-Fahrzeuge auf. Der Parkplatz 20 umfasst eine Übergabezone 18, an der ein Fahrzeug 10 an den Betreiber des Parkplatzes 20 übergeben werden kann. Dazu fährt der Fahrer des Fahrzeugs 10 sein Fahrzeug 10 in die Übergabezone 18, verlässt sein Fahrzeug 10 und übergibt sein Fahrzeug 10 an den Betreiber des Parkplatzes 20.
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Zur Überwachung des Fahrzeugs 10 während es sich innerhalb des Parkplatzes 20 bewegt, ist dem Parkplatz 20 ein Parkplatzüberwachungssystem zugeordnet, das eine Mehrzahl von als LIDAR-Sensoren ausgebildete Flächensensoren 30 umfasst. Die Flächensensoren 30 sind dabei bevorzugt so auf dem Parkplatz 10 verteilt angeordnet, dass sich das Fahrzeug 10 während seiner automatisierten Fahrt von der Übergabezone 18 zu einem der Stellplätze 23 ständig in von mindestens einem Flächensensor 30 überwachten Abschnitt 32 bewegt. Jeder der Flächensensoren 30 ist ausgebildet, einen oder mehrere Abschnitte 32 des Parkplatzes 20 zu erfassen und als frei zu detektieren, wenn keine Veränderung bezüglich vorgegebener Referenzmessdaten erkannt wird. Die Information, ob der Abschnitt aktuell frei ist oder nicht kann an ein Parkplatzverwaltungssystem 15 übermittelt werden.
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Nach der Übergabe des Fahrzeugs 10 an den Parkplatzbetreiber wird dem Fahrzeug 10 durch ein Parkplatzverwaltungssystem 15 aus den möglichen freien Stellplätzen 23 ein freier Stellplatz als Parkposition 24 zugewiesen. Bereits belegte Stellplätze sind in der Figur mit dem Bezugszeichen 22 gekennzeichnet.
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Nach Zuweisung der Parkposition wird das Fahrzeug 10 auf den als zugewiesenen freien Stellplatz 24 bewegt. Das Fahrzeug 10 ist beispielsweise eingerichtet, ein Fahrmanöver autonom mithilfe eines Parkassistenzsystems auszuführen. Dem Parkplatzverwaltungssystem 15 wird Zugriff auf das Parkassistenzsystem gewährt, so dass sich das Fahrzeug 10 auf dem Parkplatz 10 autonom bewegen kann und selbstständig die Parkposition 24 ansteuert. Erfindungsgemäß werden von dem Parkplatzverwaltungssystem 15 entsprechende Informationen an das Fahrzeug 10 übermittelt, so dass das Fahrzeug 10 autonom entlang einer auf den Informationen basierenden Trajektorie 40 innerhalb des Parkplatzes 20 geführt werden kann. Alternativ kann das Fahrzeug 10 ferngesteuert entlang der Trajektorie 40 zu der Parkposition 24 gesteuert werden.
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Gemäß der Erfindung wird mittels der Flächensensoren 30 überwacht, ob die Abschnitte des Parkplatzes, durch die sich das Fahrzeug 10 während seiner Fahrt entlang der Trajektorie 40 zu der Parkposition 24 bewegt frei sind. Wenn ein Abschnitt durch den sich das Fahrzeug 10 bewegen soll nicht als frei von einem oder mehreren der Flächensensoren detektiert wird, kann das Fahrzeug 10 gestoppt werden und/oder es kann eine Ausweichtrajektorie von dem Parkplatzverwaltungssystem 15 berechnet werden und das Fahrzeug 10 entlang der Ausweichtrajektorie geführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015201209 A1 [0002]
