DE10220837A1 - Vorrichtung zur Parklückensuche mittels Radar - Google Patents

Vorrichtung zur Parklückensuche mittels Radar

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Abstract

Durch die zunehmende Verkehrsdichte ist der Fahrzeugführer zunehmend gefordert, seine ganze Aufmerksamkeit der komplexen Fahrsituation zu widmen, und ist kaum mehr in der Lage, im schnell fließenden Innenstadtverkehr Ausschau nach geeignetem Parkraum zu halten. Es wird deshalb zunehmend wichtig, dem Fahrzeugführer für diese Aufgabe autonome Systeme zur Seite zu stellen. Ein solches System zur Parklückensuche kann in vorteilhafter Weise Strahlsensorik beinhalten, welche am Fahrzeug so ausgerichtet ist, dass der vor dem Fahrzeug befindliche Bereich ausgeleuchtet wird. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, im Rahmen der Verarbeitung der Echosignale der Strahlsensorik eine potentielle Parklücke frühzeitig zu erkennen, so dass aussreichend Zeit gegeben ist, diese im Rahmen der Signalverarbeitung auf ihre Eignung zum Einparken hin zu untersuchen und gegebenenfalls das Fahrzeug bis zum Erreichen einer solchen Parklücke gefahrlos abzubremsen. DOLLAR A Eine weitere Funktionalität des Systems kann die Erkennung von Personen zwischen oder vor Fahrzeugen sein und eine Warnung vor deren potentiellem Betreten der Fahrbahn.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren nach einem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 5.
  • Zur Unterstützung von Kraftfahrzeugführern beim Einparken sind eine Reihe von Hilfseinrichtungen bekannt. Im einfachsten Fall handelt es sich dabei um Nahbereichs-Abstandssensoren, die vor der Kollision mit anderen Fahrzeugen, Bordsteinen und sonstigen Hindernissen warnen.
  • Komplexere Systeme bestimmen hierbei die Größe einer bereits vom Fahrer als potentiell erkannten Parklücke und übernehmen den eigentlichen Einparkvorgang durch vollautomatische Quer- und Längsführung.
  • So beschreibt die Schrift WO 97/47991 A1 eine Methode zur Bestimmung und Vermessung von freien Räumen zwischen am Fahrbahnrand parkenden Fahrzeugen. Dabei wird der Zwischenraum bei der Vorbeifahrt der Meßvorrichtung mittels eines entfernungsauflösenden Sensors abgetastet.
  • Aus der Schrift DE 198 09 416 A1 ist ein System zum unterstützten Einparken bekannt, bei welchem von einer Rundumsensorik mit einer Vielzahl von Abstandssensoren Objekte im Nahbereich um das Kraftfahrzeug und ihre Abstände zum Kraftfahrzeug erfaßt werden. Nach dem Anfahren einer potentiellen Parklücke wird diese mittels am Kraftfahrzeug angeordneten Sensoren erfaßt. Eine den Sensoren nachgeschaltete Verarbeitungseinrichtung ermittelt aus den erfaßten Abstandsdaten die Größe der potentiellen Parklücke und berechnet gegebenenfalls eine mögliche Strategie zum Einparken.
  • Nachteilig wirkt sich bei den bekannten Systemen die Tatsache aus, dass im wesentlichen der Verkehrsraum seitlich des Fahrzeugs vermessen wird, so dass die Größe des Parkraums erst dann bestimmbar ist, wenn sich das einzuparkende Fahrzeug schon direkt daneben befindet oder gar diesen bereits passiert hat. Auf Grund der hohen Verkehrsdichte ist es im realen Straßenverkehr deshalb oft kaum noch möglich, das Fahrzeug rechtzeitig ohne Verkehrsgefährdung abzubremsen, um den Parkvorgang einleiten zu können, beziehungsweise gar zum erkannten Parkraum zurückzusetzen.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zu finden, welche es erlaubt, einen geeigneten Parkraum so rechtzeitig zu erkennen, dass noch ein gefahrloses Anhalten und Einparken des Fahrzeuges möglich wird.
  • Die Aufgabe wird zum einen durch eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 mit den Merkmalen dessen kennzeichnenden Teils, so wie zum anderen durch ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5 mit den Merkmalen dessen kennzeichnenden Teils gelöst.
  • Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden durch die nachgeordneten Patentansprüche beschrieben.
  • In besonders vorteilhafter Weise wird im Rahmen der Erfindung eine Strahlsensorik verwandt, welche am Fahrzeug so ausgerichtet ist, dass sie zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe im wesentlichen den vor dem Fahrzeug befindlichen Bereich ausleuchtet. Durch diese erfinderische Ausgestaltung ist es möglich, im Rahmen der Verarbeitung der Echosignale der Strahlsensorik eine potentielle Parklücke frühzeitig zu erkennen, so dass ausreichend Zeit gegeben ist, diese im Rahmen der Signalverarbeitung auf ihre Eignung zum Einparken hin zu untersuchen und gegebenenfalls das Fahrzeug bis zum Erreichen einer solchen Parklücke gefahrlos abzubremsen.
  • In besonders vorteilhafter Weise kann ein Millimeterwellen- Radar als entfernungsmessende Strahlsensorik verwand werden. Ein im Rahmen der Erfindung verwendbares Radarsystem wird in der Schrift DE 196 00 059 C2 beschrieben. Diese zeigt eine Kraftfahrzeug-Radaranordnung, bei welcher durch die Auswertung von an der Fahrbahn umgelenkten Echosignalen weitergehende Informationen über die vor dem Fahrzeug befindliche Verkehrssituation und den Fahrbahnverlauf gewonnen wird. Entsprechend dem in dieser Patentschrift aufgezeigtem System kann gewinnbringend ein Millimeterwellen- Radar mit schmaler Antennenkeule (beispielsweise kleiner als 2°) eingesetzt werden, um das im wesentlichen in Fahrtrichtung befindliche Fahrzeugumfeld in Entfernung und Azimut zu erfassen. Bevorzugte Erfassungsbereiche liegen hierbei bei Entfernungen von 0 bis 70 Metern und Azimutwinkeln von 0°-10° (hin zu Bereichen am Straßenrand). Der Erfassungsbereich kann hierbei sequentiell durch Schwenken bzw. Umschalten einer einzelnen Strahlrichtung, oder aber in mehreren Strahlrichtungen parallel erfolgen. Im besonderen Fall der Radarsensorik bewirken Reflexionen an der Fahrbahnoberfläche, dass nicht nur auf direktem Wege sichtbare Objekte abgebildet werden, sondern beispielsweise auch die Unterseite von Fahrzeugen sowie Objekte, die sich im Raum zwischen einzelnen Fahrzeugen befinden. Dadurch zeigt das resultierende Radarbild in der Szene befindliche Fahrzeuge in ihren gesamten Abmaßen, quasi in einer Sicht von oben (Vogelperspektive). Freie Bereiche zwischen den Fahrzeugen werden somit erkennbar, auch wenn sie in direkter Sicht aus der momentanen Position des Sensors durch einzelne oder auch mehrere Fahrzeuge verdeckt sind. In besonders vorteilhafter Weise kann also zumindest ein Auswertungskriterium bei der Untersuchung, ob eine potentielle Parklücke sich tatsächlich zum Einparken des Fahrzeugs eignet, die geometrische Analyse von Länge, Breite und Ausrichtung der Lücke sein. Insbesondere aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist es besonders vorteilhaft, wenn der im Rahmen der Erfindung verwendete Strahlsensor bereits Teil eines im Fahrzeug für andere Zwecke befindlichen Sensorsystems ist, beispielsweise eines Systems zur Abstandsregelung. Auch ist es denkbar, in solchen Systemen eventuell noch zur Verfügung stehende Prozessorleistung für die Verarbeitungsaufgaben zur Parklückenerkennung zu nutzen. Selbstverständlich muß der Blickwinkel des verwendeten Strahlsensors nicht auf den Bereich vor dem Fahrzeug limitiert sein. Es kann sich dabei auch um eine Anordnung von mehreren Sensoren handeln, welche einen großen Umgebungsbereich um das Fahrzeug herum beobachten. Für die Erfindung ist es jedoch wesentlich, dass auf alle Fälle ein Bereich vor dem Fahrzeug ausgeleuchtet und die aus diesem Bereich resultierenden Echosignale einer Signalverarbeitung zugeführt werden können.
  • Für den Fall, dass in gewinnbringender Weise die Vorrichtung zur Parklückensuche mit einem Navigationssystem in Verbindung steht, können im Rahmen der Verarbeitung der Echosignale zusätzliche kartographische Informationen über den von der Strahlsensorik erfaßten Bereich mit berücksichtigt werden. Auf diese Weise kann zuverlässiger vermieden werden, dass beispielsweise Straßeneinmündungen, Bushaltestellen oder auch sonstige Sperrflächen als mögliche Parkflächen mißdeutet werden.
  • Insbesondere unter Sicherheitsaspekten ist es besonders vorteilhaft, wenn das System zur Parklückenerkennung mit einem Kommunikationsmittel in Verbindung steht. Auf diese Weise kann für dem Fall, dass eine Parklücke erkannt oder ein sicherheits-relevantes Objekt im Zwischenraum von stehenden Fahrzeugen detektiert wurde, Informationen darüber an sich in oder außerhalb des Fahrzeuges befindliche Personen oder Systeme weitergeleitet werden. Dabei können die Informationen beispielsweise aus akustischen, optischen oder haptischen Signalen bestehen. Solche Signale werden insbesondere in Form von Warnsignalen an die Fahrzeuginsassen, insbesondere den Fahrzeuglenker, weitergegeben. Eine Steigerung der Verkehrssicherheit läßt sich aber auch dadurch erzielen, dass die Signale an Verkehrsteilnehmer außerhalb des Kraftfahrzeuges übermittelt werden. So können Personen, welche Gefahr laufen, aus dem Zwischenraum zwischen parkenden oder vor haltenden Fahrzeugen in den fahrenden Verkehr zu laufen, durch Hup- und Lichtsignale gewarnt werden. Andererseits ist es auch möglich, frühzeitig den nachfolgenden Verkehr über einen bevorstehenden, das Parken einleitenden, Bremsvorgang zu informieren. Im Rahmen beispielsweise einer intelligenten Parkraumüberwachung und -zuteilung in Innenstädten oder eines Systems zur Information über freie Parkräume ist es sehr wohl auch denkbar, daß das neuartige System zur Parklückenerkennung auch in denjenigen Fällen, in denen nicht beabsichtigt wird, das Fahrzeug zu parken, die Information über einen freien Parkraum mittels der Kommunikationsanlage an ein zentrales Verwaltungssystem oder an andere Fahrzeuge übermittelt.
  • Zur weiteren Steigerung der Verkehrssicherheit kann nach der Detektion von freiem Verkehrsraum, insbesondere im Rahmen der Ermittlung dessen geometrischer Abmessungen, überprüft werden, ob sich innerhalb der ausgedehnten Bereiche Objekte mit kleinerer Ausdehnung befinden. So kann es sehr wohl sein, dass sich in einer geeigneten Parklücke beispielsweise ein Zweirad, eine Person, ein Tier oder auch Kinderspielzeug befinden. Durch Verfolgung solcher Objekte über mehrere zeitlich aufeinander folgend generierte Datensätze (Bildfolgen) kann auch festgestellt werden, ob diese sich verkehrsgefährdend in Richtung der Fahrbahn bewegen.
  • In gewinnbringender Weise lassen sich die durch das Sensorsystem erfaßten bzw. generierten zweidimensionale Datensätze mittels bekannter Bildverarbeitungsalgorithmen bearbeiten (Konturanalyse, Objektbildung, Objektverfolgung) etc.
  • Neben der originären Verwendung zur Parklückenerkennung läßt sich der Erfindungsgegenstand selbstverständlich auch in vortrefflicher Weise zur Erkennung von Personen oder sich bewegenden Objekten, welche sich zwischen parkenden oder vor haltenden Fahrzeugen befinden, nutzen.

Claims (16)

1. Vorrichtung zur Erkennung von Parklücken für Fahrzeuge,
- welche über eine entfernungsmessende Strahlsensorik verfügt, um freie Bereiche im Verkehrsraum, welche potentiell eine Parklücke darstellen könnten, zu detektieren,
- und welcher eine Einheit zur Signalverarbeitung zugeordnet ist, um im Anschluß an die Detektion des freien Verkehrsraumes diesen auf seine Abmaße und seine Eignung bezüglich einer Möglichkeit zum Einparken hin zu untersuchen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strahlsensorik am Straßenfahrzeug so ausgerichtet ist, dass die im Rahmen der Signalverarbeitung zur Erkennung von Parklücken heranzuziehenden Meßstrahlen in den Bereich vor dem Fahrzeug gerichtet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlsensorik ein Millimeterwellen-Radar umfasst.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einem Navigationssystem in Verbindung steht, welches kartographische Informationen über die der Strahlsensorik erfaßten Bereiche liefert.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung über Kommunikationsmittel verfügt, mittels welcher Information über die erkannten Parklücken und/oder Objekte innerhalb oder außerhalb des Fahrzeuges befindliche Personen oder Systeme weitergeleitet werden.
5. Verfahren zur Erkennung von Parklücken für Fahrzeuge,
- bei welchem mittels einer entfernungsmessenden Strahlsensorik freie Bereiche im Verkehrsraum detektiert werden, welche potentiell eine Parklücke darstellen könnten,
- und bei welchem im Rahmen der Signalverarbeitung die freien Bereiche im Verkehrsraum auf ihre Abmaße und ihre Eignung bezüglich einer Möglichkeit zum Einparken hin untersucht werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Detektion und Signalverarbeitung nur jene Echosignale der Strahlsensorik ausgewertet werden, welche im wesentlichen aus dem Bereich vor dem Fahrzeug entstammen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Echosignale Millimeterwellen sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Echosignale der Strahlsensorik zu zweidimensionalen Datenfeldern kombiniert werden, welche insbesondere mittels einer auf Bildverarbeitungsalgorithmik basierender Signalauswertung verarbeitet werden können.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem einzelnen oder einer Folge von zweidimensionalen Datenfeldern die Position von geparkten Fahrzeugen bestimmt und dazwischen befindliche Lücken gesondert ausgewertet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Signalverarbeitung geometrische Informationen in Bezug auf die potentielle Parklücke, insbesondere deren Abmessung und deren Ausrichtung in Bezug auf den Fahrbahnverlauf, ermittelt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass aus den geometrischen Informationen, insbesondere der Position, der Größe und der Ausrichtung der Lücke zur Fahrbahn Meldungen an sich in oder außerhalb des Fahrzeuges befindliche Personen oder Systeme generiert werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dass im Rahmen der Auswertung Wissen über die Umgebung des Fahrzeugs, welches insbesondere durch ein Navigationssystem geliefert wird, ausgenutzt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der gesonderten Auswertung in der Lücke befindliche Objekte detektiert werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die detektierten Objekte darauf hin überprüft werden, ob sie sich in Richtung der Fahrbahn bewegen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die im Rahmen der Signalverarbeitung generierte Information an sich in oder außerhalb des Fahrzeuges befindliche Personen oder Systeme weitergeleitet werden.
15. Verwendung der Vorrichtung und/oder des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Erkennung von Personen oder sich bewegenden Objekten, welche sich zwischen parkenden Fahrzeugen befinden.
16. Verwendung der Vorrichtung und/oder des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 zur Erkennung von Personen oder sich bewegenden Objekten, welche sich vor haltenden Fahrzeugen befinden.
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