DE10340014A1 - Automatic parking method for a motor vehicle in which the actual vehicle position is determined using an under-vehicle movement sensor and then used to make corrections to the vehicle position relative to its theoretical path - Google Patents

Automatic parking method for a motor vehicle in which the actual vehicle position is determined using an under-vehicle movement sensor and then used to make corrections to the vehicle position relative to its theoretical path Download PDF

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Abstract

Method for steering a motor vehicle during parking, whereby the size of the parking gap is measured with suitable sensors and a theoretical path determined for the vehicle from a start point to an end point. During movement of the vehicle, deviation of the actual position from the theoretical path is calculated so that corrections can be made. The actual vehicle position is measured using an optical movement sensor mounted on the underside of the vehicle and orientated towards the road. An independent claim is made for an arrangement for steering a motor vehicle during parking.

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Lenkung eines Kraftfahrzeugs beim Einparken, wobei die Größe einer Parklücke mit geeigneten Sensoren gemessen und ein Sollweg des Kraftfahrzeugs von einem Anfangspunkt zu einem Haltepunkt berechnet wird und während der Bewegung des Kraftfahrzeugs die Abweichung einer jeweils ermittelten Istposition vom Sollweg berechnet wird.The The invention relates to a method and an arrangement for steering a motor vehicle when parking, the size of a parking lot measured with suitable sensors and a desired path of the motor vehicle is calculated from a starting point to a breakpoint and during the Movement of the motor vehicle, the deviation of each determined Actual position is calculated from the desired path.

Ein derartiges Verfahren ist aus DE 29 01 504 B1 bekannt geworden, bei dem vor und während des Einparkvorganges Steuersignale für den Einparkvorgang laufend berechnet werden, was entweder aus weiteren geeigneten Entfernungsmessungen, beispielsweise Ultraschall, erfolgen oder aber in einer besonders einfachen Ausführung durch Kombination der Signale des Radumdrehungszählers und eines Winkelfühlers am Lenkrad erfolgen kann. Diese Erfassungen benötigen entweder einen aufwändingen Transformationsalgorithmus oder sind aufgrund verschiedener Einflüsse, beispielsweise Reifendruck, recht ungenau.Such a procedure is over DE 29 01 504 B1 become known, in which before and during the parking control signals for the parking process are continuously calculated, which can be done either from other suitable distance measurements, such as ultrasound, or in a particularly simple embodiment by combining the signals of the Radumdrehungszählers and an angle sensor on the steering wheel. These acquisitions either require a complex transformation algorithm or are quite inaccurate due to various influences, for example tire pressure.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein zuverlässig arbeitendes Verfahren zum Lenken eines Kraftfahrzeugs anzugeben, das die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist.task The present invention is a reliable method to indicate for steering a motor vehicle, the above-mentioned disadvantages does not have.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die jeweilige Istposition mit Hilfe eines an der Unterseite des Kraftfahrzeugs angeordneten auf die Fahrbahn gerichteten optischen Bewegungssensors ermittelt wird.These Task is inventively characterized solved, that the respective actual position with the help of one at the bottom of the motor vehicle arranged on the roadway optical Motion sensor is determined.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann derart ausgebildet sein, dass die Abweichung als Lenkanweisung angezeigt wird. Dann hat letztendlich der Fahrer des Kraftfahrzeugs die Möglichkeit eines Eingriffs, beispielsweise die Lenkbewegungen schwächer oder stärker auszuführen als es ihm beispielsweise durch Pfeile angezeigt wird.The inventive method can be designed such that the deviation as a steering instruction is shown. Then ultimately the driver of the motor vehicle the possibility an intervention, for example, the steering movements weaker or stronger perform as it is indicated by arrows, for example.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass die Lenkung während des Einparkens automatisch nach der Abweichung gesteuert wird.A other embodiment is that the steering automatically during parking is controlled according to the deviation.

Im übrigen wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren davon ausgegangen, dass die übrigen Sensoren, beispielsweise Abstandssensoren, auch während der Durchführung des Verfahrens aktiv sind, so dass beispielsweise bei Beenden des Rückwärtsfahrens das Kraftfahrzeug auf jeden Fall rechtzeitig angehalten wird.Otherwise, will in the method according to the invention assumed that the remaining sensors, For example, distance sensors, even during the implementation of the Procedure are active, so that, for example, when stopping the reverse drive the motor vehicle is stopped in any case on time.

Eine erfindungsgemäße Anordnung besteht darin, dass an der Unterseite des Kraftfahrzeugs ein auf die Fahrbahn gerichteter optischer Bewegungssensor angeordnet ist und dass Mittel zur Berechnung der Abweichung zwischen dem Sollweg und der jeweils mit Hilfe des Bewegungssensors ermittelten Istposition vorgesehen sind. Geeignete Bewegungssensoren sind an sich bekannt, beispielsweise aus Eingabegeräten für Computer. Eine besonders genaue Erfassung der Bewegung ist dadurch möglich, dass der Bewegungssensor aus mindestens einer Videokamera und einer Bildverarbeitungseinrichtung besteht, die im wesentlichen aufeinanderfolgende Bilder vergleicht.A inventive arrangement is that at the bottom of the motor vehicle on the roadway directed optical motion sensor is arranged and that means for calculating the deviation between the desired path and the actual position determined by means of the motion sensor are provided. Suitable motion sensors are known per se for example, from input devices for computers. A particularly accurate detection of the movement is possible in that the motion sensor consists of at least one video camera and an image processing device, which compares substantially successive images.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung der von dem Bewegungssensor erfassten Fläche der Fahrbahn vorgesehen ist. Damit kann unabhängig von den jeweiligen Lichtverhältnissen die erfindungsgemäße Anordnung gebraucht werden.A advantageous embodiment of the invention is that a Illuminating device for illuminating the movement sensor covered area the roadway is provided. This can be independent of the respective lighting conditions the inventive arrangement to be used.

Zur Anpassung an wechselnde Abstände zwischen dem Bewegungssensor und der Fahrbahn ist bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Bewegungssensor mit einer automatischen Fokussiereinrichtung versehen ist.to Adaptation to changing distances between the motion sensor and the road is in another embodiment the invention provides that the motion sensor with an automatic Focusing device is provided.

Eine besonders günstige Aufnahme der Fahrzeugbewegung ist dadurch möglich, dass der Bewegungssensor in einem Bereich des Kraftfahrzeugs zwischen den Achsen angeordnet ist.A especially cheap Recording the vehicle movement is possible because the motion sensor arranged in an area of the motor vehicle between the axles is.

Im Rahmen der Erfindung können auch andere optische Bewegungssensoren angewendet werden oder mehrere, beispielsweise jeweils eine für die beiden Richtungskomponenten der Bewegung oder an verschiedenen Fahrstellen des Fahrzeugs.in the Within the scope of the invention also other optical motion sensors are used or more, for example, one for each both directional components of the movement or at different driving points of the vehicle.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:embodiments The invention are illustrated in the drawing with reference to several figures and explained in more detail in the following description. It shows:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung, 1 a schematic representation of an arrangement according to the invention,

2 ein Kraftfahrzeug mit einem an der Unterseite angebrachten Bewegungssensor, 2 a motor vehicle with a motion sensor mounted on the underside,

3 eine Skizze zur Darstellung der Situation vor dem Einparken, 3 a sketch to illustrate the situation before parking,

4 die Wege des Fahrzeugs vor und während des Einparkens und 4 the paths of the vehicle before and during parking and

5 ein Flussdiagramm zum erfindungsgemäßen Verfahren. 5 a flow chart to erfindungsge proper procedure.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

Bei der Anordnung nach 1 ist ein Mikrocomputer 1 vorgesehen, welcher von einem digitalen Signalprozessor 2 Signale erhält, die den Istweg bzw. die Istposition des Kraftfahrzeugs kennzeichnen. Der digitale Signalprozessor erhält Signale von einer digitalen Kamera 3, auf deren Sensor mit Hilfe einer Linse 4 ein Teil der nicht dargestellten Fahrbahn abgebildet wird. Die Linse ist zur Scharfeinstellung bei 5 beweglich gelagert und kann über schematisch dargestellte Antriebe 6 von einem Prozessor 7 in an sich bekannter Weise zur Scharfeinstellung gesteuert werden. Ferner weist die Kamera 3 eine steuerbare Blende 8 auf, die beispielsweise bei Nichtgebrauch – das heißt, wenn kein Einparkvorgang stattfindet – zum Schutz der Linse 4 geschlossen wird.In the arrangement according to 1 is a microcomputer 1 which is provided by a digital signal processor 2 Receives signals that identify the actual path or the actual position of the motor vehicle. The digital signal processor receives signals from a digital camera 3 , on whose sensor using a lens 4 a part of the roadway, not shown, is displayed. The lens is movably mounted at 5 and can be via schematically represented drives 6 from a processor 7 be controlled in a conventional manner for focusing. Furthermore, the camera points 3 a controllable aperture 8th on, for example, when not in use - that is, when no parking operation takes place - to protect the lens 4 is closed.

Der Mikrocomputer 1 ist ferner mit Sensoren 11, 12, 13, 14 verbunden, die in an sich bekannter Weise in der Nähe der Ecken des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, um Abstände zu Hindernissen zu bestimmen. Ferner gehören zur erfindungsgemäßen Anordnung Bedienelemente 15 und Ausgabegeräte, wie beispielsweise ein akustischer Signalgeber 16 und ein Display 17 sowie optional eine automatische Lenkung mit einem Lenkaktuator 17a. Außerdem wird dem Mikrocomputer 1 noch ein Signal aus dem Getriebe 18 zugeführt, wenn der Rückwärtsgang eingelegt ist. Im Mikrocomputer 1 sind entsprechende Programme vorhanden, unter anderem ein Programm 19 für die Berechnung des Sollweges aus den Signalen der Sensoren 11 bis 14 und des digitalen Signalprozessors 2 und ein Programm 20, das zum Vergleich der jeweiligen Istposition mit dem Sollweg und zur Ausgabe von Anweisungen bzw. bei einem automatischen Einparken als Regler dient.The microcomputer 1 is also equipped with sensors 11 . 12 . 13 . 14 connected, which are arranged in a conventional manner in the vicinity of the corners of the motor vehicle to determine distances to obstacles. Furthermore, the inventive arrangement controls include 15 and output devices, such as an acoustic signaler 16 and a display 17 and optionally an automatic steering with a steering actuator 17a , In addition, the microcomputer 1 another signal from the transmission 18 supplied when the reverse gear is engaged. In the microcomputer 1 There are appropriate programs, including a program 19 for the calculation of the desired path from the signals of the sensors 11 to 14 and the digital signal processor 2 and a program 20 , which serves to compare the respective actual position with the desired path and for the output of instructions or in an automatic parking as a controller.

2 zeigt die schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 21 mit einer Kamera 3 und einer Beleuchtungseinrichtung 22. In einer praktischen Ausführung der Erfindung wird man diese vorzugsweise geschützt in den Fahrzeugboden einlassen. 2 shows the schematic representation of a motor vehicle 21 with a camera 3 and a lighting device 22 , In a practical embodiment of the invention, these are preferably protected in the vehicle floor.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der 3 bis 5 erläutert. In 3 sind zwei bereits parkende Kraftfahrzeuge 31, 32 dargestellt. Bei 33 nähert sich ein Kraftfahrzeug der Parklücke 34, dessen Fahrer beabsichtigt, die Parklücke 34 zu benutzen. Er fährt bis in die Position 35 und bedient dann eines der Bedienelemente 15 (1), worauf das in 5 dargestellte Programm bei 41 gestartet wird. Daraufhin wird bei 42 die Parklücke 34 unter Verwendung der Sensoren 11 bis 14 (1) vermessen, insbesondere deren Länge d. Diese wird bei 43 mit den Fahrzeugdaten verglichen. Ist d nicht größer als die Mindestlänge, die das betreffende Fahrzeug zum Einparken benötigt und die im Mikrocomputer gespeichert ist, wird dies dem Fahrer bei 44 angezeigt und das Programm bei 45 beendet.In the following, the inventive method is based on the 3 to 5 explained. In 3 are two already parked motor vehicles 31 . 32 shown. at 33 A motor vehicle approaches the parking space 34 whose driver intends the parking space 34 to use. He drives to the position 35 and then operate one of the controls 15 ( 1 ), whereupon the in 5 shown program 41 is started. Then it is added 42 the parking space 34 using the sensors 11 to 14 ( 1 ), in particular their length d. This is added 43 compared with the vehicle data. If d is not greater than the minimum length required by the vehicle for parking and stored in the microcomputer, this will be provided to the driver 44 displayed and the program at 45 completed.

Ist die Parklücke jedoch groß genug, wird bei 47 abgefragt, ob der Rückwärtsgang R eingelegt ist. Ist dies der Fall, wird bei 48 der Sollweg S (durchgezogene Linie in 4) berechnet. Danach werden bei 49 dem Fahrer Anweisungen gegeben, beispielsweise in Form von Pfeilen nach links oder rechts. Bei 50 wird die jeweilige Istposition des Fahrzeugs berechnet. Fährt der Fahrer rückwärts, so wird die jeweilige Istposition I bei 51 mit dem nächstliegenden Punkt des Sollwertes verglichen. Sofern die Abweichung größer als eine zulässige Abweichung A ist, wird bei 48 der Sollweg neu berechnet.However, if the parking space is large enough, is at 47 queried whether the reverse gear R is engaged. If this is the case, it will be included 48 the target path S (solid line in 4 ). After that, join in 49 The driver is given instructions, for example in the form of arrows to the left or right. at 50 the respective actual position of the vehicle is calculated. If the driver drives backwards, the respective actual position I becomes attached 51 compared with the nearest point of the setpoint. If the deviation is greater than a permissible deviation A, the desired path is recalculated at 48.

Ist die Abweichung nicht größer als die zulässige Abweichung A, folgt der Fahrer den Anweisungen bei 49, solange der Haltepunkt H noch nicht erreicht ist. Wird bei 52 festgestellt, dass der Haltepunkt H erreicht ist, hält der Fahrer an und kann ohne weitere Hilfe durch das erfindungsgemäße Verfahren ein Stückchen vorfahren oder das erfindungsgemäße Verfahren wird in ähnlicher Weise nach Einlegen des Vorwärtsganges weitergeführt, bis der endgültige Haltepunkt H' erreicht ist.If the deviation is not greater than the allowable deviation A, the driver follows the instructions 49 as long as the breakpoint H has not yet been reached. Is at 52 determined that the breakpoint H is reached, the driver stops and can drive up a bit without further help by the method according to the invention or the method according to the invention is continued in a similar manner after engagement of the forward gear until the final breakpoint H 'is reached.

Claims (8)

Verfahren zur Lenkung eines Kraftfahrzeugs beim Einparken, wobei die Größe einer Parklücke mit geeigneten Sensoren gemessen und ein Sollweg des Kraftfahrzeugs von einem Anfangspunkt zu einem Haltepunkt berechnet wird und während der Bewegung des Kraftfahrzeugs die Abweichung einer jeweils ermittelten Istposition vom Sollweg berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Istposition mit Hilfe eines an der Unterseite des Kraftfahrzeugs angeordneten auf die Fahrbahn gerichteten optischen Bewegungssensors ermittelt wird.Method for steering a motor vehicle when parking, wherein the size of a parking space is measured with suitable sensors and a desired path of the motor vehicle is calculated from a starting point to a breakpoint and during the movement of the motor vehicle, the deviation of each detected actual position is calculated from the desired path, characterized the respective actual position is determined with the aid of an optical motion sensor arranged on the underside of the motor vehicle and directed onto the roadway. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung als Lenkanweisung angezeigt wird.Method according to claim 1, characterized in that that the deviation is displayed as a steering instruction. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkung während des Einparkens automatisch nach der Abweichung gesteuert wird.Method according to claim 1, characterized in that that steering during parking is controlled automatically after the deviation. Anordnung zur Lenkung eines Kraftfahrzeugs beim Einparken, wobei die Größe einer Parklücke mit geeigneten Sensoren gemessen und ein Sollweg des Kraftfahrzeugs von einem Anfangspunkt zu einem Haltepunkt berechnet wird und während der Bewegung des Kraftfahrzeugs die Abweichung einer jeweils ermittelten Istposition vom Sollweg berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Kraftfahrzeugs (21) ein auf die Fahrbahn gerichteter optischer Bewegungssensor (3) angeordnet ist und dass Mittel (1) zur Berechnung der Abweichung zwischen dem Sollweg und der jeweils mit Hilfe des Bewegungssensors (3) ermittelten Istposition vorgesehen sind.Arrangement for steering a motor vehicle when parking, wherein the size of a parking space is measured with suitable sensors and a desired path of the motor vehicle is calculated from a starting point to a breakpoint and during the movement of the motor vehicle, the deviation of each detected actual position is calculated from the desired path, characterized that at the bottom of the motor vehicle ( 21 ) an optical motion sensor directed to the roadway ( 3 ) and that means ( 1 ) for calculating the deviation between the setpoint path and in each case with the aid of the motion sensor ( 3 ) determined actual position are provided. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungssensor aus mindestens einer Videokamera (3) und einer Bildverarbeitungseinrichtung (2) besteht, die im wesentlichen aufeinanderfolgende Bilder vergleicht.Arrangement according to claim 4, characterized in that the motion sensor from at least one video camera ( 3 ) and an image processing device ( 2 ) which substantially compares successive images. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beleuchtungseinrichtung (22) zur Beleuchtung der von dem Bewegungssensor (3) erfassten Fläche der Fahrbahn vorgesehen ist.Arrangement according to one of claims 4 or 5, characterized in that a lighting device ( 22 ) for illumination of the motion sensor ( 3 ) detected surface of the roadway is provided. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungssensor (3) mit einer automatischen Fokussiereinrichtung (5, 6, 7) versehen ist.Arrangement according to one of claims 4 to 6, characterized in that the motion sensor ( 3 ) with an automatic focusing device ( 5 . 6 . 7 ) is provided. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungssensor (3) in einem Bereich des Kraftfahrzeugs (21) zwischen den Achsen angeordnet ist.Arrangement according to one of claims 4 to 7, characterized in that the motion sensor ( 3 ) in an area of the motor vehicle ( 21 ) is arranged between the axes.
DE10340014A 2003-09-01 2003-09-01 Automatic parking method for a motor vehicle in which the actual vehicle position is determined using an under-vehicle movement sensor and then used to make corrections to the vehicle position relative to its theoretical path Ceased DE10340014A1 (en)

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