EP1927016A1 - Verfahren zur vermessung von parklücken - Google Patents

Verfahren zur vermessung von parklücken

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Publication number
EP1927016A1
EP1927016A1 EP06791785A EP06791785A EP1927016A1 EP 1927016 A1 EP1927016 A1 EP 1927016A1 EP 06791785 A EP06791785 A EP 06791785A EP 06791785 A EP06791785 A EP 06791785A EP 1927016 A1 EP1927016 A1 EP 1927016A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal propagation
motor vehicle
propagation times
sections
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06791785A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinrich Gotzig
Oliver Eckstein
Vsevolod Vovkushevsky
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Original Assignee
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Schalter und Sensoren GmbH filed Critical Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Publication of EP1927016A1 publication Critical patent/EP1927016A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9314—Parking operations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2015/932—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations
    • G01S2015/933—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations for measuring the dimensions of the parking space when driving past
    • G01S2015/934—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations for measuring the dimensions of the parking space when driving past for measuring the depth, i.e. width, not length, of the parking space
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2015/932—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations
    • G01S2015/933—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations for measuring the dimensions of the parking space when driving past
    • G01S2015/935—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations for measuring the dimensions of the parking space when driving past for measuring the contour, e.g. a trajectory of measurement points, representing the boundary of the parking space

Definitions

  • the invention relates to a method for measuring parking spaces with a motor vehicle, wherein the motor vehicle passing by a parking space emits a signal with the aid of at least one sensor device and receives the signal reflected in the surroundings of the motor vehicle again after a signal delay.
  • Such methods for measuring parking spaces are used to make it easier for the driver of a motor vehicle to park in a parking space.
  • the parking space measurement can be used on the one hand to inform the driver of the motor vehicle information whether a parking space is large enough for his vehicle or not.
  • the parking space measurement can also be used to support the parking process itself with the aid of assistance systems, for example. By the driver during the parking process an optimal parking curve is proposed. But also semi-automatic and / or automatic parking methods require information about the size of a parking space.
  • the present invention has the object to provide a method for measuring parking spaces, which is particularly robust against interference.
  • the invention is based on the idea that the measurement of a parking space is substantially less susceptible to interference if the course of the signal propagation times is analyzed with regard to at least two of the stated criteria. Thus, it can be determined in more than one way whether an obstacle is in the vicinity of the motor vehicle and where it ends.
  • the combination of several types of analysis means that even more detailed information about a parking space can be provided. The higher level of detail can then either be used to improve the accuracy of the system, for example, to indicate relatively tight parking spaces as "big enough". It is equally possible to make the method of measuring parking spaces more robust, since the information obtained using various analysis methods can be partially redundant.
  • the detection of sections with greatly varying signal propagation times can be assigned to the limits of an obstacle in the surroundings of the motor vehicle.
  • this section may be relatively small, for example in the case of an obstacle with a uniform and / or sharp-edged geometry in the vertical direction, as in the case of a wall projection.
  • the section with greatly varying signal propagation times can also be relatively large, for example in a parked car having a softly rounded front section.
  • sections with essentially constant signal propagation times can also be detected. These sections may correspond substantially to the vehicle sides of parked vehicles. However, these sections also correspond with boundaries arranged along a roadway edge, such as a curb or a boundary wall running along the roadway.
  • sections with a substantially constant change in the signal propagation times can be detected. These can essentially correspond with motor vehicles or obstacles parked at an angle relative to their own motor vehicle. Accordingly, it is possible for these sections to correspond to roadway or parking space boundaries running obliquely to the own vehicle.
  • the course of the signal propagation times for the first-order reflections is analyzed. These reflections correspond to the first signal, which is received again after transmission from the sensor device and reflection from an obstacle. With the help of the first-order reflection, a parking space can already be detected comparatively accurately when several types of analysis are combined. However, it is particularly advantageous if the course of the signal propagation times is also analyzed for higher-order reflections, in particular at the ends of individual sections. This makes it possible to assign the higher-order reflections both to a section of an obstacle and to an adjacent or adjacent section of an obstacle.
  • these signals can be attributed to the sections adjacent to this area, for example a section with greatly varying signal propagation times and / or a section with substantially constant Signal propagation times and / or a section with substantially constant change of Signal propagation times. This makes it possible to detect the end of the sections with greater accuracy.
  • a further embodiment of the invention provides that the sections detected with the aid of an analysis mode are adapted with the aid of another type of analysis. Due to the redundancy of the various analysis types, a plausibility check can therefore be carried out as to whether the sections detected with one type of analysis match sections detected with another type of analysis. If this is not the case, a type of analysis that provides clearer results for a particular range of the waveform can replace or improve the type of analysis that is unsuitable for that range.
  • the detection of sections with greatly varying signal propagation times occurs when a limit value is exceeded, which is formed from a quotient of a change in the signal propagation time relative to a predefinable movement value of the motor vehicle.
  • a limit value is formed from a quotient of a change in the signal propagation time relative to a predefinable movement value of the motor vehicle.
  • Said sections with greatly varying signal propagation times can, as they usually correspond to the limits of a parking space, be supplemented by a safety margin.
  • the safety margin is assigned to that end of a section which is associated with higher signal propagation times.
  • the section with the strongly changing signal propagation times is computationally extended, namely in the direction of the parking space, so that it is mathematically reduced compared to the real conditions. In this way, it can be avoided that a parking space is big enough is recognized, if this does not correspond to the actual conditions.
  • the detection of sections with substantially constant signal propagation times can take place if a specifiable change in the signal propagation time does not take place within a predeterminable movement path of the motor vehicle. For example, it can be defined that a signal propagation time within a movement path of, for example, one meter may not change by more than 10% or more than a certain absolute value. These areas with essentially constant signal propagation times can then be assigned to the lateral boundaries of parked vehicles with comparatively short signal propagation times. If the signal propagation times are constant, but comparatively long, these can be assigned, for example, to a lateral parking space boundary, such as, for example, a curb.
  • the detection of sections with a substantially constant change in the signal propagation times can take place if, within a predeterminable movement path of the motor vehicle, quotients which are formed from a change in the signal transit time relative to parts of the movement path remain within a predefinable tolerance.
  • the detection of all said sections can be used to describe the objects in the vicinity of the motor vehicle with n-angular bodies, where n is larger or is equal to 4.
  • n is larger or is equal to 4.
  • obstacles for example, parked vehicles in the vicinity of the motor vehicle can be approximately described. Greater accuracy is achieved as the number of corners is increased, for example, to 6 or 8 corners.
  • the contour of an obstacle can be reproduced more precisely, this contour then being able to be described at least in part by the sections detected in the manner described above.
  • the method according to the invention can be used to measure parking spaces in an assisted and / or semi-automatic and / or automatic parking method.
  • the invention further relates to a parking system for motor vehicles, which is designed for carrying out a method according to the invention for the measurement of parking spaces.
  • the invention relates to an evaluation unit for a parking system and a computer program.
  • Figure 1 is a typical for the application of the invention starting situation
  • FIG. 2 shows a parking system according to the invention
  • FIG. 3 shows a signal course corresponding to a section with greatly varying signal propagation times for a sharp-edged limited obstacle
  • Figure 4 is a view corresponding to Figure 3 for a less sharp-edged limited obstacle
  • Figure 5 shows a detailed waveform, with the aid of a parking space can be measured.
  • Figure 1 shows a plan view of a motor vehicle 2, which moves in a designated reference 4 in the direction of movement on a roadway 6.
  • the roadway 6 is bounded by a roadway boundary 8, which may be formed for example as curbside.
  • the motor vehicle 2 has, laterally adjacent to its front bumper, a sensor device 16 and, laterally adjacent to its rear bumper, a sensor device 18.
  • transmission signals 20 can be transmitted and signals 22 reflected by an obstacle can be received. This is shown symbolically in FIG. 1 with the aid of a transmitting and receiving lobe.
  • the parking space 14 is limited in the direction of movement 4 of the motor vehicle 2 between a front region 24 of the parking vehicle 10 and the rear region 26 of the parked vehicle 12.
  • the sensor devices 16 and 18 are part of a parking system shown in FIG.
  • a transmitting device 28 is provided.
  • a receiving device 30 is provided.
  • the motor vehicle 2 comprises a displacement sensor 32, with the it can be detected which movement path the motor vehicle 2 travels within a certain time.
  • the transmitting device 28, the receiving device 30 and the displacement sensor 32 are coupled to an evaluation unit 34, which comprises a data carrier 36, on which a program code of the method according to the invention is stored.
  • the evaluation unit 34 is in communication with a display unit 38, which gives the driver of the motor vehicle 2 information about the length of the parking space 14.
  • FIG. 3 shows a section of a signal curve 40 which results when the motor vehicle 2 with its sensor device 16 is moved past the front area 42 of the vehicle 10, which is the left in the direction of travel. While the motor vehicle 2 and thus the sensor device 16 are moving along the movement path 4 shown in FIG. 3, signals 20 are emitted and signals 22 are received. This is shown by way of example in FIG. 2 with the aid of arrows. As soon as the contour of the left front region 42 of the motor vehicle 10 changes greatly from the point of view of the sensor device 16, the course of the signal 40 also changes in a corresponding manner. Accordingly, the signal curve 40 has a section 44 with a strongly changing signal curve. This section 44 corresponds to a movement path 46 of the motor vehicle 2.
  • the portion 44 is shown for a left front portion 42 of a vehicle 10, which is relatively sharp-edged.
  • a waveform 40 ' is shown by way of example in FIG. 4.
  • This curve comprises a section 44 'in which the signal propagation times change greatly.
  • This section 44 ' is assigned a movement path 48 which is longer than the movement path 46 (see FIG. 3).
  • the waveform 40 is shown schematically. Along the path of travel 4, the waveform 40 can directly represent the signal propagation times.
  • the waveform can also represent a representation of the signal transit times corresponding distances of the sensor device 16 to an obstacle. When using ultrasonic sensors, these distances are, for example, equal to the signal propagation time multiplied by the speed of sound divided by 2.
  • the path of the motor vehicle 2 in direction 4 is plotted in the unit "meter”. Denominations of measuring points are plotted parallel to the path of movement.
  • the motor vehicle 2 moves in the direction of movement 4 at a speed of 1 m / sec.
  • the sensor device 16 operates at a frequency of 20 Hz, so that 20 signal propagation times per second can be measured.
  • the signal propagation times are converted into distance values in the manner described above, resulting in scaling with centimeter values.
  • Section 50 corresponds to side region 52 of parked vehicle 10.
  • Section 50 is followed by section 44 already described with reference to FIGS. 3 and 4, with greatly varying signal propagation times. It can be seen in FIG. 5 that the signal course shown schematically in FIGS. 3 and 4 results from the juxtaposition of individual measuring points.
  • the section 44 is adjoined by a section 54 whose signal propagation times or distances to the sensor device 16 are also substantially constant. This section 54 corresponds to a section 56 of the roadway boundary 8 shown in FIG. 1.
  • a section 58 with strongly varying signal transit times adjoins the section 54, which corresponds to the left rear area 60 of the vehicle 12 in the direction of travel.
  • the section 58 in turn is followed by a section 62 having substantially constant signal propagation times or amplitudes, which corresponds to a side region 64 of the vehicle 12.
  • echoes of a higher order can also be analyzed.
  • sections of the movement path in which the echoes of higher order undergo a marked change This is the case, for example, along the path of travel 46 or 48.
  • the higher-order reflections designated by way of example as 66 are analyzed, these adjacent sections, for example, can be assigned to section 54.
  • the section 54 which corresponds to the section 56 of the road boundary 8 shown in FIG. 1, to be extended to a section 68.
  • This section 68 not only includes the first-order reflections (ie, section 54), but is supplemented at its ends with higher-order reflections.
  • the section 68 of the signal curve 40 corresponds to the section 70 of the road boundary 8 shown in FIG opposite the section 56 of the roadway boundary 8 is extended.
  • the length of the parking space 14 can now be determined by taking into account the respective length of the sections 50, 44, 68, 58 and 62. In this case, for example, a statement about the length of the parking space 14 can be made with greater accuracy if, instead of the section 54 of the signal curve 40, the section 68 is taken into account.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermessung von Parklücken (14) mit einem Kraftfahrzeug (2), wobei das an einer Parklücke (14) vorbeifahrende Kraftfahrzeug (2) mit Hilfe mindestens einer Sensoreinrichtung (16, 18) ein Signal (20) aussendet und nach Ablauf einer Signallaufzeit das in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (2) reflektierte Signal (22) wieder empfängt, wobei der mit der Bewegung des Kraftfahrzeugs (2) korrespondierende Verlauf der Signallaufzeiten für die Vermessung der Parklücke (14) mindestens im Hinblick auf zwei folgenden Arten analysiert wird: Detektion von Abschnitten mit sich stark ändernden Signallaufzeiten, Detektion von Abschnitten mit im Wesentlichen konstanten Signallaufzeiten, Detektion von Abschnitten mit im Wesentlichen konstanter Änderung der Signallaufzeiten. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Parksystem für ein Kraftfahrzeug, eine Auswerteeinheit sowie ein Computerprogramm.

Description

Titel : Verfahren zur Vermessung von Parklücken
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermessung von Parklücken mit einem Kraftfahrzeug, wobei das an einer Parklücke vorbeifahrende Kraftfahrzeug mit Hilfe mindestens einer Sensoreinrichtung ein Signal aussendet und nach Ablauf einer Signallaufzeit das in der Umgebung des Kraftfahrzeugs reflektierte Signal wieder empfängt.
Solche Verfahren zur Vermessung von Parklücken werden verwendet, um dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs das Einparken in eine Parklücke zu erleichtern.
Die Parklückenvermessung kann einerseits verwendet werden, um dem Fahrer des Kraftfahrzeugs eine Information mitzuteilen, ob eine Parklücke groß genug für sein Fahrzeug ist oder nicht. Die Parklückenvermessung kann aber auch verwendet werden, um den Parkvorgang an sich mit Hilfe von Assistenzsystemen zu unterstützen, bspw. indem dem Fahrer während des Einparkvorgangs eine optimale Einparkkurve vorgeschlagen wird. Aber auch semi-automatische und/oder automatische Einparkverfahren benötigen eine Information über die Größe einer Parklücke.
Es ist bekannt für die Vermessung von Parklücken beispielsweise am vorderen Stoßfängerbereich eines Kraftfahrzeugs angeordnet Sensoreinrichtungen zu verwenden, die ein Signal aussenden und nach Ablauf einer Signallaufzeit das in der Umgebung des Kraftfahrzeugs reflektierte Signal wieder empfängt. Als Sensoreinrichtung werden beispielsweise Ultraschallsensoren und/oder Radarsensoren verwendet. Bei den bekannten Verfahren zur Vermessung von Parklücken bewegt sich das Kraftfahrzeug an einer zu vermessenden Parklücke vorbei. Während dieser Bewegung sendet die Sensoreinrichtung Signale aus, die nach Ablauf der Signallaufzeiten wieder empfangen werden.
Aus der DE 103 25 709 Al ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen des Konturverlaufs eines Hindernisses bekannt. Dort wird vorgeschlagen, die Vermessung einer Parklücke nicht nur basierend auf Reflektionssignalen erster Ordnung, sondern auch basierend auf Reflektionssignalen höherer Ordnung durchzuführen. Dies hat den Vorteil, dass der gemessene Verlauf einer Parklücke den realen Verhältnissen besser angepasst ist.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Vermessung von Parklücken zu schaffen, das gegenüber Störeinflüssen besonders robust ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der mit der Bewegung des Kraftfahrzeugs korrespondierende Verlauf der Signallaufzeiten für die Vermessung einer Parklücke mindestens im Hinblick auf zwei der folgenden Arten analysiert wird:
Detektion von Abschnitten mit sich stark ändernden SignallaufZeiten,
Detektion von Abschnitten mit im Wesentlichen konstanten Signallaufzeiten,
Detektion von Abschnitten mit im Wesentlichen konstanter Änderung der Signallaufzeiten. Die Erfindung basiert auf der Idee, dass die Vermessung einer Parklücke wesentlich unempfindlicher gegenüber Störeinflüssen ist, wenn der Verlauf der Signallaufzeiten im Hinblick auf mindestens zwei der genannten Kriterien analysiert wird. Somit kann auf mehr als eine Art und Weise festgestellt werden, ob sich ein Hindernis in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befindet und wo dieses endet. Darüber hinaus bringt es die Kombination mehrerer Analysearten mit sich, dass auch detailliertere Informationen zu einer Parklücke geliefert werden können. Der höhere Detaillierungsgrad kann dann entweder verwendet werden, um die Genauigkeit des Systems zu verbessern, beispielsweise um auch relativ knappe Parklücken als "groß genug" anzuzeigen. Es ist genauso gut möglich, das Verfahren zur Vermessung von Parklücken robuster auszugestalten, da die mit Hilfe verschiedener Analyseverfahren gewonnenen Informationen teilweise redundant sein können.
Die Detektion von Abschnitten mit sich stark ändernden Signallaufzeiten können den Begrenzungen eines Hindernisses in der Umgebung des Kraftfahrzeugs zugeordnet werden. So ergibt sich bei einem im Längsrichtung parkenden Fahrzeug für dessen Heckbereich und Frontbereich jeweils ein Abschnitt, in dem die Signallaufzeit sich stark verändert. Je nach Ausprägung des Hindernisses kann dieser Abschnitt relativ klein sein, beispielsweise bei einem Hindernis mit in vertikaler Richtung gleichmäßiger und/oder scharfkantiger Geometrie, wie bei einem Mauervorsprung. Der Abschnitt mit sich stark ändernden Signallaufzeiten kann auch relativ groß sein, beispielweise bei einem parkenden Auto, das einen weich gerundeten Frontabschnitt aufweist.
Es können zusätzlich oder in Kombination auch Abschnitte mit im Wesentlichen konstanten Signallaufzeiten detektiert werden. Diese Abschnitte können im Wesentlichen mit den Fahrzeugseiten von parkenden Fahrzeugen korrespondieren. Diese Abschnitte korrespondieren aber auch mit entlang eines Fahrbahnrands angeordneten Begrenzungen, wie beispielweise einer Bordsteinkante oder einer entlang der Fahrbahn verlaufenden Begrenzungsmauer.
Es können weiterhin Abschnitte mit im Wesentlichen konstanter Änderung der Signallaufzeiten erfasst werden. Diese können im Wesentlichen mit relativ zum eigenen Kraftfahrzeug schräg parkenden Kraftfahrzeugen oder Hindernissen korrespondieren. Entsprechend ist es möglich, dass diese Abschnitte mit schräg zum eigenen Fahrzeug verlaufenden Fahrbahn- oder Parkraumbegrenzungen korrespondieren .
Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird der Verlauf der Signallaufzeiten für die Reflektionen erster Ordnung analysiert. Diese Reflektionen entsprechen dem ersten Signal, das nach Aussenden von der Sensoreinrichtung und Reflektion von einem Hindernis wieder empfangen wird. Mit Hilfe der Reflektion erster Ordnung kann eine Parklücke bei Kombination mehrerer Analysearten bereits vergleichsweise genau erfasst werden. Es ist jedoch besonders vorteilhaft, wenn der Verlauf der Signallaufzeiten auch für Reflektionen höherer Ordnung analysiert wird, insbesondere an den Enden einzelner Abschnitte. Hierdurch ist es möglich, die Reflektionen höherer Ordnung sowohl einem Abschnitt eines Hindernisses als auch einem hierzu angrenzenden oder benachbarten Abschnitt eines Hindernisses zuzuordnen. Wenn innerhalb eines eng begrenzten Bereichs Reflektionen höherer Ordnung erfasst werden, die sich hinsichtlich ihrer Signallaufzeit deutlich voneinander unterscheiden, können diese Signale den zu diesem Bereich benachbarten Abschnitten zugerechnet werden, beispielsweise einem Abschnitt mit sich stark ändernden Signallaufzeiten und/oder einem Abschnitt mit im Wesentlichen konstanten Signallaufzeiten und/oder einem Abschnitt mit im Wesentlichen konstanter Änderung der Signallaufzeiten. Hierdurch ist es möglich, das Ende der Abschnitte mit größerer Genauigkeit detektieren zu können.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die mit Hilfe einer Analyseart detektierten Abschnitte mit Hilfe einer anderen Analyseart angepasst werden. Durch die Redundanz der verschiedenen Analysearten kann also eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt werden, ob die mit einer Analyseart detektierten Abschnitte zu mit einer anderen Analyseart detektierten Abschnitte passen. Ist dies nicht der Fall, kann mit Hilfe einer Analyseart, die für einen bestimmten Bereich des Signalverlaufs eindeutigere Ergebnisse liefert, die für diesen Bereich nicht geeignete Analyseart ersetzen oder dessen Ergebnisse verbessern.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Detektion von Abschnitten mit sich stark ändernden Signallaufzeiten bei Überschreitung eines Grenzwerts, der aus eine Quotienten aus Änderung der Signallaufzeit bezogen auf einen vorgebbaren Bewegungswert des Kraftfahrzeugs gebildet ist. Mit einem solchen Quotienten kann eine Art Steigungsdreieck definiert werden, das minimal vorhanden sein muss, um einen Abschnitt mit sich stark ändernden Signallaufzeiten zu erfassen.
Die genannten Abschnitte mit sich stark ändernden Signallaufzeiten können, da diese üblicherweise mit den Begrenzungen einer Parklücke korrespondieren, um einen Sicherheitszuschlag ergänzt werden. Vorteilhafterweise wird der Sicherheitszuschlag demjenigen Ende eines Abschnitts zugeordnet, das höheren Signallaufzeiten zugeordnet ist. So wird also der Abschnitt mit den sich stark ändernden Signallaufzeiten rechnerisch verlängert und zwar in Richtung auf die Parklücke hin, so dass diese rechnerisch gegenüber den realen Verhältnissen verkleinert ist. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass eine Parklücke als groß genug erkannt wird, wenn dies den tatsächlichen Verhältnissen nicht entspricht .
Die Detektion von Abschnitten mit im wesentlichen konstanten Signallaufzeiten kann erfolgen, wenn eine vorgebbare Änderung der Signallaufzeit innerhalb eines vorgebbaren Bewegungswegs des Kraftfahrzeugs nicht erfolgt. Beispielsweise kann definiert werden, dass sich eine Signallaufzeit innerhalb eines Bewegungswegs von beispielsweise einem Meter nicht um mehr als 10% oder um mehr als ein bestimmter Absolutwert verändern darf. Diese Bereiche mit im Wesentlichen konstanten Signallaufzeiten können dann bei vergleichsweise kurzen Signallaufzeiten den seitlichen Begrenzungen von parkenden Fahrzeugen zugeordnet werden. Sind die Signallaufzeiten konstant, jedoch vergleichsweise lang, können diese beispielsweise einer seitlichen Parkraumbegrenzung, wie beispielsweise einer Bordsteinkante zugeordnet werden.
Die Detektion von Abschnitten mit im Wesentlichen konstanter Änderung des SigηallaufZeiten kann erfolgen, wenn, innerhalb eines vorgebbaren Bewegungswegs des Kraftfahrzeugs, Quotienten, die aus Änderung der Signallaufzeit bezogen auf Teile des Bewegungswegs gebildet sind, innerhalb einer vorgebbaren Toleranz bleiben. Dies bedeutet, dass entlang eines vorgebbaren Bewegungswegs jeweils für Teile dieses Bewegungswegs Steigungsdreiecke gebildet werden können, die sich aus der Änderung der Signallaufzeit bezogen auf einen Teil des Bewegungswegs bilden. Wenn der Wert dieses Quotienten entlang des vorgegebenen Bewegungswegs innerhalb einer vorgebbaren Toleranz bleibt, kann dieser Abschnitt beispielsweise einem schräg parkenden Fahrzeug oder einer schrägen Parkraumbegrenzung zugeordnet werden.
Die Detektion aller genannten Abschnitte kann dazu verwendet werden, die Gegenstände in der Umgebung des Kraftfahrzeugs mit n-eckigen Körpern zu beschreiben, wobei n größer oder gleich 4 ist. Mit viereckigen Körpern, beispielsweise Rechtecken, können Hindernisse, bspw. parkenden Fahrzeuge in der Umgebung des Kraftfahrzeugs näherungsweise beschrieben werden. Eine höhere Genauigkeit wird erreicht, wenn die Anzahl der Ecken erhöht wird, beispielsweise auf 6 oder 8 Ecken. So kann die Kontur eines Hindernisses genauer abgebildet werden, wobei diese Kontur dann zumindest teilweise von den in der oben beschriebenen Weise detektierten Abschnitten beschrieben werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Vermessung von Parklücken bei einem assistierten und/oder semiautomatischen und/oder automatischen Einparkverfahren angewendet werden.
Die Erfindung betrifft ferner ein Parksystem für Kraftfahrzeuge, das zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Vermessung von Parklücken ausgebildet ist.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Auswerteeinheit für ein Parksystem sowie ein Computerprogramm.
Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 eine für die Anwendung der Erfindung typische AusgangsSituation;
Figur 2 ein erfindungsgemäßes Parksystem;
Figur 3 ein mit einem Abschnitt mit sich stark ändernden Signallaufzeiten korrespondierender Signalverlauf für ein scharfkantig begrenztes Hindernis; Figur 4 eine der Figur 3 entsprechende Ansicht für ein weniger scharfkantig begrenztes Hindernis; und
Figur 5 einen detaillierten Signalverlauf, mit dessen Hilfe eine Parklücke vermessen werden kann.
Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug 2, das sich in mit Bezugzeichen 4 bezeichneter Bewegungsrichtung auf einer Fahrbahn 6 bewegt. Die Fahrbahn 6 ist durch eine Fahrbahnbegrenzung 8 begrenzt, die beispielsweise als Bordsteinkante ausgebildet sein kann.
Entlang der Fahrbahnbegrenzung 8 sind zwei parkende Fahrzeuge 10 und 12 dargestellt, zwischen denen eine Parklücke 14 ausgebildet ist.
Das Kraftfahrzeug 2 weist seitlich benachbart zu seinem vorderen Stoßfänger eine Sensoreinrichtung 16 und seitlich benachbart zu seinem hinteren Stoßfänger eine Sensoreinrichtung 18 auf. Mit Hilfe der Sensoreinrichtungen 16 und 18 können Sendesignale 20 ausgesendet und von einem Hindernis reflektiert Signale 22 empfangen werden. Dies ist in Figur 1 symbolisch mit Hilfe einer Sende- und Empfangskeule dargestellt.
Die Parklücke 14 ist in Bewegungsrichtung 4 des Kraftfahrzeugs 2 zwischen einem Frontbereich 24 des parkenden Fahrzeugs 10 und dem Heckbereich 26 des parkenden Fahrzeugs 12 begrenzt.
Die Sensoreinrichtungen 16 und 18 sind Teil eines in Figur 2 dargestellten Parksystems. Zum Aussenden der Signale 20 ist eine Sendeeinrichtung 28 vorgesehen. Zum Empfangen der Signale 22 ist eine Empfangseinrichtung 30 vorgesehen. Ferner umfasst das Kraftfahrzeug 2 einen Weggeber 32, mit dem erfasst werden kann, welchen Bewegungsweg das Kraftfahrzeug 2 innerhalb einer bestimmten Zeit zurücklegt.
Die Sendeeinrichtung 28, die Empfangseinrichtung 30 und der Weggeber 32 sind mit einer Auswerteeinheit 34 gekoppelt, die einen Datenträger 36 umfasst, auf dem ein Programmcode des erfindungsgemäßen Verfahrens abgelegt ist. Die Auswerteeinheit 34 steht in Verbindung mit einer Anzeigeeinheit 38, die dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 2 Informationen zur Länge der Parklücke 14 gibt.
In Figur 3 ist ein Ausschnitt eines Signalverlaufs 40 dargestellt, der sich ergibt, wenn das Kraftfahrzeug 2 mit seiner Sensoreinrichtung 16 an dem in Fahrtrichtung linken Frontbereich 42 des Fahrzeugs 10 vorbeibewegt wird. Während sich das Kraftfahrzeug 2 und somit die Sensoreinrichtung 16 entlang des in Figur 3 dargestellten Bewegungswegs 4 bewegt, werden Signale 20 ausgesendet und Signale 22 empfangen. Dies ist in Figur 2 beispielhaft mit Hilfe von Pfeilen dargestellt. Sobald die Kontur des linken Frontbereichs 42 des Kraftfahrzeugs 10 sich aus Sicht der Sensoreinrichtung 16 stark ändert, ändert sich in entsprechender Weise auch der Verlauf des Signals 40. Dementsprechend weist der Signalverlauf 40 einen Abschnitt 44 mit sich stark änderndem Signalverlauf auf. Dieser Abschnitt 44 korrespondiert mit einem Bewegungsweg 46 des Kraftfahrzeugs 2.
In Figur 3 ist der Abschnitt 44 für einen linken Frontbereich 42 eines Fahrzeugs 10 dargestellt, der relativ scharfkantig ausgebildet ist. Wenn der linke Frontbereich 42 des Fahrzeugs 10 stärker gerundet ist, ergibt sich ein in Figur 4 beispielhaft dargestellter Signalverlauf 40'. Dieser Verlauf umfasst einen Abschnitt 44', bei dem die Signallaufzeiten sich stark ändern. Diesem Abschnitt 44' ist ein Bewegungsweg 48 zugeordnet, der länger ist als der Bewegungsweg 46 (vergleiche Figur 3) . In Figuren 3 und 4 ist der Signalverlauf 40 schematisch dargestellt. Entlang des Bewegungswegs 4 kann der Signalverlauf 40 die Signallaufzeiten direkt repräsentieren. Der Signalverlauf kann auch eine Darstellung der den Signallaufzeiten entsprechenden Entfernungen der Sensoreinrichtung 16 zu einem Hindernis repräsentieren. Bei Verwendung von Ultraschallsensoren sind diese Entfernungen bspw. gleich der Signallaufzeit multipliziert mit der Schallgeschwindigkeit geteilt durch 2.
In Figur 5 ist der Weg des Kraftfahrzeugs 2 in Richtung 4 in der Einheit "Meter" aufgetragen. Parallel zu dem Bewegungsweg sind Benennungen von Messpunkten aufgetragen. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel bewegt sich das Kraftfahrzeug 2 in Bewegungsrichtung 4 mit einer Geschwindigkeit von 1 m/sec. Die Sensoreinrichtung 16 arbeitet mit einer Frequenz von 20 Hz, so dass pro Sekunde 20 Signallaufzeiten gemessen werden können.
In Figur 5 sind die Signallaufzeiten in oben beschriebener Weise in Entfernungswerte umgerechnet, so dass sich eine Skalierung mit Zentimeter-Werten ergibt.
Beginnend bei 0 m kann in Bewegungsrichtung 4 bis hin zu etwa 3 m hin ein Abschnitt 50 mit im Wesentlichen konstanter Entfernung, der einem Abschnitt mit im Wesentlichen konstanten Signallaufzeiten entspricht, detektiert werden. Der Abschnitt 50 korrespondiert mit dem Seitenbereich 52 des parkenden Fahrzeugs 10. An den Abschnitt 50 schließt sich der bereits mit Bezug auf Figuren 3 und 4 beschriebene Abschnitt 44 mit sich stark ändernden Signallaufzeiten an. Es ist in Figur 5 erkennbar, dass der in Figuren 3 und 4 schematisch dargestellte Signalverlauf sich aus der Aneinanderreihung von einzelnen Messpunkten ergibt. In Bewegungsrichtung 4 weitergehend, schließt sich an den Abschnitt 44 ein Abschnitt 54 an, dessen Signallaufzeiten bzw. Entfernungen zur Sensoreinrichtung 16 ebenfalls im Wesentlichen konstant sind. Dieser Abschnitt 54 korrespondiert mit einem in Figur 1 dargestellten Abschnitt 56 der Fahrbahnbegrenzung 8. Weiter in Bewegungsrichtung 4 schließt sich an den Abschnitt 54 ein Abschnitt 58 mit sich stark ändernden Signallaufzeiten an, der mit dem in Fahrtrichtung linken Heckbereich 60 des Fahrzeugs 12 korrespondiert. An den Abschnitt 58 wiederum schließt sich ein Abschnitt 62 mit im wesentlichen konstanten Signallaufzeiten bzw. Amplituden an, der mit einem Seitenbereich 64 des Fahrzeugs 12 korrespondiert.
Die bisher genannten Abschnitte 50, 44, 54, 58, 62 ergeben sich aus der Aneinanderreihung der für Reflektionen erster Ordnung empfangenen Signale.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens können aber auch Echos höherer Ordnung analysiert werden. Hierfür bieten sich besonders Teilstücke des Bewegungsweges an, in denen die Echos höherer Ordnung eine starke Änderung erfahren. Dies ist beispielsweise entlang des Bewegungswegs 46 oder 48 der Fall. Wenn innerhalb dieses Bewegungswegs die beispielhaft mit 66 bezeichneten Reflektionen höherer Ordnung analysiert werden, können diese benachbarten Abschnitten, beispielsweise dem Abschnitt 54 zugeordnet werden. Auf diese Weise ist es möglich, dass der Abschnitt 54, der mit dem in Figur 1 dargestellten Abschnitt 56 der Fahrbahnbegrenzung 8 korrespondiert, zu einem Abschnitt 68 verlängert wird. Dieser Abschnitt 68 umfasst nicht nur die Reflektionen erster Ordnung (also den Abschnitt 54), sondern ist an seinen Enden mit Reflektionen höherer Ordnung ergänzt. Der Abschnitt 68 des Signalverlaufs 40 korrespondiert mit dem in Figur 1 dargestellten Abschnitt 70 der Fahrbahnbegrenzung 8, der gegenüber dem Abschnitt 56 der Fahrbahnbegrenzung 8 verlängert ist.
Durch die Analyse von Reflektionen auch höherer Ordnung kann eine genauere Aussage zur Länge der einzelnen Abschnitte getroffen werden. Die Länge der Parklücke 14 lässt sich nun ermitteln, indem die jeweilige Länge der Abschnitte 50, 44, 68, 58 und 62 berücksichtigt wird. Dabei kann bspw. eine Aussage über die Länge der Parklücke 14 mit größerer Genauigkeit getroffen werden, wenn anstelle des Abschnitts 54 des Signalverlaufs 40 der Abschnitt 68 berücksichtigt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Vermessung von Parklücken (14), mit einem Kraftfahrzeug (2), wobei das an einer Parklücke (14) vorbeifahrende Kraftfahrzeug (2) mit Hilfe mindestens einer Sensoreinrichtung (16, 18) ein Signal (20) aussendet und nach Ablauf einer Signallaufzeit das in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (2) reflektierte Signal
(22) wieder empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Bewegung des Kraftfahrzeugs (2) korrespondierende Verlauf (40) der Signallaufzeiten für die Vermessung einer Parklücke (14) mindestens im Hinblick auf zwei der folgenden Arten analysiert wird:
Detektion von Abschnitten (44, 44', 58) mit sich stark ändernden Signallaufzeiten,
Detektion von Abschnitten (50, 54, 62, 68) mit im Wesentlichen konstanten Signallaufzeiten,
Detektion von Abschnitten mit im Wesentlichen konstanter Änderung der Signallaufzeiten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf (40) der Signallaufzeiten für die Reflektionen erster Ordnung analysiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf (40) der Signallaufzeiten für die Reflektionen höherer Ordnung analysiert wird, insbesondere an den Enden einzelner Abschnitte (44, 44', 50, 54, 58, 62, 68).
4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Hilfe einer Analyseart detektierten Abschnitte (44, 44', 50, 54, 58, 62, 68) mit Hilfe einer anderen Analyseart angepasst werden.
5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion von Abschnitten (44, 44', 58) mit sich stark ändernden Signallaufzeiten bei Überschreitung eines Grenzwerts erfolgt, der aus einem Quotienten aus Änderung der Signallaufzeiten bezogen auf einen vorgebbaren Bewegungsweg (46, 48)des Kraftfahrzeugs (2) gebildet ist.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt
(44, 44', 58) mit sich stark ändernden Signallaufzeiten um einen Sicherheitszuschlag ergänzt wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitszuschlag demjenigen Ende eines Abschnitts (44, 44', 58) zugerechnet wird, das höheren Signallaufzeiten zugeordnet ist.
8. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion von Abschnitten (50, 54, 62, 68) mit im Wesentlichen konstanten Signallaufzeiten erfolgt, wenn eine vorgebbare Änderung der Signallaufzeit innerhalb eines vorgebbaren Bewegungswegs des Kraftfahrzeugs (2) nicht erfolgt .
9. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion von Abschnitten mit im Wesentlichen konstanter Änderung der Signallaufzeiten erfolgt, wenn, innerhalb eines vorgebbaren Bewegungswegs des Kraftfahrzeugs (2), Quotienten, die aus Änderung der Signallaufzeit bezogen auf Teile des Bewegungswegs gebildet sind, innerhalb einer vorgebbaren Toleranz bleiben.
10. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion von Abschnitten (44, 44', 50, 54, 58, 62, 68) dazu verwendet wird, die Gegenstände (10, 12) in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (2) mit n-eckigen Körpern zu beschreiben, wobei n größer oder gleich 4 ist.
11. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Vermessung von Parklücken (14) bei einem assistierten und/oder semi-automatischen und/oder automatischen Einparkverfahren angewendet wird.
12. Parksystem für ein Kraftfahrzeug (2), ausgebildet zur Durchführung eines Verfahrens zur Vermessung von Parklücken (14) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche und umfassend mindestens eine Auswerteeinheit
(34) .
13. Auswerteeinheit (34) für ein Parksystem nach Anspruch 12.
14. Computerprogramm, das auf einer Auswerteeinheit (34) ablauffähig ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm derart programmiert ist, dass ein Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12 durchgeführt wird, wenn das Computerprogramm auf einer Auswerteeinheit (34) abläuft.
15. Computerprogramm nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm auf einem Datenträger (36) gespeichert ist, wobei der Datenträger (36) als Diskette, Compact Disk (CD), Digital Versatile Disk (DVD) und/oder mindestens als eine Komponente eines Parksystems ausgebildet ist.
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