WO2021190712A1 - Method for detecting at least one object in the surroundings of a motor vehicle, and assistance system - Google Patents

Method for detecting at least one object in the surroundings of a motor vehicle, and assistance system Download PDF

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WO2021190712A1
WO2021190712A1 PCT/DE2021/200003 DE2021200003W WO2021190712A1 WO 2021190712 A1 WO2021190712 A1 WO 2021190712A1 DE 2021200003 W DE2021200003 W DE 2021200003W WO 2021190712 A1 WO2021190712 A1 WO 2021190712A1
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detected
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motor vehicle
variance
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PCT/DE2021/200003
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Wassim Suleiman
Christopher Brown
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Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for detecting at least one object in the surroundings of a motor vehicle, in particular for localizing a parking space, by means of an assistance system of the motor vehicle, in which the motor vehicle is moved relative to the at least one object and ultrasonic signals are transmitted with an ultrasonic sensor of the assistance system.
  • echoes of the ultrasonic signals reflected by the at least one object are received and respective distance values are determined by means of a control device based on the received echoes, the at least one object being detected based on the distance values of the echoes.
  • the invention also relates to an assistance system with an ultrasonic sensor and a control device which is designed to carry out such a method.
  • assistance systems which provide the driver with different information about the surroundings of the motor vehicle using ultrasonic sensors and which he can use when maneuvering the motor vehicle and in particular when locating a parking space or a free parking space and when parking Support motor vehicle in the parking space.
  • assistance systems that are equipped with parking space localization and indicate to the driver whether there is a parking space in the immediate vicinity of the motor vehicle or whether an existing parking space is large enough to be able to park the motor vehicle in it.
  • Such assistance systems require information about objects in the vicinity of the vehicle, which can be formed, for example, by parked vehicles, on-board ropes, walls and walls, for the reliable localization and dimensioning of a parking space.
  • the motor vehicle is usually moved past the objects, a measurement cycle being carried out at predetermined times as it moves past.
  • An ultrasonic signal is transmitted with an ultrasonic sensor during each measurement cycle.
  • a membrane of the ultrasonic sensor is usually excited to produce mechanical vibrations with a corresponding transducer element.
  • This ultrasonic signal is reflected by the objects and can be received again as an echo by the ultrasonic sensor.
  • a distance between the motor vehicle and the objects can then be determined on the basis of the transit time between the transmission of the ultrasonic signal and the reception of the echo of the ultrasonic signal.
  • the present invention is based on the object of specifying a method for detecting at least one object in the surroundings of a motor vehicle and a corresponding assistance system which enables the object to be detected as reliably as possible and, based thereon, in particular, enables a parking space to be localized with sufficient accuracy.
  • the at least one object is detected based on a determined variance of the distance values of a group of several echoes following one another in time.
  • the invention is initially based on the consideration that a parking space is regularly delimited by certain objects which usually have a rectangular shape, namely parked vehicles, bricks, walls and walls.
  • the invention is further based on the consideration that the distance values of the ultrasonic signals or echoes reflected from the outer surface of such an object adjoining the motor vehicle essentially correlate strongly with one another. In this case, a distance value determined on the basis of an echo does not differ, or only differs slightly, from a distance value determined on the basis of a temporally nearest echo.
  • the corresponding echoes are essentially arranged along a line. If several temporally successive or neighboring echoes are evaluated with regard to their respective distance values or an arrangement essentially along a line, a corresponding object can be detected extremely reliably on the basis of this.
  • the invention therefore provides that the at least one object is determined based on a Variance of the distance values of a group of several temporally successive echoes is detected.
  • the embodiment according to the invention has the advantage that it provides a method by means of which a reliable detection of an object and, based on this, in particular a sufficiently precise localization of a parking space is possible.
  • the variance of the distance values of the group of several echoes following one another in time can be determined particularly precisely and reliably.
  • the at least one object is detected on the basis of a comparison of the determined variance with a predetermined threshold value.
  • a threshold value is predetermined based in particular on the technical properties of the ultrasonic sensor. The at least one object is advantageously detected when the variance is above a predetermined threshold value.
  • the at least one object is detected if, in addition, the number of echoes in the group exceeds a predetermined limit value.
  • a predetermined limit value For example, the deviation of the distance values of a group of only two temporally successive echoes can be zero or only very small, but these echoes can in particular originate from an object that is not to be detected as an object.
  • the knowledge that the objects regularly delimiting a parking space usually have a rectangular shape and that a certain minimum number of reflected ultrasonic signals or echoes can be received from the outer surface of such an object adjoining the motor vehicle is taken into account here.
  • echoes that follow one another in time are added successively to the group and the variance is determined after each addition of an echo until the predefined threshold value is exceeded for the first time.
  • the variance can be determined, for example, in accordance with a batch processing, whereby the steps listed above for determining the variance are carried out after each addition of an echo.
  • the variance is advantageously determined on the basis of a recursive calculation, as a result of which the previous result is used as the starting point when an echo is added.
  • a parking space delimited by the at least one object is recognized on the basis of the detected at least one object.
  • the parking space is expediently recognized based on the first and / or last echo of the group, which, viewed in the direction of travel of the motor vehicle, represent in particular the starting area or end area of the outer surface of the object adjoining the motor vehicle.
  • a first object is detected based on a determined variance of the distance values of a first group of several temporally consecutive echoes
  • a second object being detected based on a determined variance of the distance values of a second group of several temporally consecutive echoes different from the first group .
  • the present invention further comprises an assistance system with an ultrasonic sensor and a control device.
  • the control device is designed to carry out the method according to the invention.
  • the assistance system advantageously comprises several ultrasonic sensors.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a motor vehicle for carrying out the method according to the invention while driving past objects in the vicinity of the motor vehicle
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a method for detecting an object in the vicinity of the motor vehicle according to FIG. 1, and FIG.
  • FIG. 4 shows the situation according to FIG. 1 in a schematic representation
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a motor vehicle 1 for executing the method 100 according to the invention while driving past objects 2, 3, 4, 5 in the vicinity of the motor vehicle 1, the arrow indicating the direction of travel 6 of the motor vehicle 1.
  • the motor vehicle 1 has an assistance system 7 with an ultrasonic sensor 8 with a specific detection area 9 and a control device (not shown).
  • a parked first vehicle 2 To the side of the motor vehicle 1, in the direction of travel 6, the objects in this order are a parked first vehicle 2, a parked second vehicle 3 spaced apart therefrom, and a parked third vehicle 4 spaced apart therefrom.
  • a curb extends in the direction of travel 6 along a certain section 5.
  • the motor vehicle 1 moves here in the direction of travel 6 relative to these objects 2, 3, 4, 5, with the ultrasonic sensor 8 of the assistance system 7 emitting ultrasonic signals and echoes 10, 11, 12, 13 from the objects 2, 3, 4 , 5 reflected ultrasonic signals are received.
  • the ultrasonic sensor 8 of the assistance system 7 emitting ultrasonic signals and echoes 10, 11, 12, 13 from the objects 2, 3, 4 , 5 reflected ultrasonic signals are received.
  • a moving average filter is used here.
  • respective distance values are then determined by means of the control device.
  • FIG. 2 shows a schematic diagram which shows the received echoes 10, 11, 12, 13 of the objects 2, 3, 4, 5 in the vicinity of the motor vehicle 1 according to FIG. 1 along a distance covered by the motor vehicle 1.
  • the diagram shows the distance covered by the motor vehicle 1 on the abscissa and the determined distance values of the received echoes 10, 11, 12, 13 on the ordinate.
  • Both the echoes 10 representing the first vehicle 2, the echoes 11 representing the second vehicle 3, the echoes 12 representing the third vehicle 4 and the echoes 13 representing the curb 5 can be recognized.
  • FIG. 3 shows a flowchart of a method 100 for detecting an object 2, 3, 4, 5 in the vicinity of the motor vehicle 1 according to FIG the third vehicle 4 is moved, and with the ultrasonic sensor 8 emitting ultrasonic signals and receiving echoes 12 of the ultrasonic signals reflected by the third vehicle 4 and determining respective distance values.
  • a moving average filter is used in the context of this method step in order to filter out outlier echoes.
  • a type of initialization takes place in a step 101. If necessary, all echoes 10, 11, 12, 13 still present or stored from a previous process are deleted from a group of echoes 10, 11, 12, 13 and a threshold value and a limit value are established.
  • the assumption is made that the group of echoes 12 (originating from the third vehicle 4) already includes several temporally successive echoes 12, which after step 101 of the initialization of the group using the following steps 102 to 104 have already been successively added, that is to say that steps 102 to 104 have already been run through several times after step 101 of the initialization.
  • a step 102 another echo 12 received next in time is added to the group of echoes 12.
  • the variance of the distance values of the group of echoes 12 is determined.
  • an arithmetic mean value is determined from the distance values of the echoes 12 of the group and a respective difference value between a distance value of an echo 12 and the mean value is determined calculated and the respective difference values are squared, a quotient value then being determined from a division of a sum of the squared difference values by the number of echoes 12 of the group and being provided as the variance of the distance values of the group.
  • the variance can also be determined based on a recursive calculation, whereby the previous result is used as the starting point when an echo is added.
  • a next step 104 the determined variance is compared with the threshold value established in step 101. If the variance is below the threshold value, the method 100 goes back to step 102 and a further, chronologically next echo 12 of the group of echoes 12 is thus added. Steps 103 and 104 are then carried out again. Steps 102 to 104 are repeated until the threshold value is exceeded for the first time in step 104.
  • step 104 If the variance in step 104 exceeds the threshold value, then in a step 105 the echo 12 added last to the group of echoes 12 in step 102 is removed and it is then checked whether the number of (remaining) echoes 12 in the group corresponds to that in step 101 exceeds the specified limit.
  • step 106 the (remaining) echoes 12 of the group are classified as echoes 12 arranged along a sufficiently long line and, based on this, the third vehicle 4 is detected and this output as a third line 15.
  • the echoes 12 resulting from the lateral outer surface of the third vehicle 4 adjoining the motor vehicle 1 are marked here for illustration by a rectangle 14, that is, the echoes 12 located within this rectangle 14 result from the lateral outer surface of the third adjoining the motor vehicle 1 Vehicle 4.
  • These echoes 12 are arranged essentially along an approximately horizontal line.
  • a first parking space 19 is recognized on the basis of the third vehicle 4 detected in step 106 or the third line 15 output.
  • step 107 the echo 12 removed in step 105 is then determined as the first and initially only echo 12 of a new group of echoes 12, and the method 100 proceeds to step 102, as a result of which an echo 12 that is next in time is added to this group. Then, in accordance with the explanations above, the further process steps are carried out again.
  • step 105 If, on the other hand, the check in step 105 shows that the limit value has not been exceeded, then the method 100 goes directly from step 105 to step 107.
  • the (remaining) echoes 12 from the group of echoes 12 are classified as echoes 12 arranged along an insufficiently long line and are thus discarded, and the echo 12 removed in step 105 is initially determined as the only echo 12 of a new group of echoes 12 .
  • the method 100 goes over to step 102 again and an echo 12 that is next in time is added to this group. Then, in accordance with the explanations above, the further process steps are carried out again.
  • the method 100 explained here by way of example for the detection of the third vehicle 4 is used accordingly for the detection of the first vehicle 2, the second vehicle 3 and the curb 5.
  • the specified method steps are therefore run through for all recorded and filtered echoes 10, 11, 12, 13.
  • the first Vehicle 2, second vehicle 3, third vehicle 4 and curb 5 are reliably detected as a respective line 15, 16, 17, 18 and output accordingly and parking spaces 19, 20 are localized based thereon.
  • FIG. 4 the situation according to FIG. 1 after execution of the method 100 according to the invention is shown in a schematic representation.
  • the horizontal lines 15, 16, 17, 18 representing the detected objects 2, 3, 4, 5 can be seen here.
  • the first line 16 represents the first vehicle 2 or the outer surface of the first vehicle 2 adjoining the motor vehicle 1 as it is passing
  • the second line 17 represents the second vehicle 3 or the outer surface of the second adjoining the motor vehicle 1 as it is passing Vehicle 3
  • the third line 15 represents the third vehicle 4 or the outer surface of the third vehicle 4 adjoining the motor vehicle 1 as it is driving past
  • the fourth line 18 represents the curb 5.
  • a first parking space 19 was recognized and its dimensions were determined.
  • a second parking space 20 was also recognized and its dimensions were determined.
  • the parking spaces 19, 20 were localized as suitable parking spaces 19, 20 for the motor vehicle 1 on the basis of a subsequent comparison of the determined dimensions of the parking spaces 19, 20 with the dimensions of the motor vehicle 1 and the space required for maneuvering.

Abstract

The invention relates to a method (100) for detecting at least one object (2, 3, 4, 5) in the surroundings of a motor vehicle (1), in particular for locating a parking space (19, 20), by means of an assistance system (7) of the motor vehicle (1), in which method the motor vehicle (1) is moved relative to the at least one object (2, 3, 4, 5) and ultrasonic signals are emitted using an ultrasonic sensor (8) of the assistance system (7). In the method, echoes (10, 11, 12, 13) of the ultrasonic signals reflected by the at least one object (2, 3, 4, 5) are received, wherein distance values are determined by means of a control device on the basis of the received echoes (10, 11, 12, 13), and the at least one object (2, 3, 4, 5) is detected on the basis of the distance values of the echoes (10, 11, 12, 13). According to the invention, the at least one object (2, 3, 4, 5) is detected on the basis of a determined variance of the distance values of a group of several temporally successive echoes (10, 11, 12, 13). The invention also relates to an assistance system (7) comprising an ultrasonic sensor (8) and a control device designed to perform such a method (100).

Description

Verfahren zum Erfassen zumindest eines Objekts in einer Umgebung eines Method for detecting at least one object in an area surrounding a
Kraftfahrzeugs und Assistenzsvstem Motor vehicle and assistance systems
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen zumindest eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Lokalisierung einer Parklücke, mittels eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs, bei welchem das Kraftfahrzeug relativ zu dem zumindest einen Objekt bewegt wird und mit einem Ultraschallsensor des Assistenzsystems Ultraschallsignale ausgesendet werden. Dabei werden Echos der von dem zumindest einen Objekt reflektierten Ultraschallsignale empfangen und es werden mittels einer Steuereinrichtung anhand der empfangenen Echos jeweilige Entfernungswerte ermittelt, wobei das zumindest eine Objekt basierend auf den Entfernungswerten der Echos detektiert wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Assistenzsystem mit einem Ultraschallsensor und einer Steuereinrichtung, welche zum Durchführen eines derartigen Verfahrens ausgelegt ist. The invention relates to a method for detecting at least one object in the surroundings of a motor vehicle, in particular for localizing a parking space, by means of an assistance system of the motor vehicle, in which the motor vehicle is moved relative to the at least one object and ultrasonic signals are transmitted with an ultrasonic sensor of the assistance system. In this case, echoes of the ultrasonic signals reflected by the at least one object are received and respective distance values are determined by means of a control device based on the received echoes, the at least one object being detected based on the distance values of the echoes. The invention also relates to an assistance system with an ultrasonic sensor and a control device which is designed to carry out such a method.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Verfahren und entsprechende Assistenzsysteme bekannt, welche dem Fahrer mithilfe von Ultraschallsensoren unterschiedliche Informationen über die Umgebung des Kraftfahrzeugs zur Verfügung stellen und ihn beim Manövrieren des Kraftfahrzeugs und insbesondere beim Lokalisieren einer Parklücke bzw. eines freien Stellplatzes und beim Einparken des Kraftfahrzeugs in die Parklücke unterstützen. Es existieren beispielsweise Assistenzsysteme, die mit einer Parklückenlokalisierung ausgestattet sind und dem Fahrer anzeigen, ob in der unmittelbaren Umgebung des Kraftfahrzeugs eine Parklücke vorhanden ist bzw. ob eine vorhandene Parklücke groß genug ist, um das Kraftfahrzeug darin parken zu können. Derartige Assistenzsystem benötigen zur sicheren Lokalisierung und Abmessung einer Parklücke Informationen über sich in der Umgebung des Fahrzeugs befindlichen Objekte, die beispielsweise durch parkende Fahrzeuge, Bordseine, Wände und Mauern gebildet sein können. Hierzu wird das Kraftfahrzeug üblicherweise an den Objekten vorbeibewegt, wobei während des Vorbeibewegens zu vorbestimmten Zeitpunkten jeweils ein Messzyklus durchgeführt wird. Bei jedem Messzyklus wird dabei mit einem Ultraschallsensor ein Ultraschallsignal ausgesendet. Dazu wird gewöhnlich eine Membran des Ultraschallsensors mit einem entsprechenden Wandlerelement zu mechanischen Schwingungen angeregt. Dieses Ultraschallsignal wird von den Objekten reflektiert und kann von dem Ultraschallsensor als Echo wieder empfangen werden. Anhand der Laufzeit zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals und dem Empfangen des Echos des Ultraschallsignals kann dann eine Entfernung zwischen dem Kraftfahrzeug und den Objekten bestimmt werden. Methods and corresponding assistance systems are already known from the prior art, which provide the driver with different information about the surroundings of the motor vehicle using ultrasonic sensors and which he can use when maneuvering the motor vehicle and in particular when locating a parking space or a free parking space and when parking Support motor vehicle in the parking space. There are, for example, assistance systems that are equipped with parking space localization and indicate to the driver whether there is a parking space in the immediate vicinity of the motor vehicle or whether an existing parking space is large enough to be able to park the motor vehicle in it. Such assistance systems require information about objects in the vicinity of the vehicle, which can be formed, for example, by parked vehicles, on-board ropes, walls and walls, for the reliable localization and dimensioning of a parking space. For this purpose, the motor vehicle is usually moved past the objects, a measurement cycle being carried out at predetermined times as it moves past. An ultrasonic signal is transmitted with an ultrasonic sensor during each measurement cycle. For this purpose, a membrane of the ultrasonic sensor is usually excited to produce mechanical vibrations with a corresponding transducer element. This ultrasonic signal is reflected by the objects and can be received again as an echo by the ultrasonic sensor. A distance between the motor vehicle and the objects can then be determined on the basis of the transit time between the transmission of the ultrasonic signal and the reception of the echo of the ultrasonic signal.
Ein Verfahren und ein Assistenzsystem der eingangs genannten Art sind beispielsweise in der DE 10 2005 044 050 A1 offenbart. Dabei werden bei einer Vorbeifahrt eines Kraftfahrzeugs an seitlich von dem Kraftfahrzeug befindlichen und voneinander beabstandeten Objekten mittels eines Ultraschallsensors des Kraftfahrzeugs Ultraschallsignale ausgesendet und die Echos der von den Objekten reflektierten Ultraschallsignale empfangen. Basierend auf den empfangenen Echos werden jeweilige Entfernungswerte ermittelt und basierend darauf werden die Objekte und letztlich eine Parklücke bestimmt. A method and an assistance system of the type mentioned at the beginning are disclosed, for example, in DE 10 2005 044 050 A1. When a motor vehicle drives past objects located to the side of the motor vehicle and spaced apart from one another, ultrasonic signals are transmitted by means of an ultrasonic sensor of the motor vehicle and the echoes of the ultrasonic signals reflected by the objects are received. Based on the received echoes, respective distance values are determined and based on them the objects and ultimately a parking space are determined.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erfassen zumindest eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs sowie ein entsprechendes Assistenzsystem anzugeben, welches eine möglichst zuverlässige Erfassung des Objekts und basierend darauf insbesondere eine hinreichend genaue Lokalisierung einer Parklücke ermöglicht. The present invention is based on the object of specifying a method for detecting at least one object in the surroundings of a motor vehicle and a corresponding assistance system which enables the object to be detected as reliably as possible and, based thereon, in particular, enables a parking space to be localized with sufficient accuracy.
Die vorstehende Aufgabe wird durch die gesamte Lehre des Anspruchs 1 sowie des nebengeordneten Anspruchs 13 gelöst. Zweckmäßige Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erfassen zumindest eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Lokalisierung einer Parklücke, mittels eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs wird das Kraftfahrzeug relativ zu dem zumindest einen Objekt bewegt und es werden mit einem Ultraschallsensor des Assistenzsystems Ultraschallsignale ausgesendet. Dabei werden Echos der von dem zumindest einen Objekt reflektierten Ultraschallsignale empfangen, wobei mittels einer Steuereinrichtung anhand der empfangenen Echos jeweilige Entfernungswerte ermittelt werden. Das zumindest eine Objekt wird basierend auf den Entfernungswerten der Echos detektiert. The above object is achieved by the entire teaching of claim 1 and the independent claim 13. Expedient embodiments and developments of the invention are set out in the subclaims and the following description. In the method according to the invention for detecting at least one object in the surroundings of a motor vehicle, in particular for localizing a parking space, by means of an assistance system of the motor vehicle, the motor vehicle is moved relative to the at least one object and ultrasonic signals are transmitted with an ultrasonic sensor of the assistance system. In this case, echoes of the ultrasonic signals reflected by the at least one object are received, with respective distance values being determined by means of a control device on the basis of the received echoes. The at least one object is detected based on the distance values of the echoes.
Erfindungsgemäß wird das zumindest eine Objekt dabei basierend auf einer ermittelten Varianz der Entfernungswerte einer Gruppe mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Echos detektiert. According to the invention, the at least one object is detected based on a determined variance of the distance values of a group of several echoes following one another in time.
Die Erfindung geht dabei zunächst von der Überlegung aus, dass eine Parklücke regelmäßig durch bestimmte Objekte, welche üblicherweise eine rechteckige Form aufweisen, nämlich geparkte Fahrzeuge, Borsteine, Wände und Mauern, begrenzt ist. Die Erfindung geht weiter von der Überlegung aus, dass die Entfernungswerte der von der an das Kraftfahrzeug angrenzenden Außenfläche eines derartigen Objekts reflektierten Ultraschallsignale bzw. Echos im Wesentlichen stark miteinander korrelieren. Hier unterscheidet sich also ein anhand eines Echos ermittelter Entfernungswert nicht oder nur geringfügig von einem anhand eines zeitlich nächsten Echos ermittelten Entfernungswert. Mit anderen Worten, wenn die Echos anhand ihres jeweiligen Entfernungswerts in eine beispielsweise über zwei zueinander orthogonale Raumrichtungen aufgetragene Karte eingetragen werden, welche die relative Lage des Kraftfahrzeugs zu einem derartigen Objekt beschreibt, so sind die entsprechenden Echos im Wesentlichen entlang einer Linie angeordnet. Wenn somit mehrere zeitlich aufeinanderfolgende bzw. benachbarte Echos hinsichtlich Ihrer jeweiligen Entfernungswerte bzw. einer Anordnung im Wesentlichen entlang einer Linie ausgewertet werden, so kann darauf basierend äußerst zuverlässig ein entsprechendes Objekt detektiert werden. Daher sieht die Erfindung vor, dass das zumindest eine Objekt basierend auf einer ermittelten Varianz der Entfernungswerte einer Gruppe mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Echos detektiert wird. The invention is initially based on the consideration that a parking space is regularly delimited by certain objects which usually have a rectangular shape, namely parked vehicles, bricks, walls and walls. The invention is further based on the consideration that the distance values of the ultrasonic signals or echoes reflected from the outer surface of such an object adjoining the motor vehicle essentially correlate strongly with one another. In this case, a distance value determined on the basis of an echo does not differ, or only differs slightly, from a distance value determined on the basis of a temporally nearest echo. In other words, if the echoes are entered on the basis of their respective distance values in a map plotted, for example, over two mutually orthogonal spatial directions, which describes the relative position of the motor vehicle to such an object, the corresponding echoes are essentially arranged along a line. If several temporally successive or neighboring echoes are evaluated with regard to their respective distance values or an arrangement essentially along a line, a corresponding object can be detected extremely reliably on the basis of this. The invention therefore provides that the at least one object is determined based on a Variance of the distance values of a group of several temporally successive echoes is detected.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den Vorteil, dass dadurch ein Verfahren bereitgestellt wird, mittels dem eine zuverlässige Erfassung eines Objekts und basierend darauf insbesondere eine hinreichend genaue Lokalisierung einer Parklücke ermöglicht möglich ist. The embodiment according to the invention has the advantage that it provides a method by means of which a reliable detection of an object and, based on this, in particular a sufficiently precise localization of a parking space is possible.
In einer vorteilhaften Ausführungsform erfasst die Ermittlung der Varianz folgende Schritte: In an advantageous embodiment, the determination of the variance includes the following steps:
- Ermitteln eines arithmetischen Mittelwerts aus den Entfernungswerten der Echos der Gruppe, - Determination of an arithmetic mean value from the distance values of the echoes of the group,
- Ermitteln eines jeweiligen Differenzwerts zwischen einem Entfernungswert eines Echos und dem Mittelwert für die Echos der Gruppe und Quadrieren des jeweiligen Differenzwerts, - Determining a respective difference value between a distance value of an echo and the mean value for the echoes of the group and squaring the respective difference value,
- Ermitteln eines Quotientenwerts aus einer Division einer Summe der quadrierten Differenzwerte durch die Anzahl der Echos der Gruppe, - Determination of a quotient value from a division of a sum of the squared difference values by the number of echoes in the group,
- Bereitstellen des Quotientenwerts als Varianz der Entfernungswerte der Gruppe. - Providing the quotient value as a variance of the distance values of the group.
Auf diese Weise kann die Varianz der Entfernungswerte der Gruppe mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Echos besonders genau und zuverlässig ermittelt werden. In this way, the variance of the distance values of the group of several echoes following one another in time can be determined particularly precisely and reliably.
In einerweiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das zumindest eine Objekt anhand eines Vergleichs der ermittelten Varianz mit einem vorgegebenen Schwellenwert detektiert. Durch den Vergleich mit einem Schwellenwert können gewisse Toleranzen berücksichtigt werden und beispielsweise bei tolerierbaren Abweichungen des Entfernungswert eines Echos von dem Entfernungswert des oder der weiteren Echos der Gruppe dennoch ein Objekt bestimmt werden. Der Schwellenwert ist dabei insbesondere basierend auf den technischen Eigenschaften des Ultraschallsensors vorbestimmt. Dabei wird das zumindest eine Objekt vorteilhafterweise detektiert, wenn die Varianz oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt. In a further advantageous embodiment, the at least one object is detected on the basis of a comparison of the determined variance with a predetermined threshold value. By comparing with a threshold value, certain tolerances can be taken into account and, for example, in the case of tolerable deviations of the distance value of an echo from the distance value of the further echo or echoes in the group, an object can still be determined. The threshold value is predetermined based in particular on the technical properties of the ultrasonic sensor. The at least one object is advantageously detected when the variance is above a predetermined threshold value.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das zumindest eine Objekt detektiert, wenn zusätzlich die Anzahl der Echos der Gruppe einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Erfassung weiter erhöht. So kann beispielsweise die Abweichung der Entfernungswerte einer Gruppe von lediglich zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Echos gleich null oder nur sehr gering sein, dennoch können diese Echos insbesondere von einem nicht als Objekt zu detektierenden Gegenstand stammen. Es wird hier also die Erkenntnis berücksichtigt, dass die eine Parklücke regelmäßig begrenzenden Objekte üblicherweise eine rechteckige Form aufweisen, und dass von der an das Kraftfahrzeug angrenzenden Außenfläche eines derartigen Objekts eine gewisse Mindestanzahl an reflektierten Ultraschallsignales bzw. Echos empfangbar sind. In a further advantageous embodiment, the at least one object is detected if, in addition, the number of echoes in the group exceeds a predetermined limit value. This further increases the reliability of the detection. For example, the deviation of the distance values of a group of only two temporally successive echoes can be zero or only very small, but these echoes can in particular originate from an object that is not to be detected as an object. The knowledge that the objects regularly delimiting a parking space usually have a rectangular shape and that a certain minimum number of reflected ultrasonic signals or echoes can be received from the outer surface of such an object adjoining the motor vehicle is taken into account here.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden zeitlich aufeinanderfolgende Echos solange der Gruppe sukzessive hinzugefügt und es wird nach jedem Hinzufügen eines Echos jeweils die Varianz ermittelt, bis der vorgegebene Schwellenwert erstmalig überschritten wird. Dieses Vorgehen ermöglicht die Realisierung eines besonders robusten und zuverlässigen Algorithmus zur Erfassung des zumindest einen Objekts. Dabei kann die Ermittlung der Varianz beispielsweise gemäß einer Batchverarbeitung erfolgen, wodurch die oben aufgeführten Schritte zur Ermittlung der Varianz nach jedem Hinzufügen eines Echos durchlaufen werden. Vorteilhafterweise wird die Varianz aber basierend auf einer rekursiven Berechnung ermittelt, wodurch bei Hinzufügen eines Echos das vorherige Ergebnis als Ausgangspunkt genutzt wird. In a further advantageous embodiment, echoes that follow one another in time are added successively to the group and the variance is determined after each addition of an echo until the predefined threshold value is exceeded for the first time. This procedure enables the implementation of a particularly robust and reliable algorithm for detecting the at least one object. In this case, the variance can be determined, for example, in accordance with a batch processing, whereby the steps listed above for determining the variance are carried out after each addition of an echo. However, the variance is advantageously determined on the basis of a recursive calculation, as a result of which the previous result is used as the starting point when an echo is added.
Vorteilhafterweise wird bei dem erstmaligen Überschreiten des vorgegebenen Schwellenwerts in einem nächsten Schritt das zeitlich zuletzt hinzugefügte Echo, welches also letztlich das Überschreiten des Schwellenwerts bewirkt hat, aus der Gruppe der Echos entfernt und es wird in einem anschließenden Schritt geprüft, ob die Anzahl der in der Gruppe verbleibenden Echos einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Sofern diese Bedingung erfüllt ist, werden die (verbleibenden) Echos der Gruppe als entlang einer ausreichend langen Linie angeordnete Echos klassifiziert und es wird basierend darauf das Objekt detektiert. Advantageously, when the predetermined threshold value is exceeded for the first time, in a next step the last added echo, which ultimately caused the threshold value to be exceeded, is removed from the group of echoes and a subsequent step checks whether the number of echoes in the Group remaining echoes exceeds a predetermined limit. If this condition is met, the (remaining) echoes of the group is classified as echoes arranged along a sufficiently long line, and the object is detected based thereon.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird anhand des detektierten zumindest einen Objekts eine durch das zumindest eine Objekt begrenzte Parklücke erkannt. Dabei wird die Parklücke zweckmäßigerweise basierend auf dem ersten und/oder letzten Echo der Gruppe erkannt, welche, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen, insbesondere den Anfangsbereich bzw. Endbereich der an das Kraftfahrzeug angrenzenden Außenfläche des Objekts repräsentieren. In a further advantageous embodiment, a parking space delimited by the at least one object is recognized on the basis of the detected at least one object. The parking space is expediently recognized based on the first and / or last echo of the group, which, viewed in the direction of travel of the motor vehicle, represent in particular the starting area or end area of the outer surface of the object adjoining the motor vehicle.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird ein erstes Objekt basierend auf einer ermittelten Varianz der Entfernungswerte einer ersten Gruppe mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Echos detektiert, wobei ein zweites Objekt basierend auf einer ermittelten Varianz der Entfernungswerte einer von der ersten Gruppe verschiedenen zweiten Gruppe mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Echos detektiert wird. In a further advantageous embodiment, a first object is detected based on a determined variance of the distance values of a first group of several temporally consecutive echoes, a second object being detected based on a determined variance of the distance values of a second group of several temporally consecutive echoes different from the first group .
Dabei werden vorteilhafterweise anhand des detektierten ersten Objekts und des detektierten zweiten Objekts eine Abmessung der Parklücke, vorzugsweise eine Parklückenlänge und/oder eine Parklückenbreite, ermittelt. Zweckmäßigerweise wird die Parklücke basierend auf einen anschließenden Vergleich der ermittelten Abmessung der Parklücke mit der Abmessung des Kraftfahrzeugs und des zum Rangieren erforderlichen Raums als eine für das Kraftfahrzeug geeignete Parklücke bewertet. In this case, a dimension of the parking space, preferably a parking space length and / or a parking space width, is advantageously determined on the basis of the detected first object and the detected second object. The parking space is expediently evaluated as a parking space suitable for the motor vehicle based on a subsequent comparison of the determined dimensions of the parking space with the dimensions of the motor vehicle and the space required for maneuvering.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das zumindest eine Objekt als ein Fahrzeug, ein Bordstein, eine Wand oder eine Mauer detektiert. Derartige Objekte begrenzen regelmäßig eine Parklücke und weisen üblicherweise eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, so dass diese Objekte und folglich eine Parklücke basierend auf der ermittelten Varianz der Entfernungswerte einer Gruppe mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Echos zuverlässig detektiert werden können. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Verfahren bei einem assistierten und/oder semi-automatischen und/oder automatischen Einparkverfahren angewendet. In a further advantageous embodiment, the at least one object is detected as a vehicle, a curb, a wall or a wall. Such objects regularly delimit a parking space and usually have an essentially rectangular shape, so that these objects, and consequently a parking space, can be reliably detected based on the determined variance of the distance values of a group of multiple echoes following one another in time. In a further advantageous embodiment, the method is used in an assisted and / or semi-automatic and / or automatic parking method.
Ferner umfasst die vorliegende Erfindung ein Assistenzsystem mit einem Ultraschallsensor und einer Steuereinrichtung. Dabei ist die Steuereinrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt. The present invention further comprises an assistance system with an ultrasonic sensor and a control device. The control device is designed to carry out the method according to the invention.
Vorteilhafterweise umfasst das Assistenzsystem mehrere Ultraschallsensoren. The assistance system advantageously comprises several ultrasonic sensors.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße Assistenzsystem. The advantages and preferred embodiments described for the method according to the invention also apply accordingly to the assistance system according to the invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. Show in it:
Fig. 1 in einer schematischen Darstellung ein Kraftfahrzeug zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Vorbeifahrt an Objekten in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, 1 shows a schematic representation of a motor vehicle for carrying out the method according to the invention while driving past objects in the vicinity of the motor vehicle,
Fig. 2 ein schematisches Diagramm, das die Echos der Objekte in derFig. 2 is a schematic diagram showing the echoes of the objects in the
Umgebung des Kraftfahrzeugs gemäß Fig. 1 entlang einer vom Kraftfahrzeug zurückgelegten Strecke darstellt, Represents the surroundings of the motor vehicle according to FIG. 1 along a route covered by the motor vehicle,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erfassen eines Objekts in der Umgebung des Kraftfahrzeugs gemäß Fig. 1 , und 3 shows a flow diagram of a method for detecting an object in the vicinity of the motor vehicle according to FIG. 1, and FIG
Fig. 4 in einer schematischen Darstellung die Situation gemäß Fig. 1 nachFIG. 4 shows the situation according to FIG. 1 in a schematic representation
Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Execution of the method according to the invention.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen. In Fig. 1 ist in einer schematischen Darstellung ein Kraftfahrzeug 1 zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 in einer Vorbeifahrt an Objekten 2, 3, 4, 5 in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 dargestellt, wobei der Pfeil die Fahrtrichtung 6 des Kraftfahrzeugs 1 angibt. Das Kraftfahrzeug 1 weist ein Assistenzsystem 7 mit einem Ultraschallsensor 8 mit einem bestimmten Erfassungsbereich 9 und einer Steuereinrichtung (nicht dargestellt) auf. Corresponding parts are always provided with the same reference symbols in all figures. 1 shows a schematic representation of a motor vehicle 1 for executing the method 100 according to the invention while driving past objects 2, 3, 4, 5 in the vicinity of the motor vehicle 1, the arrow indicating the direction of travel 6 of the motor vehicle 1. The motor vehicle 1 has an assistance system 7 with an ultrasonic sensor 8 with a specific detection area 9 and a control device (not shown).
Seitlich von dem Kraftfahrzeug 1 befinden sich in Fahrtrichtung 6 in dieser Reihenfolge als Objekte ein geparktes erstes Fahrzeug 2, ein davon beabstandetes geparktes zweites Fahrzeug 3 und ein davon wiederum beabstandetes geparktes drittes Fahrzeug 4. Zudem erstreckt sich in Fahrtrichtung 6 entlang eines bestimmten Abschnitts ein Bordstein 5. To the side of the motor vehicle 1, in the direction of travel 6, the objects in this order are a parked first vehicle 2, a parked second vehicle 3 spaced apart therefrom, and a parked third vehicle 4 spaced apart therefrom. In addition, a curb extends in the direction of travel 6 along a certain section 5.
Das Kraftfahrzeug 1 bewegt sich hier also in Fahrtrichtung 6 relativ zu diesen Objekten 2, 3, 4, 5, wobei mit dem Ultraschallsensor 8 des Assistenzsystems 7 Ultraschallsignale ausgesendet und Echos 10, 11 , 12, 13 der von den Objekten 2, 3, 4, 5 reflektierten Ultraschallsignale empfangen werden. Zum Identifizieren der von den Objekten 2, 3, 4, 5 stammenden Echos 10, 11 , 12, 13 und zum Unterscheiden von sogenannten Ausreißer-Echos, also insbesondere von Echos, die nicht von den Objekten 2, 3, 4, 5 stammen, wird hier ein Gleitender-Mittelwert-Filter angewendet. Anhand der so erfassten, von den Objekten 2, 3, 4, 5 stammenden Echos 10, 11 , 12, 13 werden dann mittels der Steuereinrichtung jeweilige Entfernungswerte ermittelt. The motor vehicle 1 moves here in the direction of travel 6 relative to these objects 2, 3, 4, 5, with the ultrasonic sensor 8 of the assistance system 7 emitting ultrasonic signals and echoes 10, 11, 12, 13 from the objects 2, 3, 4 , 5 reflected ultrasonic signals are received. To identify the echoes 10, 11, 12, 13 originating from the objects 2, 3, 4, 5 and to distinguish so-called outlier echoes, i.e. in particular from echoes that do not originate from the objects 2, 3, 4, 5, a moving average filter is used here. Using the echoes 10, 11, 12, 13 that are recorded in this way and originate from the objects 2, 3, 4, 5, respective distance values are then determined by means of the control device.
In Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm gezeigt, das die empfangenen Echos 10, 11 , 12, 13 der Objekte 2, 3, 4, 5 in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 gemäß Fig. 1 entlang einer vom Kraftfahrzeug 1 zurückgelegten Strecke darstellt. Das Diagramm bildet dabei die vom Kraftfahrzeug 1 zurückgelegte Strecke auf der Abszisse und die ermittelten Entfernungswerte der empfangenen Echos 10, 11 , 12, 13 auf der Ordinate ab. Es sind sowohl die das erste Fahrzeug 2 repräsentierenden Echos 10, die das zweite Fahrzeug 3 repräsentierenden Echos 11 , die das dritte Fahrzeug 4 repräsentierten Echos 12 sowie die den Bordstein 5 repräsentierten Echos 13 erkennbar. FIG. 2 shows a schematic diagram which shows the received echoes 10, 11, 12, 13 of the objects 2, 3, 4, 5 in the vicinity of the motor vehicle 1 according to FIG. 1 along a distance covered by the motor vehicle 1. The diagram shows the distance covered by the motor vehicle 1 on the abscissa and the determined distance values of the received echoes 10, 11, 12, 13 on the ordinate. Both the echoes 10 representing the first vehicle 2, the echoes 11 representing the second vehicle 3, the echoes 12 representing the third vehicle 4 and the echoes 13 representing the curb 5 can be recognized.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zum Erfassen eines Objekts 2, 3, 4, 5 in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 gemäß Fig. 1. Das Verfahren 100 wir dabei beispielhaft für das dritte Fahrzeug 4 erläutert, wobei das Kraftfahrzeug 1 relativ zu dem dritten Fahrzeug 4 bewegt wird, und wobei mit dem Ultraschallsensor 8 Ultraschallsignale ausgesendet und Echos 12 der von dem dritten Fahrzeug 4 reflektierten Ultraschallsignale empfangen und jeweilige Entfernungswerte ermittelt werden. Wie bereits oben erläutert, wird im Rahmen dieses Verfahrensschritts ein Gleitender-Mittelwert-Filter angewendet, um Ausreißer-Echos auszufiltern. FIG. 3 shows a flowchart of a method 100 for detecting an object 2, 3, 4, 5 in the vicinity of the motor vehicle 1 according to FIG the third vehicle 4 is moved, and with the ultrasonic sensor 8 emitting ultrasonic signals and receiving echoes 12 of the ultrasonic signals reflected by the third vehicle 4 and determining respective distance values. As already explained above, a moving average filter is used in the context of this method step in order to filter out outlier echoes.
In einem Schritt 101 findet eine Art Initialisierung statt. Dabei werden gegebenenfalls sämtliche aus einem vorangehenden Prozess noch vorliegende oder abgespeicherte Echos 10, 11 , 12, 13 aus einer Gruppe von Echos 10, 11 , 12, 13 gelöscht und es werden ein Schwellenwert sowie ein Grenzwert festgelegt. A type of initialization takes place in a step 101. If necessary, all echoes 10, 11, 12, 13 still present or stored from a previous process are deleted from a group of echoes 10, 11, 12, 13 and a threshold value and a limit value are established.
Für die Erläuterung der nachfolgenden Schritte wird die Annahme getroffen, dass die Gruppe von (von dem dritten Fahrzeug 4 stammenden) Echos 12 bereits mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Echos 12 umfasst, welche nach dem Schritt 101 der Initialisierung der Gruppe unter Anwendung der nachfolgenden Schritte 102 bis 104 sukzessive bereits hinzugefügt wurden, dass also die Schritte 102 bis 104 nach dem Schritt 101 der Initialisierung bereits mehrmals durchlaufen wurden. For the explanation of the following steps, the assumption is made that the group of echoes 12 (originating from the third vehicle 4) already includes several temporally successive echoes 12, which after step 101 of the initialization of the group using the following steps 102 to 104 have already been successively added, that is to say that steps 102 to 104 have already been run through several times after step 101 of the initialization.
In einem Schritt 102 wird nun ein weiteres, zeitlich nächstes empfangenes Echo 12 der Gruppe von Echos 12 hinzugefügt. In a step 102, another echo 12 received next in time is added to the group of echoes 12.
Anschließend wird in einem Schritt 103 die Varianz der Entfernungswerte der Gruppe der Echos 12 ermittelt. Dazu wird ein arithmetischer Mittelwert aus den Entfernungswerten der Echos 12 der Gruppe ermittelt und es wird ein jeweiliger Differenzwert zwischen einem Entfernungswert eines Echos 12 und dem Mittelwert berechnet und es werden die jeweiligen Differenzwerte quadriert, wobei dann ein Quotientenwert aus einer Division einer Summe der quadrierten Differenzwerte durch die Anzahl der Echos 12 der Gruppe ermittelt und als Varianz der Entfernungswerte der Gruppe bereitgestellt wird. Hierdurch erfolgt eine genaue und zuverlässige Ermittlung der Varianz der Entfernungswerte der Gruppe der Echos 12. Alternativ dazu kann die Varianz aber auch basierend auf einer rekursiven Berechnung ermittelt werden, wodurch bei Hinzufügen eines Echos das vorherige Ergebnis als Ausgangspunkt genutzt wird. Then, in a step 103, the variance of the distance values of the group of echoes 12 is determined. For this purpose, an arithmetic mean value is determined from the distance values of the echoes 12 of the group and a respective difference value between a distance value of an echo 12 and the mean value is determined calculated and the respective difference values are squared, a quotient value then being determined from a division of a sum of the squared difference values by the number of echoes 12 of the group and being provided as the variance of the distance values of the group. This results in an accurate and reliable determination of the variance of the distance values of the group of echoes 12. Alternatively, the variance can also be determined based on a recursive calculation, whereby the previous result is used as the starting point when an echo is added.
In einem nächsten Schritt 104 wird die ermittelte Varianz mit dem in Schritt 101 festgelegten Schwellenwert verglichen. Sofern die Varianz dabei unterhalb des Schwellenwerts liegt, geht das Verfahren 100 zurück zu Schritt 102 und es wird somit ein weiteres, zeitlich nächstes Echo 12 der Gruppe von Echos 12 hinzugefügt. Anschließend werden die Schritte 103 und 104 erneut durchgeführt. Dabei werden die Schritte 102 bis 104 solange wiederholt, bis im Schritt 104 der Schwellenwert erstmalig überschritten wird. In a next step 104, the determined variance is compared with the threshold value established in step 101. If the variance is below the threshold value, the method 100 goes back to step 102 and a further, chronologically next echo 12 of the group of echoes 12 is thus added. Steps 103 and 104 are then carried out again. Steps 102 to 104 are repeated until the threshold value is exceeded for the first time in step 104.
Sofern die Varianz im Schritt 104 den Schwellenwert übersteigt, so wird in einem Schritt 105 das der Gruppe von Echos 12 im Schritt 102 zuletzt hinzugefügte Echo 12 entfernt und es wird dann geprüft, ob die Anzahl der (verbleibenden) Echos 12 der Gruppe den im Schritt 101 festgelegten Grenzwert überschreitet. If the variance in step 104 exceeds the threshold value, then in a step 105 the echo 12 added last to the group of echoes 12 in step 102 is removed and it is then checked whether the number of (remaining) echoes 12 in the group corresponds to that in step 101 exceeds the specified limit.
Sofern die Prüfung im Schritt 105 ergibt, dass der Grenzwert überschritten ist, so werden in einem Schritt 106 die (verbleibenden) Echos 12 der Gruppe als entlang einer ausreichend langen Linie angeordnete Echos 12 klassifiziert und es wird basierend darauf das dritte Fahrzeug 4 detektiert und dieses als eine dritte Linie 15 ausgegeben. If the check in step 105 shows that the limit value has been exceeded, then in a step 106 the (remaining) echoes 12 of the group are classified as echoes 12 arranged along a sufficiently long line and, based on this, the third vehicle 4 is detected and this output as a third line 15.
Dies beruht auf der Erkenntnis, dass die Entfernungswerte der von der an das Kraftfahrzeug 1 angrenzenden Außenfläche des dritten Fahrzeugs 4 reflektierten Echos 12 stark miteinander korrelieren, dass sich die Entfernungswerte der entsprechenden Echos 12 also nicht oder nur geringfügig voneinander unterscheiden. Dieser Umstand ist auch anhand des in der Fig. 2 dargestellten Diagramms ersichtlich. Die von der an das Kraftfahrzeug 1 angrenzenden seitlichen Außenfläche des dritten Fahrzeugs 4 resultierenden Echos 12 sind hier zur Veranschaulichung durch ein Rechteck 14 markiert, das heißt, die innerhalb dieses Rechtecks 14 befindlichen Echos 12 resultieren von der an das Kraftfahrzeug 1 angrenzenden seitlichen Außenfläche des dritten Fahrzeugs 4. Diese Echos 12 sind im Wesentlichen entlang einer annähernd horizontalen Linie angeordnet. This is based on the knowledge that the distance values of the echoes 12 reflected from the outer surface of the third vehicle 4 adjoining the motor vehicle 1 correlate strongly with one another, that the distance values of the corresponding echoes 12 do not differ from one another or only differ slightly from one another. This fact is also illustrated in FIG. 2 with reference to that shown Visible in the diagram. The echoes 12 resulting from the lateral outer surface of the third vehicle 4 adjoining the motor vehicle 1 are marked here for illustration by a rectangle 14, that is, the echoes 12 located within this rectangle 14 result from the lateral outer surface of the third adjoining the motor vehicle 1 Vehicle 4. These echoes 12 are arranged essentially along an approximately horizontal line.
Auf diese Weise kann also äußerst zuverlässig das dritte Fahrzeug 4 detektiert werden. In einem dem Schritt 106 nachfolgenden Schritt (nicht dargestellt) wird anhand des im Schritt 106 detektierten dritten Fahrzeugs 4 bzw. der ausgegebenen dritten Linie 15 eine erste Parklücke 19 erkannt. In this way, the third vehicle 4 can be detected extremely reliably. In a step (not shown) subsequent to step 106, a first parking space 19 is recognized on the basis of the third vehicle 4 detected in step 106 or the third line 15 output.
In einem Schritt 107 wird dann das im Schritt 105 entfernte Echo 12 als erstes und zunächst einziges Echo 12 einer neuen Gruppe von Echos 12 bestimmt und das Verfahren 100 geht zu Schritt 102 über, wodurch dieser Gruppe ein zeitlich nächstes Echo 12 hinzugefügt wird. Anschließend werden wieder, entsprechend der obigen Ausführungen, die weiteren Verfahrensschritte durchlaufen. In a step 107, the echo 12 removed in step 105 is then determined as the first and initially only echo 12 of a new group of echoes 12, and the method 100 proceeds to step 102, as a result of which an echo 12 that is next in time is added to this group. Then, in accordance with the explanations above, the further process steps are carried out again.
Sofern die Prüfung im Schritt 105 dagegen ergibt, dass der Grenzwert nicht überschritten ist, so geht das Verfahren 100 von Schritt 105 unmittelbar zu Schritt 107 über. Hier werden die (verbleibenden) Echos 12 aus der Gruppe der Echos 12 als entlang einer nicht ausreichend langen Linie angeordnete Echos 12 klassifiziert und somit verworfen und es wird das im Schritt 105 entfernte Echo 12 als zunächst einziges Echo 12 einer neuen Gruppe von Echos 12 bestimmt. Dann geht das Verfahren 100 wiederum zu Schritt 102 über und es wird dieser Gruppe ein zeitlich nächstes Echo 12 hinzugefügt. Anschließend werden wieder, entsprechend der obigen Ausführungen, die weiteren Verfahrensschritte durchlaufen. If, on the other hand, the check in step 105 shows that the limit value has not been exceeded, then the method 100 goes directly from step 105 to step 107. Here, the (remaining) echoes 12 from the group of echoes 12 are classified as echoes 12 arranged along an insufficiently long line and are thus discarded, and the echo 12 removed in step 105 is initially determined as the only echo 12 of a new group of echoes 12 . Then the method 100 goes over to step 102 again and an echo 12 that is next in time is added to this group. Then, in accordance with the explanations above, the further process steps are carried out again.
Das hier beispielhaft zur Erfassung des dritten Fahrzeugs 4 erläuterte Verfahren 100 wird entsprechend zur Erfassung des ersten Fahrzeugs 2, des zweiten Fahrzeugs 3 sowie des Bordsteins 5 angewendet. Die angegebenen Verfahrensschritte werden also für alle erfassten und gefilterten Echos 10, 11 , 12, 13 durchlaufen. Basierend auf diesem Verfahren 100 können somit das erste Fahrzeug 2, das zweite Fahrzeug 3, das dritte Fahrzeug 4 sowie der Bordstein 5 als eine jeweilige Linie 15, 16, 17, 18 zuverlässig detektiert und entsprechend ausgegeben und basierend darauf Parklücken 19, 20 lokalisiert werden. The method 100 explained here by way of example for the detection of the third vehicle 4 is used accordingly for the detection of the first vehicle 2, the second vehicle 3 and the curb 5. The specified method steps are therefore run through for all recorded and filtered echoes 10, 11, 12, 13. Based on this method 100, the first Vehicle 2, second vehicle 3, third vehicle 4 and curb 5 are reliably detected as a respective line 15, 16, 17, 18 and output accordingly and parking spaces 19, 20 are localized based thereon.
In Fig. 4 ist in einer schematischen Darstellung die Situation gemäß Fig. 1 nach Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 gezeigt. Es sind hier die, die detektierten Objekte 2, 3,4, 5 repräsentierenden horizontalen Linien 15, 16, 17, 18 ersichtlich. Dabei repräsentiert die erste Linie 16 das erste Fahrzeug 2 bzw. die an das Kraftfahrzeug 1 bei seiner Vorbeifahrt angrenzende Außenfläche des ersten Fahrzeugs 2, die zweite Linie 17 repräsentiert das zweite Fahrzeug 3 bzw. die an das Kraftfahrzeug 1 bei seiner Vorbeifahrt angrenzende Außenfläche des zweiten Fahrzeugs 3, die dritte Linie 15 repräsentiert das dritte Fahrzeug 4 bzw. die an das Kraftfahrzeug 1 bei seiner Vorbeifahrt angrenzende Außenfläche des dritten Fahrzeugs 4 und die vierte Linie 18 repräsentiert den Bordstein 5. In FIG. 4, the situation according to FIG. 1 after execution of the method 100 according to the invention is shown in a schematic representation. The horizontal lines 15, 16, 17, 18 representing the detected objects 2, 3, 4, 5 can be seen here. The first line 16 represents the first vehicle 2 or the outer surface of the first vehicle 2 adjoining the motor vehicle 1 as it is passing, the second line 17 represents the second vehicle 3 or the outer surface of the second adjoining the motor vehicle 1 as it is passing Vehicle 3, the third line 15 represents the third vehicle 4 or the outer surface of the third vehicle 4 adjoining the motor vehicle 1 as it is driving past, and the fourth line 18 represents the curb 5.
Basierend auf dem detektierten zweiten Fahrzeug 3, dem detektierten dritten Fahrzeug 4 und dem detektierten Bordstein 5 bzw. auf den entsprechenden Linien 17, 15, 18 wurde eine erste Parklücke 19 erkannt und deren Abmessung ermittelt. Anhand des detektierten ersten Fahrzeugs 2 und des detektierten zweiten Fahrzeugs 3 bzw. der entsprechenden Linien 16, 17 wurde zudem eine zweite Parklücke 20 erkannt und deren Abmessung ermittelt. Darüber hinaus wurden die Parklücken 19, 20 auf Grundlage eines anschließenden Vergleichs der ermittelten Abmessungen der Parklücken 19, 20 mit der Abmessung des Kraftfahrzeugs 1 und des zum Rangieren erforderlichen Raums als für das Kraftfahrzeug 1 geeignete Parklücken 19, 20 lokalisiert. Based on the detected second vehicle 3, the detected third vehicle 4 and the detected curb 5 or on the corresponding lines 17, 15, 18, a first parking space 19 was recognized and its dimensions were determined. On the basis of the detected first vehicle 2 and the detected second vehicle 3 or the corresponding lines 16, 17, a second parking space 20 was also recognized and its dimensions were determined. In addition, the parking spaces 19, 20 were localized as suitable parking spaces 19, 20 for the motor vehicle 1 on the basis of a subsequent comparison of the determined dimensions of the parking spaces 19, 20 with the dimensions of the motor vehicle 1 and the space required for maneuvering.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
1 Kraftfahrzeug 1 motor vehicle
2 erstes Fahrzeug 2 first vehicle
3 zweites Fahrzeug 3 second vehicle
4 drittes Fahrzeug 4 third vehicle
5 Bordstein 5 curb
6 Fahrtrichtung 6 direction of travel
7 Assistenzsystem 7 assistance system
8 Ultraschallsensor 8 ultrasonic sensor
9 Erfassungsbereich 10, 11, Echo 9 Detection area 10, 11, echo
12, 13 12, 13
14 Rechteck 14 rectangle
15 dritte Linie 15 third line
16 erste Linie 16 first line
17 zweite Linie 17 second line
18 vierte Linie 18 fourth line
19 erste Parklücke 19 first parking space
20 zweite Parklücke 20 second parking space
100 Verfahrens zum Erfassen eines Objektes 100 Method for detecting an object
101 Initialisierung 101 initialization
102 Hinzufügen eines Echos 102 Adding an Echo
103 Ermittlung einer Varianz 103 Determination of a variance
104 Vergleich der Varianz mit einem Schwellenwert 104 Comparison of the variance with a threshold value
105 Vergleich Anzahl der Echos einer Gruppe mit einem Grenzwert105 Comparison of the number of echoes in a group with a limit value
106 Detektion eines Objekts 106 Detection of an object
107 Bestimmung eines Echos als erstes Echo einer Gruppe 107 Determination of an echo as the first echo of a group

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren (100) zum Erfassen zumindest eines Objekts (2, 3, 4, 5) in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs (1), insbesondere zur Lokalisierung einer Parklücke (19, 20), mittels eines Assistenzsystems (7) des Kraftfahrzeugs (1), bei welchem das Kraftfahrzeug (1 ) relativ zu dem zumindest einen Objekt (2, 3, 4, 5) bewegt wird und mit einem Ultraschallsensor (8) des Assistenzsystems (7) Ultraschallsignale ausgesendet werden, wobei Echos (10, 11, 12, 13) der von dem zumindest einen Objekt (2, 3, 4, 5) reflektierten Ultraschallsignale empfangen werden, wobei mittels einer Steuereinrichtung anhand der empfangenen Echos (10, 11, 12, 13) jeweilige Entfernungswerte ermittelt werden und das zumindest eine Objekt (2, 3, 4, 5) basierend auf den Entfernungswerten der Echos (10, 11, 12, 13) detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Objekt (2, 3, 4, 5) basierend auf einer ermittelten Varianz der Entfernungswerte einer Gruppe mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Echos (10, 11, 12, 13) detektiert wird. 1. Method (100) for detecting at least one object (2, 3, 4, 5) in the surroundings of a motor vehicle (1), in particular for localizing a parking space (19, 20), by means of an assistance system (7) of the motor vehicle (1) ), in which the motor vehicle (1) is moved relative to the at least one object (2, 3, 4, 5) and ultrasonic signals are transmitted with an ultrasonic sensor (8) of the assistance system (7), with echoes (10, 11, 12 , 13) of the ultrasonic signals reflected by the at least one object (2, 3, 4, 5) are received, with respective distance values being determined by means of a control device on the basis of the received echoes (10, 11, 12, 13) and the at least one object ( 2, 3, 4, 5) is detected based on the distance values of the echoes (10, 11, 12, 13), characterized in that the at least one object (2, 3, 4, 5) is detected based on a determined variance of the distance values a group of several echoes following one another in time (10, 11 , 12, 13) is detected.
2. Verfahren (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Varianz folgende Schritte umfasst: 2. The method (100) according to claim 1, characterized in that the determination of the variance comprises the following steps:
- Ermitteln eines arithmetischen Mittelwerts aus den Entfernungswerten der Echos (10, 11, 12, 13) der Gruppe, - Determination of an arithmetic mean value from the distance values of the echoes (10, 11, 12, 13) of the group,
- Ermitteln eines jeweiligen Differenzwerts zwischen einem Entfernungswert eines Echos (10, 11, 12, 13) und dem Mittelwert für die Echos (10, 11, 12, 13) der Gruppe und Quadrieren des jeweiligen Differenzwerts, - Determining a respective difference value between a distance value of an echo (10, 11, 12, 13) and the mean value for the echoes (10, 11, 12, 13) of the group and squaring the respective difference value,
- Ermitteln eines Quotientenwerts aus einer Division einer Summe der quadrierten Differenzwerte durch die Anzahl der Echos (10, 11, 12, 13) der Gruppe, - Determination of a quotient value from a division of a sum of the squared difference values by the number of echoes (10, 11, 12, 13) of the group,
- Bereitstellen des Quotientenwerts als Varianz der Entfernungswerte der Gruppe. - Providing the quotient value as a variance of the distance values of the group.
3. Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Objekt (2, 3, 4, 5) anhand eines Vergleichs der ermittelten Varianz mit einem vorgegebenen Schwellenwert detektiert wird. 4. Verfahren (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Objekt (2, 3, 3. The method (100) according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one object (2, 3, 4, 5) is detected on the basis of a comparison of the determined variance with a predetermined threshold value. 4. The method (100) according to claim 3, characterized in that the at least one object (2, 3,
4, 5) detektiert wird, wenn die Varianz oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt. 4, 5) is detected when the variance is above a predetermined threshold value.
5. Verfahren (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Objekt (2, 3, 4, 5) detektiert wird, wenn zusätzlich die Anzahl der Echos (10, 11, 12, 13) der Gruppe einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. 5. The method (100) according to claim 3 or 4, characterized in that the at least one object (2, 3, 4, 5) is detected if, in addition, the number of echoes (10, 11, 12, 13) of the group exceeds the specified limit.
6. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zeitlich aufeinanderfolgende Echos (10, 11, 12, 13) solange der Gruppe sukzessive hinzugefügt werden und nach jedem Hinzufügen eines Echos (10, 11, 12, 13) jeweils die Varianz ermittelt wird, bis der vorgegebene Schwellenwert erstmalig überschritten wird. 6. The method (100) according to any one of claims 3 to 5, characterized in that echoes (10, 11, 12, 13) following one another in time are added to the group successively and after each addition of an echo (10, 11, 12, 13 ) the variance is determined in each case until the specified threshold value is exceeded for the first time.
7. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des detektierten zumindest einen Objekts (2, 3, 4, 5) eine durch das zumindest eine Objekt (2, 3, 4, 5) begrenzte Parklücke (19, 20) erkannt wird. 7. The method (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that on the basis of the detected at least one object (2, 3, 4, 5) a parking space (19 , 20) is recognized.
8. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Objekt (2, 3, 4, 5) basierend auf einer ermittelten Varianz der Entfernungswerte einer ersten Gruppe mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Echos (10, 11, 12, 13) detektiert wird, und dass ein zweites Objekt (2, 3, 4, 5) basierend auf einer ermittelten Varianz der Entfernungswerte einer von der ersten Gruppe verschiedenen zweiten Gruppe mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Echos (10, 11, 12, 13) detektiert wird. 8. The method (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that a first object (2, 3, 4, 5) based on a determined variance of the distance values of a first group of several temporally successive echoes (10, 11, 12, 13 ) is detected, and that a second object (2, 3, 4, 5) is detected based on a determined variance of the distance values of a second group of several temporally successive echoes (10, 11, 12, 13) different from the first group.
9. Verfahren (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des detektierten ersten Objekts (2, 3, 4, 5) und des detektierten zweiten Objekts (2, 3, 4, 5) eine durch das erste Objekt (2, 3, 4, 5) und das zweite Objekt (2, 3, 4, 5) begrenzte Parklücke (19, 20) erkannt wird. 9. The method (100) according to claim 8, characterized in that on the basis of the detected first object (2, 3, 4, 5) and the detected second object (2, 3, 4, 5) a through the first object (2, 3, 4, 5) and the second object (2, 3, 4, 5) limited parking space (19, 20) is detected.
10. Verfahren (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des detektierten ersten Objekts (2, 3, 4, 5) und des detektierten zweiten Objekts (2, 3, 4, 5) eine Abmessung der Parklücke (19, 20), vorzugsweise eine Parklückenlänge und/oder eine Parklückenbreite, ermittelt wird. 10. The method (100) according to claim 9, characterized in that on the basis of the detected first object (2, 3, 4, 5) and the detected second object (2, 3, 4, 5) a dimension of the parking space (19, 20 ), preferably a parking space length and / or a parking space width, is determined.
11. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Objekt (2, 3, 4, 5) als ein Fahrzeug, ein Bordstein, eine Wand oder eine Mauer detektiert wird. 11. The method (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one object (2, 3, 4, 5) is detected as a vehicle, a curb, a wall or a wall.
12. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (100) bei einem assistierten und/oder semi-automatischen und/oder automatischen Einparkverfahren angewendet wird. 12. The method (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the method (100) is used in an assisted and / or semi-automatic and / or automatic parking process.
13. Assistenzsystem (7) mit einem Ultraschallsensor (8) und einer Steuereinrichtung, welche zum Durchführen eines Verfahrens (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist. 13. Assistance system (7) with an ultrasonic sensor (8) and a control device which is designed to carry out a method (100) according to one of the preceding claims.
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