WO2022083832A1 - Verfahren zum erfassen eines objekts in einer umgebung eines kraftfahrzeugs und assistenzsystem - Google Patents

Verfahren zum erfassen eines objekts in einer umgebung eines kraftfahrzeugs und assistenzsystem Download PDF

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Wassim Suleiman
Christopher Brown
Abhishek Kekud
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Continental Automotive Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for detecting an object in the surroundings of a motor vehicle, in particular for locating a parking space, using an assistance system of the motor vehicle, in which the motor vehicle is moved relative to the object and ultrasonic signals are emitted with an ultrasonic sensor of the assistance system.
  • echoes of the ultrasonic signals reflected by the object are received and respective distance values are determined by means of a control device on the basis of the received echoes, the 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.
  • the motor vehicle is usually moved past the objects, with a measurement cycle is carried out.
  • an ultrasonic signal is emitted with an ultrasonic sensor.
  • a membrane of the ultrasonic sensor is usually excited to mechanical vibrations with a corresponding transducer element.
  • This ultrasonic signal is reflected by the objects and can be received again as an echo by a receiver device of the ultrasonic sensor.
  • a distance between the motor vehicle and the objects can be determined on the basis of the transit time difference between the time of transmission and the time of reception, taking into account the propagation speed of the ultrasonic signal.
  • a method and an assistance system of the type mentioned are disclosed, for example, in DE 10 2005 044 050 A1.
  • a motor vehicle drives past objects located at the side of the motor vehicle and spaced apart from one another, ultrasonic signals are emitted 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 this, the objects and ultimately a parking space are determined.
  • the present invention is based on the object of specifying a method for detecting an object in the vicinity of a motor vehicle and a corresponding assistance system which enables the object to be detected as reliably as possible and, based on this, in particular a sufficiently precise localization of a parking space.
  • the motor vehicle is relative to moves with the object and ultrasonic signals are emitted with an ultrasonic sensor of the assistance system.
  • ultrasonic signals are emitted with an ultrasonic sensor of the assistance system.
  • echoes of the ultrasonic signals reflected by the object are received, with the respective distance values being determined by means of a control device on the basis of the received echoes.
  • the object is detected based on the distance values of the echoes.
  • a respective difference between the distance values of two consecutive echoes is formed for a plurality of temporally consecutive echoes, with the object being detected on the basis of the differences formed.
  • 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, curbs, walls and walls.
  • the invention is also based on the consideration that the distance values of the ultrasonic signals or echoes reflected by the outer surface of such an object adjoining the motor vehicle essentially correlate strongly with one another. In this case, therefore, a distance value determined using an echo does not differ or differs only slightly from a distance value determined using an echo that is closest in time.
  • the echoes are entered on the basis of their respective distance value in a map that describes the relative position of the motor vehicle to such an object and is plotted over two mutually orthogonal spatial directions, the corresponding echoes are essentially arranged along a line.
  • the invention therefore provides that a respective difference between the distance values of two successive echoes is formed for a plurality of temporally successive echoes, and that the object is detected on the basis of the differences formed.
  • the configuration according to the invention has the advantage that it provides a method by means of which an object can be reliably detected and, based on this, in particular a sufficiently precise localization of a parking space is possible.
  • detecting the object is understood to mean recognizing an object in the vicinity of the motor vehicle that is relevant, in particular for locating a parking space.
  • the ultrasonic sensor is preferably designed as a so-called one-dimensional (1D) ultrasonic sensor, ie as an ultrasonic sensor for determining distance.
  • the ultrasonic sensor can be arranged, for example, in or behind a bumper of the motor vehicle.
  • the ultrasonic sensor can be arranged in or behind a body component, for example a door of the motor vehicle.
  • the absolute value of the respective difference is compared with a predefined limit value, with that difference being set to a difference value of 0, the absolute value of which is smaller than the limit value.
  • the limit value is advantageously predetermined in such a way that an object is detected whose outer surface, which reflects the ultrasonic signals, is in at an angle of up to 10°, preferably up to 5°, to the direction of movement of the motor vehicle.
  • the limit value is alternatively or additionally predetermined as a function of technical properties or parameters of the ultrasonic sensor and/or a current speed of the motor vehicle and/or a temperature in the area surrounding the motor vehicle and/or humidity in the area surrounding the motor vehicle and/or an installation height of the ultrasonic sensor on the motor vehicle. Since the temperature in and around the motor vehicle has a noticeable effect on the airborne sound insulation, the temperature can be recorded using an appropriate sensor and the threshold value can be adjusted accordingly. The same applies to the humidity. This leads to an even more reliable detection of the object.
  • the limit is predetermined by applying a Monte Carlo simulation. For example, measurements are simulated with an object designed as a parked vehicle, which is aligned at an angle of 5° in relation to the direction of movement of the motor vehicle or whose outer surface, which reflects the ultrasonic signals, is at an angle of 5° in relation to the direction of movement of the motor vehicle is aligned.
  • noise is added to these measurements on the basis of the properties or parameters to be found, for example, in a sensor data sheet of the ultrasonic sensor, and the differences and the distribution (histogram) of the differences are calculated.
  • the limit value is then determined based on this.
  • the limit value can be determined based on real measurements and the empirical distribution (histogram) of the differences or by applying an analytical method.
  • the sign of the respective difference is determined, with the object being detected on the basis of the sign.
  • the sign includes in particular the character identifying a negative number, i.e. a negative differential value as negative, i.e. less than 0, in particular the minus sign, the character identifying a positive number, i.e. a positive differential value as positive, i.e. greater than 0, characterizing in particular Plus sign, as well as the character identifying the number 0, in particular no leading sign.
  • a detection of the object based on the respective signs of the differences and a corresponding algorithm are extremely robust and such an algorithm can be carried out with relatively little computing power.
  • a sign value is determined by applying a signum function to the respective difference, the sign value +1 being determined for a positive difference value, the sign value ⁇ 1 for a negative difference value and the sign value 0 for a difference value 0.
  • the sign value of the difference between the distance values of the two consecutive echoes is assigned to the later echo of the two echoes, the object being detected when the number of consecutive echoes with assigned sign value 0 exceeds a predetermined threshold value.
  • the reliability of the detection is further increased by the comparison with a predetermined threshold value for the number of temporally successive echoes with an assigned sign value of 0. If this condition is met, the multiple consecutive echoes are classified as echoes arranged along a sufficiently long line and the object is detected based on this.
  • the object is detected if, in addition, the temporally last echo of the plurality of temporally successive echoes has an assigned sign value +1 or an assigned sign value -1.
  • Such an echo is classified as an echo not (longer) along or on the line and indicates in particular an ultrasonic signal not (longer) reflected by the object or by the outer surface of the object adjoining the motor vehicle and thus to the end of the object or its outer surface.
  • a median filter or a Gaussian filter is first applied to the respective difference.
  • the difference then relates to the correspondingly filtered difference.
  • Such filtering in particular compensates for variances in the errors in the measured or determined distance values.
  • a parking space delimited by the object is recognized on the basis of the detected object.
  • the parking space is expediently identified based on the first and/or last echo of the plurality of temporally successive echoes with an assigned sign value of 0, which, seen in the direction of travel of the motor vehicle, represent in particular the start area or end area of the outer surface of the object adjoining the motor vehicle.
  • the object is detected as a vehicle, a curb, a wall or a brick 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 detected based on the differences formed between the distance values of a plurality of temporally consecutive echoes.
  • the method is used in an assisted and/or semi-automatic and/or automatic parking method.
  • the present invention includes 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 ultrasonic sensor is preferably designed as a so-called one-dimensional (1D) ultrasonic sensor, ie as an ultrasonic sensor for determining distance.
  • the ultrasonic sensor can be arranged, for example, in or behind a bumper of the motor vehicle.
  • the ultrasonic sensor can be arranged in or behind a body component, for example a door of the motor vehicle.
  • the assistance system advantageously includes a number of ultrasonic sensors, in particular a number of one-dimensional 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 an area surrounding the motor vehicle
  • FIG. 2 shows a schematic diagram representing the echoes of the objects in the area surrounding the motor vehicle according to FIG. 1 along a route covered by the motor vehicle
  • FIG. 3 shows a flow chart of a method for detecting an object in the area surrounding the motor vehicle according to FIG. 1 ,
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the situation according to FIG. 1 after the method according to the invention has been carried out
  • Fig. 5 is a schematic diagram showing the echoes like. 2 illustrates associated filtered differences and sign values.
  • the motor vehicle 1 shows a schematic representation of a motor vehicle 1 for carrying out the method 100 according to the invention in a drive past objects 2, 3, 4, 5 in an area surrounding 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, a spaced apart parked second vehicle 3 and a spaced apart parked third vehicle 4 are located in the direction of travel 6 to the side of the motor vehicle 1 as objects in this order.
  • a curb extends in the direction of travel 6 along a certain section 5.
  • the motor vehicle 1 is moving in the direction of travel 6 relative to these objects 2, 3, 4, 5, with the ultrasonic sensor 8 of the assistance system 7 transmitting ultrasonic signals and echoes 10, 11, 12, 13 of the objects 2, 3, 4 , 5 reflected ultrasonic signals are received. Based on the recorded Echoes 10, 11, 12, 13 are then determined by means of the control device, the respective distance values.
  • FIG. 2 shows a schematic diagram that shows the received echoes 10, 11, 12, 13 of the objects 2, 3, 4, 5 in the area surrounding the motor vehicle 1 according to FIG.
  • the diagram depicts 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 seen.
  • Fig. 3 shows a flow chart of a method 100 for detecting an object 2, 3, 4, 5 in the vicinity of the motor vehicle 1 according to FIG is moved with the third vehicle 4, and ultrasonic signals are emitted with the ultrasonic sensor 8 and echoes 12 of the ultrasonic signals reflected by the third vehicle 4 are received and respective distance values are determined.
  • a type of initialization takes place. If necessary, all echoes 10, 11, 12, 13 still present or stored from a previous process are deleted and a limit value for an absolute value of a difference and a threshold value for a number of temporally consecutive echoes with an assigned sign value 0 are defined.
  • a step 102 another echo 12 that is immediately next in time is now selected for processing.
  • a difference is formed between the distance values of the currently added echo 12 and the echo 12 immediately preceding in time.
  • a median filter or alternatively a Gaussian filter is applied to the difference formed. This compensates for variances in the errors in the measured or determined distance values.
  • a step 105 the absolute value of the filtered difference is then compared with the predetermined limit value.
  • the filtered difference is set to a difference value of 0 in a step 106 .
  • a sign value is determined by applying a signum function to the filtered difference.
  • the sign value +1 is defined for a positive difference value, the sign value -1 for a negative difference value and the sign value 0 for a difference value 0.
  • the corresponding sign value is assigned to the filtered difference and the echo 12.
  • the current echo 12 is processed in a step 109 in conjunction with the previously processed, temporally consecutive echoes 12 from the third vehicle 4, more precisely from the lateral outer surface of the third vehicle 4 facing the motor vehicle 1 as echoes 12 arranged along or in a line and therefore classified as an echo 12 originating from the lateral outer surface of the third vehicle 4 facing the motor vehicle 1 .
  • the echoes 12 resulting from the lateral outer surface of the third vehicle 4 adjoining motor vehicle 1 are marked here by a first rectangle 14 for illustration purposes, i.e. the echoes 12 located within this rectangle 14 result from the lateral outer surface of the third vehicle adjoining motor vehicle 1 third vehicle 4.
  • These echoes 12 are essentially arranged along an approximately horizontal line.
  • a check is then made as to whether the number of echoes 12 which are now present in chronological succession and have an assigned sign value of 0 exceeds the threshold value. If the threshold value is not exceeded, the method 100 goes back to step 102 and the method steps described above are thus run through for a further, chronologically next echo 12 .
  • the current echo 12 together with the previously processed, temporally successive echoes 12 are classified as echoes 12 arranged along a basically sufficiently long line. That is, although there is a sufficiently large (minimum) number of temporally consecutive echoes 12 with associated Sign value 0 before, which basically indicate an object to be detected. However, the object or its corresponding outer surface could not have been completely measured at this point in time or, to put it another way, using the currently already processed, temporally successive echoes 12 .
  • the method 100 therefore goes back to step 102, as a result of which the method steps described above are run through for a further echo 12 which is next in time.
  • step 108 If, on the other hand, it is determined in step 108 that the filtered difference of the current echo 12 does not have the sign value 0, but rather the sign value ⁇ 1 or +1, then the method 100 proceeds directly from step 108 to step 112 .
  • Such an echo 12 is classified as an echo 12 not (or no longer) arranged along or on the line and indicates an ultrasonic signal not (or no longer) reflected by the vehicle 4 or by the lateral outer surface of the vehicle 4 facing the motor vehicle 1 and thus towards the end of the vehicle 4 or its corresponding outer surface. This procedure enables the implementation of a particularly robust and reliable algorithm for detecting the vehicle 4.
  • step 112 a check is made as to whether the number of previously processed, chronologically consecutive echoes 12 with an associated sign value 0 exceeds the threshold value.
  • a step 113 the previously processed, chronologically consecutive echoes 12 with an assigned sign value 0 are classified as echoes 12 arranged along a sufficiently long line and based on this the third vehicle 4 is detected and this as a third Line 15 issued.
  • a next step 114 all existing or stored echoes 12 are deleted and the method goes back to step 102.
  • the further method steps are then run through again in accordance with the above statements.
  • the method 100 explained here as an example for detecting the third vehicle 4 is used accordingly for detecting the first vehicle 2 , the second vehicle 3 and the curb 5 .
  • the specified method steps are therefore run through for all detected echoes 10, 11, 12, 13.
  • the first vehicle 2, the second vehicle 3, the third vehicle 4 and the curb 5 can thus be reliably detected as a respective line 15, 16, 17, 18 and output accordingly, and parking spaces 19, 20 can be located 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 drives past
  • the second line 17 represents the second vehicle 3 or the outer surface of the second vehicle 1 as it drives past 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 when it drives past
  • the fourth line 18 represents the curb 5.
  • a first parking space 19 was identified and its dimensions were determined.
  • a second parking space 20 was also identified and its dimensions determined.
  • the parking spaces 19, 20 were localized as parking spaces 19, 20 suitable 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.
  • Fig. 5 is a schematic diagram showing the echoes 10, 11, 12, 13 like. 2 shows associated filtered differences and sign values along the route covered by motor vehicle 1.
  • the respective filtered differences are shown with a square box and the respective sign values with a cross ("x").
  • the filtered differences and the corresponding sign values of the echoes 12 resulting from the lateral outer surface of the third vehicle 4 adjoining the motor vehicle 1 are again marked here by a second rectangle 14a for the purpose of illustration.
  • the corresponding sign values are arranged along an approximately horizontal line. A detection of the vehicle 4 or the corresponding echoes 12 using the respective sign values of the differences is very robust and such an algorithm can be executed with relatively little computing power.

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Abstract

Die Erfindung gibt ein Verfahren (100) zum Erfassen eines Objekts (2, 3, 4, 5) in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs (1) mittels eines Assistenzsystems (7) des Kraftfahrzeugs (1) an, bei welchem das Kraftfahrzeug (1) relativ zu dem Objekt (2, 3, 4, 5) bewegt wird und mit einem Ultraschallsensor (8) des Assistenzsystems Ultraschallsignale ausgesendet werden. Dabei werden Echos (10, 11, 12, 13) der von dem Objekt (2, 3, 4, 5) reflektierten Ultraschallsignale empfangen, wobei mittels einer Steuereinrichtung anhand der empfangenen Echos (10, 11, 12, 13) jeweilige Entfernungswerte ermittelt werden und das Objekt (2, 3, 4, 5) basierend auf den Entfernungswerten der Echos (10, 11, 12, 13) detektiert wird. Erfindungsgemäß wird für mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Echos (10, 11, 12, 13) eine jeweilige Differenz zwischen den Entfernungswerten von zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Echos (10, 11, 12, 13) gebildet, wobei das Objekt (2, 3, 4, 5) basierend auf den gebildeten Differenzen detektiert wird. Weiter gibt die Erfindung ein Assistenzsystem (7) mit einem Ultraschallsensor (8) und einer Steuereinrichtung, welche zum Durchführen eines solchen Verfahrens (100) ausgelegt ist, an.

Description

Verfahren zum Erfassen eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs und Assistenzsystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Lokalisierung einer Parklücke, mittels eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs, bei welchem das Kraftfahrzeug relativ zu dem Objekt bewegt wird und mit einem Ultraschallsensor des Assistenzsystems Ultraschallsignale ausgesendet werden. Dabei werden Echos der von dem Objekt reflektierten Ultraschallsignale empfangen und es werden mittels einer Steuereinrichtung anhand der empfangenen Echos jeweilige Entfernungswerte ermittelt, wobei das 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.
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 einer Empfängereinrichtung des Ultraschallsensor als Echo wieder empfangen werden. Anhand der Laufzeitdifferenz zwischen dem Sendezeitpunkt und dem Empfangszeitpunkt kann unter Berücksichtigung der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Ultraschallsignals eine Entfernung zwischen dem Kraftfahrzeug und den Objekten bestimmt werden.
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.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erfassen 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.
Die vorstehende Aufgabe wird durch die gesamte Lehre des Anspruchs 1 sowie des nebengeordneten Anspruchs 12 gelöst. Zweckmäßige Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erfassen eines Objekts in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Lokalisierung einer Parklücke, mittels eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs wird das Kraftfahrzeug relativ zu dem Objekt bewegt und es werden mit einem Ultraschallsensor des Assistenzsystems Ultraschallsignale ausgesendet. Dabei werden Echos der von dem Objekt reflektierten Ultraschallsignale empfangen, wobei mittels einer Steuereinrichtung anhand der empfangenen Echos jeweilige Entfernungswerte ermittelt werden. Das Objekt wird basierend auf den Entfernungswerten der Echos detektiert.
Erfindungsgemäß wird für mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Echos eine jeweilige Differenz zwischen den Entfernungswerten von zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Echos gebildet wird, wobei das Objekt basierend auf den gebildeten Differenzen detektiert wird.
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 für mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Echos eine jeweilige Differenz zwischen den Entfernungswerten von zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Echos gebildet wird, und dass das Objekt basierend auf den gebildeten Differenzen detektiert wird. 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.
Im Rahmen dieser Anmeldung wird unter dem Detektieren des Objekts ein Erkennen eines, insbesondere zur Lokalisierung einer Parklücke, relevanten Gegenstands im Umfeld des Kraftfahrzeugs verstanden.
Der Ultraschallsensor ist vorzugsweise als ein sogenannter eindimensionaler (1 D) Ultraschallsensor ausgebildet, also als ein Ultraschallsensor zur Entfernungsbestimmung.
Der Ultraschallsensor kann beispielsweise in oder hinter einem Stoßfänger des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Alternativ dazu kann der Ultraschallsensor, in oder hinter einem Karosseriebauteil, beispielsweise einer Tür des Kraftfahrzeugs angeordnet sein.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Absolutbetrag der jeweiligen Differenz mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen wird, wobei diejenige Differenz auf einen Differenzwert 0 gesetzt wird, deren Absolutbetrag kleiner als der Grenzwert ist. Auf diese Weise können gewisse Toleranzen berücksichtigt werden und so bei tolerierbaren Abweichungen der Differenzen dennoch ein Objekt detektiert werden. Insbesondere kann dadurch ein als geparktes Fahrzeug ausgebildeten Objekt detektiert werden, das nicht exakt parallel zu der Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs parkt, dessen Außenfläche, welche die Ultraschallsignale reflektiert, also nicht exakt parallel zu der Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtet ist, sondern in einem gewissen Winkel zu der Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs.
Demnach wird der Grenzwert vorteilhafterweise derart vorbestimmt, dass ein Objekt detektiert wird, dessen Außenfläche, welche die Ultraschallsignale reflektiert, in einem Winkel von bis zu 10°, bevorzugst bis zu 5°, zu der Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtet ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird der der Grenzwert alternativ oder zusätzlich vorbestimmt in Abhängigkeit von technischen Eigenschaften oder Parametern des Ultraschallsensors und/oder einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und/oder einer Temperatur in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder einer Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und/oder einer Einbauhöhe des Ultraschallsensors an dem Kraftfahrzeug. Da die Temperatur und in der Umgebung des Kraftfahrzeugs merkliche Auswirkungen auf die Luftschalldämpfung hat, kann die Temperatur mithilfe eines entsprechenden Sensors erfasst und der Schwellenwert daran angepasst werden. Entsprechendes gilt für die Luftfeuchtigkeit. Dies führt zu einer noch zuverlässigeren Detektion des Objekts.
Vorteilhafterweise wird der Grenzwert durch Anwenden einer Monte-Carlo-Simulation vorbestimmt. Dabei werden beispielsweise Messungen mit einem als geparktes Fahrzeug ausgebildeten Objekt simuliert, das in einem Winkel von 5° in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtet ist bzw. dessen Außenfläche, welche die Ultraschallsignale reflektiert, in einem Winkel von 5° in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtet ist. Zudem wird diesen Messungen auf der Grundlage der beispielweise einem Sensordatenblatt des Ultraschallsensors zu entnehmenden Eigenschaften oder Parameter ein Rauschen hinzugefügt und es werden die Differenzen sowie die Verteilung (Histogramm) der Differenzen berechnet. Basierend darauf wird dann der Grenzwert bestimmt. Alternativ kann der Grenzwert basierend auf realen Messungen und der empirischen Verteilung (Histogramm) der Differenzen oder durch Anwenden einer analytischen Methode bestimmt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Vorzeichen der jeweiligen Differenz bestimmt wird, wobei das Objekt anhand der Vorzeichen detektiert wird. Dabei umfasst das Vorzeichen insbesondere das eine negative Zahl, also einen negativen Differenzwert als negativ, also kleiner 0, kennzeichnende Zeichen, insbesondere Minuszeichen, das eine positive Zahl, also einen positiven Differenzwert als positiv, also größer 0, kennzeichnende Zeichen, insbesondere Pluszeichen, sowie das die Zahl 0 kennzeichnende Zeichen, insbesondere kein Vorzeichen. Eine Detektion des Objekts anhand der jeweiligen Vorzeichen der Differenzen und ein entsprechender Algorithmus sind äußerst robust und ein solcher Algorithmus lässt sich mit verhältnismäßig wenig Rechenleistung ausführen.
Dabei wird in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ein Vorzeichenwert durch das Anwenden einer Signumfunktion auf die jeweilige Differenz bestimmt, wobei bei einem positiven Differenzwert der Vorzeichenwert +1 , bei einem negativen Differenzwert der Vorzeichenwert -1 und bei dem Differenzwert 0 der Vorzeichenwert 0 bestimmt wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird dann der Vorzeichenwert der Differenz zwischen den Entfernungswerten der zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Echos dem zeitlich späteren Echo der beiden Echos zugeordnet, wobei das Objekt detektiert wird, wenn die Anzahl der zeitlich aufeinanderfolgenden Echos mit zugeordnetem Vorzeichenwert 0 einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Durch den Vergleich mit einem vorgegebenen Schwellenwert für die Anzahl der zeitlich aufeinanderfolgenden Echos mit zugeordnetem Vorzeichenwert 0 wird die Zuverlässigkeit der Erfassung weiter erhöht. Sofern diese Bedingung erfüllt ist, werden die mehreren aufeinanderfolgenden Echos als entlang einer ausreichend langen Linie angeordnete Echos klassifiziert und es wird basierend darauf das Objekt detektiert. Sofern beispielsweise lediglich zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Echos mit zugeordnetem Vorzeichenwert 0 vorliegen, so kann davon ausgegangen werden, dass diese Echos nicht von einem als Objekt zu detektierendem Gegenstand stammen, was durch die Festlegung eines entsprechenden Schwellenwerts berücksichtigt werden kann. Es wird hier also die Erkenntnis berücksichtigt, dass die zu detektierenden Objekte, insbesondere die eine Parklücke regelmäßig begrenzenden Objekte, üblicherweise eine rechteckige Form aufweisen, und dass von der an das Kraftfahrzeug angrenzenden Außenfläche eines derartigen Objekts bzw. der Außenfläche des Objekts, welche die Ultraschallsignale reflektiert, eine gewisse Mindestanzahl an reflektierten Ultraschallsignales bzw. Echos empfangbar sind. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Objekt detektiert, wenn zusätzlich das zeitlich letzte Echo der mehreren zeitlich aufeinanderfolgenden Echos einen zugeordneten Vorzeichenwert +1 oder einen zugeordneten Vorzeichenwert -1 aufweist. Ein solches Echos wird als ein nicht (mehr) entlang oder auf der Linie angeordnetes Echo klassifiziert und deutet insbesondere auf ein nicht (mehr) von dem Objekt bzw. von der an das Kraftfahrzeug angrenzenden Außenfläche des Objekts reflektiertes Ultraschallsignal und damit auf das Ende des Objekts bzw. dessen Außenfläche hin. Dieses Vorgehen ermöglicht die Realisierung eines besonders robusten und zuverlässigen Algorithmus zur Detektion des Objekts.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird nach dem Bilden der jeweiligen Differenz zunächst ein Medianfilter oder ein Gauß-Filter auf die jeweilige Differenz angewendet. Bei den nachfolgenden Verfahrensschritten bezieht sich die Differenz dann also auf die entsprechend gefilterte Differenz. Durch eine solche Filterung werden insbesondere Varianzen der Fehler der gemessenen bzw. ermittelten Entfernungswerte ausgeglichen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird anhand des detektierten Objekts eine durch das Objekt begrenzte Parklücke erkannt. Dabei wird die Parklücke zweckmäßigerweise basierend auf dem ersten und/oder letzten Echo der mehreren zeitlich aufeinanderfolgenden Echos mit zugeordnetem Vorzeichenwert 0 erkannt, welche, in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen, insbesondere den Anfangsbereich bzw. Endbereich der an das Kraftfahrzeug angrenzenden Außenfläche des Objekts repräsentieren.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das 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 den gebildeten Differenzen zwischen den Entfernungswerten von mehreren zeitlich aufeinanderfolgenden Echos detektiert werden können. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das Verfahren bei einem assistierten und/oder semi-automatischen und/oder automatischen Einparkverfahren angewendet.
Ferner umfasst die vorliegende Erfindung ein Assistenzsystem mit einem Ultraschallsensor und einer Steuereinrichtung. Dabei ist die Steuereinrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt.
Der Ultraschallsensor ist vorzugsweise als ein sogenannter eindimensionaler (1 D) Ultraschallsensor ausgebildet, also als ein Ultraschallsensor zur Entfernungsbestimmung.
Der Ultraschallsensor kann beispielsweise in oder hinter einem Stoßfänger des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Alternativ dazu kann der Ultraschallsensor, in oder hinter einem Karosseriebauteil, beispielsweise einer Tür des Kraftfahrzeugs angeordnet sein.
Vorteilhafterweise umfasst das Assistenzsystem mehrere Ultraschallsensoren, insbesondere mehrere eindimensionale Ultraschallsensoren.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße Assistenzsystem.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 in einer schematischen Darstellung ein Kraftfahrzeug zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Vorbeifahrt an Objekten in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, Fig. 2 ein schematisches Diagramm, das die Echos der Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs gemäß Fig. 1 entlang einer vom Kraftfahrzeug zurückgelegten Strecke darstellt,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erfassen eines Objekts in der Umgebung des Kraftfahrzeugs gemäß Fig. 1 ,
Fig. 4 in einer schematischen Darstellung die Situation gemäß Fig. 1 nach Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
Fig. 5 ein schematisches Diagramm, das die den Echos gern. Fig. 2 zugeordneten gefilterten Differenzen und Vorzeichenwerte darstellt.
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.
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.
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. Anhand der so erfassten Echos 10, 11 , 12, 13 werden dann mittels der Steuereinrichtung jeweilige Entfernungswerte ermittelt.
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. 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.
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 gelöscht und es werden ein Grenzwert für einen Absolutbetrag einer Differenz sowie ein Schwellenwert für eine Anzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Echos mit einem zugeordneten Vorzeichenwert 0 festgelegt.
Für die Erläuterung der nachfolgenden Schritte wird die Annahme getroffen, dass bereits mehrere zeitlich aufeinanderfolgende, von dem dritten Fahrzeug 4, genauer von der dem Kraftfahrzeug 1 zugewandten seitlichen Außenfläche des dritten Fahrzeugs 4 stammende Echos 12 vorliegen, welche nach dem Schritt 101 der Initialisierung unter Anwendung der nachfolgenden Schritte 102 bis 110 sukzessive verarbeitet wurden, dass also die Schritte 102 bis 110 nach dem Schritt 101 der Initialisierung bereits mehrmals durchlaufen wurden.
In einem Schritt 102 wird nun ein weiteres, zeitlich unmittelbar nächstes Echo 12 zur Verarbeitung ausgewählt.
Anschließend wird in einem Schritt 103 eine Differenz zwischen den Entfernungswerten des aktuell hinzugefügten Echos 12 und dem zeitlich unmittelbar vorausgehenden Echo 12 gebildet.
In einem nächsten Schritt 104 wird ein Medianfilter oder alternativ ein Gauß-Filter auf die gebildete Differenz angewendet. Dadurch werden Varianzen der Fehler der gemessenen bzw. ermittelten Entfernungswerte ausgeglichen.
In einem Schritt 105 wird dann der Absolutbetrag der gefilterten Differenz mit dem vorbestimmten Grenzwert verglichen. Dadurch können gewisse Toleranzen berücksichtigt werden und so bei tolerierbaren Abweichungen der gefilterten Differenzen dennoch ein Objekt detektiert werden.
Sofern der Absolutbetrag der gefilterten Differenz dabei kleiner als der Grenzwert ist, wird die gefilterte Differenz in einem Schritt 106 auf einen Differenzwert 0 gesetzt.
In einem nächsten Schritt 107 wird ein Vorzeichenwert durch das Anwenden einer Signumfunktion auf die gefilterte Differenz bestimmt. Dabei wird bei einem positiven Differenzwert der Vorzeichenwert +1 , bei einem negativen Differenzwert der Vorzeichenwert -1 und bei dem Differenzwert 0 der Vorzeichenwert 0 festgelegt. Der entsprechende Vorzeichenwert wird der gefilterten Differenz und dem Echo 12 zugeordnet. Anschließend wird in einem Schritt 108 geprüft, ob die gefilterte Differenz den Vorzeichenwert 0 aufweist. Sofern die gefilterte Differenz den Vorzeichenwert 0 aufweist, wird das aktuelle Echo 12 in einem Schritt 109 in Verbindung mit den bisher bereits verarbeiteten, zeitlich aufeinanderfolgenden Echos 12 von dem dritten Fahrzeug 4, genauer von der dem Kraftfahrzeug 1 zugewandten seitlichen Außenfläche des dritten Fahrzeugs 4 als entlang oder auf einer Linie angeordnetes Echos 12 und daher als ein von der dem Kraftfahrzeug 1 zugewandten seitlichen Außenfläche des dritten Fahrzeugs 4 stammendes Echo 12 klassifiziert.
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 erstes 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.
In einem Schritt 110 wird dann überprüft, ob die Anzahl der nun vorliegenden zeitlich aufeinanderfolgenden Echos 12 mit zugeordnetem Vorzeichenwert 0 den Schwellenwert überschreitet. Sofern der Schwellenwert nicht überschritten ist, geht das Verfahren 100 zurück zu Schritt 102 und es werden somit für ein weiteres, zeitlich nächstes Echo 12 die oben beschriebenen Verfahrensschritte durchlaufen.
Für den Fall, dass der Schwellenwert überschritten ist, wird das aktuelle Echo 12 zusammen mit den bisher bereits verarbeiteten, zeitlich aufeinanderfolgenden Echos 12 als entlang einer grundsätzlich ausreichend langen Linie angeordnete Echos 12 klassifiziert. Das heißt, es liegt zwar eine ausreichend große (Mindest-)Anzahl an zeitlich aufeinanderfolgenden Echos 12 mit zugeordnetem Vorzeichenwert 0 vor, welche grundsätzlich auf ein zu detektierendes Objekt schließen lassen. Allerdings könnte das Objekt bzw. dessen entsprechende Außenfläche zu diesem Zeitpunkt oder anders ausgedrückt anhand der aktuell bereits verarbeiteten, zeitlich aufeinanderfolgenden Echos 12 noch nicht vollständig vermessen worden sein. Daher geht das Verfahren 100 zurück zu Schritt 102, wodurch für ein weiteres, zeitlich nächstes Echo 12 die oben beschriebenen Verfahrensschritte durchlaufen werden.
Sofern im Schritt 108 dagegen ermittelt wird, dass die gefilterte Differenz des aktuellen Echos 12 nicht den Vorzeichenwert 0 aufweist, sondern den Vorzeichenwert -1 oder +1 , so geht das Verfahren 100 von Schritt 108 unmittelbar zu Schritt 112 über. Ein solches Echos 12 wird als ein nicht (mehr) entlang oder auf der Linie angeordnetes Echo 12 klassifiziert und deutet auf ein nicht (mehr) von dem Fahrzeug 4 bzw. von der an das Kraftfahrzeug 1 zugewandten seitlichen Außenfläche des Fahrzeugs 4 reflektiertes Ultraschallsignal und damit auf das Ende des Fahrzeugs 4 bzw. dessen entsprechender Außenfläche hin. Dieses Vorgehen ermöglicht die Realisierung eines besonders robusten und zuverlässigen Algorithmus zur Detektion des Fahrzeugs 4.
In Schritt 112 wird überprüft, ob die Anzahl der bisher bereits verarbeiteten, zeitlich aufeinanderfolgenden Echos 12 mit zugeordnetem Vorzeichenwert 0 den Schwellenwert überschreitet.
Wenn der Schwellenwert überschritten ist, so werden in einem Schritt 113 die bisher bereits verarbeiteten, zeitlich aufeinanderfolgenden Echos 12 mit zugeordnetem Vorzeichenwert 0 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.
In einem nächsten Schritt 114 werden sämtliche vorliegende oder abgespeicherte Echos 12 gelöscht und das Verfahren geht zurück zu Schritt 102. Anschließend werden wieder, entsprechend der obigen Ausführungen, die weiteren Verfahrensschritte durchlaufen. 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 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.
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.
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. In Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm, das die den Echos 10, 11 , 12, 13 gern. Fig. 2 zugeordneten gefilterten Differenzen und Vorzeichenwerte entlang der vom Kraftfahrzeug 1 zurückgelegten Strecke zeigt. Dabei sind die jeweiligen gefilterten Differenzen mit einem quadratischen Kästchen und die jeweiligen Vorzeichenwerte mit einem Kreuz („x“) dargestellt. Die gefilterten Differenzen sowie die entsprechenden Vorzeichenwerte der von der an das Kraftfahrzeug 1 angrenzenden seitlichen Außenfläche des dritten Fahrzeugs 4 resultierenden Echos 12 sind hier zur Veranschaulichung wiederum durch ein zweites Rechteck 14a markiert. Die entsprechenden Vorzeichenwerte sind entlang einer annähernd horizontalen Linie angeordnet. Eine Detektion des Fahrzeugs 4 bzw. der entsprechenden Echos 12 anhand der jeweiligen Vorzeichenwerte der Differenzen ist sehr robust und ein solcher Algorithmus lässt sich mit verhältnismäßig wenig Rechenleistung ausführen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren (100) zum Erfassen 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 Objekt (2, 3, 4, 5) bewegt wird und mit einem Ultraschallsensor (8) des Assistenzsystems Ultraschallsignale ausgesendet werden, wobei Echos (10, 11 , 12, 13) der von dem 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 Objekt (2, 3, 4, 5) basierend auf den Entfernungswerten der Echos (10, 11 , 12, 13) detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass für mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Echos (10, 11 , 12, 13) eine jeweilige Differenz zwischen den Entfernungswerten von zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Echos (10, 11 , 12, 13) gebildet wird, und dass das Objekt (2, 3, 4, 5) basierend auf den gebildeten Differenzen detektiert wird.
2. Verfahren (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Absolutbetrag der jeweiligen Differenz mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen wird, und dass diejenige Differenz auf einen Differenzwert 0 gesetzt wird, deren Absolutbetrag kleiner als der Grenzwert ist.
3. Verfahren (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert in Abhängigkeit von einer aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1 ) und/oder einer Temperatur in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (1 ) und/oder einer Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (1 ) und/oder einer Einbauhöhe des Ultraschallsensors (8) an dem Kraftfahrzeug (1 ) vorbestimmt wird.
4. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorzeichen der jeweiligen Differenz bestimmt wird, und dass das Objekt (2, 3, 4, 5) anhand der Vorzeichen detektiert wird. Verfahren (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorzeichenwert durch das Anwenden einer Signumfunktion auf die jeweilige Differenz bestimmt wird, und dass bei einem positiven Differenzwert der Vorzeichenwert +1 , bei einem negativen Differenzwert der Vorzeichenwert -1 und bei dem Differenzwert 0 der Vorzeichenwert 0 bestimmt wird. Verfahren (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorzeichenwert der Differenz zwischen den Entfernungswerten der zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Echos (10, 11 , 12, 13) dem zeitlich späteren Echo (10, 11 , 12, 13) der beiden Echos (10, 11 , 12, 13) zugeordnet wird, und dass das Objekt (2, 3, 4, 5) detektiert wird, wenn die Anzahl der zeitlich aufeinanderfolgenden Echos (10, 11 , 12, 13) mit zugeordnetem Vorzeichenwert 0 einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Verfahren (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (2, 3, 4, 5) detektiert wird, wenn zusätzlich das zeitlich letzte Echo (10, 11 , 12, 13) der mehreren zeitlich aufeinanderfolgenden Echos (10, 11 , 12, 13) einen zugeordneten Voreichenwert +1 oder einen zugeordneten Vorzeichenwert -1 aufweist. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Bilden der jeweiligen Differenz zunächst ein Medianfilter oder ein Gauß-Filter auf die jeweilige Differenz angewendet wird. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des detektierten Objekts (2, 3, 4, 5) eine durch das Objekt (2, 3, 4, 5) begrenzte Parklücke (19, 20) erkannt wird. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (2, 3, 4, 5) als ein Fahrzeug, ein Bordstein, eine Wand oder eine Mauer detektiert wird. 18 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. Assistenzsystem (7) mit einem Ultraschallsensor (8) und einer Steuereinrichtung, welche zum Durchführen eines Verfahrens (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.
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