WO2022199732A1 - Verfahren zum ermitteln einer durch zumindest ein objekt begrenzten parklücke mittels eines assistenzsystems - Google Patents

Verfahren zum ermitteln einer durch zumindest ein objekt begrenzten parklücke mittels eines assistenzsystems Download PDF

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Nicolai Glatz
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Definitions

  • the invention relates to a method for determining a parking space delimited by at least one object in the vicinity of a motor vehicle using an assistance system of the motor vehicle, in which the motor vehicle moves relative to the object and the parking space and the movement determines a trajectory driven.
  • ultrasonic signals are emitted with an ultrasonic sensor device of the assistance system and echoes of reflected ultrasonic signals are received, with a control device of the assistance system being used to determine respective position parameters on the basis of the received 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 being carried out at predetermined points in time while it is being moved past.
  • an ultrasonic signal is emitted with an ultrasonic sensor of the ultrasonic sensor device, which signal propagates in the air at a speed of sound of approximately 340 meters per second.
  • 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 transmitting ultrasonic sensor or by another ultrasonic sensor of the ultrasonic sensor device.
  • the distance, or to put it another way, the 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 determining a parking space delimited by at least one object in the vicinity of a motor vehicle and a corresponding assistance system which enables a parking space to be localized as reliably and precisely as possible.
  • the motor vehicle is moved relative to the object and the parking space, with the movement determining a traveled trajectory.
  • ultrasonic signals are emitted with an ultrasonic sensor device of the assistance system and echoes of reflected ultrasonic signals are received, with a control device of the assistance system being used to determine respective position parameters on the basis of the received echoes.
  • the echoes are transmitted into a motor vehicle-related coordinate system using their position parameters, the transmitted echoes being projected onto a reference line in the coordinate system, and the parking space being determined based on the projected echoes.
  • the configuration according to the invention has the advantage that it provides a method by means of which a parking space can be localized reliably and precisely, with a parking space being able to be localized reliably and precisely even when the motor vehicle is moving along a curved path.
  • the ultrasonic sensor device includes one or more ultrasonic sensors.
  • the one or more ultrasonic sensors can be arranged, for example, in or behind a front and/or rear bumper of the motor vehicle and/or in or behind a body component, for example a door or a fender, of the motor vehicle.
  • a position parameter of an echo is understood to mean a parameter of the corresponding echo that characterizes the local position at which the reflection generating the echo took place. Included the position parameter is determined in particular in relation to the motor vehicle or to a transmitting or receiving ultrasonic sensor of the ultrasonic sensor device.
  • a position parameter of an echo is advantageously determined based on a distance value of the echo, the distance value being determined using the runtime of the ultrasonic signal between the transmission of the ultrasonic signal and the reception of the echo, and the position parameter also being based in particular on an azimuth angle from which the echo was received was determined and/or a trilateration.
  • the transmitted echoes are preferably represented in the coordinate system as points or punctiform objects, but they can also have a different geometric shape, such as a polygon or a convex envelope.
  • the coordinate system is advantageously in the form of a Cartesian coordinate system, with the Cartesian coordinate system being defined as a coordinate system in particular in an initialization phase for a parking process.
  • the projection of the echoes transmitted into the coordinate system is advantageously a perpendicular or orthogonal projection onto the reference line.
  • the distance range being defined by a lower range limit and an upper range limit, and the lower range limit being the range limit facing the motor vehicle and the upper range limit being the range limit facing away from the motor vehicle .
  • the distance range is arranged to the side of the motor vehicle or the trajectory.
  • the distance range is arranged in front of the vehicle front of the motor vehicle.
  • the distance range represents a region of interest and is formed in the coordinate system in particular as the area of a rectangle, the length or width of which is defined by the lower range limit and the upper range limit.
  • the width of the rectangle is preferably defined by the lower range limit and the upper range limit.
  • the length of the rectangle is preferably defined by the lower area limit and the upper area limit.
  • a first size of the distance range is initially defined, with a second size of the distance range being defined in a later step, the second size being less than or equal to the first size.
  • the later step or the determination of a second variable takes place in particular after the at least one object has been detected as such on the basis of the transmitted echoes.
  • the upper range limit is selected in such a way that echoes from an object designed as a curb are not contained in the distance range. This ensures that no echoes from a curb are used for the further steps to determine the parking space.
  • a first size of the distance range is initially defined in a later step
  • a second size of the distance range is set, the second size being less than or equal to the first size
  • the upper range limit is only used to define the second size of the distance range chosen so that echoes from a curb object are not included in the range bin.
  • the reference line is formed at least partially by the trajectory driven or at least partially by the transverse axis of the motor vehicle.
  • the reference line When determining a parking space arranged to the side of the moving motor vehicle or the trajectory of the motor vehicle, the reference line is at least partially formed by the trajectory driven. In contrast, when determining a parking space that is arranged in an area in front of the vehicle front of the motor vehicle, the reference line is at least partially formed by the vehicle's transverse axis.
  • the distance between a first projected echo and a second projected echo following the first projected echo is determined, the distance being compared to a predetermined threshold value, and the first projected echo being a potential beginning of the parking space and the second projected echo is determined as a potential end of parking space if the distance is above the threshold.
  • the second projected echo immediately follows the first projected echo, i.e. the second projected echo is located adjacent to the first projected echo in the coordinate system.
  • the respective position coordinates of the projected echoes in the coordinate system are determined as x-coordinates and/or y-coordinates, with the distance between the first projected echo and the second projected echo being based on the x-coordinates and/or y-coordinates is determined, and the distance is preferably determined using a difference between the respective x-coordinates and/or the respective y-coordinates of the first projected echo and the second projected echo.
  • the distance is preferably determined based exclusively on the x-coordinates of the projected echoes, whereas when determining a parking space located in an area in front of the vehicle front of the motor vehicle is, the distance is preferably determined based solely on the y-coordinates of the projected echoes.
  • the transmitted echoes are not shown as points or punctiform objects, but have another geometric shape, such as a polygon or a convex envelope, the determination of the distance between the first projected echo and the first projected Echo following second projected echo performed based on the respective start and end points of the corresponding echoes.
  • the distance between the end point of the first projected echo and the starting point of the second projected echo following the first projected echo is determined here. This distance is compared to the predetermined threshold, with the ending point of the first projected echo being determined as a potential parking space start and the starting point of the second projected echo being determined as a potential parking space end if the distance is above the threshold. If a starting point and/or end point of such an echo has not been identified as such, linear interpolation can be applied to the projected echo in order to supplement or complete the geometric shape of the echo.
  • the threshold value is predetermined as a function of the dimensions of the motor vehicle.
  • a length and a depth of a potential parking space are defined based on the potential parking space start, the potential parking space end and the dimensions of the motor vehicle.
  • the potential parking space determined in this way is preferably formed as a rectangle in the coordinate system, with the side facing the motor vehicle, in particular the length, of the potential parking space or of the rectangle between the first echo, which forms the "origin point" of the first projected echo, and the second echo, which forms the "origin point" of the second projected echo.
  • the depth of the potential parking space is then adjusted in such a way that no echo is within the potential parking space.
  • the potential parking space as a rectangle in the coordinate system, in particular the width of the rectangle is adjusted accordingly, with the length of the potential parking space also being able to be adjusted alternatively or additionally such that there is no echo within the potential parking space.
  • the trajectory traveled represents a curved path and the potential parking space is arranged to the side of the curved path
  • the potential parking space is advantageously also adjusted in such a way that the length of the potential parking space is shortened in the case of a concave path, and that the length of the potential parking space is shortened in the case of a convex path length of the potential parking space is increased.
  • the adjusted potential parking space is only recognized as a suitable parking space if it is possible to park the motor vehicle in the adjusted potential parking space.
  • recognition as a suitable parking space is based in particular on the size of the adjusted potential parking space and the dimensions of the motor vehicle.
  • the at least one object is in the form of a parked vehicle.
  • 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 device and a control device.
  • the control device is designed to carry out the method according to the invention.
  • the ultrasonic sensor device includes one or more ultrasonic sensors.
  • the one or more ultrasonic sensors can be in or behind a front and/or rear bumper, for example of the motor vehicle and/or in or behind a body component, for example a door or a fender, of the motor vehicle.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a motor vehicle for carrying out the method according to the invention while driving past objects and a parking space in an area surrounding the motor vehicle
  • Fig. 2 is a schematic diagram showing the echoes of the objects in the
  • FIG. 1 represents the surroundings of 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 determining a parking space in the vicinity of the motor vehicle according to FIG. 1 ,
  • FIG. 4 shows a schematic diagram with a motor vehicle-related coordinate system into which the echoes have been transmitted according to the method according to the invention as shown in FIG. 3,
  • FIG. 5 shows a schematic diagram in which the potential and suitable parking space determined according to method 100 according to FIG. 3 are shown.
  • the motor vehicle 1 shows a schematic representation of a motor vehicle 1 for carrying out method 100 according to the invention in a drive past objects 2, 3, 4, 5 and a parking space 6 in an environment of motor vehicle 1, the arrow showing the direction of travel 7 of the motor vehicle 1 indicates.
  • the motor vehicle 1 has an assistance system 8 with an ultrasonic sensor device, which includes twelve ultrasonic sensors 9, and a control device (not shown). Only one ultrasonic sensor 9 with a specific detection range 10 is shown here as an example.
  • 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 7 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 moves here in the direction of travel 7 relative to these objects 2, 3, 4, 5 and the parking space 6, with the ultrasonic sensors 9 of the ultrasonic sensor device emitting ultrasonic signals and echoes 11, 12, 13 of the objects 2, 3, 4, 5 reflected ultrasonic signals are received.
  • respective position parameters are then determined by means of the control device.
  • a position parameter of an echo 11, 12, 13 is determined based on a distance value of the echo 11, 12, 13, the distance value being determined using the transit time of the ultrasonic signal between the transmission of the ultrasonic signal and the reception of the echo 11, 12, 13, and wherein the position parameter is also determined based on a trilateration.
  • FIG. 2 shows the received echoes 11, 12, 13 of the objects 3, 4, 5 in the vicinity of the motor vehicle 1 according to FIG represents along a route covered by the motor vehicle 1.
  • the diagram depicts the distance covered by the motor vehicle 1 on the abscissa and the determined distance values of the received echoes 11, 12, 13 on the ordinate. Only individual ultrasonic sensors of the motor vehicle 1 are provided with the reference number 9 in FIG. 2 in order not to overload the figure.
  • Both 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.
  • the received echoes of the first vehicle 2 are not shown here.
  • the echoes 11, 12, 13 are each designed as individual points or individual punctiform objects.
  • FIG. 3 shows a flow chart of a method 100 for determining the parking space 6 in the vicinity of the motor vehicle 1 according to FIG. 1 .
  • a step 101 the received echoes 11, 12, 13 are transmitted using their position parameters into a motor vehicle-related coordinate system, in which the trajectory driven by the motor vehicle 1 is formed as a reference line 14.
  • a distance range 15 is defined, which has a first size.
  • Distance range 15 is arranged to the side of the trajectory of motor vehicle 1 and is defined by a lower range limit 16 and an upper range limit 17, with lower range limit 16 being the range limit facing motor vehicle 1 and upper range limit 17 being the range limit facing away from motor vehicle 1.
  • the distance range 15 represents a region of interest and is in that Coordinate system designed as the area of a rectangle, with the present determination of a parking space 6 arranged to the side of the trajectory of motor vehicle 1 , its width being defined by lower range limit 16 and upper range limit 17 .
  • a step 103 the corresponding objects 3, 4, 5 are then detected as such on the basis of the transmitted echoes 11, 12, 13 lying in the distance range 15.
  • a second size of the distance range 15 is defined in such a way that the upper range limit 17 is chosen such that transmitted echoes 13 from the curb 5 are no longer contained in the distance range 15.
  • the second size of the distance range 15 is therefore smaller than the first size. This ensures that no transmitted echoes 13 of the curb 5 are used for the further steps to determine the parking space 6 .
  • a step 105 only the transmitted echoes 11 , 12 within the distance range 15 of the second size are projected onto the reference line 14 .
  • each of these transmitted echoes 11, 12 is projected by an orthogonal projection onto the reference line 14, with the projected echoes 18 being formed by an orthogonal projection of the transmitted echoes 11 of the second vehicle 3 onto the reference line 14, and with projected echoes 19 are formed by an orthogonal projection of the transmitted echoes 12 of the third vehicle 4 .
  • a next step 106 the distance between a first projected echo 18, 19 and a second projected echo 18, 19 following the first projected echo 18, 19 is determined and the respectively determined distance is compared with a predetermined threshold value, the Threshold was predetermined depending on the dimensions of the motor vehicle 1.
  • the respective x-coordinates of the projected echoes 18, 19 are used in the coordinate system and the respective distance is calculated using a Difference between the respective x-coordinates determined. If a determined distance is above the threshold value, the corresponding first projected echo 18, 19 is determined as a potential parking space start and the corresponding second projected echo 18, 19 is determined as a potential parking space end.
  • the potential parking space determined in this way is formed as a rectangle, with the side facing motor vehicle 1, i.e. the length, of the potential parking space or the rectangle between the first echo 11, which is the "origin point” of the first projected echo representing the potential beginning of the parking space 18 forms, and the second echo 12, which forms the “origin point” of the second projected echo 19 representing the potential end of the parking space.
  • the depth of the potential parking space or the width of the corresponding rectangle is adjusted in such a way that no echo 11, 12, 13 lies within the potential parking space.
  • the length of the potential parking space or of the corresponding rectangle can be adjusted in such a way that no echo 11, 12, 13 lies within the potential parking space.
  • the adjusted potential parking space is recognized as a suitable parking space if it is possible for motor vehicle 1 to park in the adjusted potential parking space.
  • recognition as a suitable parking space is based in particular on the size of the adjusted potential parking space and the dimensions of motor vehicle 1.
  • FIG. 4 shows a schematic diagram with a motor vehicle-related coordinate system into which the echoes 11, 12, 13 were transmitted according to the method 100 according to the invention as shown in FIG.
  • the echoes 18, 19 projected onto a reference line 14 in the coordinate system are also shown.
  • the reference line 14 is formed by the trajectory driven by the motor vehicle 1 and in the present case, in which the motor vehicle 1 is moving along a straight path, runs more or less along the longitudinal axis of the vehicle.
  • the echoes 18 projected onto the reference line 14 are formed by an orthogonal projection of the transmitted echoes 11 of the second vehicle 3 onto the reference line 14, the echoes 19 projected onto the reference line 14 are formed by an orthogonal projection of the transmitted echoes 12 of the third vehicle 4 a respective one of these echoes 11 , 12 or points is projected onto the reference line 14 , with only the echoes 11 , 12 within the predetermined distance range 15 of the second size being projected onto the reference line 14 .
  • Distance range 15 is formed in the coordinate system as the area of a rectangle to the side of motor vehicle 1 or the trajectory of motor vehicle 1 and is defined by lower range limit 16 and upper range limit 17, with lower range limit 16 being the range limit facing motor vehicle 1 and the upper range limit 17 is the range limit facing away from motor vehicle 1 .
  • the second size of the distance range 15 is determined by defining the upper range limit 17 in such a way that transmitted echoes 13 from the curb 5 are not contained in the distance range 15 .
  • FIG. 5 shows a schematic diagram in which the potential and suitable parking space 20, 21 determined according to the method 100 according to the invention according to FIG. 3 is shown.
  • the potential parking space determined in step 107 of method 100 is shown with reference number 20 .
  • the side facing motor vehicle 1, i.e. the length, of potential parking space 20 or the corresponding rectangle can be seen between first echo 11, which forms the "original point” of first projected echo 18, which represents the potential beginning of parking space, and second echo 12, which forms the "origin point” of the second projected echo 19 representing the potential end of the parking space, been set.
  • echoes 13 of the curb 5 are contained in the potential parking space 20 or in the corresponding rectangle.
  • the suitable parking space 21 no longer has any echoes 11 , 12 , 13 .
  • the suitable parking space 21 was determined as suitable in step 108 of the method 100 such that the depth of the potential parking space 20 or the width of the corresponding rectangle was adjusted such that no echo 11, 12, 13 is within the potential parking space 20, and that parking the motor vehicle 1 in the adjusted potential parking space 20 is possible.
  • FIG. 6 shows a determined potential parking space 22 according to an alternative exemplary embodiment in a schematic representation.
  • the motor vehicle 1 moves here along a curved path, so the trajectory traveled and thus the reference line 23 here represents a curved line.
  • the echoes 24, 25 projected onto the reference line 23 are in turn formed by a respective orthogonal projection of the transmitted echoes 26, 27 of the two parked vehicles onto the reference line 23.
  • Each of these echoes 24, 25 was projected onto the reference line 23, with only the echoes 24, 25 within the predetermined distance range (not shown) being projected onto the reference line 23.
  • the procedural steps for determining the parking space essentially correspond to procedural steps 101 to 109 according to FIG. 3.
  • the above description can therefore be applied analogously here.
  • the length of the potential parking space is additionally shortened here in step 108 due to the fact that the trajectory driven or the corresponding reference line 23 represents a curved, concave path.
  • this potential parking space is recognized as a suitable parking space.
  • a reliable and precise localization of a parking space is made possible, in which case a parking space can also be localized reliably and precisely when the motor vehicle 1 is moving along a curved path.

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Abstract

Ein Verfahren (100) zum Ermitteln einer durch zumindest ein Objekt (2, 3, 4, 5) begrenzten Parklücke (6) in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs (1) mittels eines Assistenzsystems (8) des Kraftfahrzeugs (1), bei welchem sich das Kraftfahrzeug (1) relativ zu dem Objekt (2, 3, 4, 5) und der Parklücke (6) bewegt und die Bewegung eine gefahrene Trajektorie bestimmt. Mit einer Ultraschallsensoreinrichtung des Assistenzsystems (8) werden Ultraschallsignale ausgesendet und Echos (11, 12, 13) von reflektierten Ultraschallsignalen werden empfangen, wobei mittels einer Steuereinrichtung des Assistenzsystems (8) anhand der empfangenen Echos (11, 12, 13) jeweilige Positionsparameter ermittelt werden. Die Echos (11, 12, 13) werden anhand ihrer Positionsparameter in ein kraftfahrzeugbezogenes Koordinatensystem übertragen, wobei die übertragenen Echos (11, 12, 13) auf eine Referenzlinie (14, 23) in dem Koordinatensystem projiziert werden, und wobei basierend auf den projizierten Echos (18, 19, 24, 25) die Parklücke (6) ermittelt wird. Weiter ein Assistenzsystem (8) mit einer Ultraschallsensoreinrichtung und einer Steuereinrichtung, welche zum Durchführen eines solchen Verfahrens (100) ausgelegt ist.

Description

Beschreibung
VERFAHREN ZUM ERMITTELN EINER DURCH ZUMINDEST EIN OBJEKT BEGRENZTEN PARKLÜCKE MITTESL EINES ASSISTENZSYSTEMS
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer durch zumindest ein Objekt begrenzten Parklücke in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs mittels eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs, bei welchem sich das Kraftfahrzeug relativ zu dem Objekt und der Parklücke bewegt und die Bewegung eine gefahrene Trajektorie bestimmt. Dabei werden mit einer Ultraschallsensoreinrichtung des Assistenzsystems Ultraschallsignale ausgesendet und Echos von reflektierten Ultraschallsignalen empfangen, wobei mittels einer Steuereinrichtung des Assistenzsystems anhand der empfangenen Echos jeweilige Positionsparameter ermittelt werden. 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 einer Ultraschallsensoreinrichtung unterschiedliche Informationen über die Umgebung des Kraftfahrzeugs zur Verfügung stellen und ihn beim Manövrieren des Kraftfahrzeugs und 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 der Ultraschallsensoreinrichtung ein Ultraschallsignal ausgesendet, das sich in der Luft mit Schallgeschwindigkeit von etwa 340 Meter pro Sekunde fortpflanzt. 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 aussendenden oder eines anderen Ultraschallsensors der Ultraschallsensoreinrichtung als Echo wieder empfangen werden. Anhand der Laufzeitdifferenz zwischen dem Sendezeitpunkt und dem Empfangszeitpunkt kann unter Berücksichtigung der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Ultraschallsignals der Abstand, oder anders ausgedrückt die 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 Ermitteln einer durch zumindest ein Objekt begrenzten Parklücke in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs sowie ein entsprechendes Assistenzsystem anzugeben, welches eine möglichst zuverlässige und genaue Lokalisierung einer Parklücke ermöglicht.
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 Ermitteln einer durch zumindest ein Objekt begrenzten Parklücke in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs mittels eines Assistenzsystems des Kraftfahrzeugs wird das Kraftfahrzeug relativ zu dem Objekt und der Parklücke bewegt, wobei die Bewegung eine gefahrene Trajektorie bestimmt. Dabei werden mit einer Ultraschallsensoreinrichtung des Assistenzsystems Ultraschallsignale ausgesendet und Echos von reflektierten Ultraschallsignalen empfangen, wobei mittels einer Steuereinrichtung des Assistenzsystems anhand der empfangenen Echos jeweilige Positionsparameter ermittelt werden.
Erfindungsgemäß werden die Echos anhand ihrer Positionsparameter in ein kraftfahrzeugbezogenes Koordinatensystem übertragen, wobei die übertragenen Echos auf eine Referenzlinie in dem Koordinatensystem projiziert werden, und wobei basierend auf den projizierten Echos die Parklücke ermittelt wird.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den Vorteil, dass dadurch ein Verfahren bereitgestellt wird, mittels dem eine zuverlässige und genaue Lokalisierung einer Parklücke ermöglicht ist, wobei insbesondere auch dann eine Parklücke zuverlässig und genau lokalisiert werden kann, wenn sich das Kraftfahrzeug entlang eines kurvenförmigen Pfads bewegt.
Die Ultraschallsensoreinrichtung umfasst einen oder mehrere Ultraschallsensoren. Der eine Ultraschallsensor oder die mehreren Ultraschallsensoren kann bzw. können beispielsweise in oder hinter einem vorderen und/oder hinteren Stoßfänger des Kraftfahrzeugs und/oder in oder hinter einem Karosseriebauteil, beispielsweise einer Tür oder einem Kotflügel, des Kraftfahrzeugs angeordnet sein.
Im Rahmen der Erfindung wird unter einem Positionsparameter eines Echos ein die örtliche Position kennzeichnender Parameter des entsprechenden Echos verstanden, an der die das Echo erzeugende Reflexion stattgefunden hat. Dabei wird der Positionsparameter insbesondere in Relation zu dem Kraftfahrzeug oder zu einem aussendenden oder empfangenden Ultraschallsensor der Ultraschallsensoreinrichtung ermittelt. Vorteilhafterweise wird ein Positionsparameter eines Echos basierend auf einem Entfernungswert des Echos ermittelt, wobei der Entfernungswert anhand der Laufzeit des Ultraschallsignals zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals und Empfangen des Echos bestimmt wird, und wobei der Positionsparameter insbesondere zudem basierend auf einem Azimutwinkel, aus dem das Echo empfangen wurde, und/oder einer Trilateration ermittelt wird.
Die übertragenen Echos sind in dem Koordinatensystem vorzugsweise als Punkte oder punktförmige Objekte dargestellt, sie können aber auch eine andere geometrische Form aufweisen, wie beispielsweise ein Polygon oder eine konvexe Hülle.
Vorteilhafterweise ist das Koordinatensystem als ein kartesisches Koordinatensystem ausgebildet, wobei das kartesische Koordinatensystem insbesondere in einer Initialisierungsphase für einen Einparkvorgang als Koordinatensystem festgelegt wird.
Bei der Projektion der in das Koordinatensystem übertragenen Echos handelt es sich vorteilhafterweise um eine lotrechte oder orthogonale Projektion auf die Referenzlinie.
In einer vorteilhaften Ausführungsform werden nur Echos innerhalb eines vorbestimmten Entfernungsbereichs auf die Referenzlinie projiziert, wobei der Entfernungsbereich definiert ist durch eine untere Bereichsgrenze und eine obere Bereichsgrenze, und wobei die untere Bereichsgrenze die dem Kraftfahrzeug zugewandte Bereichsgrenze und die obere Bereichsgrenze die dem Kraftfahrzeug abgewandte Bereichsgrenze ist. Bei der Ermittlung einer seitlich des sich bewegenden Kraftfahrzeugs bzw. der Trajektorie des Kraftfahrzeugs angeordneten Parklücke wird der Entfernungsbereich seitlich des Kraftfahrzeugs bzw. der Trajektorie angeordnet. Bei der Ermittlung einer Parklücke, die in einem Bereich vor der Fahrzeugfront des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wird der Entfernungsbereich vor der Fahrzeugfront des Kraftfahrzeugs angeordnet.
Der Entfernungsbereich stellt dabei eine Region of Interest dar und ist in dem Koordinatensystem insbesondere als die Fläche eines Rechtecks ausgebildet, wobei dessen Länge oder Breite durch die untere Bereichsgrenze und die obere Bereichsgrenze festgelegt wird. Bei der Ermittlung einer seitlich des sich bewegenden Kraftfahrzeugs bzw. der Trajektorie des Kraftfahrzeugs angeordneten Parklücke ist vorzugsweise die Breite des Rechtecks durch die untere Bereichsgrenze und die obere Bereichsgrenze festgelegt. Bei der Ermittlung einer Parklücke, die in einem Bereich vor der Fahrzeugfront des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, ist vorzugsweise die Länge des Rechtecks durch die untere Bereichsgrenze und die obere Bereichsgrenze festgelegt.
Vorzugsweise wird nach dem Übertragen der Echos in das Koordinatensystem zunächst eine erste Größe des Entfernungsbereichs festgelegt, wobei in einem späteren Schritt eine zweite Größe des Entfernungsbereichs festgelegt wird, wobei die zweite Größe kleiner oder gleich der ersten Größe ist. Dabei erfolgt der spätere Schritt bzw. das Festlegen einer zweiten Größe insbesondere nachdem anhand der übertragenen Echos das zumindest eine Objekt als solches detektiert wurde.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die obere Bereichsgrenze so gewählt, dass Echos von einem als Bordstein ausgebildeten Objekt nicht in dem Entfernungsbereich enthalten sind. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass keine Echos eines Bordsteins für die weiteren Schritte zum Ermitteln der Parklücke herangezogen werden. Bei einer optionalen Ausgestaltung, in welcher zunächst eine erste Größe des Entfernungsbereichs in einem späteren Schritt eine zweite Größe des Entfernungsbereichs festgelegt werden, wobei die zweite Größe kleiner oder gleich der ersten Größe ist, ist ausschließlich zur Festlegung der zweiten Größe des Entfernungsbereichs die obere Bereichsgrenze so gewählt, dass Echos von einem als Bordstein ausgebildeten Objekt nicht in dem Entfernungsbereich enthalten sind. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Referenzlinie zumindest teilweise durch die gefahrene Trajektorie oder zumindest teilweise durch die Kraftfahrzeugquerachse gebildet. Bei der Ermittlung einer seitlich des sich bewegenden Kraftfahrzeugs bzw. der Trajektorie des Kraftfahrzeugs angeordneten Parklücke ist die Referenzlinie zumindest teilweise durch die gefahrene Trajektorie gebildet. Wohingegen bei der Ermittlung einer Parklücke, die in einem Bereich vor der Fahrzeugfront des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, die Referenzlinie zumindest teilweise durch die Kraftfahrzeugquerachse gebildet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird der Abstand zwischen einem ersten projizierten Echo und einem dem ersten projizierten Echo folgendem zweiten projizierten Echo ermittelt, wobei der Abstand mit einem vorgegeben Schwellenwert verglichen wird, und wobei das erste projizierte Echo als ein potenzieller Parklückenanfang und das zweite projizierte Echo als ein potenzielles Parklückenende bestimmt wird, wenn der Abstand oberhalb des Schwellenwerts liegt. Vorzugsweise folgt das zweite projizierte Echo unmittelbar dem ersten projizierten Echo, d.h. im Koordinatensystem ist das zweite projizierte Echo benachbart zu dem ersten projizierten Echo angeordnet.
Dabei werden in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform die jeweiligen Positionskoordinaten der projizierten Echos in dem Koordinatensystem als x- Koordinaten und/oder y-Koordinaten bestimmt, wobei der Abstand zwischen dem ersten projizierten Echo und dem zweiten projizierten Echo basierend auf den x-Koordinaten und/oder y-Koordinaten ermittelt wird, und wobei der Abstand vorzugsweise anhand einer Differenz zwischen den jeweiligen x-Koordinaten und/oder den jeweiligen y-Koordinaten des ersten projizierten Echos und des zweiten projizierten Echos ermittelt wird. Bei der Ermittlung einer seitlich des sich bewegenden Kraftfahrzeugs bzw. der Trajektorie des Kraftfahrzeugs angeordneten Parklücke wird der Abstand vorzugsweise basierend ausschließlich auf den x-Koordinaten der projizierten Echos ermittelt, wohingegen bei der Ermittlung einer Parklücke, die in einem Bereich vor der Fahrzeugfront des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, der Abstand vorzugsweise basierend ausschließlich auf den y-Koordinaten der projizierten Echos ermittelt wird. Für den Fall, dass die übertragenen Echos nicht als Punkte oder punktförmige Objekte dargestellt sind, sondern eine andere geometrische Form, wie beispielsweise ein Polygon oder eine konvexe Hülle, aufweisen, wird vorzugsweise die Ermittlung des Abstands zwischen dem ersten projizierten Echo und dem dem ersten projizierten Echo folgendem zweiten projizierten Echo anhand der jeweiligen Anfang- und Endpunkte der entsprechenden Echos durchgeführt. Es wird hier folglich der Abstand zwischen dem Endpunkt des ersten projizierten Echos und dem Anfangspunkt des dem ersten projizierten Echo folgendem zweiten projizierten Echos ermittelt. Dieser Abstand wird mit dem vorgegeben Schwellenwert verglichen, wobei der Endpunkt des ersten projizierten Echos als ein potenzieller Parklückenanfang und der Anfangspunkt des zweiten projizierten Echos als ein potenzielles Parklückenende bestimmt wird, wenn der Abstand oberhalb des Schwellenwerts liegt. Sofern ein Anfangs- und/oder Endpunkt eines solchen Echos nicht als ein solcher identifiziert wurde, so kann insbesondere eine lineare Interpolation bei dem projizierten Echo angewendet werden, um dadurch die geometrische Form des Echos zu ergänzen bzw. zu vervollständigen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird der Schwellenwert in Abhängigkeit von der Abmessung des Kraftfahrzeugs vorbestimmt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird basierend auf dem potenziellen Parklückenanfang, dem potenziellen Parklückenende und der Abmessung des Kraftfahrzeugs eine Länge und eine Tiefe einer potenziellen Parklücke festgelegt. Vorzugsweise wird in dem Koordinatensystem die derart bestimmte potenzielle Parklücke als ein Rechteck ausgebildet, wobei die dem Kraftfahrzeug zugewandte Seite, insbesondere Länge, der potenziellen Parklücke bzw. des Rechtecks zwischen dem ersten Echo, das den „Urpunkt“ des ersten projizierten Echos bildet, und dem zweiten Echo, das den „Urpunkt“ des zweiten projizierten Echo bildet, festgelegt wird.
Dabei wird in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform die Tiefe der potenziellen Parklücke anschließend derart angepasst wird, dass kein Echo innerhalb der potenziellen Parklücke liegt. Bei einer vorzugsweisen Ausbildung der potenziellen Parklücke als ein Rechteck in dem Koordinatensystem wird insbesondere die Breite des Rechtecks entsprechend angepasst, wobei alternativ oder zusätzlich auch die Länge der potenziellen Parklücke derart angepasst werden kann, dass kein Echo innerhalb der potenziellen Parklücke liegt. Sofern die gefahrene Trajektorie einen kurvenförmigen Pfad darstellt und die potenzielle Parklücke seitlich des kurvenförmigen Pfads angeordnet ist, so wird vorteilhafterweise die potenzielle Parklücke zusätzlich noch derart angepasst, dass bei einem konkaven Pfad die Länge der potenziellen Parklücke verkürzt wird, und dass bei einem konvexen Pfad die Länge der potenziellen Parklücke vergrößert wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird weiter die angepasste potenzielle Parklücke nur dann als eine geeignete Parklücke erkannt, wenn ein Einparken des Kraftfahrzeugs in die angepasste potenzielle Parklücke möglich ist. Das derartige Erkennen als eine geeignete Parklücke basiert insbesondere auf der Größe der angepassten potenziellen Parklücke und der Abmessung des Kraftfahrzeugs.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das zumindest eine Objekt als ein geparktes Fahrzeug ausgebildet.
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 einer Ultraschallsensoreinrichtung und einer Steuereinrichtung. Dabei ist die Steuereinrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt.
Die Ultraschallsensoreinrichtung umfasst einen oder mehrere Ultraschallsensoren. Der eine Ultraschallsensor oder die mehreren Ultraschallsensoren kann bzw. können beispielsweise in oder hinter einem vorderen und/oder hinteren Stoßfänger des Kraftfahrzeugs und/oder in oder hinter einem Karosseriebauteil, beispielsweise einer Tür oder einem Kotflügel, des Kraftfahrzeugs angeordnet sein.
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 und einer Parklücke 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 Ermitteln einer Parklücke in der Umgebung des Kraftfahrzeugs gemäß Fig. 1 ,
Fig. 4 ein schematisches Diagramm mit einem kraftfahrzeugbezogenen Koordinatensystem, in das die Echos gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Fig. 3 übertragen wurden,
Fig. 5 ein schematisches Diagramm gezeigt, in dem die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren 100 nach Fig. 3 ermittelte potenzielle und geeignete Parklücke dargestellt sind, und
Fig. 6 in einer schematischen Darstellung eine ermittelte potenzielle
Parklücke gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel. 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 und einer Parklücke 6 in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 dargestellt, wobei der Pfeil die Fahrtrichtung 7 des Kraftfahrzeugs 1 angibt. Das Kraftfahrzeug 1 weist ein Assistenzsystem 8 mit einer Ultraschallsensoreinrichtung, welches zwölf Ultraschallsensoren 9 umfasst, und einer Steuereinrichtung (nicht dargestellt) auf. Dabei ist hier beispielhaft lediglich ein Ultraschallsensor 9 mit einem bestimmten Erfassungsbereich 10 dargestellt.
Seitlich von dem Kraftfahrzeug 1 befinden sich in Fahrtrichtung 7 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. Zwischen dem zweiten Fahrzeug 3 und dem dritten Fahrzeug 4 befindet sich zudem eine Parklücke 6.
Das Kraftfahrzeug 1 bewegt sich hier also in Fahrtrichtung 7 relativ zu diesen Objekten 2, 3, 4, 5 und der Parklücke 6, wobei mit den Ultraschallsensoren 9 der Ultraschallsensoreinrichtung Ultraschallsignale ausgesendet und Echos 11 , 12, 13 der von den Objekten 2, 3, 4, 5 reflektierten Ultraschallsignale empfangen werden. Anhand der so erfassten Echos 11 , 12, 13 werden dann mittels der Steuereinrichtung jeweilige Positionsparameter ermittelt. Dabei wird ein Positionsparameter eines Echos 11 , 12, 13 basierend auf einem Entfernungswert des Echos 11 , 12, 13 ermittelt, wobei der Entfernungswert anhand der Laufzeit des Ultraschallsignals zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals und Empfangen des Echos 11 , 12, 13 bestimmt wird, und wobei der Positionsparameter zudem basierend auf einer Trilateration ermittelt wird.
In Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm gezeigt, das die empfangenen Echos 11 , 12, 13 der Objekte 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 11 , 12, 13 auf der Ordinate ab. Dabei sind in Fig. 2 lediglich einzelne Ultraschallsensoren des Kraftfahrzeugs 1 mit dem Bezugszeichen 9 versehen, um die Abbildung nicht zu überladen.
Es sind sowohl 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. Die empfangen Echos des ersten Fahrzeugs 2 sind hier nicht dargestellt. Die Echos 11 , 12, ,13 sind dabei jeweils als einzelne Punkte oder einzelne punktförmige Objekte ausgebildet.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zum Ermitteln der Parklücke 6 in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 gemäß Fig. 1 .
Für die Erläuterung der nachfolgenden Schritte wird die Annahme getroffen, dass das Kraftfahrzeug 1 relativ zu den Objekten 3, 4, 5 und der Parklücke 6 bewegt wurde und jeweilige Positionsparameter der empfangenen Echos 11 , 12, 13 ermittelt wurden, mithin die Situation entsprechend Fig. 2 vorliegt.
In einem Schritt 101 werden die empfangenen Echos 11 , ,12 ,13 anhand ihrer Positionsparameter in ein kraftfahrzeugbezogenes Koordinatensystem übertragen, in welchem die gefahrene Trajektorie des Kraftfahrzeugs 1 als eine Referenzlinie 14 ausgebildet ist.
Anschließend wird in einem Schritt 102 ein Entfernungsbereich 15 festgelegt, welcher eine erste Größe aufweist. Der Entfernungsbereich 15 ist seitlich der Trajektorie des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet und ist definiert durch eine untere Bereichsgrenze 16 und eine obere Bereichsgrenze 17, wobei die untere Bereichsgrenze 16 die dem Kraftfahrzeug 1 zugewandte Bereichsgrenze und die obere Bereichsgrenze 17 die dem Kraftfahrzeug 1 abgewandte Bereichsgrenze ist. Der Entfernungsbereich 15 stellt dabei eine Region of Interest dar und ist in dem Koordinatensystem als die Fläche eines Rechtecks ausgebildet, wobei bei der hier vorliegenden Ermittlung einer seitlich der Trajektorie des Kraftfahrzeugs 1 angeordneten Parklücke 6 dessen Breite durch die untere Bereichsgrenze 16 und die obere Bereichsgrenze 17 festgelegt wird.
In einem Schritt 103 werden dann anhand der in dem Entfernungsbereich 15 liegenden übertragenen Echos 11 , 12, 13 die entsprechenden Objekte 3, 4, 5 als solche detektiert.
In einem folgenden Schritt 104 wird eine zweite Größe des Entfernungsbereichs 15 derart festgelegt, dass die obere Bereichsgrenze 17 so gewählt wird, dass übertragene Echos 13 von dem Bordstein 5 nicht (mehr) in dem Entfernungsbereich 15 enthalten sind. Die zweite Größe des Entfernungsbereichs 15 ist somit kleiner als die erste Größe. Dadurch ist sichergestellt, dass keine übertragenen Echos 13 des Bordsteins 5 für die weiteren Schritte zum Ermitteln der Parklücke 6 herangezogen werden.
Danach werden in einem Schritt 105 nur die übertragenen Echos 11 , 12 innerhalb des Entfernungsbereichs 15 der zweiten Größe auf die Referenzlinie 14 projiziert. Hierbei werden ein jeweiliges dieser übertragenen Echos 11 , 12 jeweils durch eine orthogonale Projektion auf die Referenzlinie 14 projiziert, wobei die projizierten Echos 18 durch eine orthogonale Projektion der übertragenen Echos 11 des zweiten Fahrzeugs 3 auf die Referenzlinie 14 gebildet werden, und wobei projizierten Echos 19 durch eine orthogonale Projektion der übertragenen Echos 12 des dritten Fahrzeugs 4 gebildet werden.
In einem nächsten Schritt 106 wird jeweils der Abstand zwischen einem ersten projizierten Echo 18, 19 und einem dem ersten projizierten Echo 18, 19 folgendem zweiten projizierten Echo 18, 19 ermittelt und es wird der jeweils ermittelte Abstand jeweils mit einem vorgegeben Schwellenwert verglichen, wobei der Schwellenwert in Abhängigkeit von der Abmessung des Kraftfahrzeugs 1 vorbestimmt wurde. Hierzu werden die jeweiligen x-Koordinaten der projizierten Echos 18, 19 in dem Koordinatensystem herangezogen und es wird der jeweilige Abstand anhand einer Differenz zwischen den jeweiligen x-Koordinaten ermittelt. Sofern ein ermittelter Abstand dabei oberhalb des Schwellenwerts liegt, wird das entsprechende erste projizierte Echo 18, 19 als ein potenzieller Parklückenanfang und das entsprechende zweite projizierte Echo 18, 19 als ein potenzielles Parklückenende bestimmt.
Basierend auf dem potenziellen Parklückenanfang, dem potenziellen Parklückenende und der Abmessung des Kraftfahrzeugs 1 wird danach in einem Schritt 107 eine Länge und eine Tiefe einer potenziellen Parklücke festgelegt. Die derart bestimmte potenzielle Parklücke wird dabei als ein Rechteck ausgebildet, wobei die dem Kraftfahrzeug 1 zugewandte Seite, also die Länge, der potenziellen Parklücke bzw. des Rechtecks zwischen dem ersten Echo 11 , das den „Urpunkt“ des den potenziellen Parklückenanfang darstellenden ersten projizierten Echos 18 bildet, und dem zweiten Echo 12, das den „Urpunkt“ des das potenzielle Parklückenende darstellenden zweiten projizierten Echo 19 bildet, festgelegt wird.
Anschließend wird in einem Schritt 108 die Tiefe der potenziellen Parklücke bzw. die Breite des entsprechenden Rechtecks derart angepasst, dass kein Echo 11 , 12, 13 innerhalb der potenziellen Parklücke liegt. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Länge der potenziellen Parklücke bzw. des entsprechenden Rechtecks derart angepasst werden kann, dass kein Echo 11 , 12, 13 innerhalb der potenziellen Parklücke liegt.
In einem folgenden Schritt 109 wird die angepasste potenzielle Parklücke als eine geeignete Parklücke erkannt, wenn ein Einparken des Kraftfahrzeugs 1 in die angepasste potenzielle Parklücke möglich ist. Das derartige Erkennen als eine geeignete Parklücke basiert insbesondere auf der Größe der angepassten potenziellen Parklücke und der Abmessung des Kraftfahrzeugs 1.
In Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm mit einem kraftfahrzeugbezogenen Koordinatensystem, in das die Echos 11 , 12, 13 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren 100 nach Fig. 3 übertragen wurden, dargestellt. Dabei sind auch die auf eine Referenzlinie 14 in dem Koordinatensystem projiziert Echos 18, 19 gezeigt. Die Referenzlinie 14 ist durch die gefahrene Trajektorie des Kraftfahrzeugs 1 gebildet und verläuft im vorliegenden Fall, in dem sich das Kraftfahrzeug 1 entlang einer gerade Strecke bewegt, quasi entlang der Fahrzeuglängsachse. Die auf die Referenzlinie 14 projizierten Echos 18 sind durch eine orthogonale Projektion der übertragenen Echos 11 des zweiten Fahrzeugs 3 auf die Referenzlinie 14 gebildet, die auf die Referenzlinie 14 projizierten Echos 19 durch eine orthogonale Projektion der übertragenen Echos 12 des dritten Fahrzeugs 4. Dabei wurde ein jeweiliges dieser Echos 11 , 12 bzw. Punkte jeweils auf die Referenzlinie 14 projiziert, wobei nur die Echos 11 , 12 innerhalb des vorbestimmten Entfernungsbereichs 15 zweiter Größe auf die Referenzlinie 14 projiziert wurden.
Der Entfernungsbereich 15 ist in dem Koordinatensystem als die Fläche eines Rechtecks seitlich des Kraftfahrzeugs 1 bzw. der Trajektorie des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet und definiert durch die untere Bereichsgrenze 16 und die obere Bereichsgrenze 17, wobei die untere Bereichsgrenze 16 die dem Kraftfahrzeug 1 zugewandte Bereichsgrenze und die obere Bereichsgrenze 17 die dem Kraftfahrzeug 1 abgewandte Bereichsgrenze ist. Wie aus Fig. 3 weiter ersichtlich, ist die zweite Größe des Entfernungsbereichs 15 durch Festlegung der oberen Bereichsgrenze 17 derart bestimmt, dass übertragene Echos 13 von dem Bordstein 5 nicht in dem Entfernungsbereich 15 enthalten sind.
Fig. 5 zeigt ein schematisches Diagramm, in dem die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren 100 nach Fig. 3 ermittelte potenzielle und geeignete Parklücke 20, 21 dargestellt ist.
Dabei ist mit dem Bezugszeichen 20 die im Schritt 107 des Verfahrens 100 bestimmte potenzielle Parklücke, ausgebildet als ein Rechteck, gezeigt. Erkennbar ist die dem Kraftfahrzeug 1 zugewandte Seite, also Länge, der potenziellen Parklücke 20 bzw. des entsprechenden Rechtecks zwischen dem ersten Echo 11 , das den „Urpunkt“ des den potenziellen Parklückenanfang darstellenden ersten projizierten Echos 18 bildet, und dem zweiten Echo 12, das den „Urpunkt“ des das potenzielle Parklückenende darstellenden zweiten projizierten Echo 19 bildet, festgelegt worden. Zudem sind in der potenziellen Parklücke 20 bzw. in dem entsprechenden Rechteck noch Echos 13 des Bordsteins 5 enthalten.
Dagegen weist die geeignete Parklücke 21 keinerlei Echo 11 , 12, 13 mehr auf. Die geeignete Parklücke 21 wurde im Schritt 108 des Verfahrens 100 derart als geeignet bestimmt, dass die Tiefe der potenziellen Parklücke 20 bzw. die Breite des entsprechenden Rechtecks derart angepasst wurde, dass kein Echo 11 , 12, 13 innerhalb der potenziellen Parklücke 20 liegt, und dass ein Einparken des Kraftfahrzeugs 1 in die angepasste potenzielle Parklücke 20 möglich ist.
Fig. 6 zeigt in einer schematischen Darstellung eine ermittelte potenzielle Parklücke 22 gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 bis 5 bewegt sich das Kraftfahrzeug 1 hier entlang eines kurvenförmigen Pfads, stellt die gefahrene Trajektorie und damit die Referenzlinie 23 hier also eine kurvenförmige Linie dar. Seitlich und entlang der gefahrenen Trajektorie des Kraftfahrzeugs 1 sind zwei Fahrzeuge mit einem Abstand zueinander in Längsrichtung geparkt.
Die auf die Referenzlinie 23 projizierten Echos 24, 25 sind wiederum durch eine jeweilige orthogonale Projektion der übertragenen Echos 26, 27 der beiden parkenden Fahrzeuge auf die Referenzlinie 23 gebildet. Dabei wurde ein jeweiliges dieser Echos 24, 25 jeweils auf die Referenzlinie 23 projiziert, wobei nur die Echos 24, 25 innerhalb des vorbestimmten Entfernungsbereichs (nicht dargestellt) auf die Referenzlinie 23 projiziert wurden.
Die Verfahrensschritte zur Ermittlung der Parklücke entsprechen dabei im Wesentlichen den Verfahrensschritten 101 bis 109 gemäß Fig. 3. Somit kann hier die obige Beschreibung sinngemäß übertragen werden. Abweichend davon wird hier in dem Schritt 108, infolge dessen, dass die gefahrene Trajektorie bzw. die entsprechende Referenzlinie 23 einen kurvenförmigen, konkaven Pfad darstellt, zusätzlich noch die Länge der potenziellen Parklücke entsprechend verkürzt. Basierend auf dieser derart weiter angepassten potenziellen Parklücke wird dann entsprechend dem Schritt 109 gern. Fig. 3 die Erkennung dieser potenziellen Parklücke als geeignete Parklücke durchgeführt.
Mittels des dargestellten Verfahrens 100 wird eine zuverlässige und genaue Lokalisierung einer Parklücke ermöglicht, wobei insbesondere auch dann eine Parklücke zuverlässig und genau lokalisiert werden kann, wenn sich das Kraftfahrzeug 1 entlang eines kurvenförmigen Pfads bewegt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren (100) zum Ermitteln einer durch zumindest ein Objekt (2, 3, 4, 5) begrenzten Parklücke (6) in einer Umgebung eines Kraftfahrzeugs (1 ) mittels eines Assistenzsystems (8) des Kraftfahrzeugs (1 ), bei welchem sich das Kraftfahrzeug (1 ) relativ zu dem Objekt (2, 3, 4, 5) und der Parklücke (6) bewegt und die Bewegung eine gefahrene Trajektorie bestimmt, wobei mit einer Ultraschallsensoreinrichtung des Assistenzsystems (8) Ultraschallsignale ausgesendet und Echos (11 , 12, 13) von reflektierten Ultraschallsignalen empfangen werden, wobei mittels einer Steuereinrichtung des Assistenzsystems (8) anhand der empfangenen Echos (11 , 12, 13) jeweilige Positionsparameter ermittelt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die Echos (11 , 12, 13) anhand ihrer Positionsparameter in ein kraftfahrzeugbezogenes Koordinatensystem übertragen werden, dass die übertragenen Echos (11 , 12, 13) auf eine Referenzlinie (14, 23) in dem Koordinatensystem projiziert werden, und dass basierend auf den projizierten Echos (18, 19, 24, 25) die Parklücke (6) ermittelt wird.
2. Verfahren (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass nur Echos (11 , 12, 13) innerhalb eines vorbestimmten Entfernungsbereichs (15), definiert durch eine untere Bereichsgrenze (16) und eine obere Bereichsgrenze (17), wobei die untere Bereichsgrenze (16) die dem Kraftfahrzeug (1 ) zugewandte Bereichsgrenze und die obere Bereichsgrenze (17) die dem Kraftfahrzeug (1 ) abgewandte Bereichsgrenze ist, auf die Referenzlinie (14, 23) projiziert werden.
3. Verfahren (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Bereichsgrenze (17) des vorbestimmten Entfernungsbereichs (15) so gewählt wird, dass Echos (13) von einem als Bordstein ausgebildeten Objekt (5) nicht in dem Entfernungsbereich (15) enthalten sind.
4. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzlinie (14, 23) zumindest teilweise durch die gefahrene Trajektorie oder zumindest teilweise durch die Kraftfahrzeugquerachse gebildet wird.
5. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen einem ersten projizierten Echo (18, 19, 24, 25) und einem dem ersten projizierten Echo (18, 19, 24, 25) folgendem zweiten projizierten Echo (18, 19, 24, 25) ermittelt wird, dass der Abstand mit einem vorgegeben Schwellenwert verglichen wird, und dass das erste projizierte Echo (18, 19, 24, 25) als ein potenzieller Parklückenanfang und das zweite projizierte Echo (18, 19, 24, 25) als ein potenzielles Parklückenende bestimmt wird, wenn der Abstand oberhalb des Schwellenwerts liegt.
6. Verfahren (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Positionskoordinaten der projizierten Echos (18, 19, 24, 25) in dem Koordinatensystem als x-Koordinaten und/oder y-Koordinaten bestimmt werden, und dass der Abstand zwischen dem ersten projizierten Echo (18, 19, 24, 25) und dem zweiten projizierten Echo (18, 19, 24, 25) basierend auf den x-Koordinaten und/oder y-Koordinaten ermittelt wird.
7. Verfahren (100) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellenwert in Abhängigkeit von der Abmessung des Kraftfahrzeugs (1 ) vorbestimmt wird.
8. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf dem potenziellen Parklückenanfang, dem potenziellen Parklückenende und der Abmessung des Kraftfahrzeugs (1 ) eine Länge und eine Tiefe einer potenziellen Parklücke (20, 22) festgelegt wird.
9. Verfahren (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der potenziellen Parklücke (20, 22) derart angepasst wird, dass kein Echo (11 , 12, 13) innerhalb der potenziellen Parklücke (20, 22) liegt.
10. Verfahren (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die angepasste potenzielle Parklücke (20, 22) nur dann als eine geeignete Parklücke (21) erkannt wird, wenn ein Einparken des Kraftfahrzeugs (1) in die angepasste potenzielle Parklücke (20, 22) möglich ist.
11. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Objekt (2, 3, 4, 5) als ein geparktes Fahrzeug ausgebildet ist.
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.
13. Assistenzsystem (8) mit einer Ultraschallsensoreinrichtung und einer Steuereinrichtung, welche zum Durchführen eines Verfahrens (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.
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