DE102015208058B4

DE102015208058B4 - Automatisiertes Parksystem

Info

Publication number: DE102015208058B4
Application number: DE102015208058.7A
Authority: DE
Inventors: Felix Hess
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2015-04-30
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2035-05-01
Also published as: CN106097760B; DE102015208058A1; FR3035632A1; US9884620B2; CN106097760A; FR3035632B1; US20160318510A1

Abstract

Verfahren zum Bestimmen der Position eines Kraftfahrzeugs (115) auf einer Verkehrsfläche (125) eines Parkplatzes, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – Abtasten eines Kamerabilds der Verkehrsfläche (125) mit dem Kraftfahrzeug (115); – Bestimmen einer Position des Kraftfahrzeugs (115) auf der Basis des Kamerabilds; – Abtasten des Kraftfahrzeugs (115) mittels eines stationären Sensors (150), der auf der Verkehrsfläche (125) angebracht ist; – Validieren oder Korrigieren der auf Basis des Kamerabilds bestimmten Position auf der Basis der Abtastung mittels des stationären Sensors (150), wobei – der stationäre Sensor (150) baugleich zu einem Parkplatzsensor (150) ist, der dazu eingerichtet ist, das Vorhandensein eines auf einer Stellfläche (110) des Parkplatzes abgestellten Kraftfahrzeugs (115) zu bestimmen, – wobei die Stellfläche (110) mittels des Kraftfahrzeugs (115) über die Verkehrsfläche (125) erreicht werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisiertes Parksystem. Insbesondere betrifft die Erfindung die Absicherung des automatisierten Parksystems gegen Fehler.
Stand der Technik
Ein Parksystem umfasst einen Parkplatz mit mehreren Stellflächen zum Abstellen von Kraftfahrzeugen, wobei im Parksystem ein Kraftfahrzeug auf einer Strecke zwischen einer Abstellfläche und einem der Stellplätze auf dem Parkplatz automatisiert gesteuert werden kann. Ein solcher Vorgang ist unter der Bezeichnung Automated Valet Parking (AVP) bekannt. Soll ein Kraftfahrzeug auf dem Parkplatz geparkt werden, so genügt es, wenn der Fahrer das Kraftfahrzeug zur Abstellfläche bringt und es dort verlässt. Das Kraftfahrzeug fährt dann automatisiert zu einem der Parkplätze, der ihm beispielsweise durch ein Verwaltungssystem zugewiesen ist. Soll das Kraftfahrzeug wieder abgeholt werden, so kann es in umgekehrter Richtung automatisiert von der Stellfläche zur Abstellfläche fahren, wo der Fahrer zusteigt und das Kraftfahrzeug außerhalb des Parkplatzes wie gewohnt selbst steuert.
Derzeit ist es aus Sicherheitsgründen erforderlich, das Kraftfahrzeug auf seinem Weg auf der Strecke zwischen der Abstellfläche und einem der Stellplätze auf dem Parkplatz mittels Kameras zu überwachen, die fest am Parkplatz installiert sind. Verlässt das Kraftfahrzeug die Strecke oder wird auf der Basis der Kamerabilder eine andere Gefahr bestimmt, so kann das Kraftfahrzeug beispielsweise angehalten werden. Die fahrzeugexterne Überwachung kann eine fahrzeuginterne Steuerung komplettieren oder überwachen.
Die Kraftfahrzeugverfolgung mittels Kameras ist jedoch nicht unter allen Umständen zuverlässig. Beispielsweise kann eine Person oder ein Objekt eine Kamera abschatten oder eine Positionsbestimmung des Kraftfahrzeugs kann aufgrund der Perspektive der Kamera auf das Kraftfahrzeug fehlerbehaftet sein. Manchmal kann das Kraftfahrzeug auf der Strecke auch mangels ausreichend vieler Kameras nicht lückenlos verfolgt werden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technik anzugeben, mittels derer ein AVP-Parksystem verbessert abgesichert werden kann. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
Aus DE 10 2012 222 562 A1 ist ein System für bewirtschaftete Parkflächen bekannt, bei dem eine zentrale Recheneinheit eine Bahn von einer Start- in eine Zielposition für ein Fahrzeug berechnet und diese Bahn an das Fahrzeug übermittelt. Das Fahrzeug kann sich nun entlang der übermittelten Bahn autonom von der Start- zur Zielposition bewegen. Es sind Umfeldsensoren (Kameras) vorgesehen, die ein Bestimmen der Position eines Kraftfahrzeugs während seiner Bewegung auf der Parkfläche erlauben.
Die WO 2015/004 581 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfolgung der Position eines Fahrzeugs auf einer Parkfläche. Dabei ist eine Vielzahl von stationären Lichtsensoren vorgesehen, die erkennen, wenn sich ein Fahrzeug über sie bewegt.
Offenbarung der Erfindung
Ein Verfahren zum Bestimmen der Position eines Kraftfahrzeugs auf einer Verkehrsfläche eines Parkplatzes umfasst Schritte des Abtastens eines Kamerabilds der Verkehrsfläche mit dem Kraftfahrzeug, des Bestimmens einer Position des Kraftfahrzeugs auf der Basis des Kamerabilds, des Abtastens des Kraftfahrzeugs mittels eines stationären Sensors auf der Verkehrsfläche, und des Validierens oder Korrigierens der bestimmten Position auf der Basis der Abtastung mittels des stationären Sensors. Dabei ist der stationäre Sensor baugleich zu einem Parkplatzsensor, der dazu eingerichtet ist, das Vorhandensein eines auf einer Stellfläche des Parkplatzes abgestellten Kraftfahrzeugs zu bestimmen, wobei die Stellfläche mittels des Kraftfahrzeugs über die Verkehrsfläche erreicht werden kann.
Verfahrensgemäß kann von gleichartigen Sensoren zur Bestimmung von Kraftfahrzeugen auf einer Stellfläche und auf einer Verkehrsfläche Gebrauch gemacht werden. Durch die gleichartigen Sensoren kann die Verarbeitung der korrespondierenden Sensorsignale vereinfacht sein. Dabei kann die Position des Kraftfahrzeugs auf der Basis von Signalen des stationären Sensors verbessert bestimmt werden. In einer Ausführungsform werden mehrere Positionen des Kraftfahrzeugs bestimmt, die zu einer Trajektorie zusammengefügt werden können. Das Signal des stationären Sensors kann zur Ableitung einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs genutzt werden.
Das Kraftfahrzeug kann auf der Basis der validierten oder korrigierten Position auf einer Strecke zwischen einer Abstellfläche und dem Stellplatz automatisch gesteuert werden.
So kann ein integriertes System bereitgestellt werden, das einerseits eine Verwaltung des Parkplatzes, insbesondere hinsichtlich Reservierung, Zuweisung und Abrechnung von Stellflächen, und andererseits ein AVP realisiert bzw. unterstützen kann. Die AVP-Funktionalität kann auf der Basis eines einfachen und kostengünstigen Parkplatzsensors durch die verbesserte Bestimmung einer Position des Kraftfahrzeugs verbessert oder abgesichert werden.
Es kann auch bestimmt werden, dass die Position eines Kraftfahrzeugs, das mittels des stationären Sensors abgetastet wurde, auf der Basis des Kamerabilds nicht bestimmbar ist, und das Kraftfahrzeug angehalten wird. In einer weiteren Ausführungsform kann auch der gesamte AVP-Betrieb gestoppt werden, indem beispielsweise alle im Bereich des Parkplatzes gesteuerten Kraftfahrzeuge angehalten werden. Die Sicherheit des AVP-Betriebs kann dadurch gewährleistet bzw. erhöht werden.
Ein Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, einen Parksensor, der zur Bestimmung des Vorhandenseins eines auf einer Stellfläche eines Parkplatzes abgestellten Kraftfahrzeugs eingerichtet ist, als Positionssensor zu verwenden, um eine auf der Basis eines Kamerabilds bestimmte Position eines Kraftfahrzeugs auf einer Verkehrsfläche zu validieren oder zu korrigieren.
Ein Steuersystem für einen Parkplatz umfasst einen Parkplatzsensor an einer Stellfläche des Parkplatzes, wobei der Parkplatzsensor zur Bestimmung eines abgestellten Kraftfahrzeugs eingerichtet ist, eine Kamera zur Bereitstellung eines Kamerabilds der Verkehrsfläche mit dem Kraftfahrzeug, eine Verarbeitungseinrichtung zur Bestimmung einer Position des Kraftfahrzeugs auf der Basis des Kamerabilds, und einen stationären Sensor im Bereich einer Verkehrsfläche, über die die Stellfläche mittels des Kraftfahrzeugs erreicht werden kann. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, die bestimmte Position auf der Basis einer Abtastung mittels des stationären Sensors zu validieren oder zu korrigieren. Der stationäre Sensor ist außerdem baugleich mit dem Parkplatzsensor.
Vorteilhafterweise kann ein an sich bekannter Parkplatzsensor zur Validierung, Verifizierung oder Korrektur einer bestimmten Position des Kraftfahrzeugs verwendet werden. Andere übliche Sensoren, die für diesen Zweck verwendet werden, etwa eine Lichtschranke, sind nicht erforderlich. Dadurch kann die Teilevielfalt des Systems reduziert werden. Das Errichten, Betreiben und Warten des Systems kann dadurch erleichtert sein. Die Installation des Parkplatzsensors zur Verwendung als stationärer Sensor kann – beispielsweise im Rahmen der Installation eines Parkplatzsensors im Bereich einer Stellfläche – einfach und kostengünstig erfolgen. Der Parkplatzsensor kann einfach und kostengünstig aufgebaut sein. In einer Ausführungsform unterstützt der Parkplatzsensor einstellbare Abtastintervalle, wobei das Abtastintervall des Parkplatzsensors im Bereich der Verkehrsfläche, wo ein sich bewegendes Kraftfahrzeug erfasst werden können muss, üblicherweise geringer ist als für einen Parkplatzsensor im Bereich einer Stellfläche.
Der Parkplatzsensor ist bevorzugterweise dazu eingerichtet, auf oder in einem Untergrund des Parkplatzes bzw. einer Stellfläche für ein Fahrzeug angebracht zu werden. Dadurch kann eine hohe Bestimmungssicherheit erbracht werden. Außerdem kann der Parkplatzsensor leicht zu installieren sein. In anderen Varianten kann der Parkplatzsensor auch an einer anderen Stelle angebracht sein, insbesondere über oder neben einer Stellfläche.
Ein weiterer stationärer Sensor kann im Bereich eines Verkehrsknotenpunkts der Verkehrsfläche angebracht sein, wobei das Kraftfahrzeug in Abhängigkeit eines Signals des weiteren stationären Sensors, das auf ein weiteres Kraftfahrzeug hinweist, gesteuert wird. Der weitere stationäre Sensor kann insbesondere an einer Zufahrt zum Verkehrsknotenpunkt angebracht sein, sodass schon ein sich näherndes Kraftfahrzeug erfasst werden kann.
Das AVP-System kann in beiden Ausführungsformen das Kraftfahrzeug verbessert vorausschauend steuern. Eine Kollisionsvermeidung zwischen Kraftfahrzeugen kann so bereits seitens der Infrastruktur bereitgestellt sein. Eine zusätzliche Kollisionsvermeidung kann mit Bordmitteln des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügte Figur genauer beschrieben, wobei
1 eine schematische Darstellung eines Parksystems darstellt.
1 zeigt in schematischer Weise ein Parksystem 100, das einen Parkplatz 105 mit mehreren Stellflächen 110, jeweils zum Abstellen eines Kraftfahrzeugs 115, umfasst. Außerdem umfasst das Parksystem 100 eine Abstellfläche 120, wo ein Kraftfahrzeug 115 fahrergesteuert abgestellt oder durch einen Fahrer abgeholt werden kann. Zwischen der Abstellfläche 120 und den Stellflächen 110 ist eine Verkehrsfläche 125 vorgesehen, die durch das Kraftfahrzeug 115 befahren werden kann. Eine Strecke 130 führt von der Abstellfläche 120 zu einer der Stellflächen 110 oder in umgekehrter Richtung.
Das Parksystem 100 ist bevorzugterweise für ein automatisches Valet Parken (AVP) eingerichtet. Dazu kann ein Fahrer sein Kraftfahrzeug 115 auf der Abstellfläche 120 abstellen, von wo aus das Kraftfahrzeug 115 automatisiert bzw. fahrerunabhängig auf der Strecke 130 zu einer vorbestimmten Stellfläche 110 gesteuert wird. Möchte der Fahrer das Kraftfahrzeug 115 später wieder abholen, so wird das Kraftfahrzeug 115 automatisiert von der Stellfläche 110 auf einer entsprechenden Strecke 130 zurück zur Abstellfläche 120 geführt, wo der Fahrer das Kraftfahrzeug 115 in Empfang nehmen kann.
Zum automatisierten Führen des Kraftfahrzeugs 115 auf der Strecke 130 sind unterschiedliche Herangehensweisen bekannt. In einer ersten Ausführungsform wird das Kraftfahrzeug 115 durch eine Steuereinrichtung 135 gesteuert, die Teil des Parksystems 100 und außerhalb des Kraftfahrzeugs 115 angebracht ist. Die Steuereinrichtung 135 kann beispielsweise eine drahtlose Schnittstelle 140 aufweisen, mittels derer sie mit dem Kraftfahrzeug 115 in Kontakttritt. Zur Überwachung des Kraftfahrzeugs 115 können eine oder mehrere Kameras 145 vorgesehen sein.
In einer zweiten Ausführungsform fährt das Kraftfahrzeug 115 auf der Basis von Informationen, die es von der Steuereinrichtung 135 empfängt, wobei die Steuereinrichtung 135 den Fahrablauf des Kraftfahrzeugs 115 auf der Strecke 130 aktiv unterstützt. Diese Ausführungsform wird auch als kooperative Infrastruktur bezeichnet.
In einer dritten Ausführungsform fährt das Kraftfahrzeug 115 ausschließlich auf der Basis vorbestimmter Daten, beispielsweise einem Lageplan des Parkplatzes 105 und einer Position einer anzusteuernden Stellfläche 110.
Wenigstens in den ersten beiden Ausführungsformen wird das Kraftfahrzeug 115 seitens des Parksystems 100, also von außerhalb des Kraftfahrzeugs 115, auf der Strecke 130 überwacht. Dazu kann insbesondere eine Position des Kraftfahrzeugs 115 auf der Basis von Aufnahmen der Kamera 145 bestimmt oder verfolgt werden („tracking”). Die Bilder mehrerer Kameras 145, die das Kraftfahrzeug 115 gleichzeitig oder nacheinander aufnehmen, können hierzu miteinander in Relation gesetzt werden. Die dabei erreichbare Positioniergenauigkeit kann jedoch zu gering für die die Absicherung des Kraftfahrzeugs 115 gegen einen Unfall, beispielsweise die Kollision mit einer Parkraumbegrenzung, einer Person oder einem anderen Kraftfahrzeug 115 unter allen Umständen sicher zu stellen. Die Position des Kraftfahrzeugs 115 kann daher punktuell noch mittels eines anderen Sensors 150 abgetastet werden. Die über das Kamerabild bestimmte Position kann dann auf der Basis der mittels des Sensors 150 abgetasteten Position validiert bzw. korrigiert werden.
Der Sensor 150 kann ein beliebiges physikalisches Messprinzip realisieren. Dabei kann der Sensor 150 passiv sein, indem er ein im Messbereich vorliegendes physikalisches Signal auswertet, oder aktiv, indem er ein entsprechendes physikalisches Signal im Messbereich bereitstellt und dessen Beeinflussung durch das Fahrzeug 115 auswertet. Beispiele für passive Sensoren umfassen Magnetometer und Lichtsensoren, während aktive Sensoren beispielsweise Radarsensoren, Lidarsensoren oder Ultraschallsensoren umfassen können.
Es wird vorgeschlagen, als Sensor 150 insbesondere einen Parkplatzsensor 150 zu verwenden, wie er zur Bestimmung einer Belegung einer Abstellfläche 110 verwendet werden kann. In dieser Funktion ist er dazu eingerichtet, die Anwesenheit eines Kraftfahrzeugs 115 in einem Messbereich zu bestimmen und das Bestimmungsergebnis an eine Verarbeitungseinrichtung zu übertragen, die auf der Basis der empfangenen Informationen das Parksystem 100 insbesondere hinsichtlich der Vergabe, Reservierung oder Abrechnung von Stellflächen 110 steuern kann. Die Verarbeitungseinrichtung kann mit der Steuereinrichtung 135 zusammen fallen oder integriert mit dieser ausgeführt sein. Zur Übertragung kann eine drahtgebundene, drahtlose oder gemischt drahtlos und drahtgebundene Übertragung verwendet werden, die die Schnittstelle 140 verwenden kann.
Die Steuereinrichtung 135 kann insbesondere Teil eines automatisierten Parksystems sein, das es erlaubt, das Kraftfahrzeug 115 auf der Strecke 130 automatisiert zu führen. Ein derartiges System ist unter der Bezeichnung „Automated Valet Parking” (AVP) bekannt. Teile der Führung bzw. Steuerung des Kraftfahrzeugs 115 auf der Strecke können dabei seitens des Kraftfahrzeugs 115 selbst durchgeführt werden, während andere Teile seitens der Steuereinrichtung 135 durchgeführt werden können. Zur Kommunikation zwischen der Steuereinrichtung 135 und dem Kraftfahrzeug 115 kann ein insbesondere drahtloses Netzwerk verwendet werden, das mit der Schnittstelle 140 verbunden werden kann.
Ein zusätzlicher Parkplatzsensor 150 kann an einer weiteren vorbestimmten Position auf der Verkehrsfläche 125 oder auf der Abstellfläche 120 angebracht werden, um die Verfolgung des Kraftfahrzeugs 115 durch das Parksystem 100 zu ermöglichen bzw. zu verbessern. Der zusätzliche Parksensor 150 kann beispielsweise im Bereich eines Verkehrsknotenpunkts 155 angeordnet werden, insbesondere an einer Zufahrt zum Verkehrsknotenpunkt 155. Der Verkehrsknotenpunkt 155 kann insbesondere eine verkehrstechnisch wichtige Position wie eine Kreuzung, eine Einmündung, eine Rampe oder eine Spurzusammenführung umfassen.
Der zusätzliche Parksensor 150 kann auch dazu verwendet werden, ein weiteres Kraftfahrzeug 115 abzutasten, das sich beispielsweise einem Bereich nähert, den das erste Kraftfahrzeug 115 zu benutzen im Begriff ist. In diesem Fall kann das erste Kraftfahrzeug 115 dazu angesteuert werden, anzuhalten bzw. nicht in den Bereich des weiteren Parksensors 150 zu fahren, um eine Kollision zu vermeiden.

Claims

Verfahren zum Bestimmen der Position eines Kraftfahrzeugs (115) auf einer Verkehrsfläche (125) eines Parkplatzes, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – Abtasten eines Kamerabilds der Verkehrsfläche (125) mit dem Kraftfahrzeug (115); – Bestimmen einer Position des Kraftfahrzeugs (115) auf der Basis des Kamerabilds; – Abtasten des Kraftfahrzeugs (115) mittels eines stationären Sensors (150), der auf der Verkehrsfläche (125) angebracht ist; – Validieren oder Korrigieren der auf Basis des Kamerabilds bestimmten Position auf der Basis der Abtastung mittels des stationären Sensors (150), wobei – der stationäre Sensor (150) baugleich zu einem Parkplatzsensor (150) ist, der dazu eingerichtet ist, das Vorhandensein eines auf einer Stellfläche (110) des Parkplatzes abgestellten Kraftfahrzeugs (115) zu bestimmen, – wobei die Stellfläche (110) mittels des Kraftfahrzeugs (115) über die Verkehrsfläche (125) erreicht werden kann.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kraftfahrzeug (115) auf der Basis der validierten oder korrigierten Position auf einer Strecke zwischen einer Abstellfläche und dem Stellplatz automatisch gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kraftfahrzeug (115) angehalten wird, wenn bestimmt wird, dass die Position des Kraftfahrzeugs (115), das mittels des stationären Sensors (150) abgetastet wurde, auf der Basis des Kamerabilds nicht bestimmbar ist.
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung (135) abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
Steuersystem (100) für einen Parkplatz, wobei das Steuersystem (100) folgendes umfasst: – einen Parkplatzsensor (150) an einer Stellfläche (110) des Parkplatzes, wobei der Parkplatzsensor (150) zur Bestimmung eines abgestellten Kraftfahrzeugs (115) eingerichtet ist; – eine Kamera zur Bereitstellung eines Kamerabilds einer Verkehrsfläche (125) mit dem Kraftfahrzeug (115); – eine Verarbeitungseinrichtung zur Bestimmung einer Position des Kraftfahrzeugs (115) auf der Basis des Kamerabilds; und – einen stationären Sensor (150), der auf der Verkehrsfläche (125) angebracht ist, über die die Stellfläche (110) mittels des Kraftfahrzeugs (115) erreicht werden kann, – wobei die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die auf Basis des Kamerabilds bestimmte Position auf der Basis einer Abtastung mittels des stationären Sensors (150) zu validieren oder zu korrigieren, wobei – der stationäre Sensor (150) baugleich mit dem Parkplatzsensor (150) ist.
Steuersystem (100) nach Anspruch 5, wobei der Parkplatzsensor (150) dazu eingerichtet ist, auf oder in einem Untergrund des Parkplatzes angebracht zu werden.
Steuersystem (100) nach Anspruch 5 oder 6, wobei ein weiterer stationärer Sensor (150) im Bereich eines Verkehrsknotenpunkts der Verkehrsfläche (125) angebracht ist und das Kraftfahrzeug (115) in Abhängigkeit eines Signals des weiteren stationären Sensors (150), das auf ein weiteres Kraftfahrzeug (115) hinweist, gesteuert wird.
Steuersystem (100) nach Anspruch 7, wobei der weitere stationäre Sensor (150) an einer Zufahrt zum Verkehrsknotenpunkt angebracht ist.