DE102016120433A1

DE102016120433A1 - Parkplatzerkennung mit Laserscanner

Info

Publication number: DE102016120433A1
Application number: DE102016120433.1A
Authority: DE
Inventors: Serge Tchouaffe
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2018-04-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Parkassistenzsystem (12) für ein Fahrzeug (10) zur Erkennung eines Parkplatzes (22) mit einer Sensoreinrichtung (14) zur Erfassung von Umgebungsinformationen in einem Nahbereich des Fahrzeugs (10), und einer Kontrolleinheit (18) zur Erkennung eines Parkplatzes (22) aus den von der Sensoreinrichtung (14) erfassten Umgebungsinformationen, wobei die Sensoreinrichtung (14) als Laserscanner (16) ausgeführt ist, und der Laserscanner (16) ausgeführt ist, die Umgebungsinformationen als Intensitäten von Reflektionen von in einem Scanbereich (20) ausgesandeten Laserstrahlen zu erfassen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrzeug (10) mit einem solchen Parkassistenzsystem (12) zur Erkennung eines Parkplatzes (22). Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Erkennung eines Parkplatzes (22), umfassend die Schritte Erfassen von Umgebungsinformationen in einem Nahbereich des Fahrzeugs mit einer Sensoreinrichtung (14), umfassend das Erfassen der Umgebungsinformationen als Intensitäten von Reflektionen von in einem Scanbereich (20) ausgesandeten Laserstrahlen, und Erkennen eines Parkplatzes (22) aus den von der Sensoreinrichtung (14) erfassten Umgebungsinformationen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Parkassistenzsystem für ein Fahrzeug zur Erkennung eines Parkplatzes, mit einer Sensoreinrichtung zur Erfassung von Umgebungsinformationen in einem Nahbereich des Fahrzeugs und einer Kontrolleinheit zur Erkennung eines Parkplatzes aus den von der Sensoreinrichtung erfassten Umgebungsinformationen.
Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einem solchen Parkassistenzsystem zur Erkennung eines Parkplatzes.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Erkennung eines Parkplatzes, umfassend die Schritte Erfassen von Umgebungsinformationen in einem Nahbereich des Fahrzeugs mit einer Sensoreinrichtung, und Erkennen eines Parkplatzes aus den von der Sensoreinrichtung erfassten Umgebungsinformationen.
Ebenfalls betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des obigen Verfahrens zur Erkennung eines Parkplatzes.
Das Erkennen von Parkplätzen erfordert neben der Erkennung einer Position eines Freiraums, der geeignet für das Abstellen eines Fahrzeugs ist, oftmals auch das Erkennen von Markierungen betreffend den Parkplatz, beispielsweise Begrenzungslinien eines Parkplatzes, um den Parkplatz als solchen identifizieren zu können. Basierend auf diesen Informationen können verschiedenartige Parkassistenzsysteme helfen, das Fahrzeug zu parken. Die Parkassistenzsysteme können dabei unterschiedliche Arten von Assistenzen bereitstellen, anfangend bei einer Anzeige eines gefundenen Parkplatzes über eine Assistenz bei einem durch einen Fahrer des Fahrzeugs durchgeführten Einparkvorgang und über einen halbautomatischen Einparkvorgang bis hin zu einem vollautomatischen Einparkvorgang ohne Interaktion mit dem Fahrer.
Parkassistenzsysteme, welche zum Durchführen von automatischen Parkvorgängen eines Fahrzeugs dienen, sind als solche im Stand der Technik bekannt. Es wird dabei einerseits zwischen sogenannten halbautomatischen Systemen und andererseits zwischen vollautomatischen bzw. vollautonomen Systemen unterschieden. Bei beiden Systemen wird anhand einer relativen Position des Fahrzeugs bezüglich der erkannten Parklücke eine Trajektorie berechnet, entlang welcher dann das Fahrzeug in die Parklücke eingeparkt werden kann. Diese Trajektorie kann aus einem oder auch aus mehreren Parkzügen bestehen, wobei im letzten Fall während des Einparkvorgangs die Fahrtrichtung des Fahrzeugs mehrmals verändert werden kann. Bei halbautomatischen Parkassistenzsystemen erfolgt durch den Fahrer eine Längsführung des Fahrzeugs (Beschleunigen, Bremsen und falls erforderlich Schalten), während das Parkassistenzsystem die selbständig eine Querführung des Fahrzeugs, also das Lenken, übernimmt. Die vollautomatischen bzw. vollautonomen Parkassistenzsysteme übernehmen zusätzlich zu der Querführung auch die Längsführung des Fahrzeugs, also das Beschleunigen, Bremsen sowie falls erforderlich das Schalten. Somit muss der Fahrer bei vollautomatischen bzw. vollautonomen Systemen lediglich den Einparkvorgang initiieren. Im Bedarfsfall kann der Fahrer den Einparkvorgang üblicherweise unterbrechen, beispielsweise durch ein Betätigen des Bremspedals. Der Fahrer kann somit den vollautomatischen Einparkvorgang zusätzlich zu dem Parkassistenzsystem überwachen.
Um den Einparkvorgang zuverlässig durchführen zu können, ist es zunächst erforderlich, die Parklücke zu erkennen. Dazu gehört auch, dass beispielsweise Parkplatzmarkierungen einen Parkplatz definieren können, weshalb ein bloßes Erkennen eines ausreichend großen Freiraums nicht ausreichend sein kann. Auch ist es für das Durchführen von Einparkvorgängen oft erforderlich, das Fahrzeug nahe an Hindernissen vorbeizuführen. Daher ist es bei derartigen Parkassistenzsystemen heutzutage üblich, eine Abstandssensorik, üblicherweise Ultraschallsensoren, zu verwenden, um einen freien Platz und mögliche Hindernisse zu erkennen. Zusätzlich ist jedoch eine optische Sensorik, beispielsweise mit einer Kamera, erforderlich, um u.a. Markierungen von Parkplätzen zu erkennen. Es ist also ein großer Aufwand unter Verwendung unterschiedlicher Arten von Sensoren erforderlich, um einen Parkplatz zuverlässig erkennen zu können. Daraus ergibt sich auch ein großer Aufwand bei der Auswertung der Sensordaten, da die Sensordaten verschiedener Sensoren miteinander kombiniert werden müssen. Dies kann mitunter bereits bei der Montage der verschiedenen Sensoren in dem Fahrzeug zu einem erhöhten Aufwand führen, wenn die Sensoren aufeinander abgestimmt werden müssen, beispielsweise in Bezug auf ihre Position. Die obigen Ausführungen gelten prinzipiell auch für einen Ausparkvorgang.
Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Parkassistenzsystem für ein Fahrzeug zur Erkennung eines Parkplatzes, ein Fahrzeug mit einem solchen Parkassistenzsystem, ein Verfahren zur Erkennung eines Parkplatzes sowie ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, die auf einfache Weise eine zuverlässige Erkennung eines Parkplatzes und ein Einparken auf einem erkannten Parkplatz ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist somit ein Parkassistenzsystem für ein Fahrzeug zur Erkennung eines Parkplatzes angegeben, mit einer Sensoreinrichtung zur Erfassung von Umgebungsinformationen in einem Nahbereich des Fahrzeugs, und einer Kontrolleinheit zur Erkennung eines Parkplatzes aus den von der Sensoreinrichtung erfassten Umgebungsinformationen, wobei die Sensoreinrichtung als Laserscanner ausgeführt ist, und der Laserscanner ausgeführt ist, die Umgebungsinformationen als Intensitäten von Reflektionen von in einem Scanbereich ausgesandeten Laserstrahlen zu erfassen.
Erfindungsgemäß ist außerdem ein Fahrzeug mit einem oben genannten Parkassistenzsystem zur Erkennung eines Parkplatzes angegeben.
Weiter ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Erkennung eines Parkplatzes angegeben, umfassend die Schritte Erfassen von Umgebungsinformationen in einem Nahbereich des Fahrzeugs mit einer Sensoreinrichtung, umfassend das Erfassen der Umgebungsinformationen als Intensitäten von Reflektionen von in einem Scanbereich ausgesandeten Laserstrahlen, und Erkennen eines Parkplatzes aus den von der Sensoreinrichtung erfassten Umgebungsinformationen.
Erfindungsgemäß ist auch ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des obigen Verfahrens zur Erkennung eines Parkplatzes mit einem Parkassistenzsystem angegeben.
Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, als einzige Sensoreinrichtung einen Laserscanner zu verwenden. Der Laserscanner erfasst die erforderlichen Umgebungsinformationen als Intensitäten von Reflektionen von in einem Scanbereich ausgesandeten Laserstrahlen. Der Laserscanner sendet dazu Laserstrahlen aus und erfasst deren jeweilige Reflektion. Daraus kann neben der Erkennung einer Position eines Freiraums, der geeignet für das Abstellen des Fahrzeugs ist, auch das Erkennen von Markierungen betreffend den Parkplatz erfolgen. Die Markierungen können beispielsweise Begrenzungslinien des Parkplatzes sein, die auf eine Straße aufgebracht sind.
Üblicherweise wird der Scanbereich dadurch abgedeckt, dass ein Laserstrahl Schritt für Schritt den gesamten Scanbereich kontinuierlich abdeckt, und die resultierenden Reflektionen jeweils individuell erfasst werden. Aus diesen Reflektionen werden die Umgebungsinformationen erfasst. Der Laserscanner ermöglicht es daher, sowohl Abstände zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis, wie auch Parkplatzmarkierungen, die beispielsweise auf den Parkplatz aufgemalt sind, zu erkennen.
Der Laserscanner arbeitet auf Basis von LIDAR-Technologie (Light Detection and Ranging), der Entfernungen von Objekten und die Reflektivität von Oberflächen messen kann. Der Laserscanner arbeitet beispielsweise nach dem Prinzip der Pulslaufzeitmessung. Dabei wird ein gepulster Laserstrahl ausgesendet. Trifft der Laserimpuls auf ein Objekt, wird er reflektiert und im Empfänger des Scanners registriert. Die Zeit vom Aussenden bis zum Empfangen des Impulses ist direkt proportional zur Entfernung zwischen Scanner und Objekt (Lichtlaufzeit). Beispielsweise wird ein gepulster Laserstrahl durch einen internen Drehspiegel abgelenkt und die Umgebung wird fächerförmig abgetastet. Aus der Abfolge der empfangenen Impulse kann beispielsweise die Kontur eines Objektes berechnet werden. Anhand der Remissionen, also der Intensität der reflektierten Impulse, kann die Reflektivität der Oberflächen bestimmt werden. Davon ausgehend können Oberflächen mit unterschiedlichen Reflektivitäten bei gleichem Abstand unterschieden werden.
Von dem Laserscanner erkennbare Unterschiede können somit durch einen wenn auch nur geringen Höhenunterschied zwischen Oberflächen gegeben sein, beispielsweise durch eine Materialstärke einer auf einen Straßenbelag aufgebrachten Markierung, durch Randsteine, oder ähnliches, oder durch unterschiedlichen Reflektionseigenschaften beispielsweise einer Fahrbahn im Vergleich zu einer darauf aufgebrachten, im Wesentlichen ebenen Markierung. Dabei können auch beide Erkennungsarten kombiniert werden. Die Erkennung von Markierungen basierend auf unterschiedlichen Reflektionseigenschaften kann beispielsweise erleichtert werden, wenn die Markierung Materialien mit besonderen Reflektionseigenschaften enthält. Beispielsweise kann eine Fahrbahnmarkierung neben beispielsweise weißer Farbe zur optischen Markierung zusätzlich Glaspartikel enthalten. Dadurch kann der Laserscanner eine einfache Unterscheidung zwischen der Fahrbahnmarkierung und dem Straßenbelag aufgrund der besonderen Reflektionseigenschaften der Glaspartikel durchführen.
Der Scanbereich ist ein durch den Laserscanner begrenzter Bereich, in dem die Umgebungsinformationen erfasst werden können. Situationsabhängig kann der Scanbereich aber auch beispielsweise durch die Kontrolleinheit reduziert werden, um Detailinformationen mit einer hohen Wiederholfrequenz zu erhalten. Typische Laserscanner können in dem Scanbereich Entfernungen mit einer Standardabweichung von weniger als einem Zentimeter erkennen.
Das Fahrzeug kann ein prinzipiell beliebiges Fahrzeug sein, umfassend zwei-, drei-, oder vierrädrige Fahrzeuge, Fahrzeuge mit mehr als zwei Achsen, Kettenfahrzeuge oder ähnliches mit prinzipiell beliebigen Antriebsarten. Das Fahrzeug kann zur Personenbeförderung oder zur Beförderung von Lasten ausgeführt sein.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Laserscanner ausgeführt, die Umgebungsinformationen umfassend Bilddaten basierend auf den Intensitäten von Reflektionen von in dem Scanbereich ausgesandeten Laserstrahlen bereit zu stellen. Der Laserscanner kann beispielsweise einzelne Scanzeilen als Bildzeilen mit Graustufen-Informationen, die der Reflektivität entsprechen, zur Verfügung stellen. Die Informationen können zusätzlich Entfernungsinformationen beinhalten. Eine Mehrzahl dieser Bildzeilen können nach der Art eines Bildes zusammengesetzt werden. Es ergibt sich somit eine kombinierte Darstellung der Intensitäten mehrerer Bildzeilen, die so eine Darstellung in Anlehnung an ein Bild mit Graustufen ergeben. Die Bilddaten können somit von der Kontrolleinheit ähnlich wie von einer optischen Kamera aufgenommene Bilddaten verarbeitet werden, um einen Parkplatz zu erkennen. Auch wenn einzelne Bildpunkte durch den Laserscanner nacheinander bestimmt werden, ist dies bei einer entsprechenden Verarbeitungsgeschwindigkeit des Laserscanners ausreichend, um Bilddaten zu erzeugen. Dazu werden einzelne Bildpunkte zunächst zu Linien und die Linien anschließend zu einem Bild zusammengesetzt. Es können verschiedene Bildverarbeitungsalgorithmen angewendet werden, um die Markierungen in den Bilddaten zu erkennen. Beispielsweise können Markierungen, die als oftmals gerade Linien ausgeführt sind, mit entsprechenden Algorithmen zur Detektion von Linien erfasst werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Laserscanner ausgeführt, die Umgebungsinformationen mit Abstandsinformationen in dem Scanbereich zu erfassen. Die Abstandsinformationen können somit wie bei einer üblichen Radarmessung erfasst werden. Durch die Abstandsinformationen können insbesondere Hindernisse auf Parkplätzen identifiziert werden, oder auch Hindernisse in einer Umgebung von Parkplätzen, die beim Einparken zu berücksichtigen sind.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Laserscanner ausgeführt, die Umgebungsinformationen als Bilddaten basierend auf den Intensitäten von Reflektionen von in dem Scanbereich ausgesandeten Laserstrahlen zu erfassen, und die Abstandsinformationen sind einzelnen Bildpunkten der Bilddaten zugeordnet. Somit werden mit dem Laserscanner unmittelbar die Bilddaten mit den Abstandsinformationen verknüpft. Prinzipiell ist es dabei ausreichend, lediglich für einige Bildpunkte Abstandsinformationen bereitzustellen. Allerdings können auch für alle Bildpunkte die Abstandsinformationen von dem Laserscanner bereitgestellt werden. Durch die kombinierte Gewinnung von Bilddaten und Abstandsinformationen mit dem Laserscanner können die Abstandsinformationen auf einfache Weise den Bilddaten zugeordnet werde, ohne dass ein zusätzlicher Abgleich von Bilddaten und Abstandsinformationen erforderlich ist. Damit werden die Montage und der Betrieb der Sensoreinrichtung und auch der Betrieb der Kontrolleinheit erleichtert. Auch können die Umgebungsinformationen mit hoher Qualität und Genauigkeit bereitgestellt werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Kontrolleinheit ausgeführt, aus den von der Sensoreinrichtung erfassten Umgebungsinformationen eine einem Parkplatz zugeordnete Berechtigungsmarkierung zu erkennen, und eine Erkennung des Parkplatzes unter zusätzlicher Berücksichtigung der Berechtigungsmarkierung durchzuführen. Derartige Berechtigungsinformationen können auf unterschiedliche Weise bereitgestellt werden, beispielsweise in der Form einer auf dem Parkplatz aufgemalten Markierung, die eine Benutzung beispielsweise ausschließlich für Eltern mit Kind, Fahrgemeinschaften, Personen mit einem Schwerbehindertenausweis, Presse, Einsatzfahrzeuge von Polizei oder Feuerwehr oder andere erlaubt. Auch können derartige Berechtigungen beispielsweise angebracht sein, um ein generelles Parkverbot einzuschränken. Andere Arten von Berechtigungen betreffen dem Parkplatz zugeordnete Schilder, beispielsweise mit einem Kennzeichen des Fahrzeugs einer berechtigten Person, einem Personennamen einer berechtigten Person, oder einem Namen einer Gruppe von berechtigten Personen, beispielsweise identifiziert durch einen Firmennamen, oder andere. Vorzugsweise weisen derartige Schilder eine Beschriftung mit Materialien mit unterschiedlichen Reflektivitäten auf, was eine Erkennung mit dem Laserscanner erleichtert. Alternativ oder zusätzlich können die Schilder eine Prägung aufweisen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Kontrolleinheit ausgeführt, eine Berechtigungsinformation zu empfangen, und eine Erkennung des Parkplatzes unter zusätzlicher Berücksichtigung der Berechtigungsinformation durchzuführen. So kann der Kontrolleinheit beispielsweise ein Lesegerät für Berechtigungsinformationen zugeordnet sein, beispielsweise für eine Personenidentifikation (Ausweis), einen bestimmten Berechtigungsausweis, Fahrzeugdokumentation, oder ähnliches. Das Lesegerät ist dabei vorzugsweise in dem Fahrzeug integriert oder zumindest temporär mit dem Fahrzeug über eine Datenschnittstelle verbindbar.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Kontrolleinheit ausgeführt, eine Erkennung von einer Belegung des Parkplatzes aus den von der Sensoreinrichtung erfassten Umgebungsinformationen durchzuführen. Wenn also ein Parkplatz erkannt wurde, wird zusätzlich sichergestellt, dass der Parkplatz auch zur Benutzung aktuell zur Verfügung steht. Neben einer üblichen Verwendung durch ein anderes Fahrzeug gehören zur Benutzung auch das Abstellen von jeglicher Art von Hindernissen auf dem Parkplatz und temporäre Belegungen, beispielsweise durch Personen, die sich über den Parkplatz bewegen. Auch entfernbare Hindernisse, beispielsweise Schutzbügel gegen eine unberechtigte Benutzung von Parkplätzen, können somit erfasst und auf Ihre Position überprüft werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Kontrolleinheit ausgeführt, eine Erkennung von einer Sperre des Parkplatzes aus den von der Sensoreinrichtung erfassten Umgebungsinformationen durchzuführen. Eine derartige Sperre kann beispielsweise in der Form einer Sperrmarkierung auf dem Parkplatz aufgebracht sein, beispielsweise wenn in einer Reihe benachbarter Parkplätze einer oder mehrere der Parkplätze freizuhalten sind. Auch können temporäre Einschränkungen der möglichen Nutzung von Parkplätzen durch entsprechende Schilder erfasst und berücksichtigt werden, beispielsweise bei Umzügen oder anderen temporären Veranstaltungen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Kontrolleinheit ausgeführt, basierend auf den Umgebungsinformationen eine Fahrzeugsteuerung zum Einparken des Fahrzeugs auf dem Parkplatz durchzuführen. Prinzipiell kann die Kontrolleinheit für das Einparken erforderliche Umgebungsinformationen auch an ein weiteres Assistenzsystem übermitteln, welches das Einparken durchführt. In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Kontrolleinheit ausgeführt, basierend auf den Umgebungsinformationen eine Fahrzeugsteuerung zum Ausparken des Fahrzeugs aus dem Parkplatz durchzuführen. Die Fahrzeugsteuerung zum Einparken des Fahrzeugs führt somit einen automatischen Parkvorgang durch. Es wird dabei zwischen sogenannten halbautomatischen Systemen einerseits und vollautomatischen bzw. vollautonomen Systemen andererseits unterschieden. Bei beiden Systemen wird anhand einer relativen Position des Fahrzeugs bezüglich der erkannten Parklücke eine Trajektorie berechnet, entlang welcher dann das Fahrzeug in die Parklücke eingeparkt werden kann. Diese Trajektorie kann aus einem oder auch aus mehreren Parkzügen bestehen, wobei im letzten Fall während des Einparkvorgangs die Fahrtrichtung des Fahrzeugs mehrmals verändert werden kann. Bei halbautomatischen Parkassistenzsystemen erfolgt durch den Fahrer eine Längsführung des Fahrzeugs (Beschleunigen, Bremsen und falls erforderlich Schalten), während das Parkassistenzsystem selbständig eine Querführung des Fahrzeugs, also das Lenken, übernimmt. Die vollautomatischen bzw. vollautonomen Parkassistenzsysteme übernehmen zusätzlich zu der Querführung auch die Längsführung des Fahrzeugs, also das Beschleunigen, Bremsen sowie das Schalten, falls erforderlich. Somit muss der Fahrer bei vollautomatischen bzw. vollautonomen Systemen lediglich den Einparkvorgang zu initiieren.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
Es zeigt

1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Parkassistenzsystem gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einer Erkennung eines Parkplatzes.

Die 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10 mit einem Parkassistenzsystem 12 gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das Parkassistenzsystem 12 umfasst eine Sensoreinrichtung 14 zur Erfassung von Umgebungsinformationen in einem Nahbereich des Fahrzeugs 10, die in diesem Ausführungsbeispiel zwei Laserscanner 16 aufweist, und eine Kontrolleinheit 18. Der Laserscanner 16 ist ausgeführt, Umgebungsinformationen als Intensitäten von Reflektionen von in einem Scanbereich 20 ausgesandeten Laserstrahlen zu erfassen.
Im Detail ist der Laserscanner 16 ausgeführt, die Umgebungsinformationen als Bilddaten basierend auf den Intensitäten von Reflektionen von in dem Scanbereich 20 ausgesandeten Laserstrahlen bereit zu stellen. Anhand von Remissionen, also der Intensität der reflektierten Laserstrahlen, kann die Reflektivität einer Oberfläche an dem Punkt der Reflektion bestimmt werden. Davon ausgehend werden Oberflächen mit unterschiedlichen Reflektionseigenschaften erkannt.
Außerdem ist der Laserscanner 16 ausgeführt, die Umgebungsinformationen mit Abstandsinformationen in dem Scanbereich 20 zu erfassen, wobei die Abstandsinformationen einzelnen Bildpunkten der Bilddaten zugeordnet sind. Dabei werden einzelne Bildpunkte durch den Laserscanner 16 nacheinander bestimmt. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Abstandsinformationen von dem Laserscanner 16 für alle Bildpunkte bereitgestellt. Trifft ein Laserimpuls auf ein Objekt, wird er reflektiert und in einem Empfänger des Laserscanners 16 registriert. Die Zeit vom Aussenden bis zum Empfangen des Laserimpulses ist direkt proportional zur Entfernung zwischen Laserscanner und Objekt (Lichtlaufzeit). Der Laserscanner 16 arbeitet in diesem Ausführungsbeispiel auf Basis von LIDAR-Technologie (Light Detection and Ranging) zur Bestimmung von Entfernungen und der Reflektivität von Oberflächen.
Die Kontrolleinheit 18 ist zur Erkennung eines Parkplatzes 22 aus den von der Sensoreinrichtung 14 erfassten Umgebungsinformationen ausgeführt. Dazu werden die von dem Laserscanner 16 bereitgestellten Bilddaten von der Kontrolleinheit 18 ähnlich wie von einer optischen Kamera aufgenommene Bilddaten verarbeitet, um einen Parkplatz 22 zu erkennen. Dabei wird der Scanbereich 20 in diesem Ausführungsbeispiel dadurch abgedeckt, dass der Laserstrahl Schritt für Schritt den gesamten Scanbereich 20 kontinuierlich abdeckt, und die resultierenden Reflektionen jeweils individuell erfasst werden. Der Laserscanner liefert dann einzelne Scanzeilen als Bildzeilen mit Graustufen-Informationen, die der Reflektivität entsprechen. Eine Mehrzahl dieser Bildzeilen wird nach der Art eines Bildes zusammengesetzt. Es ergibt sich somit eine kombinierte Darstellung der Reflektivitäten mehrerer Bildzeilen, die eine Darstellung in Anlehnung an ein Bild mit Graustufen ergeben.
Dazu werden einzelne Bildpunkte zunächst zu Linien und die Linien anschließend zu einem Bild zusammengesetzt. Es können verschiedene Bildverarbeitungsalgorithmen angewendet werden, um die Markierungen in den Bilddaten zu erkennen. Beispielsweise können Markierungen, die als oftmals gerade Linien ausgeführt sind, mit entsprechenden Algorithmen zur Detektion von Linien erfasst werden.
Vorliegend sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Parkplätze 22 nebeneinander angeordnet. Die Parkplätze 22 sind durch Markierungen 24, die hier als Begrenzungslinien ausgeführt sind, getrennt. Die Begrenzungslinien 24 werden von der Kontrolleinheit 18 zur exakten Bestimmung des Parkplatzes 22 erkannt. Dazu werden basierend auf den von dem Laserscanner 16 bereitgestellten Bildinformationen Algorithmen zur Detektion von Linien angewendet, welche die gerade Begrenzungslinien 24 erkennen. Die Begrenzungslinien 24 werden dabei in Position und Ausrichtung erfasst. Dadurch kann der Abstand zwischen den Begrenzungslinien 24 dahingehend überprüft werden, ob das Parken in Quer- oder Längsrichtung möglich ist. Zusätzlich kann durch den Abstand der Begrenzungslinien 24 überprüft werden, ob der resultierende Parkplatz 22 für das Fahrzeug 10 geeignet ist.
Zusätzlich ist die Kontrolleinheit 18 ausgeführt, eine Erkennung von einer Belegung des Parkplatzes 22 aus den von der Sensoreinrichtung 14 erfassten Umgebungsinformationen durchzuführen. Die Erkennung der Belegung des Parkplatzes 22 erfolgt durch die Erkennung einer Position eines Freiraums, der geeignet für das Abstellen des Fahrzeugs 10 ist. Diese Erkennung wird basierend auf den Abstandsinformationen durchgeführt. Damit wird beispielsweise ein Fremdfahrzeug 26 erkannt, welches in diesem Ausführungsbeispiel auf einem der Parkplätze 22 abgestellt ist.
Auf einen der Parkplätze 22 ist ein Rollstuhlfahrer 28 aufgemalt, welcher eine Berechtigung für die Benutzung des Parkplatzes 22 durch Personen mit einem Schwerbehindertenausweis anzeigt. Hierbei handelt es sich also um eine Markierung in der Form einer Berechtigungsmarkierung. Der erkannte Parkplatz 22 wird ausgehend von den von dem Laserscanner 16 bereitgestellten Bildinformationen auf entsprechende Markierungen wie den Rollstuhlfahrer 28 überprüft, indem ein Mustervergleich durchgeführt wird.
Weiterhin sind den Parkplätzen 22 Schilder 30 zugeordnet, beispielsweise mit einem Kennzeichen des Fahrzeugs 10 einer berechtigten Person, einem Personennamen einer berechtigten Person, oder einem Namen einer Gruppe von berechtigten Personen, die beispielsweise durch einen Firmennamen bestimmt ist. Auch die Schilder 30 stellen somit Markierungen in der Form von Berechtigungsmarkierungen dar, die beispielsweise anhand ihrer Form unterschieden werden können. Soweit die Schilder 30 beispielsweise mit unterschiedlichen Materialien/Farben hergestellt sind, die eine unterschiedliche Reflektivität aufweisen, können darüber auch „Inhalte“, d.h. eine Beschriftung von Schildern 30 erkannt werden. Entsprechendes ergibt sich beispielsweise bei Schildern 30, die eine Prägung aufweisen, wodurch sich eine Beschriftung von einer Schildebene abhebt, wie beispielsweise bei Nummernschildern von Fahrzeugen 10, oder wenn eine Beschriftung zusätzlich zu einer optischen Markierung beispielsweise Glaspartikel enthält und somit über ihre Reflektivität erkennbar ist.
Die Kontrolleinheit 18 ist weiter ausgeführt, aus den von der Sensoreinrichtung 14 erfassten Umgebungsinformationen die dem Parkplatz 22 zugeordneten Berechtigungsmarkierungen 28, 30 zu erkennen, und die Erkennung des Parkplatzes 22 unter zusätzlicher Berücksichtigung der Berechtigungsmarkierungen 28, 30 durchzuführen. Zusätzlich ist die Kontrolleinheit 18 ausgeführt, von einem in dem Fahrzeug 10 angeordneten und darin integrierten Lesegerät 32 für Berechtigungsinformationen eine Berechtigungsinformation zu empfangen. Das Lesegerät 32 ist in diesem Ausführungsbeispiel Teil des Parkassistenzsystems 12. Die Berechtigungsinformation wird bei der Erkennung des Parkplatzes 22 zusätzlich berücksichtigt. So kann die Kontrolleinheit 18 in dem Fall, dass ein Fahrer des Fahrzeugs 10 eine Personen mit einem Schwerbehindertenausweis ist, diesen Schwerbehindertenausweis einlesen und den Parkplatz 22 mit dem aufgemalten Rollstuhlfahrer 28 als gültigen Parkplatz 22 erkennen.
Auf einen der Parkplätze 22 ist ein Kreuz 34 aufgemalt, welches eine Sperrmarkierung ist und eine Sperrmarkierung des Parkplatzes 22 anzeigt. Die Kontrolleinheit 18 ist ausgeführt, eine Erkennung der Sperrmarkierung 34 des Parkplatzes 22 aus den von der Sensoreinrichtung 14 erfassten Umgebungsinformationen durchzuführen. Der erkannte Parkplatz 22 wird ausgehend von den von dem Laserscanner 16 bereitgestellten Bildinformationen auf entsprechende Markierungen wie die Sperrmarkierung 34 überprüft, indem ein Mustervergleich durchgeführt wird. In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird eine Erkennung der Linien der Sperrmarkierung 34 durchgeführt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kontrolleinheit 18 ausgeführt, basierend auf den Umgebungsinformationen eine Fahrzeugsteuerung zum Einparken des Fahrzeugs 10 auf dem Parkplatz 22 nach dessen Erkennung durch die Kontrolleinheit 18 durchzuführen. Weiter ist die Kontrolleinheit 18 ausgeführt, basierend auf den Umgebungsinformationen eine Fahrzeugsteuerung zum Ausparken des Fahrzeugs 10 durchzuführen. Dabei kann das Parkassistenzsystem 12 als halbautomatisches Parkassistenzsystem 12 ausgeführt sein, bei dem eine Querführung des Fahrzeugs 10, also das Lenken, durch das Parkassistenzsystem erfolgt, oder als vollautomatisches bzw. vollautonomes Parkassistenzsystem 12, bei dem das Parkassistenzsystem 12 zusätzlich die Längsführung des Fahrzeugs 10 übernimmt, also das Beschleunigen, Bremsen sowie das Schalten, soweit erforderlich.
Die Kontrolleinheit 18 ist weiter zur Erkennung von Hindernissen 36 wie einer in 1 dargestellten Mauer, ausgeführt. Die Fahrzeugsteuerung zum Ein- bzw. Ausparken des Fahrzeugs 10 erfolgt unter zusätzlicher Berücksichtigung des erkannten Hindernisses 36.
Bezugszeichenliste

Fahrzeug	10
Parkassistenzsystem	12
Sensoreinrichtung	14
Laserscanner	16
Kontrolleinheit	18
Scanbereich	20
Parkplatz	22
Markierung, Begrenzungslinie	24
Fremdfahrzeug,	26
Rollstuhlfahrer, Markierung, Berechtigungsmarkierung	28
Schild, Markierung, Berechtigungsmarkierung	30
Lesegerät	32
Kreuz, Sperrmarkierung	34
Hindernis, Mauer	36

Claims

Parkassistenzsystem (12) für ein Fahrzeug (10) zur Erkennung eines Parkplatzes (22) mit einer Sensoreinrichtung (14) zur Erfassung von Umgebungsinformationen in einem Nahbereich des Fahrzeugs (10), und einer Kontrolleinheit (18) zur Erkennung eines Parkplatzes (22) aus den von der Sensoreinrichtung (14) erfassten Umgebungsinformationen, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (14) als Laserscanner (16) ausgeführt ist, und der Laserscanner (16) ausgeführt ist, die Umgebungsinformationen als Intensitäten von Reflektionen von in einem Scanbereich (20) ausgesandeten Laserstrahlen zu erfassen.
Parkassistenzsystem (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserscanner (16) ausgeführt ist, die Umgebungsinformationen umfassend Bilddaten basierend auf den Intensitäten von Reflektionen von in dem Scanbereich (20) ausgesandeten Laserstrahlen bereit zu stellen.
Parkassistenzsystem (12) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserscanner (16) ausgeführt ist, die Umgebungsinformationen mit Abstandsinformationen in dem Scanbereich (20) zu erfassen.
Parkassistenzsystem (12) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserscanner (16) ausgeführt ist, die Umgebungsinformationen als Bilddaten basierend auf den Intensitäten von Reflektionen von in dem Scanbereich (20) ausgesandeten Laserstrahlen zu erfassen, und die Abstandsinformationen einzelnen Bildpunkten der Bilddaten zugeordnet sind.
Parkassistenzsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (18) ausgeführt ist, aus den von der Sensoreinrichtung (14) erfassten Umgebungsinformationen eine einem Parkplatz (22) zugeordnete Berechtigungsmarkierung (30) zu erkennen, und eine Erkennung des Parkplatzes (22) unter zusätzlicher Berücksichtigung der Berechtigungsmarkierung (30) durchzuführen.
Parkassistenzsystem (12) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (18) ausgeführt ist, eine Berechtigungsinformation zu empfangen, und eine Erkennung des Parkplatzes (22) unter zusätzlicher Berücksichtigung der Berechtigungsinformation durchzuführen.
Parkassistenzsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (18) ausgeführt ist, eine Erkennung von einer Belegung des Parkplatzes (22) aus den von der Sensoreinrichtung (14) erfassten Umgebungsinformationen durchzuführen.
Parkassistenzsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (18) ausgeführt ist, eine Erkennung von einer Sperre des Parkplatzes (22) aus den von der Sensoreinrichtung (14) erfassten Umgebungsinformationen durchzuführen.
Parkassistenzsystem (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (18) ausgeführt ist, basierend auf den Umgebungsinformationen eine Fahrzeugsteuerung zum Einparken des Fahrzeugs (10) auf dem Parkplatz (22) durchzuführen.
Fahrzeug (10) mit einem Parkassistenzsystem (12) zur Erkennung eines Parkplatzes (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Erkennung eines Parkplatzes (22), umfassend die Schritte: Erfassen von Umgebungsinformationen in einem Nahbereich des Fahrzeugs (10) mit einer Sensoreinrichtung (14), umfassend das Erfassen der Umgebungsinformationen als Intensitäten von Reflektionen von in einem Scanbereich (20) ausgesandeten Laserstrahlen, und Erkennen eines Parkplatzes (22) aus den von der Sensoreinrichtung (14) erfassten Umgebungsinformationen.
Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens zur Erkennung eines Parkplatzes (22) nach dem vorherigen Anspruch 11 mit einem Parkassistenzsystem (12).