WO2009046888A1 - Verfahren und anordnung zur steuerung eines parkassistenzsystems für fahrzeuge in begrenzten parkräumen - Google Patents

Verfahren und anordnung zur steuerung eines parkassistenzsystems für fahrzeuge in begrenzten parkräumen Download PDF

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Heinrich Gotzig
Thomas Schuler
Joachim Mathes
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/10—Automatic or semi-automatic parking aid systems

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for controlling a parking assistance system for vehicles in limited parking spaces, wherein the existing in the vehicle environment detection sensor system is used, according to the preamble of the independent claims.
  • DE 60 2004 002 224 T2 discloses a parking assistance device for parking vehicles in which information data about obstacles or parking area boundaries are determined by means of a camera in the rear part of the vehicle. On an advertisement in the vehicle, an image of the surroundings behind the vehicle is overlaid with a parking space frame determined by an image evaluation. A control of the vehicle is carried out via an electronic parking assistance control unit with a control of the steering acceleration and braking operations.
  • Corresponding control signals for the parking assistance system are then forwarded to a steering assistance and / or automatic speed control in the vehicle after the evaluation has been carried out. Furthermore, in the prior art also display means for the driver of the vehicle or also input means for a possibly necessary intervention of the driver in the course of the parking or parking operation are used.
  • the invention is based on a method and an arrangement for controlling a parking assistance system for vehicles, in which the existing in the vehicle environment detection sensor including a camera and image processing for quick and easy environment detection is to be used.
  • the invention is advantageously for controlling a such parking assistance system with a surroundings detection sensor system identified and measured a parking space.
  • a camera and an image processing unit markings on the roadway and / or in the area of a parking area for the vehicles are recorded and analyzed and with an evaluation unit, the sensor data of the surroundings identification sensor system, which relate to the distances to the obstacles in the area of the parking space, become the image data of the image processing unit with respect to the analyzed markings used to control the parking assistance system.
  • the method according to the invention is preferably carried out using a surroundings detection sensor system with a method known per se based on ultrasonic reflections.
  • the information obtained in addition from the image data of the camera with respect to the markings can be displayed in a simple manner in an image of the camera image display in the vehicle.
  • image data of a linear continuous or interrupted marking for limiting the parking space can advantageously be evaluated with the image processing unit, with line-like brightness and / or contrast differences in the acquired pixels being analyzed with a corresponding algorithm.
  • Camera be arranged and then in an evaluation and control electronics, the sensor data of the environment detection sensor, the image data of the image processing unit and other sensor and control data are processed together.
  • parking spaces can be parked from a parallel starting position in the front and / or rear part of a vehicle, an ultrasonic sensor and an electronic camera are arranged.
  • an improved parking strategy can thus be realized in a simple manner, in which both the obstacle detection, for example, which parking spaces are blocked and which, as well as the marks in terms of reaching the desired position, in particular in which angular orientation and with which distance to obstacles the vehicle are standing, can be considered.
  • the line recognition of the markings can be carried out to improve with a variety of cameras behind, from and in the side area, with a corresponding algorithm in the image analysis also objects can be analyzed and included.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a vehicle in front of a parking space for transverse parking
  • FIG. 2 shows a schematic view of a vehicle before entering the parking space
  • Figure 3 is a schematic view of a vehicle during the entry into the parking space
  • FIG. 4 shows a flowchart for explaining the embodiment of the method according to the invention for controlling a parking assistance system for vehicles.
  • FIG. 1 shows a vehicle 1 which is to be parked in a parking space 2.
  • detector arrangements constructed with corresponding sensors are mounted on the vehicle 1, for example with ultrasound transmitters and receivers. With these detector arrangements front and / or rear or even laterally distance values can be detected to the obstacles in the parking or parking process.
  • FIG. 1 shows how the vehicle 1 passes the parking space 2 in accordance with arrow 3 and thereby carries out a measurement of the parking space 2 and the obstacles, in this case further vehicles 4 and 5, with the previously described detector arrangements, as is shown in method step 20 in FIG of FIG. 4 is interpreted. These signals of the detector arrangements are processed in an evaluation 21.
  • FIG. 2 shows how the vehicle 1 performs a transverse movement according to arrow 6 and thereby detects the area 8 including detection of markings 9 and 10 of the parking space 2 by means of a camera 7 in the rear part of the vehicle 1 prior to reverse parking is performed according to a method step 22 of Figure 4 in addition to the method step 20 and is also processed in the evaluation 21. It can thus be very accurately determined by the inclusion of the markers 9 and 10, the target position of the vehicle 1 in the parking space 2 after parking and optionally displayed in a display device in the vehicle 1.
  • FIG. 3 how the parking procedure of the vehicle 1 takes place backwards in accordance with arrow 11, controlled by the signals of the evaluation 21.
  • This is represented symbolically by method step 23 (control) in FIG.
  • a fine adjustment according to a method step 24 by lateral cameras 12 and 13 with detection areas 14 and 15 can also additionally take place, which allow a particularly accurate detection of the lateral area of the vehicle 1 during the parking process.

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung eines Parkassistenzsystems für Fahrzeuge (1 ) mit folgenden Verfahrensschritten vorgeschlagen. Es wird mit einer Umfelderkennungssensorik ein Parkraum (2) identifiziert und vermessen, mit einer Kamera (7; 12, 13) und einer Bildverarbeitungseinheit werden Markierungen (9, 10) im Bereich des Parkraums (2) für das Fahrzeug (1 ) erfasst und analysiert und mit einer Auswertung (21) werden die Sensordaten der Umfelderkennungssensorik, die die Abstände zu den Hindernissen (4,5) im Bereich des Parkraums (2) betreffen und die Bilddaten der Bildverarbeitungseinheit bezüglich der analysierten Markierungen (9, 10) zu einer Steuerung (23) des Parkassistenzsystems herangezogen.

Description

Beschreibung
Verfahren und Anordnung zur Steuerung eines Parkassistenzsystems für Fahrzeuge in begrenzten Parkräumen
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung eines Parkassistenzsystems für Fahrzeuge in begrenzten Parkräumen, wobei die im Fahrzeug vorhandene Umfelderkennungssensorik herangezogen wird, nach der Gattung der nebengeordneten Ansprüche.
Es ist beispielsweise aus der DE 60 2004 002 224 T2 eine Einparkhilfseinrich- tung zum Parken von Fahrzeugen bekannt, bei der Informationsdaten über Hin- demisse oder Abstellflächenbegrenzungen mittels einer Kamera im hinteren Teil des Fahrzeugs ermittelt werden. Auf einer Anzeige im Fahrzeug wird dazu einem Bild der Umgebung hinter dem Fahrzeug ein über eine Bildauswertung ermittelter Parkraumrahmen überlagert. Eine Steuerung des Fahrzeugs wird über eine elektronische Parkassistenzsteuereinheit mit einer Steuerung der Lenk- Beschleunigungs- und Bremsvorgänge durchgeführt.
Es ist weiterhin beispielsweise aus der DE 10 2005 028 956 A1 ein Hilfssystem zum Parken von Fahrzeugen bekannt, bei dem Informationsdaten über Hindernisse oder Abstellflächenbegrenzungen mit Ultraschallsensoren an dem zu parkenden oder abzustellenden Fahrzeug gewonnen werden. Zur Gewinnung der notwendigen Informationen werden beim Stand der Technik somit Abstandsdaten zu Hindernissen im Umgebungsbereich des Fahrzeugs, Geschwindigkeitsdaten, z.B. aus dem Antriebssystem oder aus entsprechenden Sensoren am Fahrzeug, Lenkwinkel- und Getriebestellungen ebenfalls aus ei- ner entsprechend in den meisten Fahrzeugen üblicherweise auch für andere Steuerungsvorgänge eingesetzten Sensorik und auch Bilddaten aus den Umgebungsbereich aufnehmenden Kameras ausgewertet.
Entsprechende Steuersignale für das Hilfssystem zum Parken werden dann nach der erfolgten Auswertung an eine Lenkunterstützungs- und/oder Ge- schwindigkeitsautomatik im Fahrzeug weitergeleitet. Ferner werden beim Stand der Technik auch Anzeigemittel für den Fahrer des Fahrzeugs oder auch Eingabemittel für einen eventuell notwendigen Eingriff des Fahrers in den Ablauf des Park- oder Abstellvorgangs eingesetzt.
Für sich gesehen ist ferner aus der DE 10 2005 044 981 A1 bekannt, dass für die Assistenz eines Fahrers eines Kraftfahrzeuges im Fahrbetrieb eine Erkennung von Fahrspurmarkierungen mit einer Bildaufnahmeeinheit durchgeführt wird. Die aufgenommenen Bilddaten einer Kamera werden hierzu hinsichtlich der Helligkeitsunterschiede und Kontraste in bestimmten Bildbereichen analysiert und dadurch können Kanten und Linien extrahiert werden. Diese Bilddaten können dann mit hoher Wahrscheinlichkeit durchgehenden oder periodisch unterbrochenen Fahrbahnmarkierungen zugeordnet werden, so dass insbesondere die Spurhaltung des Fahrzeuges im Fahrweg mit elektronischen Hilfsmitteln unterstützt oder eine entsprechende Anzeige vorgenommen werden kann.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung geht von einem Verfahren und einer Anordnung zur Steuerung eines Parkassistenzsystems für Fahrzeuge aus, bei dem die im Fahrzeug vorhandene Umfelderkennungssensorik einschließlich einer Kamera und einer Bildverarbeitung zur schnellen und einfachen Umfelderkennung herangezogen werden soll. Erfindungsgemäß wird in vorteilhafter Weise zur Steuerung eines solchen Parkassistenzsystems mit einer Umfelderkennungssensorik ein Parkraum identifiziert und vermessen. Mit einer Kamera und einer Bildverarbeitungseinheit werden Markierungen auf der Fahrbahn und/oder im Bereich einer Abstellfläche für die Fahrzeuge erfasst und analysiert und mit einer Auswerte- einheit werden die Sensordaten der Umfelderkennungssensorik, die die Abstände zu den Hindernissen im Bereich des Parkraums betreffen und es werden die Bilddaten der Bildverarbeitungseinheit bezüglich der analysierten Markierungen zu einer Steuerung des Parkassistenzsystems herangezogen.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einer Umfelderkennungs- sensorik mit einem an sich bekannten auf Ultraschallreflexionen basierenden Verfahren durchgeführt. Die zusätzlich aus den Bilddaten der Kamera gewonnenen Informationen bezüglich der Markierungen können dabei auf einfache Weise in eine das Kamerabild abbildende Anzeige im Fahrzeug eingeblendet werden.
Mit der Bildverarbeitungseinheit können zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere Bilddaten einer linienhaften durchgehenden oder unterbrochenen Markierung zur Begrenzung des Parkraums vorteilhaft ausgewertet werden, wobei mit einem entsprechenden Algorithmus linienhafte Helligkeits- und/oder Kontrastunterschiede in den erfassten Bildpunkten analy- siert werden.
Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens kann beispielsweise insbesondere zur Parkassistenz beim Querparken, zum Beispiel beim Rückwärtseinparken in nebeneinander liegenden Parkräumen, zumindest im hinteren, beim Vorwärtseinparken im vor- deren Teil eines Fahrzeugs eine Ultraschallsensorik und eine elektronische
Kamera angeordnet sein und dann in einer Auswerte- und Steuerungselektronik die Sensordaten der Umfelderkennungssensorik, der Bilddaten der Bildverarbeitungseinheit und weitere Sensor- und Steuerungsdaten gemeinsam verarbeitet werden.
Beim Einparken in im Fahrbahnverlauf hintereinander liegenden Parkräumen können zum Einparken aus einer parallelen Ausgangsposition im vorderen und/oder hinteren Teil eines Fahrzeugs eine Ultraschallsensorik und eine elektronische Kamera angeordnet werden.
Mit der Erfindung kann somit auf einfache Weise eine Begrenzung eines Parkraums erkannt und in die Auswertung mit einbezogen werden. Davon ausge- hend kann dann eine Bahnplanung für ein geführtes oder automatisiertes Ein- parken des Fahrzeuges in Längs- oder Querlücken eines Parkplatzes erfolgen, wobei mit der Auswertung der Markierungen auch eine Erkennung von Sperrflächen, Radwegen, Einfahrten oder ähnlichem möglich ist.
Es ist heute üblich, dass Parkräume durch Markierungen auf dem Boden ge- kennzeichnet und somit begrenzt sind, so dass diese Markierungen zusätzlich zu der in der Regel vorhanden Umfelderkennungssensorik, zum Beispiel mit Ultraschall, herangezogen werden können. Diese Umfelderkennungssensorik wir heute üblicherweise dazu herangezogen, um Objekte, die einen Parkraum blockieren zu erkennen. Mit der erfindungsgemäßen Auswertung eines Kame- rabildes einer elektronischen Kamera, die eventuell auch schon für andere Anwendungen im Fahrzeug angebracht worden ist, kann nun eine einfache Hinzuziehung der Markierungen des Parkraums vorgenommen werden, um eine entsprechende Ausrichtung und Bahnsteuerung des Fahrzeuges vorzunehmen.
Mit der Erfindung kann somit eine verbesserte Einparkstrategie auf einfache Weise realisiert werden, bei der sowohl die Hinderniserkennung, zum Beispiel welche Parkräume blockiert sind und wodurch, als auch die Markierungen hinsichtlich des Erreichens der Sollposition, insbesondere in welcher Winkelausrichtung und mit welchem Abstand zu Hindernissen soll das Fahrzeug stehen, berücksichtigt werden können. Die Linienerkennung der Markierungen kann zur Verbesserung auch mit einer Vielzahl von Kameras hinten, vom und im Seitenbereich durchgeführt werden, wobei mit einem entsprechenden Algorithmus in der Bildauswertung auch Objekte analysiert und mit einbezogen werden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs vor einem Parkraum zum Quereinparken,
Figur 2 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs vor dem Einfahren in den Parkraum,
Figur 3 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs während des Einfahrens in den Parkraum und
Figur 4 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Ausführung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung eines Parkassistenzsystems für Fahrzeuge.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Aus Figur 1 ist ein Fahrzeug 1 zu entnehmen, das in einem Parkraum 2 abge- stellt werden soll. Aus dem eingangs erwähnten Stand der Technik DE 10 2005 028 956 A1 ist hierzu bekannt, dass mit entsprechenden Sensoren aufgebaute Detektoranordnungen am Fahrzeug 1 , beispielsweise mit Ultraschallsendern und -empfängern, angebracht ist. Mit diesen Detektoranordnungen vorn und/oder hinten oder auch seitlich können Abstandswerte zu den Hindernissen bei dem Park- oder Abstellvorgang erfasst werden.
Zur Erläuterung des Einparkvorganges nach der Figur 1 und im Folgenden nach Figur 2 und 3 ist in Figur 4 ein Ablaufdiagramm dargestellt, das den Ablauf der Verfahrensschritte zeigt.
In der Figur 1 ist gezeigt, wie das Fahrzeug 1 gemäß Pfeil 3 am Parkraum 2 vorbeifährt und dabei mit den zuvor beschriebenen Detektoranordnungen eine Vermessung des Parkraumes 2 und der Hindernisse, hier weitere Fahrzeuge 4 und 5, durchführt, wie es anhand des Verfahrensschrittes 20 in der Figur 4 an- gedeutet ist. Diese Signale der Detektoranordnungen werden in einer Auswertung 21 verarbeitet.
In der Figur 2 ist gezeigt, wie das Fahrzeug 1 gemäß Pfeil 6 eine Querbewegung durchführt und dabei mittels einer Kamera 7 im hinteren Teil des Fahr- zeugs 1 vor dem Rückwärtseinparken eine Erfassung des Bereichs 8 einschließlich einer Erfassung von Markierungen 9 und 10 des Parkraumes 2 entsprechend eines Verfahrensschrittes 22 nach der Figur 4 zusätzlich zu dem Verfahrensschritt 20 durchgeführt wird und in der Auswertung 21 ebenfalls verarbeitet wird. Es kann hiermit somit über die Einbeziehung der Markierungen 9 und 10 die Sollposition des Fahrzeugs 1 im Parkraum 2 nach dem Einparken sehr genau bestimmt und gegebenenfalls in einer Anzeigevorrichtung im Fahrzeug 1 angezeigt werden.
Aus der Figur 3 ist nun zu entnehmen, wie der Einparkvorgang des Fahrzeugs 1 rückwärts gemäß Pfeil 11 , gesteuert durch die Signale der Auswertung 21 , erfolgt. Dies ist mit dem Verfahrensschritt 23 (Steuerung) in der Figur 4 symbolisch dargestellt. Hierbei kann auch noch zusätzlich ein Feinabgleich gemäß eines Verfahrensschrittes 24 durch seitliche Kameras 12 und 13 mit Erfassungsbereichen 14 und 15 (Figur 3) erfolgen, die eine besonders genaue Erfassung des seitlichen Bereichs des Fahrzeugs 1 während des Einparkvor- gangs ermöglichen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Steuerung eines Parkassistenzsystems für Fahrzeuge (1 ) mit folgenden Verfahrensschritten,
- mit einer Umfelderkennungssensorik wird ein Parkraum (2) identifiziert und vermessen,
- mit einer Kamera (7;12,13) und einer Bildverarbeitungseinheit werden Markierungen (9,10) im Bereich des Parkraums (2) für das
Fahrzeug (1 ) erfasst und analysiert und
- mit einer Auswertung (21 ) werden die Sensordaten der Umfelderkennungssensorik, die die Abstände zu den Hindernissen (4,5) im Bereich des Parkraums (2) betreffen und die Bilddaten der BiId- Verarbeitungseinheit bezüglich der analysierten Markierungen
(9,10) zu einer Steuerung (23) des Parkassistenzsystems herangezogen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umfelderkennungssensorik mit einem auf Ultraschall basierenden Verfahren arbeitet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen (9,10) in eine das Kamerabild abbildende Anzeige im Fahrzeug (1 ) eingeblendet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass mit der Bildverarbeitungseinheit Bilddaten einer Ii- nienhaften durchgehenden oder unterbrochenen Markierung (9,10) ausgewertet werden, wobei mit einem entsprechenden Algorithmus linien- hafte Helligkeits- und/oder Kontrastunterschiede in den erfassten Bildpunkten analysiert werden.
5. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere zur Parkassistenz beim Rückwärtseinparken zumindest im hinteren Teil des Fahrzeugs (1 ) eine elektronische Kamera (7) angeordnet ist und dass in einer Auswerte- und Steuerungselektronik zur Auswertung (21 ) die Sensordaten der Umfelderkennungssensorik, der Bilddaten der Kamera (7) oder der Bildverarbeitungseinheit und weitere Sensor- und Steuerungsdaten gemeinsam verarbeitbar sind.
6. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprü- che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere zur Parkassistenz beim Vorwärtseinparken zumindest im vorderen Teil des Fahrzeugs (1 ) eine elektronische Kamera (7) angeordnet ist und dass in einer Auswerte- und Steuerungselektronik zur Auswertung (21 ) die Sensordaten der Umfelderkennungssensorik, der Bilddaten der Kamera (7) oder der Bildverarbeitungseinheit und weitere Sensor- und Steuerungsdaten gemeinsam verarbeitbar sind.
7. Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere zur Parkassistenz beim parallelen Einparken im vorderen und/oder hinteren Teil des Fahrzeugs (1 ) eine elektronische Kamera (7) angeordnet ist und dass in einer Auswerte- und Steuerungselektronik zur Auswertung (21 ) die Sensordaten der Umfelderkennungssensorik, der Bilddaten der Kamera (7) oder der Bildverarbeitungseinheit und weitere Sensor- und Steuerungsdaten gemeinsam verarbeitbar sind.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Seitenbereich des Fahrzeugs (1 ) zusätzliche elektronische Kameras (12, 13) zur Auswertung (21 ) angeordnet sind.
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