DE102005008876A1 - Parking place`s target position finding method for e.g. passenger car, involves recognizing possible target positions for vehicle, based on correlation between stored image information and present image information in new environment - Google Patents

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Abstract

The method involves acquiring image of an environment with a recognized target position using a camera and storing the image information in the environment. The stored information is compared with a present image information in the environment. The possible target positions for the vehicle are recognized, based on the correlation between the stored image information and a present image information in a new environment.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Auffinden von Zielpositionen, die von einem Fahrzeug in einer Umgebung anzufahren sind nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a method for automatically locating Target positions that drive from a vehicle in an environment are according to the preamble of claim 1.

Der Anmelderin sind Verfahren bekannt zum Finden von Einparkpositionen durch eine Mustererkennung in dem Sinne, dass freie Flächen vermessen werden und dass entschieden wird, ob die erkannten freien Flächen ausreichend groß sind, um einen Einparkvorgang zu realisieren.Of the Applicants are known methods for finding parking positions by a pattern recognition in the sense that free areas are measured and that it is decided whether the recognized free space is sufficient are big, to realize a parking operation.

Aus der DE 102 61 176 A1 ist es bekannt, dass bei einem Parkassistenten eine Anzeige derart realisiert ist, dass in einer Draufsicht die Momentanposition des Fahrzeugs angezeigt wird sowie die nach "Abfahren" einer Trajektorie erreichbare Zielposition. Die Zielposition ist veränderbar durch eine Lenkraddrehung.From the DE 102 61 176 A1 It is known that in a parking assistant a display is realized such that the instantaneous position of the vehicle is displayed in a plan view and the achievable after "traversing" a trajectory target position. The target position is changeable by a steering wheel rotation.

Aus der DE 102 560 021 A1 ist es bekannt, dass bei einem Parkassistenten eine Anzeige derart realisiert ist, dass ein Parkplatzsymbol abhängig von Umgebungsdaten, d.h. in einer erkannten Umgebung, auf einem Bildschirm angezeigt wird. Stellt der Fahrer eine Übereinstimmung fest zwischen einem vorhandenen Parkplatz und einer Darstellung des Parkplatzsymbols, kann ein Parkvorgang eingeleitet werden. Die Überprüfung, ob es sich tatsächlich um einen Parkplatz handelt, wird also dem Fahrzeugführer überlassen.From the DE 102 560 021 A1 It is known that in a parking assistant, a display is realized such that a parking space icon is displayed on a screen depending on environmental data, ie in a detected environment. If the driver determines a match between an existing parking space and a representation of the parking space symbol, a parking operation can be initiated. The check whether it is actually a parking space, so the driver is left.

Aus der JP-A-2002-172989 ist eine Anzeige und Zielführung eines Parkassistenten bekannt, wobei bei schwieriger systembedingter Umgebungserkennung vom Fahrzeugführer mittels Markierungen auf der Anzeige die Parkposition vorgegeben werden kann. Kann also von dem System selbsttätig kein Parkplatz gefunden werden, wird dieser von dem Benutzer auf dem Bildschirm markiert und anschließend angefahren.Out JP-A-2002-172989 is a display and route guidance of a parking assistant known, with difficult systemic environment detection from the driver The parking position is specified by means of markings on the display can be. Can not find a parking space automatically by the system will be marked by the user on the screen and then started.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, das Auffinden einer Zielposition zu verbessern.Of the The present invention is based on the problem of finding to improve a target position.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst, indem das Fahrzeug eine bilderkennende Einrichtung aufweist sowie eine Einrichtung zum Speichern von erkannten Bildinformationen sowie eine Einrichtung zum Vergleich von aktuellen Bildinformationen mit gespeicherten Bildinformationen, wobei bei einer erkannten oder vorgegebenen Zielposition mittels der bilderkennenden Einrichtung die Umgebung erfasst wird, wobei die erkannten Bildinformationen zu dieser Umgebung gespeichert werden, wobei beim künftigen Suchen von Zielpositionen die gespeicherten Bildinformationen mit aktuellen Bildinformationen verglichen werden, um mittels einer Korrelation zwischen den gespeicherten Bildinformationen und den aktuellen Bildinformationen in einer neuen Umgebung mögliche Zielpositionen zu erkennen.These The object is achieved according to the present invention according to claim 1, by the vehicle has a picture-recognizing device and a Device for storing recognized image information as well a device for comparing current image information with stored image information, with a recognized or predetermined target position by means of the picture-recognizing device the environment is captured, with the recognized image information be saved to this environment, with the future Searching for destination locations with the stored image information current image information to be compared by means of a Correlation between the stored image information and the Current image information in a new environment possible target positions to recognize.

Vorteilhaft kann also aus einer erkannten oder einer initial vorgegebenen oder gelernten Zielposition für die Zukunft gelernt werden, indem dort die Umgebung erfasst wird und zum späteren Vergleich gespeichert wird. Ebenso kann eine früher bereits erkannte Zielposition auch gegeben sein, wenn der Fahrzeugführer bei der früheren Anfahrt an eine Zielposition diese manuell vorgegeben hat.Advantageous can therefore be from a recognized or an initial default or learned target position for learning the future by understanding the environment and for later Comparison is saved. Similarly, a previously recognized target position also be given if the driver at the earlier approach to a target position this has manually specified.

Im Zusammenhang mit der Erfindung wird dabei unter einer Zielposition beispielsweise eine Stellposition relativ zu einem Zielobjekt, eine Parkposition oder eine Position relativ zu einer Freifläche bzw. die Freifläche selbst verstanden. Im Sinne der Erfindung werden unter einer bilderkennenden Einrichtung beispielsweise eine 2D-Kamera, 3D-Kamera, Laserscanner oder beliebige andere bildgebende Sensoren verstanden. Neben den damit erfassten Bildinformationen werden im Zusammenhang mit der Erfindung auch geometrische Eigenschaften aus der Fahrzeugumgebung oder von Objekten herangezogen. Die geometrischen Eigenschaften können gleichsam der Bildinformationen in der Form von Daten in einem Speicher hinterlegt sein. Bei den im Zusammenhang mit der Erfindung genannten Fahrzeugen kann es sich beispielsweise um Pkws, Lkws, autonome Transportfahrzeuge (ATF) oder beliebige andere Fahrzeuge handeln.in the In connection with the invention is thereby under a target position For example, a parking position relative to a target object, a Parking position or a position relative to an open space or the open space self-understood. For the purposes of the invention are under a picture-recognizing Device such as a 2D camera, 3D camera, laser scanner or any other imaging sensors understood. In addition to the Image information thus acquired is in the context of the invention also geometric properties from the vehicle environment or from Objects used. The geometric properties can be like the image information stored in the form of data in a memory be. In the vehicles mentioned in connection with the invention For example, they can be cars, trucks, autonomous transport vehicles (ATF) or any other vehicles.

Die Erkennung von Zielpositionen kann beispielsweise auf einer Korrelation basieren. Falls in Umgebungen in denen es schwierig ist Zielpositionen zu erkennen, eine Korrelation zu aufwändig ist oder keine ausreichend genauen Ergebnisse liefert, kann in einer schwierigeren Umgebung eine Zielposition auch auf Grund von früheren Erfahrungswerten erkannt werden.The For example, target position detection may be based on a correlation based. If target locations are too difficult in environments where recognize that a correlation is too costly or not sufficient Accurate results can be found in a more difficult environment a target position also recognized based on previous experience become.

Bei der Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 2 werden bei der Bestimmung der Korrelation die gespeicherten Umgebungsinformationen, insbesondere die Bildinformationen in Ausschnitten mit den aktuellen Bildinformationen verglichen, wobei die einzelnen Bildausschnitte auch unterschiedliche Ausdehnungen der Umgebung um die erkannte Einparkposition betreffen können.at the embodiment of the method according to claim 2 are in the Determining the correlation of the stored environment information, in particular the image information in excerpts with the current image information compared, wherein the individual image sections and different extents may affect the environment around the recognized parking position.

Die Umgebung kann bei dieser Vorgehensweise also segmentiert werden. Um eine Zielposition zu erkennen, ist die nähere Umgebung besonders wichtig. Deshalb ist es beispielsweise möglich, eine Korrelation und damit eine Zielposition bereits dann festzustellen, wenn lediglich in einer näheren Umgebung eine entsprechende Übereinstimmung festzustellen war.The environment may be involved in this procedure So be segmented. In order to recognize a target position, the closer environment is particularly important. For this reason, it is possible, for example, to determine a correlation and thus a target position even if a corresponding match was found only in a closer environment.

Fährt ein Fahrzeug beispielsweise rückwärts in senkrechter Fahrtrichtung auf eine Gebäudewand zu, besteht die eine mögliche Beschreibung der Zielposition darin, dass sich das Fahrzeug dann vor der Wand befindet. Steht das Fahrzeug beispielsweise bei der früher erkannten Zielposition mitten vor der Wand, betrifft die Position in der näheren Umgebung aber eine Situation, bei der das Fahrzeug zwar vor eine Wand vorfahren soll, wobei aber in unmittelbarer Nähe eine Ecke des Gebäudes ist, an der die Wand (so weit für die Bilderfassung sichtbar) dann aufhört, kann dennoch durch eine entsprechende Beschränkung des auszuwertenden Bildbereiches eine Korrelation festgestellt werden, so dass die Zielposition erkannt werden kann. Vor allem werden im Zusammenhang mit der Erfindung jedoch Zielpositionen in ihren geometrischen Beziehungen hinsichtlich erkannter oder wieder erkannter 2D-/3D-Umgebungsmerkmalen präzise ermittelt.Drive in Vehicle, for example, backwards in vertical Direction of travel on a building wall, is the one possible Description of the target position in that the vehicle then located in front of the wall. For example, if the vehicle is at the earlier recognized target position in the middle of the wall, affects the position in the nearer Environment but a situation where the vehicle is facing a Wand should drive, but in the immediate vicinity of a Corner of the building is on the wall (so far for the image capture visible) then stops, can still through a corresponding restriction the correlation of the image area to be evaluated is determined so that the target position can be recognized. Above all, in the In connection with the invention, however, target positions in their geometric Relationships regarding recognized or rediscovered 2D / 3D environment features precise determined.

Die Beschränkung der Bildausschnitte kann bei der Auswertung und der Bestimmung der Korrelation erfolgen. Diese Beschränkung kann aber auch bereits bei der Speicherung der entsprechenden Bilddaten erfolgen, was den weiteren Vorteil hat, dass die zu speichernde Datenmenge klein gehalten werden kann. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn ent sprechend viele Umgebungsbilder von erkannten Zielpositionen gespeichert werden sollen.The restriction The image sections can be used in the evaluation and determination of the Correlation done. But this restriction can already be when storing the corresponding image data, what the Another advantage is that the amount of data to be stored are kept small can. This is particularly important if ent speaking many environmental images are stored by recognized target positions should.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 3 werden die Ausschnitte in der vertikalen Richtung begrenzt und weisen in horizontaler Richtung unterschiedliche Ausdehnungen auf.at the embodiment according to claim 3, the cutouts in the bounded in a vertical direction and pointing in a horizontal direction different expansions.

Die Bestimmung der Zielposition wird wesentlich durch die Umgebung seitlich des Fahrzeugs bestimmt. Durch die Beschränkung in der Höhe wird vorteilhaft wieder die zu verarbeitenden bzw. die zu speichernde Datenmenge verringert. Vorteilhaft kann die Höhe des Bildausschnitts abhängig von der Höhe des Fahrzeugs definiert werden.The Determination of the target position becomes essential by the environment laterally of the vehicle. By limiting in height will be beneficial again the amount of data to be processed or stored reduced. Advantageously, the height of the image section depends on the height of the Be defined vehicle.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 4 werden bei der Korrelation die Kanten und Umrisse der erkannten Objekte berücksichtigt, wobei die Gestaltung von Oberflächen unberücksichtigt bleibt.at the embodiment according to claim 4 in the correlation, the The edges and outlines of the recognized objects are taken into account, with the design of surfaces unconsidered remains.

Vorteilhaft wird dabei berücksichtigt, dass für die Bestimmung einer Zielposition in erster Linie die Hindernisse eine Rolle spielen. Diese Hindernisse werden aber in ihrer Bedeutung für die Anfahrt an eine Zielposition und die Zielposition durch den Umriss definiert und nicht durch die farbliche oder sonstige Gestaltung der Oberfläche beispielsweise mit bestimmten Mustern.Advantageous is considered, that for the Determining a target position primarily the obstacles one Role-play. These obstacles, however, become significant for the Approach to a target position and the target position through the outline defined and not by the color or other design the surface for example, with certain patterns.

Durch diese Beschränkung der Auswertung auf bestimmte Charakteristika in den Bildern wird vorteilhaft erreicht, dass die zu verarbeitende und zu speichernde Datenmenge gering gehalten werden kann. Weiterhin wird erreicht, dass die Korrelation verbessert wird, indem die Faktoren, bei denen eventuell keine Korrelation festgestellt werden kann, die aber für die Bewertung der Zielposition irrelevant sind, bei der Bestimmung der Korrelation ausgeblendet werden. Dies betrifft beispielsweise die farbliche Gestaltungen oder auch Muster von Oberflächen.By this limitation the evaluation of certain characteristics in the pictures becomes achieved advantageous that the processed and stored Data volume can be kept low. Furthermore, it is achieved that the correlation is improved by the factors in which possibly no correlation can be found, but for the rating the target position are irrelevant in determining the correlation be hidden. This concerns, for example, the color designs or patterns of surfaces.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 5 sind bestimmte Bildmuster vorab in Zuordnung zu Zielpositionen speicherbar.at The embodiment according to claim 5, certain image patterns in advance storable in association with target positions.

Dies betrifft beispielsweise bestimmte Schilder und/oder Markierung, wie z.B. Bodenmarkierungen, die auf eine Zielposition hinweisen. Wenn derartige Schilder in einer zu bewertenden Umgebung wieder erkannt werden, kann darauf geschlossen werden, dass dort eine Zielposition vorliegt. Für diese bestimmten Bildmuster wird dann in jedem Fall auch die Oberflächengestaltung mit gespeichert und bewertet. Dies gilt auch dann, wenn – wie im Falle von Anspruch 4 – diese Oberflächen bezogenen Informationen bei den erkannten Zielpositionen im laufenden Betrieb nicht gespeichert bzw. ausgewertet werden.This concerns for example certain signs and / or markings, such as. Ground markings indicating a target position. When such signs again in an environment to be evaluated be recognized, it can be concluded that there is a target position is present. For in any case, these particular image patterns will also be the surface design saved and rated. This also applies if - as in Case of claim 4 - this surfaces related information at the recognized target positions during operation not saved or evaluated.

Es kann sich dabei um allgemeine Hinweisschilder handeln, die im öffentlichen Raum im Zusammenhang mit Abstellplätzen von Kraftfahrzeugen Verwendung finden.It These may be general signs used in public Space related to parking spaces of motor vehicles use Find.

Ebenso kann es sich hier auch um spezielle Schilder bzw. andere Markierungen handeln mit einer bestimmten Gestaltung, die vom Fahrzeugführer mitgeführt werden und die vor der Anfahrt an eine Zielposition platziert werden können. Vorteilhaft ist in diesem Fall das System so ausgelegt, dass diese bestimmten Markierungen nach deren Positionierung erkannt werden können.As well It can also be special signs or other markings act with a specific design, which are carried by the driver and which can be placed before arriving at a destination location. Advantageous In this case, the system is designed to be specific Markings can be detected after their positioning.

Diese Vorgehensweise lässt sich mit einer anderen Vorgehensweise zur automatischen Suche einer Zielposition durch eine Auswertung und Bewertung der Umgebung kombinieren. Der Fahr zeugführer kann dann die automatische Suche unterdrücken bzw. abbrechen und manuell in den entsprechenden Betriebsmodus wechseln. Wenn automatisch keine Zielposition gefunden werden konnte, kann ein Wechsel in den entsprechenden Betriebsmodus erfolgen, in dem dann der Fahrzeugführer vorteilhaft aufgefordert wird, eine entsprechenden Positionierung der wenigstens einen Markierung vorzunehmen oder selbst zu fahren.This procedure can be combined with another procedure for the automatic search of a target position by evaluating and evaluating the environment. The driver can then suppress or abort the automatic search and manually switch to the corresponding operating mode. If no destination position could be found automatically, a change to the corresponding operating mode can take place in which the driver is then advantageously requested to carry out a corresponding positioning of the at least one marking or drive yourself.

Nach der Positionierung der Markierung wird dann diese Position erkannt und ausgewertet. Die Bestimmung einer Zielposition kann beispielsweise derart erfolgen, dass die Zielposition so festgelegt wird, dass die Position der wenigstens einen Markierung die Mitte des Fahrzeugs hinsichtlich dessen Breite am hinteren Ende des Fahrzeugs darstellt.To the positioning of the mark is then detected this position and evaluated. The determination of a target position may be for example such take place that the target position is set so that the position the at least one mark the center of the vehicle in terms whose width represents the rear end of the vehicle.

Dabei kann die wenigstens eine definierte Markierung eine Zuordnung des Fahrzeugs hinsichtlich der Position sowie der Fahrzeuglängsrichtung in der Zielposition ermöglichen.there the at least one defined marking can be assigned to the Vehicle with regard to the position and the vehicle longitudinal direction in the target position.

Die Zielposition wird dem Fahrer interaktiv auf einem Display angezeigt oder durch Marken in der Umgebung als Lernbeispiel vorgegeben. Die dazugehörige Umgebung wird sodann abgespeichert.The Target position is displayed to the driver interactively on a display or by brands in the environment as a learning example. The associated Environment is then saved.

Dazu kann bei Verwendung lediglich einer Markierung diese beispielsweise eine Struktur aufweisen. Dadurch wird es dann möglich, nicht nur die Position der Markierung zu bestimmen sondern auch deren Ausrichtung. Beispielsweise kann die Zielposition dann definiert so festgelegt werden, dass die Fahrzeuglängsrichtung in der Zielposition in Richtung der Struktur der Markierung verläuft oder auch senkrecht zu der Markierung.To For example, if you use only one marker, you can use it have a structure. This will make it possible, not just the position to determine the mark but also their orientation. For example then the target position can then be set defined so that the vehicle longitudinal direction runs in the target position in the direction of the structure of the marker or also perpendicular to the mark.

Bei Verwendung mehrerer Markierungen kann auf Grund der Position dieser Markierungen zueinander die Fahrzeuglängsrichtung in der Zielposition festgelegt werden.at Using multiple markers may be due to the position of this Markings to each other the vehicle longitudinal direction in the target position be determined.

Weiterhin kann die wenigstens eine definierte Markierung an einem Stativ befestigt werden. Es kann sich bei der Markierung aber beispielsweise auch um einen Stab der von einer Person gehalten wird handeln. Hierbei kann der Stab auch mit Reflektoren versehen sein, sodass dieser in Bildszenen besonders leicht zu erkennen ist. Es ist aber auch möglich, Reflektoren an der Kleidung von Personen anzubringen. Die von einer Person damit angezeigten Positionen können sodann in Bildaufnahmen besonders gut erkannt werden.Farther The at least one defined mark can be attached to a tripod become. It may be in the mark but also, for example to act a staff held by a person. in this connection The rod can also be provided with reflectors, so this in picture scenes is particularly easy to recognize. It is also possible, Reflectors to attach to the clothing of persons. The one by one Person displayed positions can then take pictures be recognized very well.

Vorteilhaft wird dadurch erreicht, dass die Anbringung der Markierung weitgehend unabhängig von Eigenschaften oder Befestigungsmöglichkeiten in der Umgebung möglich wird.Advantageous is achieved in that the attachment of the marker largely independent of Properties or mounting options in the environment possible becomes.

Claims (5)

Verfahren zum automatisierten Auffinden von Zielpositionen, die von einem Fahrzeug in einer Umgebung anzufahren sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug eine bilderkennende Einrichtung aufweist sowie eine Einrichtung zum Speichern von erkannten Bildinformationen sowie eine Einrichtung zum Vergleich von aktuellen Bildinformationen mit gespeicherten Bildinformationen, wobei bei einer erkannten oder vorgegebenen Zielposition mittels der bilderkennenden Einrichtung die Umgebung erfasst wird, wobei die erkannten Bildinformationen zu dieser Umgebung gespeichert werden, wobei beim künftigen Suchen von Zielpositionen die gespeicherten Bildinformationen mit aktuellen Bildinformationen verglichen werden, um mittels einer Korrelation zwischen den gespeicherten Bildinformationen und den aktuellen Bildinformationen in einer neuen Umgebung mögliche Zielpositionen zu erkennen.A method for automatically locating target positions to be approached by a vehicle in an environment, characterized in that the vehicle has a picture-recognizing device and a device for storing recognized image information and a device for comparing current image information with stored image information, wherein a detected or predetermined target position by means of the image recognizing device, the environment is detected, wherein the detected image information are stored to this environment, wherein the future search of target positions, the stored image information is compared with current image information, by means of a correlation between the stored image information and the current image information recognize possible target positions in a new environment. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung der Korrelation die gespeicherten Bildinformationen in Ausschnitten mit den aktuellen Bildinformationen verglichen werden, wobei die einzelnen Bildausschnitte unterschiedliche Ausdehnungen der Umgebung um die erkannte Zielposition betreffen.Method according to claim 1, characterized in that in determining the correlation, the stored image information be compared in sections with the current image information, wherein the individual image sections have different dimensions the environment around the detected target position. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschnitte in der vertikalen Richtung begrenzt werden und in seitlicher Richtung unterschiedliche Ausdehnungen aufweisen.Method according to claim 2, characterized in that that the cutouts are bounded in the vertical direction and have different extensions in the lateral direction. Verfahren nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Korrelation die Kanten und Umrisse der erkannten Objekte berücksichtigt werden und die Gestaltung von Oberflächen unberücksichtigt bleibt.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that in the correlation the edges and outlines taken into account the recognized objects and the design of surfaces is disregarded. Verfahren nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bestimmte Bildmuster vorab in Zuordnung zu Zielpositionen speicherbar sind.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that certain image patterns in advance in association with Target positions are storable.
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