DE10015897A1 - Einparkhilfegerät - Google Patents
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Abstract
Damit selbst ein Anfänger auf angenehme Weise ein Fahrzeug einparken kann und ein Einparkvorgang geeignet unterstützt wird, schafft die Erfindung ein Einparkhilfegerät 1 zum Aufnehmen eines Bildes einer rückwärtigen Seite eines Fahrzeugs durch eine Kamera 17 beim Einparken des Fahrzeugs, zum Anzeigen eines Bildes von der Kamera an einer Anzeigeeinrichtung 13, die innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist, als ein rückwärtiges Bild und zum Anzeigen einer voraussichtlichen Bewegungsbahn 20, die sich in Übereinstimmung mit einem Zustand eines Lenkradwinkels ändert, um das rückwärtige Bild zu überlagern, wobei ein Längslinienparkschalter 4b vorgesehen ist, der anweist, das Fahrzeug entlang einer Längslinie einzuparken, und wenn der Längslinieneinparkvorgang angewiesen ist, wird die voraussichtliche Bewegungsbahn 20a mit einem Einlenkpunkt in Überstimmung mit dem Lenkradwinkel angezeigt.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Einparkhilfegerät
für die Hilfe beim Einparken eines Fahrzeugs, insbesondere auf
ein Einparkhilfegerät zum Abtasten eines rückwärtigen Bildes
durch eine Kamera, Anzeigen des rückwärtigen Bildes auf einer
Anzeigeeinrichtung (Monitoranzeige) in dem Fahrzeug und
Unterstützen eines Fahrers bei dem Einparkvorgang.
Herkömmlich ist ein Verfahren zum Unterstützen eines Anfängers
bekannt, der nicht mit dem Einparken vertraut ist, wie
beispielsweise das Einparken eines Fahrzeugs in der
Längsrichtung Seite an Seite in einer Reihe oder Einparken eines
Fahrzeugs rückwärts in einen Parkplatz bei einem Einparkvorgang.
Beispielsweise gemäß der Japanischen Patentoffenlegungsschrift
17 328/1995 ist eine CCD-Kamera oder ein Abstandssensor zum
Messen eines Abstands an einer Umgebung einer Fahrzeugkarosserie
vorgesehen, wobei die Umstände in der Umgebung eines Fahrzeugs
gesucht und erfasst werden und ein Umgebungsbild in der Umgebung
des Fahrzeugs perspektivisch auf einer Anzeigeeinrichtung
angezeigt wird, die in dem Fahrgastraum des Fahrzeugs vorgesehen
ist, um dadurch einem Fahrer die Umgebungssituation zu liefern.
Des Weiteren ist gemäß der Japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr. 201 082/1984 ein Verfahren bekannt, bei dem ein Längswinkel
durch einen Lenkungssensor erfasst wird und ein
Lenkradbetätigungswinkel durch eine vereinfachte
Anzeigeeinrichtung berechnet wird und abgegeben wird. Des
Weiteren ist gemäß der Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
2 357/1996 ein Verfahren bekannt, bei dem ein Abstand zwischen
einem Fahrzeug und einem Hindernis (insbesondere einer
Fahrzeugparkumgebung eines Parkplatzes, in den der Fahrer das
fahrende Fahrzeug einparken möchte) durch einen Abstandsmess-
Sensor zum Erfassen eines Objekts gemessen wird, der an der
Rückseite des Fahrzeugs vorgesehen ist, eine Position zum Beginn
des Drehens des Lenkrads um einen maximalen Lenkwinkel in
Übereinstimmung mit dem Abstand erfasst wird und die
Raddrehstartposition dem Fahrer mitgeteilt wird.
Gemäß den beschriebenen herkömmlichen Verfahren wird als eine
Voraussetzung eine Umgebung eines Fahrzeugs unter Verwendung
verschiedener Sensortechnologien erfasst und ein System zum
Verarbeiten wird kompliziert. Des Weiteren ist es gemäß dem
Verfahren zum Messen des Abstandes zu einem Hindernis in einer
Umgebung durch einen Abstandsmess-Sensor und Mitteilen des
Abstandes an den Fahrer schwierig, mit einem Fall, bei dem kein
Fahrzeug in der Umgebung eines Parkplatzes parkt, oder mit einem
Fall des plötzlichen Eilens einer Person oder eines Objekts
umzugehen, und dem gemäß wird der Parkvorgang nicht geeignet
unterstützt.
Um derartige Probleme zu lösen, haben die Erfinder übrigens in
der Japanischen Patentoffenlegungsschrift 334 470/1999 ein
Einparkhilfegerät vorgeschlagen, dass die Aufgabe hat, den
Parkvorgang durch ein vereinfachtes Verfahren zu unterstützen
und nützliche Informationen an einen Fahrer bei einem
Parkvorgang geeignet zu liefern. Gemäß dem Gerät wird eine
rückwärtige Seite eines Fahrzeugs (fahrendes Fahrzeug) durch
eine Kamera erfasst, die an der rückwärtigen Seite des Fahrzeugs
installiert ist, und ein Bild, das durch die Kamera abgetastet
wird, wird an einer Anzeigeeinrichtung in dem Fahrzeug als ein
rückwärtiges Bild angezeigt, und bei dem Lenkvorgang wird eine
voraussichtliche Bewegungsbahn des Fahrzeugs angezeigt, die sich
in Abhängigkeit von einem Lenkradwinkel des Fahrzeugs (ein
Betätigungslenkwinkel oder ein Istlenkwinkel) ändert, um sich
mit dem rückwärtigen Bild zu überschneiden, um dadurch den
Fahrer bei dem Parkvorgang unter einem rechten Winkel zu
unterstützen.
Gemäß einem derartigen Gerät zum Anzeigen einer
voraussichtlichen Bewegungsbahn zum Überschneiden des
rückwärtigen Bildes wird beim Rückwärtseinparken eines Fahrzeugs
ein Vorteil dahingehend erreicht, dass es in der Lage ist, den
Fahrer mit nützlicher Information über die Umgebung zu
versorgen, wenn das Gerät tatsächlich verwendet wird, wobei
jedoch insbesondere bei dem Einparken entlang einer Längslinie
das Lenkrad in der Mitte des Vorgangs zurückgedreht werden muss.
Es ist schwierig, die Zeitabstimmung zu ermitteln, mit welchem
Betrag das Lenkrad gedreht werden muss und danach zurückgedreht
werden muss oder dergleichen, und insbesondere ist die
Zeitabstimmung für einen Anfänger mit einer kurzen Fahrpraxis
schwierig und es ist eine ausreichende Fahrfertigkeit notwendig.
Die Erfindung wurde übrigens angesichts der vorstehend
beschriebenen Probleme ausgeführt und das technische Problem der
Erfindung besteht in der Schaffung eines Einparkhilfegeräts, das
in der Lage ist, den Vorgang des Einparkens auf angenehme Weise
selbst durch einen Anfänger auszuführen und geeignet den Fahrer
bei dem Parkvorgang zu unterstützen.
Um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, wird gemäß
einem Gesichtspunkt der Erfindung ein Einparkhilfegerät
geschaffen zum Aufnehmen eines Bildes einer rückwärtigen Seite
eines Fahrzeugs durch eine Kamera bei einem Einparkvorgang, zum
Anzeigen eines Bildes von der Kamera auf einer
Anzeigeeinrichtung, die innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist,
als ein rückwärtiges Bild, und zum Anzeigen einer
voraussichtlichen Bewegungsbahn, die sich in Übereinstimmung mit
einem Zustand eines Lenkradwinkels ändert, um sich mit dem
rückwärtigen Bild zu überschneiden, wobei das Einparkhilfegerät
folgendes aufweist:
eine Einparkanweiseeinrichtung zum Anweisen des Parkens des Fahrzeugs entlang einer Längslinie und eine Anzeigeeinrichtung für eine voraussichtliche Bewegungsbahn zum Anzeigen der voraussichtlichen Bewegungsbahn mit einem Einlenkpunkt in Übereinstimmung mit dem Lenkradwinkel, wenn das Fahrzeug zum Einparken entlang der Längslinie durch die Einparkanweiseeinrichtung angewiesen wird.
eine Einparkanweiseeinrichtung zum Anweisen des Parkens des Fahrzeugs entlang einer Längslinie und eine Anzeigeeinrichtung für eine voraussichtliche Bewegungsbahn zum Anzeigen der voraussichtlichen Bewegungsbahn mit einem Einlenkpunkt in Übereinstimmung mit dem Lenkradwinkel, wenn das Fahrzeug zum Einparken entlang der Längslinie durch die Einparkanweiseeinrichtung angewiesen wird.
Wenn das Fahrzeug demgemäß zum Einparken entlang der Längslinie
durch die Einparkanweiseeinrichtung angewiesen wird, wird die
voraussichtliche Bewegungsbahn mit dem Einlenkpunkt in
Übereinstimmung mit dem Lenkradwinkel angezeigt und demgemäß
kann der Fahrer beim Einparken des Fahrzeugs entlang der
vertikalen Linie wissen, während er bei einer Anfangsposition
bleibt, ob das Fahrzeug entlang der horizontalen Linie in einem
Parkplatz auf der rückwärtigen Seite eingeparkt werden kann,
wobei dies auf der Grundlage einer voraussichtlichen
Bewegungsbahn mit dem Einlenkpunkt (beispielsweise im
wesentlichen eine F-Form bildend) geschieht. Dabei ist ein zum
Einparken des Fahrzeugs entlang der Längslinie notwendiger
Lenkbetrag im Anfangsstadium des Einparkvorgangs bekannt und
deshalb kann selbst ein Anfänger auf angenehme Weise das
Fahrzeug einparken.
Gemäß der voraussichtlichen Bewegungsbahn kann, wenn der
Längslinieneinparkvorgang des Fahrzeugs innerhalb einem
vorgegebenen Bereichs (L in Fig. 15) angezeigt wird, wodurch das
Fahrzeug entlang der Längslinie in Übereinstimmung mit den
Eigenschaften des Fahrzeugs eingeparkt werden kann, und eine
Markierung (20b) in der Nähe einer rückwärtigen Seite der
voraussichtlichen Bewegungsbahn (20a) angezeigt wird, der
Vorgang und die Ermittlung durch einen Anzeigeabschnitt der
angezeigten Markierung auf der Grundlage der Markierung geeignet
ausgeführt werden.
Wenn des Weiteren eine Rückwärtszustandserfassungseinrichtung
zum Erfassen eines Rückwärtszustands des Fahrzeugs und eine
Rückdrehpunktermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines
Rückdrehpunkt beim Einparken des Fahrzeugs entlang der
Längslinie durch die Eigenschaften des Fahrzeugs vorgesehen ist,
wenn das Fahrzeug die Rückwärtsfahrt beginnt und bevor das
Fahrzeug den Rückdrehpunkt erreicht, wird des Weiteren die
voraussichtliche Bewegungsbahn geschaltet, und durch die
voraussichtliche Bewegungsbahn bei und nach dem Rückdrehpunkt in
Übereinstimmung mit dem Lenkradwinkel angezeigt, wobei ein
Rückwärtszustand erfasst werden kann und ein Betriebszustand bis
zu dem Rückdrehpunkt in Übereinstimmung mit einem tatsächlichen
rückwärtigen Bild durch die Position der Markierung geeignet
bekannt sein kann. Das heißt, dass eine Zeitabstimmung, um
welchen Betrag ein Lenkrad zu drehen ist und danach zurück zu
drehen ist, leicht auf einem Bildschirm zu ermitteln ist, auf
dem die rückwärtige Seite durch die Markierung angezeigt wird.
Wenn des Weiteren eine Position der Markierung parallel zu einer
Straßenseite oder einem Randstein wird oder wenn ein
Endabschnitt der voraussichtlichen Bewegungsbahn parallel zu
einem Fahrzeugparkvorgang an einer rückwärtigen Seite einer
Stelle des Einparkens des Fahrzeugs entlang der vertikalen Linie
wird, wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug den
Rückdrehpunkt erreicht hat und die Anzeige der voraussichtlichen
Bewegungsbahn wird geschaltet, nachdem das Fahrzeug den
Drehpunkt passiert hat, wobei die voraussichtliche Bewegungsbahn
in Übereinstimmung mit dem Lenkradwinkel in Übereinstimmung
eines rückwärtigen Fahrzeugs beim Einparken angezeigt wird oder
der Lenkradwinkel auf einer geraden Linie angezeigt wird, um
einen neutralen Zustand anzuzeigen, oder der Anzeigeschirm wird
abgegrenzt, um dadurch die Anzeigeart zu ändern, und ein
Betriebszustand kann von dem Fahrer leicht verstanden werden.
Fig. 1 zeigt eine Systemaufbauabbildung eines Einparkhilfegeräts
gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Montageansicht, bei der das Einparkhilfegerät
gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung an einem Fahrzeug
montiert ist;
Fig. 3a und 3b zeigen einen Lenkungssensor gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Fig. 3a eine Draufsicht
des Lenkungssensors zeigt, wenn der Lenkungssensor an einer
Lenksäule angebracht ist, und Fig. 3b eine perspektivische
Ansicht einer Skizze einer Schlitzplatte und einer
Fotounterbrechungseinrichtung des Lenkungssensors zeigt;
Fig. 4 zeigt Ablaufdiagramme von Ausgängen bei der Phase A und
Phase B des in Fig. 3a und 3b gezeigten Lenkungssensors;
Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm der Abläufe eines Reglers gemäß
dem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Signalverarbeitung des
Lenkungssensors des Reglers gemäß dem Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
Fig. 7 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Neutralpunktverarbeitung
des Lenkungssensors des Reglers gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
Fig. 8 zeigt eine erläuternde Ansicht, die beim Berechnen einer
voraussichtlichen Bewegungsbahn gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird;
Fig. 9a, 9b und 9c zeigen Ansichten von Anzeigebeispielen der
voraussichtlichen Bewegungsbahn gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei Fig. 9a eine Ansicht einer Anzeige der
voraussichtlichen Wagenspur zeigt, Fig. 9b eine Ansicht einer
Anzeige eines Fahrbereichsbandes mit einer Breite eines
Fahrzeugs zeigt und Fig. 9c eine Ansicht einer Anzeige einer
leiterartigen Form zeigt;
Fig. 10 zeigt Grafikanzeigekoordinaten einer Kamera und eine
Anzeige gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 11 zeigt eine Ansicht eines Montagezustandes, bei dem eine
Kamera des Einparkhilfegeräts an dem Fahrzeug gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Erfindung montiert ist;
Fig. 12 zeigt eine erläuternde Ansicht eines Verfahrens zum
Umwandeln von Koordinaten des Einparkhilfegeräts gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 13a, 13b, 13c, 13d und 13e zeigen Beispiele eines
Anzeigeschirms auf einer Anzeige gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
Fig. 14 zeigt eine erläuternde Ansicht des Einparkvorgangs
entlang einer Längslinie;
Fig. 15 zeigt eine erläuternde Ansicht, die beim Berechnen einer
voraussichtlichen Bewegungsbahn gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird;
Fig. 16a, 16b und 16c zeigen Ansichten von Änderungen der
voraussichtlichen Bewegungsbahn beim Einparken entlang einer
Längslinie gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei
Fig. 16a einen Zustand zeigt, bei dem eine Position des
Fahrzeugs bei einer Position "a" angeordnet ist, die in Fig. 14
gezeigt ist, wobei Fig. 16b einen Zustand zeigt, bei dem die
Position des Fahrzeugs bei einem Rückdrehpunkt PT angeordnet
ist, und Fig. 16b einen Zustand zeigt, bei dem die Position des
Fahrzeugs bei einer Position "c" angeordnet ist, die in Fig. 14
gezeigt ist.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen nachfolgend erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Systemaufbauabbildung eines Einparkhilfegeräts
1. In der Zeichnung werden in einen Regler 16 zum Steuern des
Einparkhilfegeräts 1 folgende Signale eingegeben: Signale von
einer CCD-Kamera (die nachfolgend als Kamera bezeichnet wird) 17
zum Aufnehmen eines Bildes einer rückwärtigen Seite eines
Fahrzeugs, Signale eines Lenkungssensors 2 zum Erfassen eines
Lenkradbetätigungswinkels (der auch als ein Lenkraddrehwinkel
bezeichnet wird) eines Lenkrads 21, Signale eines
Wählhebelrückwärtsschalters 3 zum Erfassen eines
Rückwärtigzustands (Rückwärtsfahrt) eines Wählhebels eines
Getriebes, Signale eines Parkschalters 4
(Rechtwinkelparkschalter 4a, Längslinienparkschaler 4b) zum
Betätigen einer Einparkhilfefunktion bei dem Einparkvorgang zum
Ausführen eines rechtwinkligen Einparkvorgangs oder eines
Einparkvorgangs entlang einer Längslinie, die bei einem normalen
Parkvorgang oder dem Einparken eines Fahrzeugs in einen
Parkplatz ausgeführt werden, und Signale von
Radgeschwindigkeitssensoren 5 und 6 zum Erfassen der linken und
rechten Radgeschwindigkeit der Antriebsräder; und der Regler 16
kann ein rückwärtiges Bild des Fahrzeugs und eine
voraussichtliche Bewegungsbahn 20, die später erläutert wird,
auf einer Anzeige 13 auf der Grundlage dieser Signale anzeigen.
Des Weiteren ist dem Gerät 1 eine Kunstsprachefunktion
hinzugefügt, wobei durch einen Kunstspracheschaltkreis 7 eine
Kunstsprache und ein Ausgabesignal durch die Kunstsprache von
einem Lautsprecher 8 an den Fahrer abgegeben wird.
In dem Regler 19 ist vorgesehen: eine CPU 11 (CPU = Central
Processing Unit = zentrale Verarbeitungseinheit) zum Leiten der
Steuerung, ein Grafikzeichnungsschaltkreis 12 zum Zeichnen der
Grafiken auf der Anzeige 13, ein Überlagerungsschaltkreis 19 zum
Überlagern eines Grafiksignals und des rückwärtigen Bildes der
Kamera 17, ein Synchronisationstrennschaltkreis 10 zum Abtasten
eines Synchronisationssignals von dem Bild der Kamera und
Zuführen des Synchronisationssignals zu dem
Grafikzeichnungsschaltkreis 12 und zu einer
Bilderkennungsvorrichtung 15 zum Erfassen eines Parkbereichs,
die ein Bild eines Parkbereichs (Parkplatz) 30 durch Aufnehmen
eines Signals von der Kamera 17 erkennt. Des Weiteren kann die
Bilderkennungsvorrichtung 15 auch separat von dem Regler 16
vorgesehen sein.
Die Anzeige 13 ist mit Lenkradwinkelanzeigemarkierungen 14
versehen, die Zustände beleuchten, die sich in Abhängigkeit von
einem Zustand des Lenkradwinkels ändern, und durch den Zustand
des Lenkradwinkels wird eine linke, eine rechte oder eine
mittlere der Anzeigemarkierungen 14 beleuchtet, um dadurch die
Erkenntnis zu ermöglichen, in welche Richtung das Lenkrad 21
zusammen mit dem rückwärtigen Bild gelenkt wird. Des Weiteren
kann der hier angegebene Lenkradwinkel der
Lenkradbetätigungswinkel (Lenkraddrehwinkel) von einer neutralen
Position aus beim Drehen des Lenkrads 21 sein oder kann ein
Istlenkwinkel des linken und rechten Rads sein, der sich relativ
zu einer Verarbeitungsrichtung richtet. Des Weiteren wird die
Erläuterung bezüglich der Kunststimme bei der Bilderkennung des
Parkbereichs 30 und des Parkvorgangs unterlassen.
Fig. 2 zeigt eine Montageansicht, wenn das Einparkhilfegerät 1
an dem Fahrzeug montiert ist. Die Kamera 17 zum Aufnehmen des
rückwärtigen Bildes ist in der Nähe eines oberen zentralen
Abschnitts einer Kennzeichenhalterung an der rückwärtigen Seite
des Fahrzeugs angebracht und dort so eingebaut, dass ihre
optische Achse von der horizontalen Richtung aus nach unten
ausgerichtet ist. Insbesondere ist die Kamera 17 in der Mitte
der rückwärtigen Seite des Fahrzeugs bei einem Zustand
angebracht, bei dem ein Winkel θ von dem horizontalen Zustand
ungefähr um 30° abwärts geneigt ist, wobei die Kamera per se ein
Gesichtsfeld nach links und rechts um 140° durch eine
Breitwinkellinse gewährleistet und ein Bild in einem Bereich bis
zu acht Meter nach hinten aufnehmen kann.
Des Weiteren ist die Anzeige 13 an einer Pultseite einer
Mittelkonsole in dem Fahrgastraum des Fahrzeugs montiert und der
Regler 16 ist innerhalb eines oberen Abschnitts eines
Handschuhfachs installiert. Des Weiteren ist der Parkschalter 4,
der die Einparkhilfe bei dem Einparkvorgang anfordert, in der
Nähe der Mittelkonsole installiert, wodurch er leicht durch den
Fahrer betätigt werden kann.
Als nächstes wird der Lenkungssensor 2 unter Bezugnahme auf Fig.
3a und 3b erläutert. Der erhältliche Lenkungssensor 2 wird zum
Erfassen des Lenkradbetätigungswinkel des Lenkrads 21 verwendet.
Der Lenkungssensor 2 ist mit einer Schnittplatte 2a angebracht,
um sich einstückig mit einer Lenksäulenwelle 23 zu drehen, und
ist mit zwei Sätzen von Fotounterbrechen 2c und 2b mit einer
Phasendifferenz von 90 Grad dazwischen angebracht. Gemäß dieser
Ausbildung werden durch ein Drehen einer Vielzahl von Schlitzen,
die in der Scheibenplatte 2a in einer Umfangsform installiert
sind, Fototransistoren ein- und ausgeschaltet, indem Licht
passiert oder abgelenkt wird, wodurch 2 Signalimpulse mit Fase A
und Fase B abgegeben werden (siehe Fig. 4). Demgemäß wird die
Phase B abgegeben, wobei eine Fase um 90 Grad relativ zu der
Fase A in Abhängigkeit von einer Drehrichtung des Lenkrads 21
voreilt oder nacheilt, und dabei wird der Lenkradwinkel um 1 Grad
pro Impuls geändert.
Als nächstes werden die Verarbeitungen des Reglers 16 unter
Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert. In dem Regler 16 wird durch
Einschalten einer Stromzufuhr (Einschalten eines nicht
dargestellten Zusatzschalters, der in dem Fahrzeug installiert
ist) das in Fig. 5 gezeigte Programm ausgeführt. Zunächst werden
bei einem Anfangsschritt F101 verschiedene Anfangswerte, die für
die Verarbeitungen notwendig sind, eingerichtet und bei dem
folgenden Schritt S102 wird ein Zustand des
Wählhebelrückwärtsschalter 3 überprüft. Wenn in diesem Fall der
Wählhebelrückwärtsschalter 3 nicht auf rückwärts eingerichtet
ist, werden die Verarbeitungen beim Schritt S102 und die
weiteren Schritte nicht ausgeführt und eine Einparkhilfe wird
nicht ausgeführt.
Wenn zwischenzeitlich der Wählhebelrückwärtsschalter 3
eingeschaltet wird (Rückwärtszustand), wird eine Verarbeitung
beim Schritt S103 ausgeführt. Beim Schritt S103 wird die Anzeige
13 zu einer Kamerabildbetriebsart geschaltet, um dadurch eine
Betriebsart zu bilden, die in der Lage ist, ein Bild an der
Rückseite des Fahrzeugs als ein Echtbild anzuzeigen, und bei
diesem Zustand wird die normale Rückwärtsüberwachung gebildet.
Beim nächsten Schritt S104 wird nur ein Grafikbildschirm, der
zum Überschneiden des rückwärtigen Bildes gezeichnet ist,
gelöscht, und beim Schritt S105 wird ein Zustand des
Parkschalters 4 ermittelt, das heißt, welcher der Schalter 4a
oder 4b des Parkschalters 4 betätigt ist (niedergedrückt). Wenn
in diesem Fall der Fahrer keine Einparkhilfe braucht und der
Parkschalter 4 nicht niedergedrückt ist, kehrt der Vorgang zu
Schritt S102 zurück und eine Einparkhilfe wird nicht ausgeführt.
Wenn jedoch der Parkschalter durch den Fahrer betätigt ist, wird
beim Schritt S106 ein Lenkungssensorwert N aus dem
Lenkungssensor 2 ausgelesen, und auf der Grundlage des
Lenkungssensors N wird ein Drehradius R bei dem Parkvorgang
berechnet. Insbesondere wenn beim Lesen des Lenkungssensors 2
eine Anstiegskante des A-Fasensignals erfasst wird, wird ein
Hauptprogramm unterbrochen und eine in Fig. 6 gezeigte
Unterbrechungsverarbeitung wird ausgeführt. Das heißt, dass beim
Schritt S201 in Fig. 6 ein Zustand des B-Fasensignals überprüft
wird, und wenn das B-Fasensignal hoch ist (H: hohes Potential),
wird beim Schritt S202 der Lenkungszählwert N hochgezählt, und
wenn das B-Fasensignal niedrig ist (L: niedriges Potential),
wird der Lenkungszählwert N herunter gezählt und der
Lenkungszählwert wird in einem Speicher gespeichert. Dabei wird
angesichts des Lenkungszählwerts N, da ein Impuls einem Grad
entspricht, θ = N eingerichtet.
Der Absolutlenkradwinkel des Lenkrads 21 wird jedoch ungenau,
wenn nur der Lenkungswert N gezählt wird, wie dies vorstehend
gezeigt ist, und demgemäß wird ein neutraler Punkt des
Lenkradwinkels durch eine Neutralpunktverarbeitung erfasst, die
in Fig. 7 gezeigt ist, und der neutrale Punkt wird als N = 0
ermittelt. Nachstehend wird eine Ermittlung des neutralen Punkts
unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert. Die Verarbeitung wird
durch eine Zeitgebungsunterbrechung bei einer Periode von 1
Sekunde ausgeführt. Bei dieser Gelegenheit wird normalerweise
die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit auch durch Signale von dem
linken und rechten bereits bekannten Radgeschwindigkeitssensor 5
und 6 berechnet, die an den Rädern installiert sind.
Beim Schritt S301 und Schritt S302 werden Signale (Impulse) des
linken und rechten Radgeschwindigkeitssensors 5 und 6 durch
einen Hardwarezähler gezählt, der in der CPU 11 innerhalb des
Reglers eingebaut ist, wobei die Geschwindigkeiten des linken
und rechten Rades durch eine Zeitgebungsunterbrechungsroutine
gelesen werden und in Abschnitten NR und NL des Speichers
gespeichert werden, in dem Werte der Radgeschwindigkeitssensoren
gespeichert sind. Nach dem Lesevorgang wird der Zähler per se
gelöscht und die Abschnitte NR und NL bezeichnen Impulsanzahlen
pro Sekunde.
Beim nächsten Schritt S303 wird ein Mittelwert (NR + NL)/2 aus
NR und NL berechnet und der Mittelwert wird mit einer
Umfangslänge des Reifens multipliziert und eine
Fahrzeugsgeschwindigkeit V wird in einfacher Weise durch ein
bereits bekanntes Verfahren berechnet. Als nächstes wird beim
Einrichten einer Referenz an dem Lenkungssensor 2, wenn beim
Schritt S304 bis Schritt S306 die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich
oder größer als eine vorgegebene Geschwindigkeit (10 km/h) ist,
bei einem Zustand, wobei es fast keine Differenz zwischen den
Impulsen des linken und rechten Radgeschwindigkeitssensors 5 und
6 gibt, davon ausgegangen, dass das Fahrzeug auf einer Geraden
weiterfährt, und beim Schritt S306 wird der Lenkungszählwert N
auf Null gesetzt und zurückgesetzt, um dadurch den neutralen
Punkt des Lenkradwinkels zu berechnen.
Wenn der Lenkradwinkel θ berechnet wurde, kehrt der Betrieb zu
der Hauptroutine von Fig. 5 zurück, und bei dem folgenden
Schritt S107 wird die voraussichtliche Bewegungsbahn 20 (20a)
folgendermaßen berechnet. Nachstehend wird ein Berechnungsweg
der voraussichtlichen Bewegungsbahn 20 (20a) erläutert.
Wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, befindet sich eine Drehmitte O
bei niedriger Geschwindigkeit (in diesem Fall 10 km/h oder
niedriger) an einer Verlängerungslinie der Radachsen auf der
rückwärtigen Seite des Fahrzeugs und durch eine geometrische
Beziehung wird der Drehradius R durch eine Gleichung R = L/tanθ)
aus dem Lenkwinkelbetätigungswinkel (Lenkradwinkel) θ und einen
Radstand L des Fahrzeugs berechnet. Wenn dabei der Lenkradwinkel
θ = 0 ist, ist dies ein Zustand, bei dem das Fahrzeug auf einer
Geraden weiterfährt und der Drehradius wird zu R = ∞.
Nun zeigt Fig. 10 Grafikanzeigekoordinaten (x, y) in der Ansicht
von der Kamera und Fig. 12 zeigt ein Verfahren der
Koordinatenumwandlung unter Verwendung des dargestellten
Koordinatensystems.
Wie dies in Fig. 11 gezeigt ist, ist die hier verwendete Kamera
17 an der rückwärtigen Seite des Fahrzeugs derart angebracht,
dass ihre optische Achse um θ = 30 Grad nach unten von dem
horizontalen Zustand bei einer Höhe HC oberhalb einer
Straßenfläche geneigt ist, und eine Linse der Kamera 17 ist mit
einem breiten Winkel und einer tiefen Fokustiefe versehen und
ist so gebildet, dass ein Bild der Straßenfläche durch eine CCD-
Vorrichtung aufgezeichnet wird. Demgemäß ist die folgende
Zuordnungsbeziehung zwischen einem
Straßenflächenkoordinatensystem (x, z) und dem Koordinatensystem
(x, y) auf der Anzeige eingerichtet.
Insbesondere wenn (x, y, z) die Straßenflächenkoordinaten
bezeichnet, (x, y) die Kamerakoordinaten auf der CCD-
Elementseite bezeichnet, "f" eine Brennweite der Kamera
bezeichnet, (x', y', z') Koordinaten der Linse bezeichnet, θ
einen Kameramontagewinkel bezeichnet und HC eine
Kameramontagehöhe in bezug auf die Straßenfläche bezeichnet,
ergeben sich die folgenden Beziehungen:
x = f . x'/z, y = f . y'/z' (1)
Einstellen x' = X,
Y' = Zsinθ + (Y - Hc)cosθ (2)
Z' = Zcosθ - (Y - Hc)sinθ (3)
Wenn dabei das Koordinatensystem (x, y, z) auf das auf der
Straßenfläche begrenzt ist, ist y = 0 eingerichtet, und wenn "x"
und "y" durch die vorstehend beschriebenen Beziehungen berechnet
werden, ergeben sich die folgenden Gleichungen:
X = f . X/Zcosθ + Hc . sinθ) (4)
Y = f . (Zsinθ + Hc . cosθ)/(Zcosθ + Hc . sinθ) (5)
Das heißt, dass die Koordinaten (x, y) auf dem Grafikbildschirm
der Anzeige beim Aufnehmen eines Bildes eines Punkts (x, z) auf
der Straßenfläche durch die Kamera 17 durch die Beziehungen (4)
und (5) berechnet werden können.
Wenn die voraussichtliche Bewegungsbahn 20 der Kamerakoordinaten
(x, y) auf der Anzeige bei einer Betriebsart des Einparkens
angezeigt wird, bei der ein vorderer Abschnitt des Fahrzeugs in
einer rechtwinkligen Richtung gerichtet ist, wie z. B. beim
Einparken des Fahrzeugs in eine Garage oder in einen Parkplatz
(was als ein rechtwinkliger Parkvorgang bezeichnet ist), sind
verschiedene Anzeigeverfahren erhältlich, wie dies in Fig. 9a,
9b und 9c gezeigt ist. Das heißt, dass es ein Verfahren zum
Anzeigen dafür durch vorgegebene Wagenspuren gibt, auf denen das
linke und rechte Rad des Fahrzeugs sich bewegen, wie dies in
Fig. 9a gezeigt ist, dass es ein Verfahren des Anzeigens eines
Fahrbereichs, auf dem das Fahrzeug beim Einparken fährt, durch
Vektoren gibt, wie dies in Fig. 9b gezeigt ist, und dass es ein
Verfahren des Anzeigens desselben in einer leiterartigen Form
gibt, so dass ein Intervall mit einem konstanten Abstand
(Leiterintervall 50 cm) bekannt sein kann, und dabei als ein
Verfahren eingesetzt wird, durch das bei dem Parkvorgang der
Abstand leicht wahrgenommen wird und Winkel der
Fahrzeugkarosserie bei jeweiligen Positionen einfach zu sehen
ist, wie dies in Fig. 9c gezeigt ist. Dabei wird eine Länge L
der voraussichtlichen Bewegungsbahn 20 durch eine fixe Länge
(beispielsweise 3 Meter beim rechtwinkligen Einparken) oder
einen konstanten Winkelbetrag gebildet und angesichts dessen
kann ein Verfahren, bei dem die Farbe der Anzeige zwischen einem
Drehzustand (in einer grünen Farbe eingerichtet) und einem
geraden Fortbewegungszustand (in einer blauen Farbe
eingerichtet) geändert wird, oder ein Verfahren eingesetzt
werden, bei dem nur ein vorderer Endabschnitt einer vorgegebenen
Bahn angezeigt wird, um ihn einfach abzugrenzen.
Beim Schritt S108 wird eine Anzeigeposition einer Markierung 20b
berechnet, die eine Ermittlungsreferenz dahingehend bildet, wie
groß ein nötiger Lenkbetrag bei dem Parkvorgang ist. Obwohl die
Markierung 20b später beschrieben wird, wird die Markierung in
der Nähe eines rückwärtigen Endes der voraussichtlichen
Bewegungsbahn 20 angezeigt (in diesem Fall eine Stelle, die von
einem Seitenabschnitt des rückwärtigen Endes der
Fahrzeugbreitenrichtung um beispielsweise einen vorgegebenen
Abstand von 30 cm entfernt ist) und die Markierung wird durch
eine teilweise gerade Linie oder eine teilweise gekrümmte Linie
mit einem rückwärtigen Ende 20c der voraussichtlichen
Bewegungsbahn 20 in einer Richtung einer Linie angezeigt, die
eine Normale zu dem Drehradius ist. Des Weiteren kann die
Markierung 20b durch ein bekanntes geometrisches
Berechnungsverfahren auf der Grundlage des Drehradius R
berechnet werden und demgemäß unterbleibt dessen detaillierte
Erläuterung.
Als nächstes wird beim Schritt S109 eine Parkbetriebsart
ermittelt und dabei wird ermittelt, ob der
Längslinienparkschalter 4b niedergedrückt ist. Der
Längslinienparkschalter 4b wird durch den Fahrer bei einem
Zustand betätigt, bei dem das fahrende Fahrzeug von einem
Fahrzeugparkvorgang entlang einer Längslinie (Fahrzeug auf einer
Seite der Position "a" der Fig. 14) um einen vorgegebenen
Abstand "d" (beispielsweise 1 Meter) entfernt ist, und das
fahrende Fahrzeug wird parallel zu dem parkendem Fahrzeug
ausgerichtet angehalten, indem eine Übereinstimmung der hinteren
Abschnitte herbeigeführt wird. Hierbei wird bei dem
rechtwinkligen Parken beim Schritt S110 die voraussichtliche
Bewegungsbahn 20 auf der Anzeigeeinrichtung zusammen mit dem
rückwärtigen Bild angezeigt. Des Weiteren kann dabei die
vorstehend beschriebene Markierung 20b auf einer Linie mit der
voraussichtlichen Bewegungsbahn 20 angezeigt werden.
Die Fig. 13a, 13b, 13c, 13d und 13e stellen ein Beispiel des
Anzeigebildschirms bei dem rechtwinkligen Parken auf der
Anzeigeeinrichtung 13 dar, wobei ein Zustand gezeigt ist, bei
dem sich die voraussichtliche Bewegungsbahn 20 durch den
Lenkradwinkel einschließlich Fixerbahnen 26 und 27 ändert, die
die Bahn anzeigen, wenn das Lenkrad 21 um einen maximalen
Lenkwinkel gelenkt wird. Dabei kann die voraussichtliche
Bewegungsbahn 20, die einer leiterartigen Form gebildet ist,
auch angezeigt werden, um ein tatsächliches Bild der
rückwärtigen Seite des Fahrzeugs nur anzuzeigen, wenn der
Parkschalter 40 eingeschaltet ist (Zustand der Anforderung der
Einparkhilfe), wobei dies in Übereinstimmung beispielsweise mit
dem geschieht, was der Fahrer wünscht. Um in diesem Fall zu
sehen, um welchem Betrag der Fahrer das Lenkrad 21 lenkt, kann
der Lenkbetrag des Lenkrads 21 durch ein Darstellen von
Anzeigemarkierungen 14 zum Anzeigen des Lenkzustands des
Lenkwinkels zusammen mit einem Abschnitt auf der oberen Seite
oder unteren Seite der Anzeigeeinrichtung 13 visuell angezeigt
werden. Des Weiteren kann in diesem Fall ein Vorsichtsbereich 28
zusätzlich zu der voraussichtlichen Bewegungsbahn 20 angezeigt
werden. Der Vorsichtsbereich 28 wird an der Seite des fahrenden
Fahrzeugs dort an dem Bildschirm angezeigt, wo das rückwärtige
Bild angezeigt wird, und eine Stelle, an der das fahrende
Fahrzeug bei dem Parkvorgang am ehesten anstoßen könnte, wird
durch eine separate Rahmenform mit einer Betriebsart einer
Anzeige angezeigt, die von derjenigen der voraussichtlichen
Bewegungsbahn 20 unterschiedlich ist. Der Vorsichtsbereich 28
fördert die Sicherheit, indem der Fahrer auf eine Stelle
aufmerksam gemacht wird, an der das Fahrzeug möglicherweise
kollidiert. Insbesondere kann beispielsweise bei einem
Anzeigerahmen in einer rechtwinkligen Form, wenn die
Anzeigebetriebsart und insbesondere die Anzeigefarbe
unterschiedlich ist, durch eine Seite 28b des Anzeigerahmens
nahe dem fahrenden Fahrzeug und eine Seite 28a desselben
entfernt davon (die Querlinie 28b wird in einer roten Farbe
angezeigt und die Querlinie 28a wird in einer gelben Farbe
angezeigt), auf dem Bildschirm ein Bereich mit einem hohen
Gefahrengrad deutlicher angezeigt werden, bei dem eine
Stoßstange des fahrenden Fahrzeugs oder dergleichen
möglicherweise kollidiert.
Als nächstes werden Verarbeitungen beim Parken entlang einer
Längslinie beim Schritt S111 und den weiteren Schritten
erläutert. Normalerweise findet beim Parken entlang einer
Längslinie der Fahrer einen Raum, bei dem das Parken entlang
einer Längslinie ausgeführt am Ende einer Straße werden kann und
er hält das Fahrzeug an. Danach lenkt der Fahrer das Lenkrad 21
in eine Richtung, in der der Fahrer beabsichtigt, das Fahrzeug
einzuparken, und bei einer Position, an der das Fahrzeug sich um
einen gewissen Abstand rückwärts bewegt, lenkt der Fahrer das
Lenkrad 21 in die Gegenrichtung, um dadurch das Fahrzeug zur
Seite zu bringen und parkt das Fahrzeug parallel zu einem
Randstein 40 an einer Stelle, an der ein Straßenrand oder ein
Bürgersteig vorhanden ist. Wie dies in Fig. 14 gezeigt ist, wird
dabei an einer Stelle, an der das Fahrzeug auf einer S-förmigen
Bahn in Kombination mit zwei Kreisbögen mit unterschiedlichen
Fahrzeugswendemittelpunkten fährt und um einen Abstand L
rückwärtsfährt, das Fahrzeug auf der Straßenbreitenrichtung um
einen Abstand D parallel zu der Straße (Fig. 14) bewegt.
Wenn der Drehradius durch R bezeichnet wird, wenn die
voraussichtliche Bewegungsbahn 20a auf der Anzeigeeinrichtung um
eine Länge in Übereinstimmung mit dem Abstand L angezeigt wird
(= R . sinθ beispielsweise ungefähr 6 Meter), der vorher
geometrisch durch die Eigenschaften des Fahrzeugs ermittelt wird
(Radstand, minimaler Wenderadius) (die Bezeichnung L bezeichnet
nicht eine Länge einer Kurve), wenn ein Fahrzeug oder ein Objekt
fern von dem hintersten Ende 20c der voraussichtlichen
Bewegungsbahn 20 beim Parken vorhanden ist, kann der Fahrer
dabei vorsehen, dass das fahrende Fahrzeug bei einer
Anfangsposition (Position "a" der Fig. 14) vor dem Starten des
Parkvorgangs angehalten wird. Wenn der Fahrer dabei das Lenkrad
21 um einen maximalen Lenkradwinkel oder einen diesem
nahekommenden Winkel bei einem Zustand lenkt, bei dem das
fahrende Fahrzeug parallel zu dem entlang einer Längslinie
parkendem Fahrzeug ist, wird die voraussichtliche Bahn 20a in
einer S-artigen Form mit unterschiedlichen Drehmitten in
Begleitung durch einen Punkt des Zurückdrehens (Einlenkpunkt) PT
angezeigt. Dies kann geometrisch berechnet werden, da der
Drehradius R in Übereinstimmung mit einem Lenkbetrag des
Lenkrades 21 und dem Bewegungsabstand 11 in der Vorwärts- und
Rückwärtsrichtung, der zum Seitwärtsverbringen des Fahrzeugs um
den vorgegebenen Abstand D notwendig ist, aus den
Lenkeigenschaften des Fahrzeugs ermittelt werden kann. Deshalb
ist eine Umwandlung in ein projiziertes Bild in der Ansicht von
der Kamera 17 durch das vorstehend beschriebene Verfahren
leichter. Des Weiteren kann der Drehradius R des Fahrzeugs aus
der Lenkwinkelinformation von dem letzten Lenkungssensor 2, der
an der Lenkwelle montiert ist, und dem Lenkgetriebeverhältnis
und dem Radstand des Fahrzeugs berechnet werden. Wenn des
Weiteren in Fig. 15 θ einen Drehwinkel von dem Anfangszustand des
Parkvorgangs entlang einer Linie zu dem Drehpunkt PT des
Lenkrades 21 bezeichnet, WR eine Fahrzeugbreite bezeichnet und D
einen Abstand zwischen den Mitten der Fahrzeugbreiten des
bereits parkenden Fahrzeug entlang einer Längslinie und des
Fahrzeugs bezeichnet, das der Fahrer entlang der Längslinie
einzuparken beabsichtigt, werden folgende Beziehungen errichtet:
d = 2R (1 - cosθ) und d = Wr + d. Wenn beispielsweise R = 4 m, θ =
49,5 Grad gilt, wird ein minimaler Abstand zum Parken entlang
der Längslinie als D = 6,08 Meter ermittelt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 werden Verarbeitungen beim Einparken
entlang einer Längslinie erläutert, wobei beim Schritt S111
ermittelt wird, ob sich das Fahrzeug bei einer in Fig. 14
gezeigten Position "a" befindet. Die Position "a" deutet den
Zustand an, bei dem das Fahrzeug parallel zu dem Fahrzeug ist,
das entlang eine Längslinie parkt, während es um den
vorgegebenen Abstand "d" (1 Meter) von diesem entfernt ist, das
heißt bei dem Zustand, wenn der Längslinienparkschalter 4b beim
Starten des Längslinieneinparkens niedergedrückt ist, um dadurch
den Parkvorgang zu starten, wobei beim Schritt S111 die
voraussichtliche Bewegungsbahn 20a in der S-artigen Form und die
Markierung 20d angezeigt wird, die einen Index bei dem
Parkvorgang bildet (siehe die in Fig. 16a gezeigten fetten
Linien). Wenn das Fahrzeug die Rückwärtsbewegung beginnt, wird
die voraussichtliche Bewegungsbahn 20a, die die S-artige Form
bildet, zu einem Zustand der gestrichelten Linien geschaltet,
die in Fig. 16a gezeigt sind. Das heißt, wenn das Fahrzeug die
Rückwärtsbewegung beginnt, wird die voraussichtliche
Bewegungsbahn 20 in Übereinstimmung mit dem momentanen
Lenkradwinkel bei dem Rückdrehpunkt PT zusammen mit der
Markierung 20b angezeigt. Des Weiteren kann nach dem Passieren
des Rückdrehpunkts PT die voraussichtliche Bewegungsbahn 20 und
die Markierung 20b angezeigt werden, wie dies in Fig. 16c
gezeigt ist, oder kann von der Anzeige in Übereinstimmung mit dem
abgegrenzt werden, was der Fahrer wünscht.
Danach wird durch den Zustand des Wählhebelrückwärtsschalters 3
ermittelt, ob der Rückwärtszustand errichtet ist, und wenn dies
der Fall ist, wird der Parkvorgang ausgeführt, und demgemäß wird
die voraussichtliche Bewegungsbahn 20 (20a) an dem Bildschirm
angezeigt. Wenn jedoch der Rückwärtszustand nicht errichtet ist,
wird beim Schritt S115 die Anzeige an dem Bildschirm
ausgeschaltet und der Betrieb kehrt zum Schritt S102 zurück.
Nachfolgend wird eine Parkabfolge bei dem Einparkvorgang gemäß
der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage der vorstehend
beschriebenen Verarbeitungen erläutert.
In Fig. 13a ist anfangs das Fahrzeug gegenüber einer
Referenzposition der Einparkhilfe ausgerichtet, indem die
Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs derart gestaltet wird, dass die
fixen Ortskurven 26 und 27 mit einer weißen Linie 31 des
Parkbereichs 30 an der fernen Seite in Kontakt gebracht werden.
Dabei ist die Kamera 17 so installiert, dass sie die Umgebung
der Straßenfläche auf der rückwärtigen Seite wiedergibt, indem
die optische Achse nach unten bei einer Position einer Mitte des
rückwärtigen Abschnitts des Fahrzeugs gerichtet ist, die bei
einer Position einer konstanten Höhe von der Bodenfläche
angeordnet ist, und der Betrieb beginnt, indem bei dem Fahrzeug
eine geeignete Referenzposition der Einparkhilfe anfänglich
eingerichtet wird. Zunächst wird das Fahrzeug bei der
Referenzposition der Einparkhilfe derart angehalten, dass die
fixe Ortskurve 27 im wesentlichen einen Abschnitt vor der Mitte
der weißen Linie 31 überschneidet. Wenn dabei der Wählhebel in
den Rückwärtszustand gebracht wird, wird ein in Fig. 13a
gezeigtes Bild auf dem Bildschirm erzeugt. Des Weiteren wird
dabei ein Fall erläutert, bei dem der Lenkradwinkel anfänglich
gerade ist (gerader Bewegungszustand).
Auf dem Bildschirm der Anzeigeeinrichtung 13 sind in
Überschneidung die voraussichtliche Bewegungsbahn 20, die fixe
Ortskurvenlinie 26 der rechten Seite, die fixe Ortskurvenlinie
27 der linken Seite und der Vorsichtsbereich 28 zusammen mit
einem Echtbild (rückwärtiges Bild) eines Parkplatzes auf der
rückwärtigen Seite angezeigt. Wie vorstehend beschrieben ist,
entsprechen die fixen Ortskurvenlinien 26 und 27 einer äußeren
Seitenlinie (äußere Radlinie) der Ortskurven der hinteren Räder
des Fahrzeugs, wenn das Lenkrad 21 vollständig nach rechts oder
links gedreht ist, wobei der Vorsichtsbereich 28 einen
Vergleichsmaßstab eines Abstands des annähernd der rückwärtigen
Seite liefert, die voraussichtliche Bewegungsbahn 20 eine
Anzeige in einer leiterartigen Form mit einem konstanten Abstand
bildet, und demgemäß wird die voraussichtliche Bewegungsbahn 20
durch eine Abstandsskala angezeigt, die auf die Straßenfläche
projiziert ist. Wenn dabei das Fahrzeug rückwärts bewegt wird
und sich einem Objekt an der rückwärtigen Seite nähert, nähert
sich durch den Einfluss der Höhe des Objekts von der
Straßenfläche beispielsweise, obwohl eine Stoßstange eines
rückwärtigen Fahrzeugs bei einer Abstandsposition a' in der
Ansicht der Anzeige angeordnet ist, auf Grund der Höhe das
rückwärtsbewegende Fahrzeug tatsächlich dem Punkt A des hinteren
Fahrzeugs, der näher dem rückwärtsbewegendem Fahrzeug als der
Punkt A' ist (siehe Fig. 11). Gemäß der Anzeige des
Vorsichtsbereichs 28 wird der Anzeigerahmen horizontal bei einer
Mittelposition der Stoßstangenhöhe angezeigt, um einen Differenz
dazwischen aufzulösen, und eine Anzeigefarbe oder die Stärke der
Anzeigelinie wird in Übereinstimmung mit dem Gefahrengrad
geändert, um dadurch den Fahrer über die Gefahr eines Kontakt
bei dem Rückwärtsbewegungsvorgang zu informieren.
In Fig. 13b wird das Lenkrad 21 anschliessend gedreht und dabei
ist die voraussichtliche Bewegungsbahn 20 mit der fixen
Ortskurve 27 der linken Seite ausgerichtet. Bei dieser
Gelegenheit wird veranlasst, dass die voraussichtliche
Bewegungsbahn 20 mit der fixen Ortskurve 27 übereinstimmt, indem
ein stationäres Lenken grundsätzlich in einem Zustand,
ausgeführt wird, bei dem das Fahrzeug nicht bewegt wird. In
diesem Fall verschwindet, wenn das Lenkrad 21 um einen
konstanten Lenkwinkel θ REF oder mehr in eine vom Fahrer
beabsichtigte Richtung gedreht wird, die fixe Ortskurve 26, die
sich nicht an der Lenkungsseite befindet, von dem Anzeigeschirm
und nur die fixe Ortskurve 27 der Lenkrichtung wird angezeigt.
In Fig. 13c veranlasst der Fahrer die Rückwärtsbewegung des
Fahrzeugs, während die Sicherheit in der rückwärtigen Richtung
oder der Seitenrichtung durch den Bildschirm oder durch direkte
optische Beobachtung bei dem Zustand bestätigt wird, bei dem das
Lenkrad 21 im Zustand von Fig. 13b gehalten wird, wodurch
bewirkt wird, dass sich das Fahrzeug dem Parkbereich 30 nähert.
In Fig. 13d tritt das Fahrzeug in den Parkbereich ein und der
Fahrer dreht das Lenkrad 21 in dem geraden Bewegungszustand
zurück. Dabei ermittelt der Fahrer durch optische Beobachtung
horizontale und vertikale Überschneidungsgrade des
Vorsichtsbereichs 28 und Linien des Parkbereichs 30 und wenn der
Fahrer das Lenkrad zu dem geraden Bewegungszustand zurückdreht,
verschwindet die Anzeige der fixen Ortskurvenlinie 27.
In Fig. 13e hält der Fahrer die Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs
an, während er auf die rückwärtige Seite achtet. Im Endzustand
des Annäherns des Parkbereichs 30 kann die weiße Parklinie 31
nicht in dem Sichtfeld durch die momentane Kameraanbringung
eingefangen werden und eine Position des Anhaltens eines
hinteren Endabschnitts des Fahrzeugs kann nicht bestätigt
werden. Der Vorsichtsbereich 28 wird jedoch bei einer Höhe einer
Position angezeigt, an der eine Stoßstange eines Fahrzeugs auf
der rückwärtigen Seite voraussichtlich vorhanden ist, wenn das
andere Fahrzeug auf der rückwärtigen Seite des fahrenden
Fahrzeugs geparkt ist (schraffierter Abschnitt von Fig. 13e) und
demgemäß wird der Fahrer darauf aufmerksam gemacht, und der
Einparkvorgang kann geeignet derart unterstützt werden, dass das
fahrende Fahrzeug bei dem Einparkvorgang nicht mit einem anderen
Fahrzeug kollidiert oder mit einem Objekt gebracht wird in
Kontakt. Selbst ein Fahrer mit einer geringen Fahrpraxis kann
deshalb einfach eine Position des Beginnens des Drehens des
Lenkrads und einen Betrag des Drehens von der Referenzposition
des Einparkens leicht ermitteln und kann leicht ein Fahrzeug
einparken.
Beim Einparken entlang einer Längslinie hält der Fahrer das
Fahrzeug derart an, dass ein hinterer Abschnitt des Fahrzeugs im
wesentlichen zu einem hinteren Abschnitt eines parkenden
Fahrzeugs parallel bei einem Zustand ausgerichtet ist, bei dem
das fahrende Fahrzeug von dem parkendem Fahrzeug in bezug auf
die Längslinie um den vorgegebenen Abstand "d" entfernt ist (das
bezieht sich auf eine Anfangsposition beim Einparken entlang
einer Längslinie). In diesem Zustand betätigt der Fahrer durch
Niederdrücken den Längslinienparkschalter 4b, um die CPU 11 des
Reglers 16 erkennen zu lassen, dass der Fahrer beabsichtigt, das
fahrende Fahrzeug entlang der Längslinie einzuparken. Danach
lenkt der Fahrer das Lenkrad 21 in eine Richtung, in der er das
Fahrzeug einzuparken beabsichtigt, um einen Zustand, bei dem das
Lenkrad 21 vollständig eingeschlagen ist (stationärer
Lenkzustand), oder einen diesem nahekommenden Zustand zu
erreichen. Dann berechnet der Regler 16 die voraussichtliche
Bewegungsbahn 20a in der S-artigen Form auf der Grundlage der
Eigenschaften des Fahrzeugs (Radstand, minimaler Drehradius),
die zuvor in dem Speicher gespeichert sind, und den
Lenkradwinkel, und zeigt in Überschneidung die voraussichtliche
Bewegungsbahn auf dem rückwärtigen Bild in der Ansicht von der
Kamera 17 auf dem Bildschirm an. Dabei wird die Markierung 20b
so angezeigt, dass sie mit einem Seitenabschnitt des hinteren
Endes 20c (auf der Seite der Bewegung des Fahrzeugs) der
voraussichtlichen Bewegungsbahn 20a ausgerichtet ist. Auf diese
Weise wird die voraussichtliche Bewegungsbahn 20a in der S-
artigen Form angezeigt, wobei die Markierung 20b von dem
rückwärtigen Ende 20c der voraussichtlichen Bewegungsbahn 20
oder 20a in der Fahrzeugbreitenrichtung um einen vorgegebenen
Abstand von ungefähr 30 cm entfernt ist und durch eine konstante
Länge von 50 bis 100 cm vor von dem rückwärtigen Ende 20c als
das hinterste Ende mit der Markierungsbreite von ungefähr 10 cm
angezeigt wird. Des Weiteren kann die Anzeigebetriebsart und die
Anzeigefarbe einer derartigen Ortskurve und der Markierung 20b
in Übereinstimmung mit der Absicht des Fahrers geändert werden.
Die Markierung 20b bildet einen Index des Einparkens und bei
einer Anfangsposition des Einparkens des Fahrzeugs an einer
Längslinie kann der Fahrer leicht erkennen, ob das Fahrzeug
entlang der Längslinie einparken kann, und zwar dadurch, dass er
erkennt, ob das hintere Ende 20c der voraussichtlichen
Bewegungsbahn 20a in der S-artigen Form mit einem Fahrzeug in
Kontakt gebracht wird, das an der hinteren Seite parkt. Wenn der
Fahrer bestimmt, dass das Fahrzeug entlang der Längslinie
geparkt werden kann (ein Zustand, wobei die (voraussichtliche)
Bewegungsbahn 20a in der S-artigen Form nicht mit dem
rückwärtigen Fahrzeug in Kontakt gebracht wird), wird ein
Rückwärtsbewegen des Fahrzeugs veranlasst. Wenn das Fahrzeug
seine Rückwärtsbewegung beginnt, verschwindet die Anzeige der
voraussichtlichen Bewegungsbahn 20a in der S-artigen Form, und
bei dieser Gelegenheit wird in Fig. 16a eine voraussichtliche
Bewegungsbahn 20 und 20', die durch gestrichelte Linien
angedeutet ist (gestrichelte Linie und Stichpunktlinie mit zwei
Punkten), und die Markierung 20b (die Anzeigebetriebsart der
Markierung 20b ist dieselbe wie jene der Ortskurve in der s-
artigen Form) bei einem rückwärtigen Seitenabschnitt der
(voraussichtlichen) Bewegungsbahn 20 angezeigt. Die
voraussichtliche Bewegungsbahn 20 ist dabei eine Ortskurve bei
dem Zurückdrehpunkt PT in Übereinstimmung mit dem momentanen
Lenkradwinkel (oder eine Ortskurve nach dem Passieren des
Rückdrehpunkts) und die voraussichtliche Bewegungsbahn 20' ist
eine Ortskurve in eine Richtung, in die das Lenkrad 21 des
tatsächlichen Fahrzeugs vor dem Erreichen des Rückdrehpunkts PT
gelenkt wird.
Wenn der Fahrer den Rückwärtsbewegungsvorgang beginnt, wird die
voraussichtliche Bewegungsbahn 20 bei dem Rückdrehpunkt PT (oder
eine Ortskurve danach) zusammen mit dem rückwärtigen Bild
angezeigt, und die tatsächliche Ortskurve 20' wird auf der
Anzeigeeinrichtung angezeigt. Wenn das Fahrzeug zur
Rückwärtsbewegung derart veranlasst wird, dass die Markierung
20b im wesentlichen parallel zu einem Fahrzeug beim Einparken
oder zu einem Straßenrand oder dem Randstein 40 ist,
überschneidet die Position der Markierung 20b diesen oder wird
parallel dazu. Die Position des Fahrzeug bildet bei dieser
Gelegenheit den Rückdrehpunkt PT (siehe Fig. 16b), und der
Fahrer kann auf dem Bildschirm einfach erkennen, dass das
Fahrzeug den Rückdrehpunkt PT erreicht. Wenn dabei das Lenkrad
21 gelenkt wird, wird die Anzeigerichtung der voraussichtlichen
Bewegungsbahn 20' in gestrichelten Linien in Übereinstimmung
hiermit geändert und der Fahrer führt den Lenkvorgang derart
aus, dass die voraussichtliche Bewegungsbahn 20' mit der
voraussichtlichen Bewegungsbahn 20 übereinstimmt, und er führt
anschliessend den Rückwärtsbewegungsvorgang aus.
Wenn die Ortskurve 20' die Ortskurve 20 überschneidet und das
Fahrzeug den Rückdrehpunkt PT erreicht, wird bei dieser
Gelegenheit die voraussichtliche Bewegungsbahn 20 bei und nach
dem Rückdrehpunkt 20 angezeigt. Des Weiteren kann dabei die
Einparkhilfe für den Fahrer auf der Grundlage der
voraussichtlichen Bewegungsbahn 20 unter Verwendung des
Anzeigverfahrens ausgeführt werden, das in Fig. 13a, 13b, 13c,
13d und 13e gezeigt ist.
Wenn auf diese Weise das rückwärtige Ende 20c der
voraussichtlichen Bewegungsbahn 20 so erscheint, dass es
parallel zu einem an der rückwärtigen Seite parkenden Fahrzeug
ist, indem es davon bei einem konstanten Abstand beabstandet
ist, oder wenn die Markierung 20b einen Straßenrand, den
Randstein 40 der Straße oder die weiße Linie 31 bei dem Fall
überschneidet, bei dem der Fahrer das Lenkrad nach rechts dreht,
kann der Rückdrehpunkt PT einfach ermittelt werden, oder wenn
der Fahrer das Lenkrad betätigt, während er die vorstehend
beschriebene Anzeige überwacht, kann das Fahrzeug in einer
Position parallel zu dem parkenden Fahrzeug oder parallel zu
einer Straßenseite oder dem Randstein 40 geparkt werden.
Wenn des Weiteren der Parkvorgang auf diese Weise unterstützt
wird, kann selbst ein Anfänger, der nicht mit dem Parkvorgang
vertraut ist, geeignet unterstützt werden, indem vorher
bestimmte Sprachsignale aus dem Lautsprecher 8 durch den
Kunstsprachenschaltkreis 7 abgegeben werden, wobei vorher
bestimmte Sprachnachrichten an den Fahrer in Übereinstimmung mit
der Betriebssituation dabei abgegeben werden und der Fahrer bei
dem Parkvorgang durch die Sprache geführt wird.
Wenn erfindungsgemäß das Längslinieneinparken durch die
Einparkanweiseeinrichtung angewiesen wird, wird die
voraussichtliche Bewegungsbahn mit einem Einlenkpunkt in
Übereinstimmung mit dem Lenkradwinkel angezeigt, und demgemäß
kann bei dem Einparken entlang einer Längslinie ein Fahrer
wissen, ob das Fahrzeug entlang der Längslinie bei einem
Parkraum auf der rückwärtigen Seite eingeparkt werden kann,
während er in der Anfangsposition des Einparkens verweilt. Dabei
ist ein notwendiger Lenkbetrag zum Einparken des Fahrzeugs
entlang der Lenklinie bei dem Anfangsstadium des Einparkvorgangs
bekannt und demgemäß kann selbst ein Anfänger auf angenehme
Weise den Parkvorgang ausführen.
Wenn die voraussichtliche Bewegungsbahn innerhalb eines
vorgegebenen Bereichs angezeigt wird, in dem ein Fahrzeug
entlang einer Längslinie in Übereinstimmung mit Eigenschaften
des Fahrzeugs geparkt werden kann, und eine Markierung in der
Nähe einer rückwärtigen Seitenfläche der voraussichtlichen
Bewegungsbahn angezeigt wird, kann der Vorgang und die
Ermittlung durch die Anzeigeposition der angezeigten Markierung
auf der Grundlage der Markierung geeignet ausgeführt werden.
Wenn des Weiteren eine
Rückwärtsbewegungszustandserfassungseinrichtung zum Erfassen
eines Rückwärtsbewegungszustands eines Fahrzeugs und eine
Rückdrehpunktermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines
Rückdrehpunkts beim Einparken eines Fahrzeugs entlang einer
Längslinie durch die Eigenschaften des Fahrzeugs, wenn das
Fahrzeug die Rückwärtsbewegung beginnt und die voraussichtliche
Bewegungsbahn geschaltet wird und durch eine voraussichtliche
Bewegungsbahn bei und nach dem Rückdrehpunkt in Übereinstimmung
mit dem Lenkradwinkel vor dem Erreichen des Rückdrehpunkts durch
das Fahrzeug angezeigt wird, vorgesehen sind, kann der
Rückwärtsbewegungszustand erfasst werden und ein Betriebszustand
bis zu dem Rückdrehpunkt kann durch die Position der Markierung
in Übereinstimmung mit einem tatsächlichen rückwärtigen Bild
geeignet erkannt werden. Die zeitliche Abstimmung, d. h. wie viel
das Lenkrad gedreht wird und zurückgedreht wird, ist auf dem
Bildschirm einfach zu ermitteln, der die rückwärtige Seite durch
die Markierung anzeigt.
Wenn des Weiteren die Position der Markierung parallel zu einer
Straßenseite oder zu einem Randstein wird oder wenn ein
Endabschnitt der voraussichtlichen Bewegungsbahn parallel zu
einem Fahrzeug wird, das an der rückwärtigen Seite von einer
Stelle für ein Parken des Fahrzeugs entlang der vertikalen Linie
parkt, wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug den
Rückdrehpunkt erreicht, und die Anzeige der voraussichtlichen
Bewegungsbahn wird nach dem Passieren des Rückdrehpunkts
geschaltet, wobei die voraussichtliche Bewegungsbahn in
Übereinstimmung mit dem Lenkradwinkel in Übereinstimmung mit dem
parkendem rückwärtigen Fahrzeug angezeigt wird, oder die
voraussichtliche Bewegungsbahn wird auf einer geraden Linie
angezeigt, um dadurch einen Zustand anzudeuten, bei dem der
Lenkradwinkel neutral ist, oder der Anzeigeschirm wird
abgegrenzt, um dadurch die Anzeigebetriebsart zu ändern, wobei
der Betriebszustand so gestaltet werden kann, dass er für den
Fahrer einfach verständlich ist.
Damit selbst ein Anfänger auf angenehme Weise ein Fahrzeug
einparken kann und ein Einparkvorgang geeignet unterstützt wird,
schafft die Erfindung ein Einparkhilfegerät 1 zum Aufnehmen
eines Bildes einer rückwärtigen Seite eines Fahrzeugs durch eine
Kamera 17 beim Einparken des Fahrzeugs, zum Anzeigen eines
Bildes von der Kamera an einer Anzeigeeinrichtung 13, die
innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen ist, als ein rückwärtiges
Bild und zum Anzeigen einer voraussichtlichen Bewegungsbahn 20,
die sich in Übereinstimmung mit einem Zustand eines
Lenkradwinkels ändert, um das rückwärtige Bild zu überlagern,
wobei ein Längslinienparkschalter 4b vorgesehen ist, der
anweist, das Fahrzeug entlang einer Längslinie einzuparken, und
wenn der Längslinieneinparkvorgang angewiesen ist, wird die
voraussichtliche Bewegungsbahn 20a mit einem Einlenkpunkt in
Überstimmung mit dem Lenkradwinkel angezeigt.
Claims (4)
1. Einparkhilfegerät zum Aufnehmen eines Bildes einer
rückwärtigen Seite eines Fahrzeugs durch eine Kamera bei einem
Einparkvorgang, zum Anzeigen eines Bild von der Kamera an einem
Bildschirm, der im Innern des Fahrzeugs vorgesehen ist, als ein
rückwärtiges Bild, und zum Anzeigen einer voraussichtlichen
Bewegungsbahn, die sich in Übereinstimmung mit einem Zustand
eines Lenkradwinkels ändert, um das rückwärtige Bild zu
überlagern, wobei das Einparkhilfegerät folgendes aufweist:
eine Einparkanweiseeinrichtung für ein Anweisen zum Einparken des Fahrzeugs entlang einer Längslinie; und
eine Anzeigeeinrichtung für eine voraussichtliche Bewegungsbahn zum Anzeigen der voraussichtlichen Bewegungsbahn mit einem Einlenkpunkt in Übereinstimmung mit dem Lenkradwinkel, wenn das Fahrzeug durch die Einparkanweiseeinrichtung angewiesen wird, entlang der Längslinie einzuparken.
eine Einparkanweiseeinrichtung für ein Anweisen zum Einparken des Fahrzeugs entlang einer Längslinie; und
eine Anzeigeeinrichtung für eine voraussichtliche Bewegungsbahn zum Anzeigen der voraussichtlichen Bewegungsbahn mit einem Einlenkpunkt in Übereinstimmung mit dem Lenkradwinkel, wenn das Fahrzeug durch die Einparkanweiseeinrichtung angewiesen wird, entlang der Längslinie einzuparken.
2. Einparkhilfegerät nach Anspruch 1, wobei die voraussichtliche
Bewegungsbahn innerhalb eines Bereichs angezeigt wird, in dem
das Fahrzeug entlang der horizontalen Linie in Übereinstimmung
mit Eigenschaften des Fahrzeugs eingeparkt werden kann, und
wobei eine Markierung in der Nähe eines rückwärtigen Endes der
voraussichtlichen Bewegungsbahn angezeigt wird.
3. Einparkhilfegerät nach Anspruch 2, das des Weiteren folgendes
aufweist:
eine Rückwärtsbewegungszustandserfassungseinrichtung zum Erfassen eines Rückwärtsbewegungszustands des Fahrzeugs; und
eine Rückdrehpunktermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Rückdrehpunkts eines entlang der Längslinie einparkenden Fahrzeugs durch die Eigenschaften des Fahrzeugs bei Beginn der Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs;
wobei die voraussichtliche Bewegungsbahn zu einer Bewegungsbahn bei und nach dem Rückdrehpunkt in Übereinstimmung mit dem Lenkradwinkel geschaltet wird, bevor das Fahrzeug den Rückdrehpunkt erreicht.
eine Rückwärtsbewegungszustandserfassungseinrichtung zum Erfassen eines Rückwärtsbewegungszustands des Fahrzeugs; und
eine Rückdrehpunktermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Rückdrehpunkts eines entlang der Längslinie einparkenden Fahrzeugs durch die Eigenschaften des Fahrzeugs bei Beginn der Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs;
wobei die voraussichtliche Bewegungsbahn zu einer Bewegungsbahn bei und nach dem Rückdrehpunkt in Übereinstimmung mit dem Lenkradwinkel geschaltet wird, bevor das Fahrzeug den Rückdrehpunkt erreicht.
4. Einparkhilfegerät nach Anspruch 3, wobei,
wenn eine Position der Markierung parallel zu einer
Straßenseite oder einem Randstein wird, oder wenn ein
Endabschnitt der voraussichtlichen Bewegungsbahn parallel zu
einem Fahrzeug wird, das auf einer rückwärtigen Seite einer
Stelle zum Parken des Fahrzeugs entlang der vertikalen Linie
parkt, davon ausgegangen wird, dass das Fahrzeug den
Rückdrehpunkt erreicht und die Anzeige der voraussichtlichen
Bewegungsbahn geschaltet wird.
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