DE60302584T2

DE60302584T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Unterstützung beim Einparken

Info

Publication number: DE60302584T2
Application number: DE60302584T
Authority: DE
Inventors: Tomohiko Toyota-shi Endo; Hisashi Toyota-shi Satonaka; Mitsuhiko Toyota-shi Morita; Seiji Toyota-shi Kawakami; Katsuhiko Toyota-shi Iwazaki; Hiroaki Toyota-shi Kataoka; Yoshifumi Anjo-shi Iwata; Yuu Kariya-shi Tanaka
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2003-01-02
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2023-01-03
Also published as: JP2003205807A; EP1327571B1; JP3729786B2; EP1327571A1; DE60302584D1; US7053794B2; US20030151526A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Parkassistenzvorrichtung und ein Verfahren zur Unterstützung des Einparkens.
2. Erläuterung des Standes der Technik
Wenn ein Fahrer ein Fahrzeug fährt, ist es vergleichsweise schwierig, ein Fahrzeug zu parken, beispielsweise das Fahrzeug rückwärts in die Garage zu fahren und paralleles Parken durchzuführen. Insbesondere ist es bei einem Fahranfänger wahrscheinlich, dass er Schwierigkeiten beim Betrieb des Fahrzeugs zur Zeit des Einparkens des Fahrzeugs hat. Daher ist eine Parkassistenzvorrichtung zum Unterstützen des Fahrens zur Zeit des Einparkens des Fahrzeugs bekannt. Als Parkassistenzvorrichtung von diesem Typ wird eine Parkführvorrichtung in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 11-208420 offenbart. Nachdem das Fahrzeug vorübergehend auf der Seite der Zielparkposition gestoppt ist, führt die Parkführvorrichtung das Fahrzeug in eine Zielparkposition, indem ein Soll- bzw. Zielparkbereich von einer Seite der Zielparkposition aufgenommen wird und ein Zieleinparkrahmen bzw. -einzelbild über das aufgenommene Kamerabild überlagert wird, den bzw. das man durch Berechnung erhält.
Beim Verwenden der Parkführungsvorrichtung, die in der vorstehend erwähnten Veröffentlichung offenbart ist, sind jedoch eine Kamera zum Aufnehmen eines Zielparkbe reichs von einer Seite der Zielparkposition und eine Kamera zum Aufnehmen eines Bildes eines äußeren Bereichs hinter dem Fahrzeug, während es geparkt wird, unerlässlich. Daher erhöht die Notwendigkeit für eine Vielzahl von Kameras die Kosten.
Zusätzlich muss bei der Verwendung der Parkassistenzvorrichtung, die in der Veröffentlichung offenbart ist, das Fahrzeug vorübergehend vor die Zielparkposition bewegt werden, was eine unnötige Bewegung des Fahrzeugs veranlaßt. Dies verschlechtert den Komfort für den Fahrer.
Wenn die Parkassistenz gestartet wird, kann eine Standardanzeige eines Zielparkeinzelbildes, das die Zielparkposition zeigt, inzwischen nur auf einer rechten Seite oder auf einer linken Seite des Fahrzeugs auf einem Bildschirm eines im Fahrzeug installierten Monitors angezeigt werden, und die Zielparkposition kann festgelegt werden, während die Zielparkposition durch die Einrichtung zum Festlegen der Zielparkposition bewegt und justiert wird. Bei diesem Verfahren nimmt es jedoch eine lange Zeit in Anspruch, die Zielparkposition festzulegen, wenn die Standardposition des Zielparkeinzelbildes von der Zielparkposition weit entfernt ist.
ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, es zu ermöglichen, das Parken durch einen herkömmlichen Vorgang des Rücksetzens des Fahrzeugs in die Garage zu unterstützen, und eine Zeit für das Festlegen einer Zielparkposition zu verringern, indem standardmäßig ein Zieleinparkrahmen an einer Position angezeigt wird, die so nahe wie möglich an der Zielparkposition ist, um sich die Probleme bei der Änderung der Position des Zieleinparkrahmens zu ersparen.
Ein erster Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Parkassistenzvorrichtung, die eine Bildaufnahmeeinrichtung aufweist, um einen Bereich außerhalb des Fahrzeugs aufzunehmen, und eine Anzeigeeinrichtung, um ein aufgenommenes Bild anzuzeigen, und die einen Parkvorgang unterstützt, der durch einen Fahrer durchgeführt wird, indem ein Zielparkeinzelbild auf einem Bildschirm der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird. Die Parkassistenzvorrichtung schätzt auf der Grundlage eines Fahrzustands vor dem Erreichen einer Parkvorbereitungsposition durch das Fahrzeug die relative Zielparkposition ab, die eine Position mit Bezug zu der Parkvorbereitungsposition ist, und bestimmt eine zunächst festzulegende Position des Zieleinparkrahmens auf der Grundlage der abgeschätzten Zielparkposition.
Daher kann nach dem ersten Aspekt dieser Erfindung die Standardposition des Zieleinparkrahmens in der Nachbarschaft der Zielparkposition festgelegt werden. Daher kann die Zeit verringert werden, die man benötigt, um die Zielparkposition festzulegen. Außerdem muss das Fahrzeug darüber hinaus nicht vorübergehend vor diese Parkposition bewegt werden, da eine Kamera oder ähnliche Vorrichtungen zum Aufnehmen eines Bildes eines Bereichs seitlich des Fahrzeugs nicht benötigt wird, was den Komfort für den Fahrer steigert.
Es ist vorstellbar, dass bei einem herkömmlichen Parkvorgang das Fahrzeug geradeaus fährt, und nach der Geradeausfahrt eine Kurve fährt, wenn das Fahrzeug fährt, bis es die Parkvorbereitungsposition erreicht, und dass das Fahrzeug in der Parkvorbereitungsposition mit Bezug auf die Richtung der Geradeausfahrt in einem abweichenden Winkel bzw. schrägen Winkel geparkt ist.
In Übereinstimmung damit es zu bevorzugen, dass die Parkassistenzvorrichtung einen Winkel der Abweichung der Parkvorbereitungsposition berechnet und die Zielparkposition auf der Grundlage des berechneten Winkels der Abweichung abschätzt. Auf diese Weise kann die Zielparkposition dadurch genauer abgeschätzt werden, dass eine Berechnung durchgeführt wird, um die Zielparkposition auf der Grundlage des Winkels der Abweichung in der Parkvorbereitungsposition abzuschätzen, der auf der Grundlage des Fahrzustandes des Fahrzeugs vor Erreichen der Parkvorbereitungsposition durch das Fahrzeug bestimmt wird. Der Winkel der Abweichung kann auf der Grundlage eines gefahrenen Abstands des Fahrzeugs von einer bestimmten Position zur Parkvorbereitungsposition berechnet werden. Außerdem kann die Zielparkposition abhängig von Kurvenwinkel durch eine andere Formel abgeschätzt werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Unterstützen eines Parkvorgangs durch Anzeigen eines Bildes, das durch eine Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen wird, und eines Zielparkeinzelbildes bzw. -rahmens auf einem Bildschirm einer Anzeigeeinrichtung, die innerhalb eines Fahrzeugs vorgesehen ist. Bei dem Verfahren wird eine Zielparkposition, die eine relative Position mit Bezug auf eine Parkvorbereitungsposition ist, auf der Grundlage des Fahrzustands des Fahrzeugs vor Erreichen der Parkvorbereitungsposition durch das Fahrzeug abgeschätzt, und die ursprünglich festgelegte Position des Zieleinparkrahmens wird auf der Grundlage der abgeschätzten Zielparkposition berechnet.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen deutlich, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um ähnliche Elemente wiederzugeben, und wobei:
1 ein Blockschaubild ist, das eine Parkassistenzvorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ein Schaubild ist, das ein Bild zeigt, das auf einem Monitor wiedergegeben ist.
3 eine Draufsicht ist, die einen Zustand zeigt, in welchem sich das Fahrzeug in einem Zielparkbereich bewegt.
4 eine erläuternde Ansicht ist, welche die Zielparkposition zeigt, die eine relative Position mit Bezug auf eine Parkvorbereitungsposition ist.
5 ein Schaubild ist, das eine Beziehung zwischen einem Winkel einer Abweichung und einem gefahrenen Abstand des Fahrzeugs in einer X-Richtung und einer Z-Richtung zeigt.
GENAUE ERLÄUTERUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genau beschrieben.
Eine Parkassistenzvorrichtung 1 nach der Ausführungsform ist an einem Fahrzeug angebracht, um eine Parkunterstützung durchzuführen, wenn das Fahrzeug geparkt wird. Wie in 1 gezeigt weist die Parkassistenzvorrichtung 1 eine Parkassistenz-ECU 2 auf, die eine elektronische Steuereinheit ist. Die Parkassistenz-ECU 2 steuert die gesamte Parkassistenzvorrichtung 1. Die Parkassistenz-ECU 2 weist ein ROM, ein RAM, einen Eingangssignalschaltkreis, einen Ausgangssignalschaltkreis, einen Leistungsschaltkreis und ähnliche Schaltungen auf, und speichert verschiedene Steuerprogramme, zu denen ein Parkassistenzsteuerprogramm gehört.
Eine Kamera 3, ein Monitor 4 und eine Einrichtung 5 zum Festlegen einer Zielparkposition sind mit der Parkassistenz-ECU 2 verbunden. Die Kamera 3 kann als die Bildaufnahmevorrichtung der Erfindung angesehen werden. Der Monitor 4 kann als die Anzeigeeinrichtung der Erfindung angesehen werden.
Die Kamera 3 weist beispielsweise ein Weitwinkelobjektiv auf, das in einem hinteren Abschnitt oder in einem seitlichen Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist und ein Bild eines Außenbereichs hinter dem Fahrzeug aufnimmt. Das von der Kamera 3 aufgenommene Bild wird auf einem Bildschirm des Monitors 4 angezeigt. Die Kamera 3 kann das Bild des Bereichs hinter dem Fahrzeug zu jeder Zeit anzeigen oder damit beginnen, das Bild anzuzeigen, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, um den Stromverbrauch zu verringern. Das Rückwärtsfahren des Fahrzeugs kann beispielsweise durch eine Tatsache erkannt werden, dass ein Wählhebel in einen Rückwärtsbereich versetzt ist.
Der Monitor 4 ist innerhalb des Fahrzeugs, beispielsweise an einer Position, die im Sichtbereich des Fahrers liegt, in einem Instrumentenboard angeordnet. Wie in 2 gezeigt werden zusätzlich zu dem durch die Kamera 3 aufgenommenen Bild ein Zielparkeinzelbild 11, das eine Zielparkposition zeigt, die an einer Position angezeigt wird, die durch die Parkassistenz-ECU 2 bestimmt wird, ein Pol bzw. Stock P1, um eine Sicherheitsbedingung festzustellen, und ähnliche Dinge auf dem Bildschirm des Mo nitors 4 angezeigt. Man bemerke, dass ein seitlicher Bereich eines tatsächlichen Bildes abgelenkt bzw. verzerrt ist, da das Weitwinkelobjektiv vor der Kamera vorgesehen ist. Das Bild in 2 wird jedoch unverzerrt gezeigt, um das Verständnis der Erläuterung zu erleichtern.
Wie in 2 gezeigt ist die Einrichtung 5 zur Festlegung der Zielparkposition vom Touch Panel- bzw. Berührfeldtyp, wird auf einem Bildschirm des Monitors 4 angezeigt, und weist Pfeile Y1 bis Y4 in einer senkrechten Richtung oder einer Querrichtung und Drehpfeile Y5, Y6 auf, die in der Richtung des Uhrzeigersinns oder in der Richtung des Gegenuhrzeigersinns drehen. Durch Berühren dieser Pfeile Y1 bis Y6 wird ein Zieleinparkrahmen 11, der vorab bestimmt wird und ebenfalls auf dem Bildschirm des Monitors 4 mit dem durch die Kamera 3 aufgenommenen Bild angezeigt wird, gedreht und bewegt, um die Zielparkposition festzulegen. Man bemerke, dass die Zielparkposition festgelegt wird, wenn eine Sollpositionsanzeige des Zielpositionsrahmens 11 einer Position entspricht, welche der Zielparkposition entspricht, ohne dass es notwendig ist, die Pfeile Y1 bis Y6 der Einrichtung zum Festlegen der Zielparkposition zu berühren.
Außerdem sind auf dem Bildschirm des Monitors 4 ein Bestimmungsschalter S1, welchen der Fahrer berührt, wenn der Fahrer beurteilt, dass die Anzeige der Sollposition des Zieleinparkrahmens 11 der Position entspricht, welche der Zielparkposition entspricht, und ein Assistenzabbruchschalter S2, welchen der Fahrer berührt, wenn der Fahrer die Parkunterstützung während des Vorgangs aufheben will, auf dem Bildschirm des Monitors 4 dargestellt. Die Parkassistenz wird gestartet, indem der Bestimmungsschalter S1 berührt wird, und die Parkassistenz wird aufgehoben, indem man den Assistenzabbruchschalter S2 berührt.
Weiterhin sind eine automatische Lenkeinrichtung 6 und ein Startschalter 7 zum EIN/AUS-Schalten des Parkassistenzmodus mit der Parkassistenz-ECU 2 verbunden, wie in 1 gezeigt. Die automatische Lenkeinrichtung 6 weist ein Stellglied zum Steuern eines Lenkrades des Fahrzeugs auf, und empfängt ein Steuersignal von der Parkassistenz-ECU 2, um das Lenkrad zu steuern. Außerdem ist beispielsweise der Startschalter 7 auf dem Instrumentenboard angeordnet. In einem Zustand, in welchem der Startschalter 7 EIN ist, wenn eine Hilfsstartbedingung eingerichtet ist, d.h. beispielsweise, wenn der (nicht gezeigte) Wählhebel in den Rückwärtsbereich geschoben ist, wird ein Modus in den Parkassistenzmodus umgeschaltet, um eine bestimmte Verarbeitung der Parkassistenz zu starten. Alternativ wird der Modus in einem Zustand, in welchem der Startschalter 7 AUS ist, nicht in den Parkassistenzmodus umgeschaltet und der Vorgang der Parkassistenz nicht durchgeführt, selbst wenn der Wählhebel in den Rückwärtsbereich versetzt ist, wenn die Assistenzstartbedingung eingerichtet ist. Daher kann der Startschalter 7 AUS bleiben, wenn beispielsweise der Fahrer ausreichend ausgebildet ist und es nicht nötig hat, eine solche Parkassistenzvorrichtung 1 zu verwenden.
Außerdem sind ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 8 und ein Lenkwinkelsensor 9 mit der Parkassistenz-ECU 2 verbunden. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 8 weist beispielsweise einen aktiven Fahrzeugraddrehzahlsensor auf, der an einem (nicht gezeigten) Rad des Fahrzeugs angebracht ist, und erfasst eine Drehzahl des Rads, um ein Geschwindigkeitssignal an die Parkassistenz-ECU 2 auszugeben. In der Parkassistenzsignal-ECU 2 wird eine von dem Fahrzeug zurückgelegte Wegstrecke bzw. ein Kilometerstand auf der Grundlage des Geschwindigkeitssignals ausgegeben, das von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 8 ausgegeben wird. Außerdem ist beispielsweise der Lenkwinkelsensor 9 an einer (nicht gezeigten) Lenkwelle des Fahrzeugs montiert, erfasst einen Drehwinkel eines Lenkens und gibt das erfasste Drehwinkelsignal an die Parkassistenz-ECU 2 aus. In der Parkassistenz-ECU 2 wird ein Lenkwinkel des Lenkrads auf der Grundlage des erfassten Drehwinkelsignals der Lenkung berechnet.
Ein Betrieb der Parkassistenzvorrichtung nach der Ausführungsform wird wie nachstehend beschrieben erläutert.
Wie in 3 gezeigt wird in der Ausführungsform ein Beispiel erläutert, in welchem ein Fahrzeug M in einen Stellplatz D2 eines Parkplatzes PA geparkt wird, dessen Bereiche zum Parken von Fahrzeugen durch eine Trennlinie in Parkabschnitte D1, D2, D3 unterteilt ist.
In einem Zustand, in welchem der Startschalter 7 EIN ist, wenn ein Fahrer des Fahrzeugs M mit der Absicht des Parkens des Fahrzeugs auf dem Stell- bzw. Parkplatz D2 vor der Zielparkposition vorbeifährt, das Fahrzeug so anhält, dass ein hinterer Abschnitt des Fahrzeugs M dem Stellplatz D2 gegenüber liegt, um das Fahrzeug M in eine Parkvorbereitungsposition P1 zu bewegen und den (nicht gezeigten) Wählhebel in einem Fahrgastabteil des Fahrzeugs in den Rückwärtsbereich versetzt, wird der Modus in den Parkassistenzmodus geschaltet. Wenn der Modus in den Parkassistenzmodus geschaltet ist, wird zunächst die Kamera 3 EINgeschaltet, und ein Bild eines Bereichs hinter dem Fahrzeugs wird von der Kamera 3 erfasst. Das von der Kamera 3 erfasste Bild wird durch die Parkassistenz-ECU 2 an den Monitor 4 ausgegeben und auf dem Bildschirm des Monitors 4 angezeigt, wie in 2 gezeigt. Wenn das Bild auf dem Bildschirm des Monitors 4 angezeigt ist, wird eine Zielparkposition P2 wie in 3 gezeigt in einer länglich rechteckigen Form festgelegt, welche einer Form entspricht, die man erhält, wenn das Fahrzeug M von oben gesehen wird.
Um die Zielparkposition P2 festzulegen, wird ein Zieleinparkrahmen 11 zunächst an einer Standardanzeigeposition auf dem Bildschirm des Monitors 4 angezeigt. Der Fahrer berührt die Pfeile Y1 bis Y6 in der Einrichtung 5 zum Festlegen der Zielparkposition, soweit notwendig, während er auf den Zieleinparkrahmen 11 schaut, um den Zieleinparkrahmen 11 zu bewegen und schließlich die Zielparkposition P2 festzulegen. In der Ausführungsform wird eine Berechnung zur Abschätzung der Zielparkposition P2 (eine relative Position mit Bezug auf die Parkvorbereitungsposition P1) durchgeführt, wenn die Standardposition des Zieleinparkrahmens 11 zu dieser Zeit bestimmt ist, und die Standardposition des Zieleinparkrahmens 11 wird auf der Grundlage der abgeschätzten Zielparkposition P2 bestimmt. Die Zielparkposition P2 wird auf der Grundlage eines Fahrzustandes des Fahrzeugs abgeschätzt, die man erhält, bevor das Fahrzeug M die Parkvorbereitungsposition P1 erreicht.
Wenn der Parkvorgang durchgeführt wird, ist ein Verhalten des Fahrzeugs M vor dem Erreichen der Parkvorbereitungsposition P1 normalerweise wie in 3 gezeigt. Zuerst nähert sich das Fahrzeug M, während es geradeaus fährt, einer Position vor dem Stellplatz D2, auf dem der Fahrer beabsichtigt, das Fahrzeug zu parken. Eine Bewegungsrichtung des Fahrzeugs M zu dieser Zeit verläuft normalerweise entlang einer Breitenrichtung des Parkplatzes D2. Zweitens fährt das Fahrzeug M vor dem Parkplatz D2 vorbei. Zu dieser Zeit kurvt das Fahrzeug M um eine Grundposition bzw. einen Basispunkt Q, der in einer vorderen Position des Stellplatzes D2 liegt und bewegt sich beispielsweise in einer Richtung im Uhrzeigersinn in die Parkvorbereitungsposition P1, während es weiter in eine Richtung fährt, die von dem Stellplatz D2 mit einem bestimmten Winkel der Abweichung (einem Winkel des Kurvenfahrens mit Bezug auf eine unmittelbar vorangehende Richtung der Geradeausfahrt) mit einem bestimmten Kurvenradius weiter fährt. Als Nächstes fährt das Fahrzeug M eine Kurve und bewegt sich im Uhrzeigersinn mit dem bestimmten Kurvenradius rückwärts. Dann fährt das Fahrzeug schließlich geradeaus rückwärts in die Zielparkposition P2.
Die Zielparkposition P2, die mit Bezug auf die Parkvorbereitungsposition P1 eine relative Position ist, wird auf der Grundlage eines Fahrzustandes (einer Spur des Fahrzeugs) durch ein solches herkömmliche, Rückwärtsfahren eines Fahrzeugs in eine Garage abgeschätzt. Genauer gesagt wird die Zielparkposition P2 wie folgt geschätzt: Wenn man annimmt, dass sich das Fahrzeug M geradeaus bewegt und eine Kurve fährt, um so, wie vorstehend erwähnt, ein herkömmliches Parken durchzuführen, wenn das Fahrzeug M sich in die Parkvorbereitungsposition P1 bewegt, wird ein Winkel θ der Abweichung (siehe 4) des Fahrzeugs M aus dem gefahrenen Abstand und dem Kurvenradius des Fahrzeugs bestimmt, während das Fahrzeug eine Kurve fährt. Der gefahrene Abstand wird auf der Grundlage eines Signals vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 8 bestimmt, und der Kurvenradius wird aus der Größe der Drehung des Lenkrads bestimmt, die auf Grund eines Signals vom Lenkwinkelsensor 9 bestimmt wird.
In diesem Fall wird der Winkel θ der Abweichung durch die nachstehende Formel (1) bestimmt, wobei angenommen wird, dass ein derzeit gefahrener Abstand. und der Kurvenradius des Fahrzeugs M bei der Kurvenfahrt des Fahrzeugs jeweils ds und R sind.
In der Gleichung (1) geht ein Integrationsintervall von –5 bis 0 m. Eine Veränderung einer Richtung des Fahrzeugs, die verursacht wird, indem sich das Fahrzeug um 5 m bewegt, bis das Fahrzeug die derzeitige Position erreicht, wird durch die Formel bestimmt. Der vorstehend erwägte Bewegungsabstand, d.h. 5 m, kann in Übereinstimmung mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs verändert werden, falls dies notwendig ist. Außerdem führt die Parkassistenz-ECU 2 eine Geradeaus-Beurteilung durch, durch die beurteilt wird, ob sich das Fahrzeug M geradeaus bewegt hat. Wenn es als ein Ergebnis der Geradeaus-Beurteilung beurteilt wird, dass sich das Fahrzeug M geradeaus bewegt hat, wird der Winkel θ der Abweichung, der durch die Gleichung (1) bestimmt wird, gelöscht. Bei der Beurteilung der Geradeausfahrt wird beispielsweise beurteilt, dass das Fahrzeug geradeaus gefahren ist, wenn das Fahrzeug beispielsweise zwei Meter weit gefahren ist, wobei die Lenkung im Wesentlichen gerade gehalten wird (ein Lenkwinkel der Lenkung innerhalb ±30° ist). Wenn daher das Fahrzeug geradeaus fährt, bevor es beginnt, eine Kurve zu fahren, wird der Winkel θ der Abweichung genau bestimmt.
Nachdem der Winkel θ der Abweichung bestimmt ist, wird die Zielparkposition P2 in einem X-Z-Koordinatensystem bestimmt, dessen X-Achse und Z-Achse jeweils in einer Querrichtung und einer Längsrichtung des Fahrzeugs M mit Bezug auf eine Position des Fahrzeugs M liegen, wie in 4 gezeigt. Die Formeln zur Berechnung der Zielparkposition P2 verändern sich abhängig von den Gradzahlen der Winkel θ der Abweichung.
Wenn der Winkel θ der Abweichung gleich oder größer als 0 und kleiner als 30° ist (0 ≤ θ < 30), werden eine Bewegungsgröße in einer X-Richtung und eine Bewegungsgröße in einer Z-Richtung durch die nachstehenden Formeln (2) und (3) bestimmt. X = Rmin·(1,0 – sinθ) + B·cosθ (2) Z = C + Rmin·cosθ + B·sinθ (3)
Man bemerke, dass Rmin = 4,05 (m), B = 2,0 (m), C = 1,0 (m) angepaßte bzw. zur Anpassung benötigte Konstanten sind.
Wenn das Fahrzeug rückwärts in die Garage gefahren wird, kann der Weg des Fahrzeugs normalerweise unter der Annahme festlegt werden, dass das Fahrzeug zunächst geradeaus rückwärts fährt, dann in einer Kurve rückwärts fährt und wieder geradeaus rückwärts fährt. Die Anpassungskonstante B entspricht der letzten geraden Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs, und die Anpassungskonstante C entspricht der ersten geraden Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs, um einen solchen Weg zu erhalten. Außerdem ist die Anpassungskonstante Rmin ein Kurvenradius, den man erhält, wenn das Fahrzeug während der Kurvenfahrt rückwärts fährt, und beispielsweise ein Kurvenradius, den man erhält, wenn die Lenkung am Anschlag ist. Diese Anpassungskonstanten werden auf der Grundlage einer Gesamtlänge, einer Gesamtbreite, einer Spurbreite, anderer Eigenschaften oder ähnlicher Merkmale des Fahrzeugs M wie nötig festgelegt.
Wenn sich das Fahrzeug bewegt, ist eine Bewegungsgröße in der X-Richtung zur Zeit der ersten geraden Rückwärtsfahrt 0, eine Bewegungsgröße in der X-Richtung zur Zeit der Rückwärtsfahrt, während die Kurve gefahren wird, Rmin·(1,0 – sinθ), und eine Bewegungsgröße in der X- Richtung zur Zeit der letzten geraden Rückwärtsfahrt ist B·cosθ. Daher erhält man die Gleichung (2) durch Addieren dieser Werte als einer Bewegungsgröße in der X-Richtung. Außerdem ist eine Bewegungsgröße in der Z-Richtung zur Zeit der ersten Rückwärtsfahrt geradeaus C, eine Bewegungsgröße in der Z-Richtung zur Zeit der Rückwärtsfahrt während der Kurvenfahrt Rmin·cosθ, und eine Bewegungsgröße in der Z-Richtung zur Zeit der letzten Rückwärtsfahrt geradeaus ist B·sinθ. Daher erhält man die Gleichung (3) durch Addieren dieser Werte miteinander als eine Bewegungsgröße in der Z-Richtung.
Man bemerke, dass es zu bevorzugen ist, vorab festzulegen, ob ein Zieleinparkrahmen 11 auf einer rechten Seite oder einer linken Seite des Fahrzeugs auf dem Bildschirm des Monitors angezeigt wird, wenn der abweichende Winkel θ 0° (θ = 0) ist, abhängig davon, ob das Fahrzeug M nach links hinter dem Fahrzeug oder nach rechts hinter dem Fahrzeug eingeparkt wird, da das Fahrzeug M nicht wendet.
Zweitens kann eine Bewegungsgröße in der X-Richtung durch die Gleichung (2) in dem Fall, in dem der Winkel θ der Abweichung gleich oder größer als 30° und kleiner als 50° (30 ≤ θ ≤ 50) ist, ebenso bestimmt werden wie in dem Fall, in welchem der Winkel der Abweichung gleich oder größer als 0° und kleiner als 50° ist. Außerdem kann eine Bewegungsrichtung in der Z-Richtung durch die nachstehende Gleichung (4) bestimmt werden. Z = 5,5 + 0,05·(θ – 30) (4)
Wenn der Winkel θ der Abweichung gleich oder größer als 30° ist, erhöht sich die Bewegungsgröße in der Z-Richtung proportional mit dem Winkel θ der Abweichung. Überstimmend damit steigt die Bewegungsgröße in der Z- Richtung linear in Übereinstimmung mit dem Ansteigen des Winkel θ der Abweichung innerhalb eines Bereichs, in welchem der Winkel θ der Abweichung gleich oder größer als 30° und kleiner als 50° ist, wie durch die Gleichung (4) gezeigt.
Zusätzlich kann die Bewegungsgröße in der X-Richtung durch die Gleichung (2) wie in dem Fall bestimmt werden, in welchem der Winkel θ der Abweichung gleich oder größer als 0° und kleiner als 30° ist, wenn der Winkel θ der Abweichung gleich oder größer als 50° ist (50 ≤ θ). Außerdem kann die Bewegungsgröße in der Z-Richtung durch die nachstehende Gleichung (5) bestimmt werden. Z = 6,5 (5)
Wenn das Fahrzeug in die Garage zurückgesetzt wird, ist der Winkel θ der Abweichung normalerweise ungefähr 20° und selbst wenn der Winkel θ der Abweichung groß ist, ist er ungefähr 30°. Außerdem gibt es fast keine Veränderungen des Betrags der Bewegung in der Z-Richtung, wenn der Winkel θ der Abweichung auf 50° oder mehr steigt. Die Zielparkposition P2 kann mit einer ausreichend großen Genauigkeit abgeschätzt werden, indem die Bewegungsgröße in der Z-Richtung bei 6,5 Meter festgelegt und ein Maximalwert definiert ist.
5 zeigt eine Beziehung zwischen dem Winkel θ der Abweichung, der durch die Formeln (2) bis (5) berechnet ist, und Bewegungsabständen bzw. zu überwindenden Strecken in der X-Richtung und der Z-Richtung.
Nachdem die Zielparkposition P2 in der vorstehend erwähnten Weise abgeschätzt ist, wird die Standardposition des Zieleinparkrahmens 11 auf der Grundlage der abgeschätzten Zielparkposition P2 bestimmt. Dann wird der Zieleinparkrahmen 11 an der vorab bestimmten Standardposition angezeigt.
Nachdem der Zieleinparkrahmen 11 auf dem Bildschirm des Monitors 4 angezeigt ist, berührt der Fahrer die Pfeile Y1 bis Y6 in der Einrichtung 5 zur Festlegung der Zielparkposition, soweit dies notwendig ist, um die Zielparkposition zu modifizieren und festzulegen. Zu dieser Zeit ist die Standardanzeigeposition der Zieleinparkposition 11 benachbart zu der Sollparkposition P2, was dem Fahrer das Problem des Bewegens des Zieleinparkrahmens 11 abnimmt, wenn der Fahrer die Zielparkposition P2 festlegt. Übereinstimmend damit kann die Zeit zum Festlegen geringer sein.
Wenn die Zielparkposition P2 festgelegt ist, beurteilt die Parkassistenz-ECU 2 auf der Grundlage einer relativen Positionsbeziehung zwischen der Parkvorbereitungsposition P1, die eine derzeitige Position des Fahrzeugs M ist, und der festgelegten Zielparkposition P2, ob eine Spur von der Parkvorbereitungsposition P1 in die Zielparkposition P2 gezogen werden kann. Wenn die Parkassistenz-ECU 2 dann beurteilt, dass die Spur nicht gezogen werden kann, zeigt sie den Zieleinparkrahmen 11 rot an und zeigt außerdem einen Kommentar "Führung ist nicht möglich" auf dem Bildschirm des Monitors 4 an. Wenn dagegen die Parkassistenz-ECU 2 beurteilt, dass die Spur gefahren werden kann, zeigt sie beispielsweise den Zieleinparkrahmen 11 in grün an, das sich von rot unterscheidet, und zeigt außerdem einen Bestimmungsschalter S1 auf dem Bildschirm des Monitors 4 an. Nachdem der Bestimmungsschalter S1 angezeigt ist, prüft der Fahrer, ob ein Hindernis wie ein anderes Fahrzeug auf der Spur ist, welche die Parkvorbereitungsposition P1 mit der Zielparkposition P2 verbindet. Nachdem er sich vergewissert hat, dass kein Hindernis vorhanden ist, drückt der Fahrer dann den Be stimmungsschalter S1. Wenn der Fahrer den Bestimmungsschalter S1 drückt, wird die Parkassistenz gestartet. Wenn die Parkassistenz gestartet wird, wird der Lenkvorgang durch den Fahrer nicht mehr benötigt, weil die automatische Steuereinrichtung 6 aktiviert wird. Dann kann der Fahrer den Parkvorgang mittels der Parkassistenz durchführen, indem er die Fahrzeuggeschwindigkeit wie notwendig regelt. Danach wird das Fahrzeug in die Zielparkposition P2 geführt, um die Steuerung abzuschließen.
Außerdem wird während des vorstehend erwähnten Vorgangs der Assistenzabbruchschalter S2 auf dem Bildschirm des Monitors 4 angezeigt. Wenn der Fahrer eine Aktion durchführt, wie den Assistenzabbruchschalter S2 zu berühren, das Gaspedal zu drücken oder das Lenkrad zu betätigen, um die Bedingung zum Abbruch des Assistenten zu erfüllen, wird die Parkassistenz in diesem Moment abgebrochen.
Wie vorstehend erwähnt kann bei der Parkassistenzvorrichtung nach der Ausführungsform der Kostenanstieg aufgrund der Montage der zusätzlichen Kamera vermieden werden, da die Kamera zum Aufnehmen des Bildes im Seitenbereich des Fahrzeugs nicht benötigt wird. Außerdem muss ein unnötiger Vorgang wie ein vorübergehendes Stoppen des Fahrzeugs vor der Zielparkposition nicht durchgeführt werden, weil der reguläre Vorgang des Zurückfahrens des Fahrzeugs in die Garage als der Parkvorgang wahrgenommen wird. Daher kann das Fahrzeug geparkt werden, indem der Rückwärtsfahrvorgang nur einmal durchgeführt wird, was die Bequemlichkeit für den Fahrer erhöht. Zusätzlich wird die Position der Standardanzeige des Zieleinparkrahmens, welcher die Zielparkposition auf dem Bildschirm zeigt, auf der Grundlage der abgeschätzten relativen Positionsbeziehung zwischen der Parkvorbereitungsposition und der Zielparkposition abgeschätzt. In Übereinstimmung damit kann der Zieleinparkrahmen standardmäßig im Wesentlichen auf der genauen Zieleinparkposition angezeigt werden, was es dem Fahrer erleichtert, die Zieleinparkposition festzulegen, was auf der Parkvorbereitungsposition durchgeführt wird. Dies verringert die Zeit, die benötigt wird, um die Zieleinparkposition festzulegen.
Während die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutert wurde, ist die Erfindung nicht auf die vorstehend erwähnte Ausführungsform beschränkt. Außerdem ist in der Ausführungsform eine automatische Lenkeinrichtung vorgesehen. Eine automatische Bremseinrichtung oder eine automatische Antriebseinrichtung zusätzlich zur automatischen Lenkeinrichtung können jedoch vorgesehen sein, so dass der Fahrer den Parkvorgang durchführen kann, ohne einen Vorgang zur Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit durchzuführen. Natürlich können auch nur eine oder zwei der vorstehend erwähnten Einrichtungen so vorgesehen sein, dass der Fahrer die Parkassistenz in Anspruch nehmen kann.
Wie vorstehend erwähnt kann das Parken durch den regulären Vorgang des Zurücksetzens des Fahrzeugs in die Garage unterstützt werden, wenn das Parken des Fahrzeugs unter Verwendung der Parkassistenzvorrichtung nach der Ausführungsform unterstützt wird. Außerdem kann die Zeit zum Festlegen der Zielparkposition verringert werden, indem standardmäßig der Zieleinparkrahmen an einer Position angezeigt wird, die so nah wie möglich an der Zielparkposition ist, um dem Fahrer den Aufwand der Veränderung der Position des Zieleinparkrahmens zu ersparen.

Claims

Eine Parkassistenzvorrichtung, die mit einer Bildaufnahmeeinrichtung (5) versehen ist, um ein Bild eines Bereichs außerhalb des Fahrzeugs aufzunehmen, und mit einer Anzeigeeinrichtung (4), um das aufgenommene Bild anzuzeigen, die einen Sollparkrahmen (11) auf einem Bildschirm der Anzeigeeinrichtung (4) anzeigt, um einen Parkvorgang zu unterstützen, der durch einen Fahrer des Fahrzeugs durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Parkassistenzvorrichtung eine Sollparkposition auf der Grundlage einer Fahrspur des Fahrzeugs abschätzt, die erhalten wird, bevor das Fahrzeug eine Parkvorbereitungsposition (P1) erreicht, und die mit Bezug auf die Parkvorbereitungsposition (P1) eine relative Position ist, und eine ursprünglich festgelegte Position des Sollparkrahmens (11) auf der Grundlage der abgeschätzten Sollparkposition (P2) berechnet.
Die Parkassistenzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Fahrspur eine Geradeausfahrt und eine Kurve nach einer Geradeausfahrt gehören, und die Parkassistenzvorrichtung einen Winkel (θ) zur Endstellung zwischen einer Richtung der Geradeausfahrt und einer Richtung des Fahrzeugs in der Parkvorbereitungsposition (P1) auf der Grundlage der Fahrspur berechnet und die Sollparkposition auf der Grundlage des berechneten Winkels (θ) zur Endstellung abschätzt.
Die Parkassistenzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Parkassistenzvorrichtung den Winkel (θ) zur Endstellung auf der Grundlage eines gefahrenen Abstands des Fahrzeugs von einer bestimmten Position zur Parkvorbereitungsposition (P1) berechnet.
Die Parkassistenzvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Formeln zum Abschätzen der Sollparkposition abhängig von dem Grad des berechneten Winkels (θ) zur Endstellung variieren.
Ein Verfahren zum Unterstützen eines Parkvorgangs durch Anzeige eines Bilds, das durch eine Bildaufnahmeeinrichtung (5) aufgenommen wird, und eines Sollparkrahmens (11) auf einem Bildschirm einer Anzeigeeinrichtung (4), die innerhalb eines Fahrzeugs angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sollparkposition (P2), die mit Bezug auf eine Parkvorbereitungsposition (P1) eine relative Position ist, auf der Grundlage der Fahrspur des Fahrzeugs abschätzbar ist, die erhalten wurde, bevor das Fahrzeug die Parkvorbereitungsposition (P1) erreichte, und die ursprünglich festgelegte Position des Sollparkrahmens (11) auf der Grundlage der abgeschätzten Sollparkposition (P2) berechenbar ist.