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QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE ANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Nutzen aus der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 2016-0135765 , die am 19. September 2016 beim Koreanischen Amt für Geistiges Eigentum eingereicht wurde und deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme darauf zum Bestandteil der vorliegenden Anmeldung wird.
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HINTERGRUND
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Gebiet
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf ein Parkassistenzsystem (PAS) und auf ein Verfahren zur Steuerung desselben, und genauer gesagt beziehen sie sich auf ein Parkassistenzsystem, das eine Einparktrajektorie entsprechend einem Abstand von einem Hindernis in der Umgebung und einem Parkplatz erzeugt, und auf ein Verfahren zur Steuerung desselben.
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Beschreibung des Standes der Technik
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In der Vergangenheit hat ein Fahrer eines Fahrzeugs das Fahrzeug zu dem Zeitpunkt eines Einparkens unter Verwendung eines Außenspiegels oder eines Innenspiegels, die an dem Fahrzeug angebracht sind, bewegt, während er rückwärtige oder seitliche Hindernisse visuell überprüft hat.
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Aber es gibt einen toten Winkel, den der Fahrer in einem Abschnitt einer hinteren Ecke des Fahrzeugs nicht erkennen kann, und wenn der Fahrer die Länge oder die Breite des Fahrzeugs nicht exakt kennt, dann kann, obwohl der Fahrer ein Hindernis erkennt, ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis nicht erkannt werden, so dass das Fahrzeug in Kontakt mit dem Hindernis gebracht wird, um einen Auffahrunfall zu verursachen.
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In jüngster Zeit ist ein Parkassistenzsystem (PAS) eingeführt worden, um die oben genannten Probleme zu lösen, indem ein Sensor auf der Rückseite und der Vorderseite des Fahrzeugs angebracht wird, um einem Fahrer dabei zu helfen, einen Abstand von einem Hindernis durch einen Alarmton zu erkennen.
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Außerdem ist ein Rundumsicht-Monitor-(AVM; Around View Monitor)-System eingeführt worden, das einen Parkplatz in einem Gebiet in der Umgebung eines aktuellen Fahrzeugs, insbesondere einen Platz, der für einen Fahrer an dem Zeitpunkt des Einparkens visuell schwierig zu überprüfen ist, erfasst und die erfassten Plätze dem Fahrer anzeigt. Ein solches AVM-System kann auch eine Einparktrajektorie für das aktuelle Fahrzeug, das in dem Parkplatz positioniert werden soll, anzeigen, indem es den Parkplatz an einer aktuellen Fahrzeugposition erfasst.
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Aber wenn die Einparktrajektorie angezeigt wird, wird ein Fall, in dem sich Hindernisse dem Fahrzeug in der Nähe nähern, nicht angezeigt, so dass der Fahrer dies nicht erfasst.
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Außerdem ist in jüngster Zeit ein PAS eingeführt worden, das einen Platz erkennt, in dem ein Fahrzeug geparkt werden soll, und das automatisch einen Einparkpfad erzeugt, um automatisch eine Lenkeinrichtung, eine Beschleunigungseinrichtung und eine Bremseinrichtung zu steuern, so dass ein Fahrer das Fahrzeug automatisch einparken kann, ohne dass er die Lenkeinrichtung, die Beschleunigungseinrichtung und die Bremseinrichtung betätigt.
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Aber ein solches PAS arbeitet nur, wenn ein ausreichender Platz für das Einparken sichergestellt ist, und es arbeitet nicht in anderen Situationen, in denen mit langsamer Geschwindigkeit gefahren wird, so dass das PAS nicht ausreicht, um zu verhindern, dass das Fahrzeug des Fahrers in Kontakt mit Objekten in der Umgebung in einem dicht besiedelten Gebiet gebracht wird, in dem der Parkplatz nicht ausreichend ist.
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[Dokument aus dem Stand der Technik]
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[Patentliteratur]
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US-Patent mit der Veröffentlichungsnummer
US 2013/0162825
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ÜBERBLICK
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Deshalb ist es ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung, ein Parkassistenzsystem (PAS) und ein Verfahren zur Steuerung desselben bereitzustellen, die einen Auffahrunfall verhindern, der aufgrund dessen auftreten kann, dass ein Hindernis in der Umgebung, das ein Fahrer nicht erkennen kann, nicht angezeigt wird, wenn dem Fahrer eine Einparktrajektorie unter Verwendung eines Rundumsicht-Monitor-(AVM)-Systems angezeigt wird.
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Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung, ein PAS und ein Verfahren zur Steuerung desselben bereitzustellen, die eine Trajektorie eines Fahrzeugs selbst dann erzeugen, wenn ein Parkplatz nicht sichergestellt wird, wodurch ein Auffahrunfall mit einem Fahrzeug in der Umgebung verhindert wird.
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Es ist noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung, ein PAS und ein Verfahren zur Steuerung desselben bereitzustellen, die eine Trajektorie eines Fahrzeugs in einem Zustand einer niedrigen Geschwindigkeit erzeugen und anzeigen, wodurch ein Auffahrunfall mit einem Fahrzeug in der Umgebung verhindert wird.
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Weitere Aspekte der Offenbarung werden zum Teil in der Beschreibung, die folgt, dargelegt werden und werden zum Teil aus der Beschreibung offensichtlich werden oder können durch das Praktizieren der Offenbarung erfahren werden.
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist ein PAS Folgendes auf: eine Zustandserfassungseinheit, die einen Zustand eines Fahrzeugs einschließlich Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlinformationen und Ganginformationen des Fahrzeugs erfasst; eine Hinderniserfassungseinheit, die ein Bild einer vorwärtsgerichteten Seite, einer rückwärts gerichteten Seite oder einer lateralen Seite des Fahrzeugs fotografiert und ein Hindernis erfasst, das auf einer Vorderseite, einer Rückseite oder einer lateral Seite des Fahrzeugs vorhanden ist; und ein Steuergerät, das eine Einparktrajektorie auf der Grundlage von Informationen über den erfassten Zustand und das erfasste Hindernis des Fahrzeugs berechnet und das fotografierte Bild der vorwärts gerichteten Seite oder der rückwärts gerichteten Seite einschließlich der berechneten Einparktrajektorie auf der Grundlage der erfassten Ganginformationen des Fahrzeugs anzeigt, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs kleiner als ein vorab festgelegter Schwellenwert ist.
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Hier kann das Steuergerät das Bild der vorwärts gerichteten Seite einschließlich der berechneten Einparktrajektorie anzeigen, wenn ein Gang des Fahrzeugs ein Vorwärtsgang ist, und es kann das Bild der rückwärts gerichteten Seite einschließlich der berechneten Einparktrajektorie anzeigen, wenn der Gang des Fahrzeugs ein Rückwärtsgang ist.
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Das Steuergerät kann auch wenigstens eine von einer Lenkeinrichtung, einer Beschleunigungseinrichtung und einer Bremseinrichtung derart antreiben, dass das Fahrzeug entlang der berechneten Einparktrajektorie eingeparkt wird.
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Und wenn sich die berechnete Einparktrajektorie nahe bei einem Hindernis in der Umgebung des Fahrzeugs befindet, dann kann das Steuergerät auch eine Warnung an einen Fahrer ausgeben.
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Die Hinderniserfassungseinheit kann auch wenigstens einen Kamerasensor für das Fotografieren des Bildes einer vorwärts gerichteten Seite, einer rückwärts gerichteten Seite oder einer lateralen Seite des Fahrzeugs und wenigstens einen Ultraschallsensor für das Erfassen des Hindernisses, das auf der Vorderseite, der Rückseite oder der lateralen Seite des Fahrzeugs vorhanden ist, aufweisen.
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Verfahren zur Steuerung eines PAS die folgenden Schritte: Erfassen eines Zustands eines Fahrzeugs einschließlich Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlinformationen und Ganginformationen des Fahrzeugs; Fotografieren eines Bildes einer vorwärts gerichteten Seite, einer rückwärts gerichteten Seite oder einer lateralen Seite des Fahrzeugs; Erfassen eines Hindernisses, das auf einer Vorderseite, einer Rückseite oder einer lateralen Seite des Fahrzeugs vorhanden ist; Berechnen einer Einparktrajektorie auf der Grundlage von Informationen über den erfassen Zustand und das erfasste Hindernis des Fahrzeugs; und Anzeigen des fotografierten Bildes der vorwärts gerichteten Seite oder der rückwärts gerichteten Seite einschließlich der berechneten Einparktrajektorie auf der Grundlage der erfassten Ganginformationen des Fahrzeugs, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs kleiner als ein vorab festgelegter Schwellenwert ist.
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Hier kann das Anzeigen des fotografierten Bildes der vorwärts gerichteten Seite oder der rückwärts gerichteten Seite das Anzeigen des Bildes der vorwärts gerichteten Seite einschließlich der berechneten Einparktrajektorie umfassen, wenn ein Gang des Fahrzeugs ein Vorwärtsgang ist, und das Anzeigen des Bildes der rückwärts gerichteten Seite einschließlich der berechneten Einparktrajektorie umfassen, wenn der Gang des Fahrzeugs ein Rückwärtsgang ist.
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Das Verfahren zur Steuerung eines PAS kann des Weiteren auch das Antreiben von wenigstens einer von einer Lenkeinrichtung, einer Beschleunigungseinrichtung und einer Bremseinrichtung derart umfassen, dass das Fahrzeug entlang der berechneten Einparktrajektorie eingeparkt wird.
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Und wenn sich die berechnete Einparktrajektorie nahe bei einem Hindernis in der Umgebung des Fahrzeugs befindet, dann kann das Verfahren zur Steuerung eines PAS des Weiteren auch das Ausgeben einer Warnung an einen Fahrer umfassen.
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Figurenliste
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Diese und/oder andere Aspekte der Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, offensichtlich und leichter verstanden werden, wobei in den Zeichnungen:
- 1 ein Blockdiagramm ist, das ein Parkassistenzsystem (PAS) in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform veranschaulicht;
- 2 ein schematisches Diagramm ist, das das Fotografieren der Umgebung unter Verwendung einer Kamera, die in einem Fahrzeug installiert ist, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform veranschaulicht;
- 3 ein schematisches Diagramm ist, das eine Einparktrajektorie veranschaulicht, die durch ein PAS in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform erzeugt worden ist;
- 4 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Verfahren zur Steuerung eines PAS in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
- 5 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Verfahren zur Steuerung eines PAS in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Die folgenden Beispiele sind bereitgestellt, um den Geist der Offenbarung den Fachleuten auf dem Gebiet zu vermitteln. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die hier offenbarten Ausführungsformen beschränkt und kann in anderen Formen verkörpert werden. In den Zeichnungen wird Einiges von dem Abschnitt, der für die Beschreibung irrelevant ist, weggelassen werden und nicht gezeigt, um das Vorliegende klar beschreiben zu können, und offenbarte Bauteile bzw. Komponenten können geringfügig übertrieben dargestellt sein, um das Verständnis zu erleichtern.
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1 ist ein Blockdiagramm, das ein Parkassistenzsystem (PAS) in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform veranschaulicht.
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Ein Fahrzeug 1 kann verschiedene elektronische Geräte bzw. Einrichtungen 100 einschließen.
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So kann das Fahrzeug 1 zum Beispiel ein Motormanagementsystem (EMS; Engine Management System), eine Bremssteuerungseinrichtung (Brake-by-Wire (Bremsen per Draht)), eine Pedaleinrichtung, ein Audio-/Video-/Navigations-(AVN)-Gerät, ein PAS, ein Getriebemanagementsystem (TMS; Transmission Management System), eine Lenkungssteuerungseinrichtung (Steering-by-Wire (Lenken per Draht)), ein Kommunikationsgerät, ein Eingabe/Ausgabe-Steuerungssystem und andere Fahrzeugsensoren aufweisen. Aber das Fahrzeug 1 ist nicht darauf beschränkt, und es können mehr verschiedene elektronische Geräte bzw. Einrichtungen bereitgestellt sein.
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Dementsprechend ist ein PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung, das in dem Fahrzeug 1 installiert ist, auch ein System von verschiedenen elektronischen Geräten bzw. Einrichtungen des Fahrzeugs 1, und es kann mit anderen elektronischen Geräten bzw. Einrichtungen des Fahrzeugs 1 durch ein Fahrzeugkommunikationsnetzwerk (NT) verbunden sein.
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An diesem Zeitpunkt kann das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk (NT) Kommunikationsprotokolle wie etwa MOST (Media Oriented Systems Transport) mit einer Kommunikationsgeschwindigkeit von bis zu 24,5 Megabit pro Sekunde (Mbps), FlexRay mit einer Kommunikationsgeschwindigkeit von bis zu 10 Mbps, CAN (Controller Area Network) mit einer Kommunikationsgeschwindigkeit von 125 Kilobit pro Sekunde (kbps) bis 1 Mbps und LIN (Local Interconnect Network) mit einer Kommunikationsgeschwindigkeit von 20 kbps und dergleichen anwenden.
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Beispielshalber ist das AVN-Gerät, das in dem Fahrzeug enthalten ist, ein Gerät, das Musik oder Video entsprechend einem Steuerbefehl eines Fahrers ausgibt. Insbesondere kann das AVN-Gerät entsprechend dem Steuerbefehl des Fahrers Musik oder einen Film wiedergeben oder eine Route zu einem Ziel führen. Infolgedessen kann eine Anzeige des AVN-Geräts eine berührungssensitive Anzeige (z.B. ein Touchscreen) anwenden, die eine Berührungseingabe des Fahrers empfangen kann.
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Außerdem empfängt das Eingabe/Ausgabe-Steuerungssystem, das in dem Fahrzeug enthalten ist, beispielshalber den Steuerbefehl des Fahrers über einen Knopf oder eine Schaltfläche und zeigt Informationen an, die dem Steuerbefehl des Fahrers entsprechen. Das Eingabe/Ausgabe-Steuerungssystem kann eine Cluster-Anzeige, die an einem Armaturenbrett bereitgestellt ist, um ein Bild anzuzeigen, und eine Frontscheibenanzeige (HUD; Head-Up Display) aufweisen, die ein Bild auf eine Windschutzscheibe bzw. Frontscheibe projiziert, und dadurch kann es die Informationen anzeigen, die dem Steuerbefehl des Fahrers entsprechen.
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Da die Cluster-Anzeige an dem Armaturenbrett bereitgestellt ist, um das Bild anzuzeigen, kann der Betrieb bzw. die Betätigung des PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung dem Fahrer angezeigt werden.
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So können zum Beispiel eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit und eine Fahrtrichtung des Fahrers angezeigt werden, so dass der Fahrer einen Zustand des Fahrzeugs in Echtzeit überprüfen kann.
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Eine Cluster-Anzeige 191 kann einen LCD-(Liquid Crystal Display; Flüssigkristallanzeige)-Bildschirm oder einen OLED-(Organic Light Emitting Diode; organischen Leuchtdioden)-Bildschirm verwenden.
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Als ein weiteres Beispiel kann die HUD ein Bild auf die Windschutzscheibe projizieren, und sie kann dadurch dem Fahrer Betriebsinformationen des Fahrzeugs 1, Straßeninformationen oder eine Fahrtroute sowie auch den Betrieb des PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung anzeigen.
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Die anderen Fahrzeugsensoren können einen Kamerasensor, einen Ultraschallsensor, einen Beschleunigungssensor, einen Gierratensensor, einen Lenkwinkelsensor, einen Geschwindigkeitssensor oder Drehzahlsensor und dergleichen einschließen, die in dem Fahrzeug 1 enthalten sind, um Fahrinformationen des Fahrzeugs zu erlangen.
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Der Kamerasensor erfasst ein Bild der Umgebung und kann ein externes Bild des Fahrzeugs erfassen, und er kann Fotografierinformationen über das erfasste Bild erzeugen.
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Insbesondere verwendet der Kamerasensor für Gewöhnlich eine Kamera mit mehr als einem Kanal, und ein komplementärer Metalloxid-Halbleiter (CMOS; Complementary Metal Oxide Semiconductor) kann normalerweise als ein Bildsensor dafür verwendet werden. Ein CMOS-Bildsensor ist eine Halbleitereinrichtung, die ein belichtetes Bild in eine elektrische Form umwandelt und das Ergebnis übermittelt.
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Aber der Kamerasensor ist nicht darauf beschränkt, und er kann als ein Ladungskopplungselement-(CCD; Charge Coupled Device)-Bildsensor implementiert werden. Auf diese Weise kann ein Kamerasensor 193 an einer Vielzahl von Positionen des Fahrzeugs 1 installiert werden, um Bilder der vorwärts gerichteten Seite, der rückwärts gerichteten Seite und der lateralen Seite des Fahrzeugs zu erfassen.
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2 ist insbesondere ein schematisches Diagramm, das das Fotografieren der Umgebung unter Verwendung einer Kamera, die in einem Fahrzeug installiert ist, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform veranschaulicht
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Ein Kamerasensor kann einen Kamerasensor a, der sich an der vordersten Stelle der Mitte einer Motorhaube, die einen Motorraum abdeckt, eines vorderen Abschnitts des Fahrzeugs befindet, um ein Bild der Vorderseite des Fahrzeugs zu erlangen, Kamerasensoren b und c, die sich in den Außenspiegeln des Fahrzeugs befinden, um Bilder von beiden lateralen Seiten und der Rückseite des Fahrzeugs zu erlangen, und einen Kamerasensor d aufweisen, der sich an der hintersten Stelle der Mitte eines Kofferraums eines hinteren Abschnitts des Fahrzeugs befindet, um ein Bild der Rückseite des Fahrzeugs zu erlangen.
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In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der Kamerasensor 193 (a bis d) jedoch so veranschaulicht, dass er die vier Kameras a bis d einschließt, aber der Kamerasensor 193 kann auch nur die Kameras einschließen, die die Bilder der Vorderseite und der Rückseite des Fahrzeugs erlangen können. Das heißt, die Anzahl der Kameras ist nicht begrenzt.
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Dementsprechend kann ein Rundumsicht-Monitor (AVM), der einen Parkplatz in einem Gebiet in der Umgebung eines aktuellen Fahrzeugs, insbesondere einen Platz, der für einen Fahrer an dem Zeitpunkt des Einparkens visuell schwierig zu überprüfen ist, unter Verwendung einer Vielzahl von Kamerasensoren a bis d erfasst und der die erfassten Bilder dem Fahrer anzeigt, betätigt werden.
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Das heißt, die Bilder, die von dem Kamerasensor 193 erfasst werden, können an ein Steuermodul (nicht veranschaulicht) übertragen werden, und das Steuermodul kann die erfassten Bilder integrieren, um Bilder der Umgebung zu erzeugen.
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Insbesondere kann der Kamerasensor 193 korrigierte Vorderseitenkamera-Bilder und Rückseitenkamera-Bilder an das PAS 150 durch einen Algorithmus zum Korrigieren von verzerrten Bildern auf der Grundlage der erfassten Bilder übertragen.
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Außerdem kann der Kamerasensor 193 dann, nachdem er dem Algorithmus zum Korrigieren der verzerrten Bilder unterzogen worden ist, ein virtuelles Bild einer Draufsicht durch einen Algorithmus zum Synthetisieren (Mischen) von Bildern erzeugen, die durch die vier Kamerasensoren a bis d erhalten worden sind, und er kann das erzeugte virtuelle Draufsichtbild an das PAS 150 senden.
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Das heißt, durch den Algorithmus zum Synthetisieren (Mischen) der vier Kamerasensoren werden die Bilder synthetisiert, bevor eine Draufsicht einschließlich einer Trajektorie in dem PAS 150 erzeugt wird, um eine einfache Erzeugung der Trajektorie zu gewährleisten.
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Als nächstes kann ein Ultraschallsensor 194 auf der Vorderseite, der lateralen Seite oder der Rückseite des Fahrzeugs 1 installiert sein, um ein Ultraschallsignal zu einem Zielobjekt zu senden, das sich in der Nähe des Fahrzeugs befindet. Das heißt, der Ultraschallsensor 194 ist so installiert, dass er in der horizontalen Richutng drehbar ist, um ein Ultraschallsignal zu senden, während er einen konstanten Rotationswinkel aufrecht erhält. Als nächstes misst der Ultraschallsensor 194 eine Platzgröße, die auf der lateralen Seite oder der Rückseite des Fahrzeugs 1 existiert, das heißt eine Tiefe D und eine Breite L des Platzes, wobei er eine Zeit verwendet, die das Ultraschallsignal, das von dem Zielobjekt reflektiert wird, für das Zurückkehren benötigt, und er erfasst bzw. erkennt ein Hindernis, das sich in der Nähe des Fahrzeugs 1 befindet.
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Ein Lenkwinkelsensor 198 misst einen Lenkwinkel. Der Lenkwinkelsensor 198 kann an einem unteren Ende eines Lenkrads (nicht veranschaulicht) montiert sein, um eine Lenkgeschwindigkeit, eine Lenkrichtung und einen Lenkwinkel des Lenkrads zu erfassen. Dementsprechend kann der Lenkwinkelsensor 198 die Lenkgeschwindigkeit, die Lenkrichtung und den Lenkwinkel des Lenkrads erfassen und kann entsprechende Informationen dem PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung bereitstellen.
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Ein Drehzahlsensor 199 kann im Innern eines Fahrzeugrads installiert sein, um eine Drehzahl des Fahrzeugrads zu erfassen, und er kann einen Wert der gemessenen Drehzahl des Fahrzeugrads an das PAS 150 über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk NT senden.
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Schließlich kann die Kommunikationseinrichtung, die als eine der elektronischen Einrichtungen dient, die in dem Fahrzeug enthalten sind, eine Einheit für eine drahtlose Kommunikation, die eine drahtlose Kommunikation mit einem Endgerät durchführt, das von einem Fahrer verwendet wird, oder eine kontinuierliche Kommunikation mit einer Vielzahl von Fahrzeugen außerhalb des Fahrzeugs durchführt, eine Einheit für eine interne Kommunikation, die mit dem Fahrzeugkommunikationsnetzwerk (NT) zum Durchführen einer Kommunikation zwischen den verschiedenen elektronischen Geräten bzw. Einrichtungen in dem Fahrzeug verbunden ist, und ein Kommunikationssteuergerät 182 aufweisen, das die Einheit für eine drahtlose Kommunikation und die Einheit für eine interne Kommunikation steuert.
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Dementsprechend kann die Kommunikationseinrichtung verschiedene Sensorwerte, die für den Betrieb des PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung benötigt werden, übertragen, und sie kann ein Steuersignal entsprechend der Betätigung des PAS 150 an die verschiedenen elektronischen Geräte bzw. Einrichtungen des Fahrzeugs senden.
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Als nächstes weist das PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung eine Zustandserfassungseinheit 152, die den Zustand des Fahrzeugs auf der Grundlage von Informationen erfasst, die durch das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk NT empfangen werden, eine Hinderniserfassungseinheit 153, die Hindernisse in der Nähe des Fahrzeugs erfasst, ein Steuergerät 154, das eine Parkassistenzsteuerung auf der Grundlage von Informationen durchführt, die durch die Zustandserfassungseinheit 152 und die Hinderniserfassungseinheit 153 erlangt worden sind, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS) 162, die eine Einparktrajektorie und ein Bild, die von dem Steuergerät 154 berechnet worden sind, anzeigt, eine Lenkeinrichtung 158, die eine Parkassistenz, also die Unterstützung des Ein- und Ausparkens durchführt, eine Beschleunigungseinrichtung 159 und eine Bremseinrichtung 161 auf. Das PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung wird ausführlich unter Bezugnahme auf 1 beschrieben werden. Die Zustandserfassungseinheit 152 erlangt Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlinformationen, Ganginformationen, Lenkwinkelinformationen des Fahrzeugs 1 und dergleichen auf der Grundlage eines Sensorwerts, der ausgehend von dem Fahrzeugkommunikationsnetzwerk NT empfangen wird. Infolgedessen können dynamische Informationen des Fahrzeugs 1, die für die Parkassistenz benötigt werden, an dem PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung bestätigt werden.
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Als nächstes erfasst die Hinderniserfassungseinheit 153 Bildinformationen, die ausgehend von dem Kamerasensor 193 empfangen werden, und Informationen über Hindernisse in der Umgebung, die durch den Ultraschallsensor 194 erfasst werden, von dem Fahrzeugkommunikationsnetzwerk NT. Infolgedessen können Platzinformationen in der Nähe des Fahrzeugs 1, die für die Parkassistenz benötigt werden, an dem PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung bestätigt werden.
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Insbesondere kann die Hinderniserfassungseinheit 153 korrigierte Vorderseitenkamera- und Hinterseitenkamera-Bilder durch einen Algorithmus zum Korrigieren verzerrter Bilder auf der Grundlage der Bildinformationen erlangen, die ausgehend von den Kamerasensoren 193 (a bis d) empfangen werden.
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Außerdem kann die Hinderniserfassungseinheit 153, nachdem sie dem Algorithmus zum Korrigieren der verzerrten Bilder unterzogen worden ist, ein virtuelles Bild einer Draufsicht unter Verwendung des Kamerasensors 193 durch einen Algorithmus zum Synthetisieren (Mischen) von Bildern, die durch die vier Kamerasensoren a bis d erhalten worden sind, erlangen.
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Das Steuergerät 154 steuert kollektiv das PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung.
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Insbesondere weist das Steuergerät 154 einen Hauptprozessor 155, der das PAS 150 des Fahrzeugs auf der Grundlage der dynamischen Informationen des Fahrzeugs und der Informationen über Hindernisse in der Umgebung steuert, die jeweils von der Zustandserfassungseinheit 152 und der Hinderniserfassungseinheit 153 erhalten werden, einen Speicher 156, der verschiedene Daten speichert, und eine Kommunikationseinheit 157 auf, die ein Parkassistenz-Steuersignal, das von dem Hauptprozessor 155 berechnet wird, zu der Lenkeinrichtung 158, der Beschleunigungseinrichtung 159, der Bremseinrichtung 161 und der MMS 162 für das Anzeigen eines Steuersignals gegenüber einem Fahrer sendet.
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Insbesondere erzeugt der Hauptprozessor 155 eine Einparktrajektorie, die dem Fahrer durch das PAS 150 angezeigt werden soll, auf der Grundlage der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlinformationen, der Ganginformationen und der Lenkwinkelinformationen des Fahrzeugs 1, die ausgehend von der Zustandserfassungseinheit 152 empfangen werden. Das heißt, der Hauptprozessor 155 kann die Einparktrajektorie auf der Grundlage der korrigierten Vorderseitenkamera- und Rückseitenkamera-Bilder, die durch die Hinderniserfassungseinheit 153 erhalten werden, und der Draufsicht berechnen.
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Beispielshalber kann sich der Hauptprozessor 155 kollektiv die Lenkwinkelinformationen, die Ganginformationen und die Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlinformationen des Fahrzeugs sowie Vorderseiten- oder Rückseiten-Ultraschallsensor-Informationen beschaffen, um die Einparktrajektorie des Fahrzeugs zu erzeugen. Aber die Erzeugung der Trajektorie kann beendet werden, wenn ein Hindernis, das sich in der Nähe des Fahrzeugs befindet, durch den Vorderseiten- oder Rückseiten-Ultraschallsensor erfasst wird.
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Außerdem kann der Hauptprozessor 155 beispielshalber eine Fahrzeugtrajektorie auf der Grundlage einer Ackermann-Lenkgleichung erzeugen. Das heißt, die Ackermann-Lenkgleichung ist eine Formel zum Berechnen des Einschlag-Krümmungsradius jedes Rads durch das Erzeugen von Trajektorien des inneren Rads und des äußeren Rads. Somit kann der Hauptprozessor 155 eine Draufsicht-Trajektorie erzeugen oder er kann die erzeugte Draufsicht-Trajektorie in ein Bild einer vorwärts gerichteten Seite oder in ein Bild einer rückwärts gerichteten Seite umwandeln.
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Das heißt, wenn beispielshalber die erzeugte Draufsicht-Trajektorie als ein kreisförmiger Einschlag-Krümmungsradius berechnet wird, dann kann der Hauptprozessor 155 den berechneten Einschlag-Krümmungsradius in eine elliptische Trajektorie, die in dem Bild einer vorwärts gerichteten Seite enthalten ist, oder in eine elliptische Trajektorie, die in dem Bild einer rückwärts gerichteten Seite enthalten ist, umwandeln, so dass ein Benutzer die Trajektorie leicht bestätigen kann.
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An diesem Zeitpunkt wird die Krümmung der Einparktrajektorie, die von dem Hauptprozessor 155 erzeugt worden ist, entsprechend dem Lenkwinkel geändert, der durch die Zustandserfassungseinheit 152 erhalten wird. Wenn ein Fahrer zum Beispiel eine Rückwärtssteuerung bzw. -regelung selbst durchführt, kann die Krümmung der Einparktrajektorie auf der Grundlage des Lenkwinkels, der durch die Lenkradbetätigung des Fahrers eingegeben wird, vergrößert oder verringert werden.
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Dementsprechend kann der Hauptprozessor 155 den Einschlag-Krümmungsradius jedes Rads durch das Reflektieren der Krümmung der Einparktrajektorie berechnen, die auf der Basis des Lenkwinkel geändert worden ist, der durch die Lenkradbetätigung des Fahrers eingegeben worden ist, und er kann den berechneten Einschlag-Krümmungsradius in die elliptische Trajektorie, die in dem Bild einer vorwärts gerichteten Seite enthalten ist, oder in die elliptische Trajektorie, die in dem Bild einer rückwärts gerichteten Seite enthalten ist, umwandeln.
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Außerdem zeigt der Hauptprozessor 155 die erzeugte Krümmung der Einparktrajektorie durch die MMS an, so dass der Fahrer die Krümmung der Einparktrajektorie zu dem Zweck des Einparkkomforts prüfen kann. An diesem Zeitpunkt kann die angezeigte Einparktrajektorie in Abhängigkeit von dem Abstand in unterschiedlichen Farben angezeigt werden.
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3 ist insbesondere ein schematisches Diagramm, das eine Einparktrajektorie veranschaulicht, die durch das PAS 150 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angezeigt wird.
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Das Fahrzeug 1, das mit dem PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung ausgestattet ist, führt ein Einparken durch, indem es ein Parksteuersignal, das durch das Steuergerät 154 erzeugt wird, an die Lenkeinrichtung, die Beschleunigungseinrichtung und die Bremseinrichtung sendet, so dass das Fahrzeug 1 in einem Parkplatz P eingeparkt werden kann, der durch die Hinderniserfassungseinheit 153 erfasst bzw. entdeckt worden ist.
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An diesem Zeitpunkt wird, wenn das Einparken durch Rückwärtsfahren durchgeführt wird, um das Fahrzeug 1 in dem Parkplatz P zu parken, eine Einparktrajektorie erzeugt, und ein Fahrer kann die erzeugte Einparktrajektorie durch die MMS überprüfen. Insbesondere kann, wie in 3 veranschaulicht ist, dann, wenn das Fahrzeug 1 in dem Parkplatz P eingeparkt wird, die Farbe der Einparktrajektorie in Abhängigkeit von einem Abstand von einem Hindernis verschieden angezeigt werden.
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Somit kann der Hauptprozessor 155 die Farbe der Einparktrajektorie als grün (G) anzeigen, wenn sich das Hindernis nahe bei dem Fahrzeug 1 befindet und ein Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Hindernis in der Umgebung gleich groß wie oder größer als ein vorab festgelegter erster Schwellenabstand (zum Beispiel 1 m) ist, er kann die Farbe der Einparktrajektorie als gelb (Y) anzeigen, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Hindernis in der Umgebung gleich groß wie oder größer als ein vorab festgelegter zweiter Schwellenabstand (zum Beispiel 0,5 m) ist und kleiner als der erste Schwellenabstand ist, und er kann die Farbe der Einparktrajektorie als rot (R) anzeigen, wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Hindernis in der Umgebung kleiner als der zweite Schwellenabstand ist.
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Das heißt, wenn sich die berechnete Einparktrajektorie dem Hindernis in der Umgebung nähert, dann kann der Hauptprozessor 155 den Fahrer davor warnen, indem der die verschiedenen Farben anzeigt.
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Außerdem kann der Hauptprozessor 155 dem Fahrer eine Fahrtrajektorie anzeigen, die von dem PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung berechnet worden ist, und er kann auch ein automatisches Einparken in einen entsprechenden Platz durchführen, wenn der Parkplatz durch die Hinderniserfassungseinheit 153 sichergestellt worden ist.
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Insbesondere dann, wenn ermittelt wird, dass ein zur Verfügung stehender Parkplatz aus den Informationen über Hindernisse in der Umgebung, die durch die Hinderniserfassungseinheit 153 erhalten worden sind, sichergestellt worden ist, erzeugt der Hauptprozessor 155 die Einparktrajektorie, um ein automatisches Einparken in den entsprechenden, zur Verfügung stehenden Parkplatz durchzuführen, er erzeugt ein Lenkungssteuersignal, damit das Fahrzeug 1 entlang der entsprechenden Einparktrajektorie eingeparkt wird, und er sendet das erzeugte Lenkungssteuersignal an die Lenkeinrichtung. Als nächstes erzeugt der Hauptprozessor 155 ein Beschleunigungs-Steuersignal, um das Einparken zu ermöglichen, indem eine Längsregelung bzw. -steuerung des Fahrzeugs durchgeführt wird, um dadurch das erzeugte Beschleunigungs-Steuersignal an die Beschleunigungseinrichtung zu senden, oder er erzeugt ein Verzögerungs-Steuersignal und sendet ein Bremssteuersignal, das an die Bremseinrichtung gesendet werden soll.
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Außerdem empfängt der Hauptprozessor 155 des PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlinformationen des Fahrzeugs 1, er erzeugt die zu erwartende Fahrtrajektorie des Fahrzeugs einschließlich eines Bildes der vorwärts gerichteten Seite in einem Vorwärtsgang in Abhängigkeit von einer Gangstellung, und er erzeugt die zu erwartende Fahrtrajektorie des Fahrzeugs einschließlich eines Bildes der rückwärts gerichteten Seite in einem Rückwärtsgang in einem Zustand mit einer niedrigen Geschwindigkeit, in dem eine Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein vorab festgelegter Schwellenwert (erster Schwellenwert) ist. Insbesondere kann die elliptische Trajektorie in dem Bild einer vorwärts gerichteten Seite oder in dem Bild einer rückwärts gerichteten Seite durch eine Umwandlung auf der Grundlage der Fahrzeugtrajektorie, die durch die Draufsicht erlangt worden ist, erzeugt werden.
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Außerdem erzeugt das PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung beispielshalber dann, wenn ein Fahrer mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt und es durch die Hinderniserfassungseinheit 153 entdeckt wird, dass ein Hindernis dem Fahrzeug sehr nahe kommt, und ein sicheres Fahren benötigt wird, eine Fahrtrajektorie entsprechend dem Lenkwinkel, der von dem Fahrer eingegeben wird, und zeigt diese dem Fahrer an, wodurch eine Kollision mit Hindernissen in der Umgebung im Voraus verhindert wird.
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Das heißt, das PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung zeigt eine Fahrzeugtrajektorie auch in einer anderen Situation als dann, wenn sich das Fahrzeug gerade rückwärts bewegt, an, so dass der Fahrer den Abstand von einem Hindernis in der Umgebung in Echtzeit überprüfen kann.
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Als nächstes speichert der Speicher 156, der in dem Steuergerät 154 enthalten ist, Programme und Daten des PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung.
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Insbesondere kann der Speicher 156 (nicht veranschaulicht) einen flüchtigen Speicher wie etwa ein S-RAM oder ein D-RAM und einen nichtflüchtigen Speicher wie etwa einen Flash-Speicher, ein ROM (Read Only Memory; Nur-Lese-Speicher), ein EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory; löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher) oder ein EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory; elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher) aufweisen.
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Der nichtflüchtige Speicher kann semipermanent ein Steuerungsprogramm und Steuerdaten zur Steuerung des Betriebs des PAS 150 speichern. Der flüchtige Speicher kann das Steuerungsprogramm und die Steuerdaten aus dem nichtflüchtigen Speicher auslesen, um vorübergehend das ausgelesene Steuerungsprogramm und die ausgelesenen Steuerdaten zu speichern, und er kann vorübergehend verschiedene Sensorinformationen, die ausgehend von der Kommunikationseinheit 157 erhalten werden, die in dem Steuergerät 154 enthalten ist, und verschiedene Steuersignale speichern, die von dem Hauptprozessor 155 ausgegeben werden.
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Das heißt, die Kommunikationseinheit sendet die verschiedenen Sensorinformationen zu dem Hauptprozessor 155 durch die Zustandserfassungseinheit 152 und die Hinderniserfassungseinheit 153 und sendet das von dem Hauptprozessor 155 erzeugte Steuersignal an die Lenkeinrichtung, die Beschleunigungseinrichtung und die Bremseinrichtung, um die Parkassistenz durchzuführen, oder sie sendet Bildinformationen, die die von dem Hauptprozessor 155 erzeugte Einparktrajektorie einschließen, an die MMS.
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Die MMS 162, die in dem PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung enthalten ist, weist eine Eingabeeinheit 163, die einen Auswahlbefehl, der sich auf die Betätigung des PAS bezieht, von dem Fahrer empfängt, und eine Ausgabeeinheit 164 auf, die einen Bildschirm zum Einleiten des Auswahlbefehls, der sich auf die Betätigung des PAS bezieht, ausgibt oder die optisch oder akustisch einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis um das Fahrzeug herum, die Fahrtrajektorie des Fahrzeugs und dergleichen ausgibt.
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Insbesondere kann die Eingabeeinheit 163 auch einen Auswahlbefehl, der sich auf das EIN/AUS des PAS 150 bezieht, und einen Auswahlbefehl empfangen, der sich auf das rechtwinklige Einparken/parallele Einparken bezieht, wenn eine automatische Einparksteuerung ausgewählt wird.
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Außerdem kann die Ausgabeeinheit 164 einen Lautsprecher zum Ausgeben eines Tons oder eine Anzeigeeinheit zum Ausgeben eines visuellen Bildschirms aufweisen. Die Ausgabeeinheit 164 kann optisch den entsprechenden Bildschirm durch die HUD anzeigen, die in den verschiedenen elektronischen Geräten bzw. Einrichtungen 100 enthalten ist, die in 1 veranschaulicht sind.
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Die Konfiguration des PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung ist wie oben angegeben beschrieben worden.
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Im Folgenden wird ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung des PAS 150 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform beschrieben werden.
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4 und 5 sind Ablaufdiagramme, die den Betrieb bzw. die Betätigung des PAS 150 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen.
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Hier arbeitet das PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung, wenn eine EIN-Eingabe selektiv ausgehend von einem Fahrer empfangen wird.
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Zunächst empfängt das PAS 150 in dem Vorgang S10 eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 von dem Geschwindigkeitssensor. Das heißt, eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit wird in Echtzeit aus Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen empfangen, die von der Zustandserfassungseinheit 152 empfangen werden, die in dem PAS 150 enthalten ist.
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Außerdem fotografiert das PAS 150 in dem Vorgang S20 einen Platz in der Umgebung. Insbesondere kann ein Bild der Umgebung des Fahrzeugs von der Vielzahl von Kamerasensoren 193 erhalten werden, die in dem Fahrzeug 1 enthalten ist.
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Außerdem erfasst das PAS 150 in dem Vorgang S30 ein Hindernis in der Umgebung. Insbesondere können Abstandsinformationen und Platzinformationen von einem Hindernis, das sich in der Nähe des Fahrzeugs 1 befindet, die ausgehend von der Hinderniserfassungseinheit 153 empfangen werden, die in dem PAS 150 enthalten ist, erhalten werden. An diesem Zeitpunkt kann die Hinderniserfassungseinheit 153 Informationen über Hindernisse in der Umgebung durch den Ultraschallsensor 194 erhalten, der in dem Fahrzeug 1 enthalten ist.
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An diesem Zeitpunkt zeigt das PAS 150 in dem Vorgang S50 dann, wenn die empfangene Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein vorab festgelegter Schwellenwert (erster Schwellenwert) ist, (JA des Vorgangs S40) eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs an.
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Dementsprechend wird, selbst wenn der Parkplatz nicht sichergestellt wird, in einer Umgebung, in der der Abstand von dem Hindernis in der Umgebung klein ist, so dass das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit gefahren werden muss, die Fahrtrajektorie des Fahrzeugs angezeigt und einem Fahrer bereitgestellt, und somit ist es möglich, einen Auffahrunfall mit dem Hindernis in der Umgebung zu verhindern.
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Insbesondere ist 5 ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zur Steuerung des PAS 150 veranschaulicht, das entsprechend einer Gangeingabe arbeitet.
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Zunächst empfängt das PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung in dem Vorgang S51 eine Gangeingabe des Fahrzeugs 1. Insbesondere können Ganginformationen des Fahrzeugs 1 von der Zustandserfassungseinheit 152 erhalten werden, die in dem PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung enthalten ist.
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An diesem Zeitpunkt zeigt die PAS 150 dann, wenn sie einen Vorwärtsgang D (JA des Vorgangs S61) empfängt, ein Bild einer vorwärts gerichteten Seite an, das von dem Kamerasensor 193 erhalten wird, der in dem Fahrzeug 1 enthalten ist, und sie zeigt ein Bild, das eine Vorwärtsfahrtrajektorie einschließt, in dem Vorgang S81 an.
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Wenn es einen Rückwärtsgang R (NEIN des Vorgang S61 und JA des Vorgangs S71) empfängt, dann zeigt das PAS 150 ein Bild einer rückwärts gerichteten Seite an, das von dem Kamerasensor 193 erhalten wird, der in dem Fahrzeug 1 enthalten ist, und es zeigt ein Bild, das eine Rückwärtsfahrtrajektorie einschließt, in dem Vorgang S91 an.
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Dementsprechend zeigt das PAS 150 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung anders als das herkömmliche PAS 150, das die Einparktrajektorie nur zu dem Zeitpunkt eines Rückwärtsfahrvorgangs anzeigt, die Einparktrajektorie selbst zu dem Zeitpunkt eines Vorwärtsfahrvorgangs an, wodurch der Komfort bei der Vorhersage der Lenkungsbetätigung des Fahrers verbessert wird.
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Wie oben beschrieben worden ist, ist es in Übereinstimmung mit den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung möglich, einen Auffahrunfall zu verhindern, der aufgrund dessen auftreten kann, dass ein Hindernis in der Umgebung, das ein Fahrer nicht erkennen kann, nicht angezeigt wird, wenn dem Fahrer eine Einparktrajektorie unter Verwendung eines AVM-Systems angezeigt wird.
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Außerdem ist es möglich, eine Trajektorie eines Fahrzeugs sogar dann zu erzeugen, wenn kein Parkplatz sichergestellt wird, wodurch ein Auffahrunfall mit einem Fahrzeug in der Umgebung verhindert wird.
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Außerdem ist es möglich, eine Trajektorie eines Fahrzeugs in einem Zustand mit einer niedrigen Geschwindigkeit zu erzeugen und anzuzeigen, wodurch ein Auffahrunfall mit einem Fahrzeug in der Umgebung verhindert wird.
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Obwohl die vorliegende Erfindung speziell unter Bezugnahme auf exemplarische Ausführungsformen davon gezeigt und beschrieben worden ist, wird es eindeutig verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung lediglich zur Illustration und als Beispiel dient und nicht als auf die bestimmten, hier dargelegten Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden soll. Es wird klar sein, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dass von dem Geist und dem Schutzumfang der Erfindung abgewichen wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 20160135765 [0001]
- US 2013/0162825 [0010]