DE10241175A1

DE10241175A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Unterstützen des Einparkens eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE10241175A1
Application number: DE10241175A
Authority: DE
Inventors: Shinichi Okamoto
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2003-07-17
Also published as: US6587760B2; US20030045973A1; JP2003072495A

Abstract

Das Verfahren umfasst die Schritte des Erfassens eines Bildes FI eines rückwärtigen Bereichs hinter einem Kraftfahrzeug, das Wiedergeben des Bildes FI des rückwärtigen Bereichs, das Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs und das Erfassen einer Position des Fahrzeugs. Ein Bild VI des Fahrzeugs wird auf eine gewünschte Parkposition P des Fahrzeugs im Bild FI des rückwärtigen Bereichs überlagert und ein Bild TR1 eines vorausgesagten Fahrzeugwegs wird innerhalb des vorbestimmten Bereichs in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel einer Anfangsposition des Fahrzeugs erzeugt, während ein Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs in Abhängigkeit von tatsächlichen Lenkwinkeln und Positionen des Fahrzeugs erzeugt wird. Das Bild VI des Fahrzeugs, das Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs und das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs werden auf dem Bild FI des rückwärtigen Bereichs überlagert. Das Verfahren weist weiterhin den Schritt des Erhaltens eines Unterschieds zwischen dem Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs und dem Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs sowie einen weiteren Schritt des Herausgebens einer Lenkwinkelkorrekturnachricht in Abhängigkeit vom Unterschied auf.

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Parkunterstützungseinheit und ein Parkunterstützungsverfahren, um einen Lenkvorgang bei einem Fahrzeug während des parallelen Einparkens, Einfahren in eine Garage etc. des Fahrzeugs zu unterstützen.

2. Verwandter Stand der Technik

Eine herkömmliche derartige Einheit ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-79860 offenbart. Diese Einheit stellt einen vorausgesagten Fahrzeugweg, der während des Parkens in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel bestimmt wurde, an einem nahe dem Fahrersitz angeordneten Wiedergabebildschirm dar. Im Zusammenhang mit dem vorausgesagten Fahrzeugweg wird auf dem Bildschirm ein Fenster zum Auffinden weißer Führungslinien einer Parkbucht wiedergegeben.

Das Fenster wird auf dem Bildschirm bewegt, um die Positionen und Ausrichtungen der weißen Linien aufzufinden und die geometrische Anordnung der Parkbucht zu bestimmen. Die Einheit erzeugt unter Berücksichtigung des Parkvorgangs ein Tonsignal als Hilfestellung für die Fahrzeuglenkung durch den Fahrer.

Die herkömmliche Einheit benötigt eine komplizierte Bildverarbeitung, um basierend auf der durch eine Kamera erhaltenen Bildinformation die weißen Linien der Parkbucht zu finden. Daher benötigt die Einheit eine CPU mit einer höheren Verarbeitungsgeschwindigkeit, was in nachteiliger Weise die Kosten der Einheit erhöht.

Des weiteren kann die Einheit nicht sinnvoll verwendet werden, um das Fahrzeug zu führen, wenn in einer Parkbucht, und in einem Raum zwischen weiteren geparkten Fahrzeugen auf einer Straße keine weißen Linien vorhanden sind, was die Verwendung der Einheit begrenzt.

Zusammenfassung der Erfindung

In Anbetracht des obigen Nachteils der herkömmlichen Einheit ist es ein Ziel der Erfindung, eine Parkunterstützungseinheit und ein Parkunterstützungsverfahren zur Unterstützung eines Lenkvorgangs bei einem Kraftfahrzeug bereit zu stellen, um das Fahrzeug korrekt in eine Parkbucht zu führen. Das Fahrzeug kann entsprechend einem vorausgesagten Fahrzeugweg, der während des Parkvorgangs des Fahrzeugs auf einem Wiedergabebildschirm dargestellt ist, rückwärts bewegt werden.

Eine Parkunterstützungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie im grundlegenden Blockdiagramm der Fig. 1 dargestellt ist, umfasst:
ein Bilderfassungsmittel 101 zur Erfassung eines Bildes FI eines rückwärtigen Bereichs hinter einem Motorfahrzeug, wobei der rückwärtige Bereich sich in einer vorbestimmten Position relativ zum Fahrzeug befindet;
ein Wiedergabemittel 102 zur Wiedergabe des Bildes FI des rückwärtigen Bereichs; ein Lenkwinkelerfassungsmittel 103;
ein Fahrzeuglageerfassungsmittel 104;
ein Bildspeichermittel 105 zur Speicherung eines Fahrzeugbildes FI, eines Bildes TR1 eines vorausgesagten Fahrzeugweges und ein Bild TR2 eines tatsächlichen Weges des Fahrzeugs; und
ein Bildüberlagerungsmittel 106,
wobei das Fahrzeugbild VI auf eine gewünschte Parkposition P des Fahrzeugs in dem Bild FI des rückwärtigen Bereichs, das durch das Wiedergabemittel 102 dargestellt ist, überlagert wird und das Bild TR1 des vorhergesagten Fahrzeugwegs innerhalb des vorbestimmten Bereichs in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel und einer Anfangsposition des Fahrzeugs erzeugt wird, während das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs in Abhängigkeit von tatsächlichen Lenkwinkeln und Positionen des Fahrzeugs erzeugt wird, das Bildüberlagerungsmittel 106 das Fahrzeugbild VI, das Bild TR1 des vorhergesagten Fahrzeugwegs und das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs über das Wiedergabemittel 102 darstellt, um sie auf dem Bild FI des rückwärtigen Bereichs zu überlagern.

Somit wird das Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs, das einen vorausgesagten Fahrzeugweg von der derzeitigen angehaltenen Position bis zu einer gewünschten Parkposition anzeigt, auf das Bild FI des rückwärtigen Bereichs, das auf dem Bildschirm dargestellt ist, überlagert. Des weiteren wird das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs in Abhängigkeit von den tatsächlichen Lenkwinkeln und Stellungen des Fahrzeugs erzeugt, während sich das Fahrzeug von der derzeitigen angehaltenen Position zur gewünschten Parkposition bewegt, und das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs wird auf das Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs überlagert. Der Unterschied zwischen dem Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs und dem Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs wird vom Fahrer für eine geeignete Korrekturbetätigung des Lenkrades verwendet. Entsprechend kann der Fahrer das Fahrzeug selbst in einen Parkplatz ohne Führungslinien zum Einparken des Fahrzeugs rückwärts hineinbewegen.

Die Einheit, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, weist des weiteren ein Berechnungsmittel 107 auf, um den Unterschied zwischen dem Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs und dem Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs zu erhalten, sowie ein Benachrichtigungsmittel 108, um eine Lenkwinkelkorrekturnachricht in Abhängigkeit von diesem Unterschied auszugeben.

Auf diese Weise kann der Fahrer in vorteilhafter Weise eine Abweichung des Fahrzeugs von einem Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs in einem früheren Stadium des Parkvorgangs erkennen, so dass der Fahrer die Abweichung korrigieren kann, um das Fahrzeug einfach einzuparken.

Vorzugsweise weist das Berechnungsmittel 107 eine Entscheidungsvorrichtung 73 auf, um eine Lenkrichtung und einen Lenkbetrag in Abhängigkeit vom Unterschied zwischen dem Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs und dem Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs zu bestimmen und den Unterschied zu korrigieren. Die Entscheidung wird durch das Benachrichtigungsmittel 108 bekannt gegeben.

Vorzugsweise weist das Berechnungsmittel 107 ein Entscheidungsmittel 71 auf, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug rückwärts in eine gewünschte Parkposition aus der derzeitigen Position des Fahrzeugs innerhalb eines maximalen Lenkwinkels des Fahrzeugs bewegt werden kann. Diese Entscheidung wird durch eine Stimme des Benachrichtigungssystems 108 ausgegeben. Dies ermöglicht es dem Fahrer, einen Parkvorgang in Richtung einer Parkbucht nicht zu wiederholen.

Vorzugsweise weist das Berechnungsmittel 107 eine Kalkulationsvorrichtung 72 auf, um einen vorläufige Vorfahrweg zu berechnen, der nötig ist, um das Fahrzeug von der derzeitigen Position des Fahrzeugs innerhalb eines maximalen Lenkwinkels des Fahrzeugs in eine gewünschte Parkposition zu bewegen. Das Ergebnis wird durch eine Stimme des Benachrichtigungsmittels 108 ausgegeben. Wenn somit festgestellt wird, dass das Fahrzeug rückwärts nicht in eine gewünschte Parkposition bewegt werden kann, gibt das Benachrichtigungsmittel 108 einen Weg zum vorübergehenden Vorwärtsfahren des Fahrzeugs aus, um das Einparken an der gewünschten Parkposition zu ermöglichen. Somit kann der Fahrer einen korrekten Startpunkt feststellen, um das Fahrzeug einfach zurückzubewegen, was einen effizienten Parkvorgang für das Fahrzeug ermöglicht.

Ein erfindungsgemäßes Parkunterstützungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte:
Erfassen eines Bildes FI eines rückwärtigen Bereichs hinter einem Kraftfahrzeug, wobei sich der rückwärtige Bereich in einer vorbestimmten Position relativ zum Fahrzeug befindet;
Wiedergeben des Bildes FI des rückwärtigen Bereichs;
Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs;
Erfassen einer Lage des Fahrzeugs;
Speichern eines Fahrzeugbildes VI, eines Bildes TR des vorausgesagten Fahrzeugwinkels und eines Bildes TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs des Fahrzeugs; und
Anzeigen des Fahrzeugbildes VI, des Bildes TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs und des Bildes TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs,
wobei das Fahrzeugbild VI über eine gewünschte Parkposition P des Fahrzeugs im Bild FI des rückwärtigen Bereichs überlagert wird und das Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs innerhalb des vorbestimmten Bereichs in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel und einer Anfangsposition des Fahrzeugs erzeugt wird, während das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs in Abhängigkeit von den tatsächlichen Lenkwinkeln und Positionen des Fahrzeugs erzeugt wird, und wobei im Verfahrensschritt des Anzeigens das Fahrzeugbild VI, das Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs und das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs angezeigt werden, um sie über das Bild FI des rückwärtigen Bereichs zu überlagern.

Somit wird das Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs, das einen vorausgesagten Fahrzeugweg von der derzeitigen angehaltenen Position zu einer gewünschten Parkposition darstellt, über das auf dem Bildschirm dargestellte Bild FI des rückwärtigen Bereichs überlagert.

Des weiteren wird das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugweges in Abhängigkeit von den tatsächlichen Lenkwinkeln und Positionen des Fahrzeugs erzeugt, während sich das Fahrzeug von der derzeitigen angehaltenen Position zur gewünschten Parkposition bewegt, und das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs wird über das Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs gelegt. Der Unterschied zwischen dem Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs und dem Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs wird für eine geeignete Korrektur der Betätigung des Lenkrades durch den Fahrer verwendet.

Das Verfahren umfasst des weiteren einen Schritt, um einen Unterschied zwischen dem Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs und dem Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs zu erhalten, sowie einen weiteren Schritt, um eine Lenkwinkelkorrekturnachricht in Abhängigkeit von diesem Unterschied auszugeben. Somit kann das Verfahren eine Lenkrichtung des Lenkrads in Abhängigkeit von diesem Unterschied zwischen dem Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugs und dem Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs ausgeben.

Vorzugsweise weist das Verfahren des weiteren einen Schritt auf, um eine Lenkrichtung und einen Lenkbetrag in Abhängigkeit vom Unterschied zwischen dem Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs und dem Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs zu bestimmen und den Unterschied zu korrigieren. Die Entscheidung wird durch das Benachrichtigungsmittel 108 ausgegeben.

Vorzugsweise weist das Verfahren des weiteren einen Schritt auf, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug von der derzeitigen Position in eine gewünschte Parkposition des Fahrzeugs innerhalb eines maximalen Lenkwinkels des Fahrzeugs rückwärts bewegt werden kann. Die Entscheidung wird durch das Benachrichtigungsmittel 108 ausgegeben.

Vorzugsweise weist das Verfahren einen Schritt auf, um eine Wegstrecke für eine vorläufige Vorwärtsfahrt zu berechnen, die notwendig ist, damit das Fahrzeug von der derzeitigen Position des Fahrzeugs innerhalb eines maximalen Lenkwinkels des Fahrzeugs in eine gewünschte Parkposition bewegt wird. Das Ergebnis wird durch eine Stimme des Benachrichtigungsmittels 108 ausgegeben. Wenn somit bestimmt wird, dass das Fahrzeug nicht rückwärts in eine gewünschte Parkposition gefahren werden kann, informiert das Benachrichtigungsmittel 108 durch eine Stimme über die Wegstrecke zum vorläufigen Vorwärtsfahren, um das Einparken an der gewünschten Parkposition zu ermöglichen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt ein grundlegendes Blockdiagramm einer Parkunterstützungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Parkunterstützungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm, in dem Funktionen der Parkunterstützungseinheit des Ausführungsbeispiels dargestellt sind;
Fig. 4 zeigt ebenfalls ein Flussdiagramm, in dem Funktionen der Parkunterstützungseinheit des Ausführungsbeispiels dargestellt sind;
Fig. 5A, 5B und 5C zeigen Abbildungen, in denen Fahrzeugwege während eines Parkvorgangs des Fahrzeugs dargestellt sind; und
Fig. 6 zeigt eine Abbildung, in der ein Lenkvorgang bei einem Fahrzeug dargestellt ist, welches unter einem Lenkwinkel rückwärts bewegt wird.
Mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen wird im folgenden eine Parkunterstützungseinheit gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel erläutert. Fig. 2 zeigt eine Parkunterstützungseinheit des Ausführungsbeispiels. Die Einheit umfasst eine CCD-Kamera 13, um ein Bild eines rückwärtigen Bereichs des Fahrzeugs (nicht dargestellt) aufzunehmen, einen Lenksensor 101 zur Erfassung eines Einschlagwinkels eines Lenkrades des Fahrzeugs, einen Rückwärtsgang-Erfassungsschalter 3 zur Anzeige der Rückfahrstellung eines Getriebeschalthebels (nicht gezeigt), einen Parkbetätigungsschalter 4, um die Parkunterstützungsfunktion (einschließlich eines Verfahrens zur überlagerten Darstellung) beim Einparken des Fahrzeuges durchzuführen und darzustellen, einen Positionierschalter 13A für ein Fahrzeugbild, um das Fahrzeugbild in einem Bild des rückwärtigen Bereichs in eine gewünschte Parkposition zu bewegen, der an einem weiter unten beschriebenen Display (Wiedergabegerät) dargestellt ist, einen Radgeschwindigkeitssensor 5 zur Erfassung der Geschwindigkeit jeweils eines linken und rechten nicht angetriebenen Rades, ein Lenkwinkelsensor 6 zur Erfassung eines Lenkwinkels, ein Bildschirm (ein Display) 12 und einen Stimmensynthetisierungsschaltkreis 7. Der Bildschirm 12 überlagert auf einem von der CCD-Kamera 13 aufgenommenen rückwärtigen Bereich ein Bild VI des Fahrzeugs, das die gewünschte Parkposition P des Fahrzeuges darstellt. Des weiteren werden ein Bild TR1 eines vorausgesagten Fahrzeugwegs, das innerhalb des vorbestimmten Bereichs in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel und einer Anfangsposition des Fahrzeugs erzeugt wurde, und ein Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs überlagert, das in Abhängigkeit von tatsächlichen Lenkwinkeln und Positionen des Fahrzeugs erzeugt wurde, wenn sich das Fahrzeug rückwärts in Richtung der gewünschten Parkposition P bewegt. Der Stimmensynthetisierungsschalkreis 7 dient zur Ausgabe synthetisierter Stimmen über einen Lautsprecher 8, um eine Nachricht als Parkhilfe auszugeben.
Die Einheit weist eine CPU 10 auf, um die gesamte Einheit zu steuern, sowie einen grafischen Bilderzeugungsschaltkreis 11 und einen Bildüberlagerungsschaltkreis 9. Der grafische Bilderzeugungsschaltkreis 11 erstellt Grafiken, welche das Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs, der in Abhängigkeit von Ausgangssignalen der Sensoren 5, 6 und der Schalter erzeugt wurde das Bild TR2 des tatsäehlichen Fahrzeugwegs und das Bild VI des Fahrzeugs darstellen. Der Bildüberlagerungsschaltkreis 9 überlagert die vom grafischen Bilderzeugungsschaltkreis 11 bereitgestellten grafischen Signale auf den Bildsignalen eines Bilds des rückwärtigen Bereichs, das von der CCD-Kamera 13 aufgenommen wurde. Somit überlagert der Bildüberlagerungsschaltkreis 9 das Fahrzeugbild VI, das Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs und das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs, um sie auf dem Bildschirm des Displays 12 zu zeigen.
Die CPU 10 weist einen Speicher (ein Bildspeichermittel 105) auf, um die Daten des Bildes TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs, des Bildes TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs und des Fahrzeugbildes VI zu speichern. Das Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugweges und das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs, die in Abhängigkeit von Ausgangssignalen des Radgeschwindigkeitssensors 5 und des Lenkwinkelsensors 6 erzeugt wurden, werden aus dem Speicher ausgelesen, um auf dem Display 12 dargestellt zu werden.
Die CCD-Kamera 13 zur Aufnahme eines Bildes des rückwärtigen Bereich ist an einer Mitte einer rückwärtigen Fläche oberhalb eines Nummerschildes des Fahrzeugs so angebracht, dass sie in diagonaler Richtung nach unten weist. Insbesondere ist die Kamera unter einem Winkel von 30° nach unten in Richtung rückwärts gerichtet und weist eine Weitwinkellinse bzw. ein Weitwinkelobjektiv auf, das einen 140° Blickwinkel ermöglicht. Die Kamera kann eine Ansicht aufnehmen, die sich 8 m nach hinten erstreckt.
Das Display 12 ist an einer Armatur einer Mittelkonsole angeordnet, die sich in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs befindet. In der Konsole ist oberhalb eines Handschuhfaches eine Steuereinheit vorgesehen, die aus dem Bildüberlagerüngsschaltkreis 9, dem grafischen Bilderzeugungsschaltkreis 11 und dem Stimmensynthetisierungsschaltkreis 7 besteht. Nahe der Konsole kann der Parkbetätigungsschalter 4 angeordnet sein, der den Parkunterstützungsvorgang anzeigt, sowie der Positionierungsschalter 13A für das Fahrzeugbild, um das Fahrzeugbild VI zur gewünschten Parkposition P auf dem Display 12 zu bewegen.
Bevor Bezug genommen wird auf ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Parkunterstützungseinheit, wird der generelle Aufbau der vorliegenden Erfindung erläutert:
Gemäß der vorliegenden Erfindung gibt das am Fahrzeug befestigte Display 12 den rückwärtigen Bereich einer Straße für die Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs in eine gewünschte Parkposition P in einem Parkbereich wieder. Auf einem Bild des rückwärtigen Bereichs ist das Fahrzeugbild VI im gewünschten Parkbereich P als grafisches Bild dargestellt.
Als nächstes wird festgestellt, ob das Fahrzeug die gewünschte Parkposition P von der derzeitigen Position aus erreichen kann. Wenn die Entscheidung bestätigend ist, zeigt das Display 12 eine grafische Darstellung eines Bildes TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs, entlang dem sich das Fahrzeug mit einem Lenkwinkel von der derzeitigen Position zur gewünschten Parkposition P bewegt.
Des weiteren werden die derzeitigen bzw. momentanen Positionen des Fahrzeugs in Abhängigkeit von Ausgangssignalen des Lenksensors und des Radgeschwindigkeitsensors bestimmt. Dies kann zur Erzeugung eines Bildes TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs verwendet werden, entlang dem sich Fahrzeug von der Anfangsposition zur gewünschten Parkposition P bewegt. Das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs wird auf das Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs auf dem Display 12 überlagert.
Wenn das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs vom Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs abweicht, wird an den Fahrer des Fahrzeugs ein Tonwarnsignal ausgegeben, oder der Fahrer kann die Abweichung auf dem Display 12 sehen. Dadurch betätigt der Fahrer das Lenkrad so, dass er das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs mit dem Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs in Übereinstimmung bringt. Entsprechend muss der Fahrer das Lenkrad nur minimal betätigen, um das Fahrzeug rückwärts in die gewünschte Parkposition P zu bewegen.
Als nächstes wird das erfindungsgemäße Verfahren mit Bezug auf die Flussdiagramme der Fig. 3 und 4 des Ausführungsbeispiels genauer beschrieben.
Die Steuereinrichtung beginnt mit dem Vorgang, wenn ein Schalter für die Energiequelle angeschaltet wird. Im Schritt S1 werden verschiedene Anfangswerte gesetzt, die für die gewünschten Verfahrensschritte notwendig sind. Im Schritt S3 wird ein Zustand des Anzeigeschalters 3 für die Rückfahrstellung überprüft. Wenn der Schalter 3 nicht den Schaltzustand des Rückwärtsgangs anzeigt, unterbindet der Schritt S3a eine entsprechende Anzeige und die Ausführung kehrt zum Schritt 3 zurück.
Wenn andererseits der Anzeigeschalter 3 in der Stellung zum Rückwärtsfahren angeschaltet ist (in einer Rückfahrstellung), dann geht die Ausführung zum Schritt S5. Im Schritt S5 wird das Display 12 in eine Betriebsart zur Darstellung eines Kamerabildes umgeschaltet, so dass das Bild FI des rückwärtigen Bereichs auf dem Display dargestellt wird. Somit zeigt das Display 12 eine korrekte Sicht nach hinten, um darin stehende Personen, sich befindliche Gegenstände etc. zu erkennen.
Als nächstes wird im Schritt S7 der Parkbetätigungsschalter 4 überprüft, um anzuzeigen, ob das Fahrzeug eingeparkt wird oder nicht. Wenn der Parkbetriebsschalter 4 aus ist, wird im Schritt S7a ein entsprechendes grafisches Bild auf dem Display 12 gelöscht und nur ein Bild FI des rückwärtigen Bereichs dargestellt. Dann kehrt die Ausführung zurück zum Schritt S3.
Wenn im Schritt S7 der Parkbetriebsschalter 4 an ist, wird im Bild FI des rückwärtigen Bereichs der gewünschte Parkbereich P bestätigt. Im Schritt S39 wird der Positionierschalter 13A des Fahrzeugbildes nach oben, nach unten, nach links oder nach rechts bewegt, so dass im Schritt S41 ein Bild VI des Fahrzeugs in die gewünschte Parkposition P bewegt wird. In Schritt S43 werden Koordinaten des Fahrzeugbildes VI entwickelt, beispielsweise relativ zur derzeitigen Position des Fahrzeugs. Im Schritt S45 wird ein maximaler Lenkwinkel eines Lenkrades erkannt und die Ausführung geht weiter zum Schritt S47. Im Schritt S47 wird bestimmt, ob das Fahrzeug von der derzeitigen Position zur gewünschten Parkposition P mit dem maximalen Lenkwinkel bewegt werden kann.
Beispielsweise wird die Möglichkeit zum Einparken dadurch bestimmt, ob der Fahrzeugweg des Fahrzeugs unter einem maximalen Lenkwinkel den Fahrzeugweg des Fahrzeugbildes VI, das an der gewünschten Parkposition P angeordnet ist, kreuzt.
Natürlich kann der Lenkwinkel nicht nur auf den maximalen Winkel gesetzt werden, sondern es kann auch ein praktikablerer Lenkwinkel ausgewählt werden.
Im Schritt S49 wird bestimmt, ob das Fahrzeug innerhalb des maximalen Lenkwinkels rückwärts in die gewünschte Parkposition P bewegt werden kann. Wenn die Entscheidung negativ ausfällt, wird im Schritt S9 über den Stimmensynthetisierschaltkreis 7 mittels eines Lautsprechers 8 der negative Zustand an den Fahrer klanglich ausgegeben. Dann wird eine Wegstrecke zum Vorwärtsfahren für das Fahrzeug erhalten, um zu ermöglichen, dass das Fahrzeug unter einem geeigneten Lenkwinkel zur gewünschten Parkposition P rückwärts bewegt wird.
Wenn das Fahrzeug innerhalb des maximalen Lenkwinkels rückwärts in die gewünschte Parkposition P bewegt werden kann, wird ein Bild TR1 des vorausbestimmten Fahrzeugwegs, der einem vorliegenden Lenkwinkel entspricht, auf einem Bild FI des rückwärtigen Bereichs auf dem Bildschirm des Displays 12 (vgl. Fig. 5A) dargestellt. Der Fahrer kann das Fahrzeug so zurückbewegen, dass das Bild VI des Fahrzeugs dem Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugweges folgt.
Das Bild FI des rückwärtigen Bereichs bewegt sich mit der Bewegung des Fahrzeugs auf dem Bildschirm bzw. Display. Das Bild des Fahrzeugs VI, das sich an der gewünschten Parkposition P befindet, behält jedoch die gewünschte Position innerhalb des Bildes FI des rückwärtigen Bereichs bei.
Es ist möglich, dass klangliche Nachrichten an den Fahrer ausgegeben werden, um den Parkvorgang zu Beginn des Vorgangs zu unterstützen. Beispielsweise können die Nachrichten wie folgt vorbestimmt sein: "Bitte bewegen Sie Ihr Fahrzeug rückwärts entlang des Bildes TR1 des vorausbestimmten Fahrzeugwegs, der auf dem Bildschirm dargestellt ist, wobei Sie bitte Ihre Umgebung sorgfältig beachten" oder "Bitte beginnen Sie einen Parkvorgang und bitte drehen Sie das Lenkrad so, dass das vordere Ende des Bildes TR1 des vorausgesagten Fahrzeugweges (beispielsweise in grüner Farbe) in Richtung einer Parkbuch gerichtet ist".
Um eine Abweichung des Bildes TR2 des tatsächlichen Fahrzeugweges vom Bild TR1 des vorausgesagten bzw. vorausbestimmten Fahrzeugwegs zu erkennen, wird vorübergehend eine Einhüllende des Bildes TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs bereit gestellt. Zu diesem Zweck wird im Schritt S11 ein Lenkwinkel vom Lenkwinkelsensor 1 erhalten, um einen Wenderadius R für den Parkvorgang zu bestimmen. Des weiteren wird im Schritt 13 ein Signal vom Radgeschwindigkeitssensor 5 empfangen, um eine derzeitige Position des Fahrzeugs zu erhalten.
Basierend auf den Signalen von den Sensoren werden im Schritt S15 Parameter entwickelt, die ein Bild TR1 des vorausbestimmten Fahrzeugweges bestimmen. Dann werden im Schritt S17 Koordinaten generiert, die auf den Parametern des Bildes TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs beruhen.
Wie in Fig. 6 dargestellt ist, werden die Parameter des Bildes TR1 des vorausgesagten Fahrzeugweges vom Wenderadius R erhalten, der anhand eines Lenkwinkels und des Radstandes L bestimmt wird. Das Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs kann eine Breite von 2,0 m bis 2,2 m in radialer Richtung des Wenderadius R aufweisen, während die Parkbucht eine Weite von ungefähr 2,2 m bis 2,4 m aufweist.
Als nächstes wird, wie in Fig. 5A dargestellt ist, im Schritt S19 das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs über das Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugweges gelegt.
Um stets das neueste Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs zu erhalten, werden im Schritt S21 Signale vom Lenksensor 1 und im Schritt S23 Signale vom Radgeschwindigkeitssensor 5 empfangen. Basierend auf den Signalen werden im Schritt S25 Parameter des Bildes TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs berechnet bzw. entwickelt. Diese Parameter zeigen die Positionen relativ zu einer Mitte der am Fahrzeug angebrachten Kamera.
Im Schritt S27 werden Koordinaten des Bildes TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs entwickelt. Die Koordinaten des Bildes TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs und die Koordinaten des Bildes TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs werden relativ zu einem Wendekurvenmittelpunkt O, wie er in Fig. 6 dargestellt ist, bestimmt.
Die so erhaltenen Koordinaten des Bildes TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs und des Bildes TR2 des tatsächlichen Fahrzeugweges werden in Abhängigkeit von Signalen des Lenksensors 1 und des Radgeschwindigkeitsensors 5 auf den neuesten Stand gebracht.
Im Schritt S29 wird in Abhängigkeit vom Wert einer Abweichung zwischen den Koordinaten des Bildes TR1 des vorausgesagten Fahrzeugweges und des Bildes TR2 des tatsächlichen Fahrzeugweges bestimmt, ob das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs dem Bild TR1 des vorausgesagten Fahrzeugweges folgt. Wenn das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs sich nicht, wie in Fig. 5B dargestellt ist, innerhalb des Bildes TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs befindet, wird im Schritt S31 eine klangliche Nachricht ausgegeben, wie beispielsweise: "Bitte drehen Sie das Lenkrad ein bisschen nach rechts".
Wenn das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs stark vom Bild TR1 des vorausgesagten Weges abweicht, wird im Schritt S33 abermals ein grafischer Prozess ausgeführt, bei dem ein weiteres Bild eines vorausgesagten Fahrzeugs einem Bild FI des rückwärtigen Bereichs auf dem Displaybildschrim überlagert wird, um einen weiteren Parkvorgang zu versuchen.
Wenn der Versuch erfolgreich ist, so dass das Bild TR2 des tatsächlichen Fahrzeugwegs sich innerhalb des Bildes TR1 des vorausgesagten Fahrzeugwegs befindet, ist das Einparken mit dem derzeitigen Lenkwinkel möglich. In diesem Fall gibt der Lautsprecher eine klangliche (phonetische) Nachricht aus, wie beispielsweise: "Bitte setzen Sie das Fahrzeug mit dem derzeitigen Lenkwinkel zurück und achten Sie sorgfältig auf die Umgebung".
Als nächstes wird im Schritt S35 bestimmt, ob der Parkbetätigungsschalter 4 an ist oder nicht. Wenn der Parkbetätigungsschalter oder Parkbetriebsschalter hier nicht an ist, kehrt die Ausführung zurück zum Schritt S7.
Wenn dagegen der Parkbetriebsschalter 4 an ist, wird im Schritt S37 kontrolliert, ob der Anzeigeschalter 3 für die Rückwärtsstellung sich in einer Rückfahrstellung befindet. Wenn sich der Schalter nicht in der Rückfahrstellung befindet, kehrt die Ausführung zurück zum Schritt S3. Wenn der Schalter sich in einer Rückfahrstellung befindet, werden die Vorgänge der Schritte S1 bis S35 wiederholt.
Wenn demzufolge der Ganghebel sich in einer Rückfahrstellung befindet und eine Parkhilfe angefordert wird, wird ein Bild TR1 eines vorausgesagten Fahrzeugwegs auf einem Bild FI des rückwärtigen Bereichs auf dem Wiedergabebildschirm überlagert. Der Fahrer kann das Lenkrad in Abhängigkeit von einem Bild auf dem Display 12 drehen, um das Fahrzeug geeignet zurückzusetzen.
Wie in Fig. 5C dargestellt ist, wird das Lenkrad in eine gerade nach vorne gerichtete Stellung zurückgedreht, wenn das Fahrzeug korrekt in die Parkbucht bewegt wurde, und das Fahrzeug wird weiter nach hinten gefahren, um das Ende der Parkbucht zu erreichen. Dieser Vorgang kann sicher ausgeführt werden, während die rückwärtige Ansicht beobachtet wird.

Claims

1. Parkunterstützungseinheit, umfassend:
ein Mittel zum Erfassen eines Bildes eines rückwärtigen Bereichs hinter einem Kraftfahrzeug, wobei der rückwärtige Bereich sich in einer vorbestimmten Position relativ zum Fahrzeug befindet,
ein Mittel zur Wiedergabe des Bildes des rückwärtigen Bereichs,
ein Mittel zum Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs,
ein Mittel zum Erfassen einer Lage des Fahrzeugs,
ein Bildspeichermittel zur Speicherung eines Fahrzeugbildes, eines Bildes des vorausgesagten Fahrzeugweges und eines Bildes des tatsächlichen Fahrzeugweges des Fahrzeugs, und
ein Bildüberlagerungsmittel,
wobei das Fahrzeugbild an einer gewünschten Parkposition des Fahrzeugs dem Bild des rückwärtigen Bereichs, das durch das Wiedergabemittel dargestellt ist, überlagert wird, und das Bild des vorausgesagten Fahrzeugwegs an der vorbestimmten Position in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel und einer Anfangsposition des Fahrzeugs erzeugt wird, während das Bild des tatsächlichen Fahrzeugwegs in Abhängigkeit von tatsächlichen Lenkwinkeln und Positionen des Fahrzeugs erzeugt wird, und das Bildüberlagerungsmittel das Bild des Fahrzeugs, das Bild des vorausgesagten Fahrzeugwegs sowie das Bild des tatsächlichen Fahrzeugwegs mittels des Wiedergabemittels darstellt, um sie auf dem Bild des rückwärtigen Bereichs zu überlagern.

2. Einheit nach Anspruch 1, des weiteren umfassend ein Berechnungsmittel zur Berechnung eines Unterschieds zwischen dem Bild des vorausgesagten Fahrzeugwegs und dem Bild des tatsächlichen Fahrzeugwegs und umfassend ein Benachrichtigungsmittel zur Ausgabe einer Lenkwinkelkorrekturnachricht an einen Fahrzeugführer in Abhängigkeit vom Unterschied.

3. Einheit nach Anspruch 2, wobei das Berechnungsmittel eine Bestimmungsvorrichtung zur Bestimmung einer Lenkrichtung und eines Lenkbetrags in Abhängigkeit vom Unterschied zwischen dem Bild des vorausgesagten Fahrzeugwegs und dem Bild des tatsächlichen Fahrzeugwegs umfasst, um den Unterschied zu korrigieren, und wobei die Entscheidung durch das Benachrichtigungsmittel ausgegeben wird.

4. Einheit nach Anspruch 3, wobei das Berechnungsmittel eine weitere Bestimmungsvorrichtung zur Bestimmung aufweist, ob das Fahrzeug aus einer derzeitigen Position des Fahrzeugs innerhalb eines maximalen Lenkwinkels des Fahrzeugs rückwärts in eine gewünschte Parkposition bewegt werden kann, aufweist und wobei die Entscheidung mittels einer Stimme des Benachrichtigungsmittels ausgegeben wird.

5. Einheit nach Anspruch 4, wobei das Berechnungsmittel eine Kalkulatorvorrichtung zur Berechnung einer Wegstrecke zum vorläufigen Vorwärtsfahren aufweist, um die das Fahrzeug bewegt werden muss, um von der derzeitigen Position des Fahrzeugs zu einer gewünschten Parkposition innerhalb eines maximalen Lenkwinkels des Fahrzeugs zu gelangen, und wobei das Ergebnis mittels einer Stimme des Benachrichtigungsmittels ausgegeben wird.

6. Parkunterstützungsverfahren, umfassend die folgenden Schritte:
Erfassen eines Bildes eines rückwärtigen Bereichs hinter einem Kraftfahrzeug, wobei der rückwärtige Bereich sich in einer vorbestimmten Position relativ zum Fahrzeug befindet;
Wiedergeben eines Bildes des rückwärtigen Bereichs;
Erfassen eines Lenkwinkels eines Fahrzeugs;
Erfassen einer Position des Fahrzeugs;
Speichern eines Bildes des Fahrzeugs, eines Bildes des vorausgesagten Fahrzeugwegs und eines Bildes des tatsächlichen Fahrzeugwegs des Fahrzeugs, und
Anzeigen des Bildes des Fahrzeugs, des Bildes des vorausgesagten Fahrzeugwegs und des Bildes des tatsächlichen Fahrzeugwegs, wobei das Bild des Fahrzeugs über eine gewünschte Parkposition des Fahrzeugs im Bild des rückwärtigen Bereichs überlagert wird und das Bild des vorausgesagten Fahrzeugwegs innerhalb des vorbestimmten Bereichs in Abhängigkeit von einem Lenkwinkel und einer Anfangsposition des Fahrzeugs erzeugt wird, wobei das Bild des tatsächlichen Fahrzeugweges in Abhängigkeit von tatsächlichen Lenkwinkeln und Positionen des Fahrzeugs erzeugt wird, wobei im Verfahrensschritt des Anzeigens das Bild des Fahrzeugs, das Bild des vorausgesagten Fahrzeugwegs und das Bild des tatsächlichen Fahrzeugwegs angezeigt und auf dem Bild des rückwärtigen Bereichs überlagert werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, des weiteren umfassend den folgenden Schritt:
Erhalten eines Unterschieds zwischen dem Bild des vorausgesagten Fahrzeugwegs und dem Bild des tatsächlichen Fahrzeugwegs, und den weiteren Verfahrensschritt:
Ausgabe einer Lenkwinkelkorrekturnachricht in Abhängigkeit vom Unterschied.

8. Verfahren nach Anspruch 7, des weiteren umfassend in dem folgenden Schritt: Bestimmen einer Lenkrichtung und eines Lenkbetrages in Abhängigkeit von einem Unterschied zwischen dem Bild des vorausgesagten Fahrzeugwegs und dem Bild des tatsächlichen Fahrzeugwegs, um den Unterschied zu korrigieren und Benachrichtigen über die Entscheidung mittels eines Benachrichtigungsmittels.

9. Verfahren nach Anspruch 8, des weiteren umfassend den folgenden Verfahrensschritt: Bestimmen, ob das Fahrzeug rückwärts in eine gewünschte Parkposition von der derzeitigen Position des Fahrzeugs innerhalb eines maximalen Lenkwinkels des Fahrzeugs bewegt werden kann und Ausgeben der Entscheidung durch das Benachrichtigungsmittel.

10. Verfahren nach Anspruch 9, des weiteren umfassend folgenden Verfahrensschritt: Berechnen eines Weges zum vorübergehenden Vorwärtsfahren, der notwendig ist, um das Fahrzeug in eine gewünschte Parkposition von der derzeitigen Position des Fahrzeugs innerhalb eines maximalen Lenkwinkels des Fahrzeugs zu bewegen, und Ausgeben des Ergebnisses über das Benachrichtigungsmittel.