DE60021504T2

DE60021504T2 - Mechanismus der Antriebslagerung für ein Fahrzeug und Messung des Lenkraddrehwinkels

Info

Publication number: DE60021504T2
Application number: DE60021504T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Kobe-shi Sakiyama; Toshihio Kobe-shi Shimizu; Kazuya Kobe-shi Sako
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2020-10-28
Also published as: EP1102226A3; EP1102226A2; US6411867B1; US20020128754A1; DE60021504D1; EP1102226B1; US6567726B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrunterstützungssystem, das Informationen für das Unterstützen der Bedienung eines Fahrzeuges in Verbindung mit einem Bild zeigt, das eine Sicht in Fahrtrichtung zeigt. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Lenkwinkelerfassungsvorrichtung für das Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeuges auf der Basis von Fahrunterstützungsinformationen.
Ein ausreichendes Erkunden der Umgebung eines Fahrzeuges ist für das Ermöglichen eines sicheren Fahrens notwendig. Der Fahrer erkundet die Umgebung seines Fahrzeuges hauptsächlich über den Sehsinn. Weil der Fahrer vom Fahrersitz der Fahrzeugkabine aus dem Fahrzeug nach außen sehen muss, wird das Sichtfeld des Fahrers durch die Karosserie behindert. Um das Sichtfeld des Fahrers sicherzustellen, ist bisher ein Vorschlag für das Unterstützen der Fahrerbedienung gemacht worden, durch Anzeige eines Bildes von außerhalb des Fahrzeuges auf einem Display, das in der Nähe des Fahrersitzes angeordnet ist, durch das Verwenden einer Bildaufnahmevorrichtung, wie z.B. einer Video-Kamera, die am Fahrzeug angebracht ist.
Der vorliegende Erfinder hat bisher verschiedene Vorschläge für das Unterstützen solch einer Bild-basierten Fahrerbedienung gemacht, wie zum Beispiel in folgenden Druckschriften beschrieben JP-A-2000114577, JP-A-2000-127851, JP-A-2000-134608, JP-A-2000-177483, JP-A-2000-177512, JP-A-2001-006097, JP-A-Sho.6414700, JP-A-Hei.7-44799, JP-U-Sho.57-150044, JP-A-hei.4239400, JP-A-Hei.5-143894, JP-A-Hei.6-255423, JP-A-Hei.7192199, JP-A-Hei.10-257482 und JP-A-Hei.10-283592.
Fahrunterstützung für ein Fahrzeug ist insbesondere dann wirksam, wenn ein Versuch gemacht wird, ein Fahrzeug einzuparken. Als konventioneller Stand der Technik für das Unterstützen einer Fahrerbedienung beim Parken beschreibt JP-A-Sho.64-14700 zum Beispiel eine Technik für das Anzeigen eines Bildes auf einem Bildschirm hinsichtlich eines rückwärtigen oder schräg rückwärtigen und eines vorhergesagten Fahrzeugweges, wenn das Fahrzeug rückwärts rollt. Gemäß dem Stand der Technik wird ein Bild des vorhergesagten Weges, der auf einem Lenkwinkel des Fahrzeuges basiert, mit angezeigt und einem Rückansicht-Bild überlagert. Dementsprechend wird vorhergesagt, dass der Fahrer einen Lenkwinkel und die rückwärtige Sicherheit des Fahrzeuges gleichzeitig sicherstellen kann. Dort wird auch die Idee des Anzeigens der Kontur eines Fahrzeuges beschrieben, damit diese dem vorhergesagten Fahrzeugweg überlagert wird, um dem Fahrer dadurch sein intuitives Ermitteln der Entfernung zu erleichtern. Ferner beschreibt JP-A-He.7-44799 ein konventionelles Verfahren nach dem Stand der Technik zum Erfassen der Länge eines Parkplatzes durch das Verwenden verschiedener Sensoren und dem Unterstützen der Fahrerbedienung durch Benachrichtigen des Fahrers, ob das Fahrzeug auf der Abstellfläche geparkt werden kann, wenn der Fahrer versucht, sein Fahrzeug zwischen zwei hintereinander angeordneten Fahrzeugen oder in einer Garage einzuparken. Die Patentanmeldung beschreibt ebenfalls, dass die Menge an Steuerbetätigungen aus Daten berechnet wird, die sich auf die Position einer Abstellfläche beziehen und Daten, die sich auf die Merkmale eines Fahrzeuges beziehen, um dadurch eine Anzeige zur Fahrunterstützung bereitzustellen oder einen automatischen Steuerbetrieb durchzuführen.
Konventionelle Verfahren nach dem Stand der Technik für das Unterstützen der Fahrbedienung durch das Erfassen eines Bildes der Umgebung eines Fahrzeuges werden zum Beispiel in JP-U-Sho.57-150044, JP-A-hei.4-239400, JP-A-Hei.5-143894, JP-A-Hei.6255423, JP-A-Hei.7-192199, JP-A-Hei.10-257482 und JP-A-Hei.10-2B3592 beschrieben.
JP-U-Sho.57-150044 beschreibt das Verfahren zur Unterstützen der Fahrbedienung durch Umschalten einer Anzeige auf einem Display, von einer normalen Bildanzeige für das Anzeigen von ausgewählten Informationen unter normalen Bedienung, auf eine abweichende Bildschirmdarstellung für das Anzeigen von Informationen über einen abweichenden Zustand. JP-A-Hei.4-239400 beschreibt das Verfahren zum Erfassen von Bildern der Umgebung in gewünschten Position, durch das Verwenden einer Kamera, die an der Decke des Fahrzeuges über einen drehbaren Kegelkopf angebracht ist und welche um 360° in einer horizontalen Richtung drehbar ist, wobei die so aufgenommenen Bilder einer Bildverarbeitung unterzogen werden, um sie für den Fahrer leicht lesbar zu machen und wobei die so verarbeiteten Bilder je nach Bedarf gleichzeitig auf einer Anzeigevorrichtung oder auf einem geteilten Bildschirm dargestellt werden. JP-A-Hei.5-143894 beschreibt das Verfahren zum Erfassen von Bildern eines Fahrzeuges in einer Links-Vorwärts-Richtung, einer Vorwärts-Richtung und einer Rechts-Vorwärts-Richtung des Fahrzeuges durch das Verwenden von drei Kameras, wodurch die so angezeigten Bilder in einem dreigeteilten Bildschirm dargestellt werden und wobei die Proportionen der Anzeigebereiche des linksseitigen Bildes zu dem des rechtsseitigen Anzeigebereichs innerhalb der geteilten Anzeige in Übereinstimmung mit einem Lenkwinkel verändert werden. JP-A-Hei.6-255423 beschreibt das Verfahren zum Anzeigen eines Bildes, das von einer Kamera erfasst wird, zusammen mit Bereichs-Skalen, die auf einer Entfernung basieren, die von einem Bereichs-Sensor gemessen wird, und das Anzeigen eines Bildes in einer vergrößerten Weise, das die Umgebung von Hindernissen betrifft, in solch einer Größe, dass es mit der Entfernung zusammenpasst, wobei der Fahrbetrieb unterstützt wird. JP-A-Hei.7-192199 beschreibt das Verfahren zum dreidimensionalen Analysieren eines Hindernisses auf der Basis eines stereoskopischen Bildes, zum Berechnen der Entfernung zwischen einer Verlängerung der Fahrzeugseite und dem Hindernis, zum Berechnen eines Zwischenraums zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis und zum Anzeigen des so berechneten Zwischenraums, wenn das Fahrzeug durch einen schmalen Weg fährt. JP-AHei.10-257482 beschreibt das Verfahren zum Anzeigen eines Bildes in der Form eines nahtlosen einzelnen Bildes, durch das Zusammenfügen einer Rückansicht, einer linksseitigen Sicht und einer rechtsseitigen Sicht des Fahrzeuges in ein einziges Bild. JP-A-Hei.10283592 beschreibt das Verfahren zum dreidimensionalen Analysieren eines Bildes, das von einer Kamera erfasst wird, zum Bestimmen des Risikos, dass sich ein Fahrzeug und ein Hindernis berühren, zum Informieren eines Fahrers von der Ergebnisbestimmung und zum Anzeigen der räumlichen Beziehung zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis.
Auch wenn die Fahrunterstützung auf der Basis eines Bildes erfolgt, muss der Fahrer auf Grund seines Sehvermögens die Umstände direkt bestimmen und ein Display für das Unterstützen der Fahrbedienung muss nur als Hilfsmittel verwendet werden. Eine Einschränkung wird der Größe des Anzeigemittels auferlegt, das in der Nähe eines Fahrersitzes angeordnet ist. Das Anzeigen eines vorhergesagten Weges eines Fahrzeuges zusammen mit einem Bild ist für das wirksame Unterstützen der Fahrbedienung vorzuziehen. Ein vorhergesagter Fahrzeugweg entspricht den Informationen, die der Fahrer nie durch des alleinige Betrachten der Umgebung direkt gewinnen kann und ist daher sehr nützlich.
Ein vorhergesagter Fahrzeugweg, der in einem Bild angezeigt wird, das von einer Kamera oder ähnlichem erfasst wird, soll von einem Winkel der Kamera, die auf einer Karosserie befestigt ist, einem Lenkwinkel des Fahrzeuges, der Breite der Karosserie und dem Radstand verändert werden. Ein Weg kann nicht genau vorhergesagt werden, wenn die Daten, die zu diesen Gegenständen gehören, mit dem eigentlichen Fahrzeug nicht zusammenzupassen und deshalb kann eine wirksame Fahrunterstützung nicht ausgeführt werden.
Hinsichtlich der Produktivität von gewerblichen Produkten wird gewünscht, dass ein Fahrunterstützungssystem in Fahrzeugen unterschiedlicher Art montiert werden kann. Vorzugsweise können die erforderlichen Daten gemäß den Spezifikationen eines bestimmten Fahrzeuges ohne weiteres eingegeben werden. Ferner ist unter den vorliegenden Umständen ein Fahrzeug normalerweise nicht mit einem Sensor für das Erfassen des Lenkwinkels eines Fahrzeugs ausgestattet, der für das Vorhersagen eines Weges erforderlich ist. Deshalb ist die einfachste Erkennung eines Lenkwinkels wünschenswert.
Die am 26. Juli 2000 veröffentlichte EP-A-I022903 und die daher nach 54(3) EPC zum Stand der Technik gehört, offenbart eine Fahrunterstützungsvorrichtung, die einen Fahrer beim Parken eines Fahrzeugs in einem S-förmigen Weg oder beim Paralleleinparken unterstützt. Die Vorrichtung zeigt eine Leitmarkierung auf einem Monitor-Bildschirm und der Fahrer bezieht sich auf die Leitmarkierung, die es dem Fahrer ermöglicht, das Fahrzeug leicht in eine gewünschte Position zurückzusetzen. Die Vorrichtung umfasst eine Kamera, einen Monitor, einen Winkel-Sensor, Hindernis-Sensoren, eine Bildverarbeitungseinheit, einen Kontroller und einen Monitor-Kontroller. Die Bildverarbeitungseinheit berechnet den vorhergesagten Fahrzeugweg mit dem aktuellen Radwinkel. Der Monitor zeigt ein Bild, dass von der Kamera erfasst wird. Die Bildverarbeitungseinheit erzeugt Daten, die eine Leitmarkierung darstellen, die auf dem vorhergesagten Weg basieren und überlagert die Markierung auf dem Monitor-Bildschirm. Die Position der Markierung auf dem Bildschirm wird basierend auf dem aktuellen Radwinkel bestimmt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, umfasst ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug
eine Kamera für das Erfassen eines Bildes der Umgebung des Fahrzeuges;
einen Lenkwinkelsensor für das Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeuges;
einen Fahrvorhersage-Abschnitt für das Vorhersagen eines Fahrweges des Fahrzeuges auf der Basis des durch den Lenkwinkelsensor erfassten Lenkwinkels, um eine vorhergesagte Fahrkurve zu berechnen, die auf dem vorhergesagten Fahrweg basiert;
einen Speicher für das Speichern von Daten nach der Spezifikation des Fahrzeuges, wobei die Daten nach der Spezifikation einen Raum betreffen, der vom Fahrzeug eingenommen wird, wenn sich das Fahrzeug entlang der vorhergesagten Fahrkurve bewegt, die vom Fahrvorhersage-Abschnitt erhalten wird;
einen Kontroller für das Berechnen eines Weges, der zu einem Raum gehört, den das Fahrzeug in Übereinstimmung mit der Bewegung des Fahrzeuges passieren soll, basierend auf der vorhergesagten Fahrkurve, die vom Fahrvorhersage-Abschnitt vorhergesagt wird, die Daten nach der Spezifikation des Fahrzeuges verwendend; und
einen Anzeigeabschnitt für das Anzeigen des Weges, der im Kontroller berechnet wird und des Bildes, das durch die Kamera aufgenommen wird, wobei der Kontroller den Anzeigeabschnitt veranlasst, Leitlinien anzuzeigen, die sich auf beiden Fahrzeugseiten erstrecken, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges eine vorherbestimmte Geschwindigkeit nicht überschreitet.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug bereit, das einen Unterschied in den Spezifikationen eines Fahrzeugs, auf dem das System befestigt werden soll, leicht ausgleicht und welches eine sehr genaue Unterstützung ermöglicht.
Auf der Basis der vorhergesagten Fahrkurve, die vom Fahrvorhersagemittel vorhergesagt wird, berechnet das Kontrollmittel einen Weg als Fahrunterstützungs-Information, der zu einem Raum gehört, durch den das Fahrzeug, gemäß dem Fahrzeugweg, der durch das Verwenden der Daten, die durch eine Eingabe-Bedienung der Auswahlbedienungsmittel ausgewählt wurden, wie vorhergesagt fahren wird. Der so berechnete Weg wird auf den Anzeigemitteln angezeigt. Wenn der Weg auf den Anzeigemitteln zusammen mit einem Bild angezeigt wird, wird der vorhergesagte Weg so angezeigt, damit er mit dem Video zusammenpasst, das auf dem Anzeigemittel angezeigt werden soll. Ein sehr genau vorhergesagter Weg wird angezeigt, um dadurch eine leicht verständliche Fahrunterstützung bereitzustellen. Daten, die zu den Spezifikationen mehrerer Fahrzeugtypen gehören, werden im voraus gespeichert. Infolgedessen kann aber ein sehr genau vorhergesagter Weg durch Auswahl optimaler Daten ausgeführt werden, trotz der Verwendung der Auswahlbedienungsmittel, was leichter ist als die Auswahl durch direkte Eingabe individueller Datensätze.
Vorzugsweise speichert der Speicher Daten nach der Spezifikation für jedes der anderen Fahrzeugtypen, wobei die Daten nach der Spezifikation einen Raum betreffen, der von jedem der anderen Fahrzeugtypen eingenommen wird, wenn sich das Fahrzeug entlang der vom Fahrvorhersage-Abschnitt vorhergesagten Fahrkurve bewegt, wobei das System einen Auswahlbedienungsmittel-Teil umfasst, welches es einem Benutzer ermöglicht, bestimmte Daten für das Fahrzeug aus den Daten für die unterschiedlichen Fahrzeugtypen auszuwählen.
Im Speicher werden dort zuvor Daten gespeichert, in Verbindung mit den Spezifikationen eines jeden aus der Vielzahl der Fahrzeuge, die zum Raum gehören, der eingenommen werden würde, wenn ein Fahrzeug entlang der vorhergesagten Fahrkurve fährt, die von den Fahrvorhersage-Mitteln berechnet ist. Über den Auswahlbedienungsmittel-Teil wird eine Eingabe-Bedienung für das Auswählen der Daten durchgeführt, die im Speicher gespeichert werden sollen, gemäß den Spezifikationen eines Fahrzeuges.
Vorzugsweise werden eine oder mehrere Informationen betreffend eine Radspur des Fahrzeuges, einen Radstand des Fahrzeuges, die Größe des Achsschenkelbolzenversatzes und eine Höhe, in der die Kamera angebracht werden soll, im Speicher als die Daten gespeichert.
Die Entfernung zwischen den Radlaufflächen, die an den jeweiligen Enden einer Achswelle angeordnet sind, kann aus der Radspur bestimmt werden. Ferner kann die Entfernung zwischen den Mittellinien der Front- und Hinterräder aus dem Radstand bestimmt werden. Diese Entfernungen erleichtern das Berechnen und die Voraussage eines Weges auf der Basis des Lenkwinkels. Da die Höhe, in der die Kamera angebracht werden soll, ebenfalls in Datenform gegeben ist, kann die vorhergesagte Fahrkurve, von der Bodenoberfläche aus berechnet und innerhalb des von der Kamera erfassten Bildes erscheint, ohne weiteres aus der Beziehung zwischen dem Zustand der Bodenoberfläche, die von der Kamera erfasst wird, und der Aufnahmerichtung der Kamera berechnet werden. Weil die erforderlichen Daten aus den Daten ausgewählt werden können, die im Speicher gespeichert werden, können die erforderlichen Daten durch den Fahrer lediglich durch eine Auswahlbedienung erfasst werden. Eine wirksame Fahrunterstützung kann ohne Mühe für das Eingeben von Daten ausgeführt werden, um einen Unterschied der Fahrzeug-Spezifikationen zu kompensieren.
Weil die Daten, die zu einem Fahrzeug gehören, eine oder mehrere Informationen umfassen, die eine Radspur, einen Radstand und die Größe des Achsschenkelbolzenversatz betreffen, kann ein kleiner Unterschied zwischen den Spezifikationen eines Fahrzeuges ausgeglichen werden. Daher können die Daten, die im Speicher gespeichert werden, für Fahrzeuge unterschiedlicher Art gemeinsam nutzbar gemacht werden. So kann das Aufbrauchen verfügbaren Speicherbereichs vermieden werden, das ansonsten von der Speicherung von Duplikatdaten verursacht worden wäre.
Der Kontroller veranlasst den Anzeigeabschnitt, den Weg nicht anzuzeigen, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges größer als eine vorherbestimmte Geschwindigkeit wird.
Weil ein vorhergesagter Weg auf dem Anzeigeabschnitt angezeigt wird, kann ein Weg, der sich gemäß einem Lenkwinkel verändert, in einer leicht-ablesbaren Weise angezeigt werden. Des weiteren, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges größer als eine vorherbestimmte Geschwindigkeit ist, wird der Weg nicht angezeigt.
So kann der Fahrer den Gebrauch seines Sehsinns nur auf das Fahren konzentrieren.
In einem bevorzugten Beispiel wird umgeschaltet, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges eine vorherbestimmte Geschwindigkeit überschreitet, um das Anzeigen der Leitlinien zu verhindern. Wenn die Fahrzeug-Geschwindigkeit eine vorherbestimmte Geschwindigkeit überschreitet, kann der Fahrer den Weg leicht ohne das Anzeigen der Leitlinien ermitteln.
Vorzugsweise führt der Kontroller eine Anpassung der vorherbestimmten Geschwindigkeit durch, dass sie mit einer Geschwindigkeitsbegrenzung übereinstimmt, die von der auf dem Fahrzeug befestigten Ausrüstung auferlegt wird.
Die Geschwindigkeit bei der oder oberhalb der die Leitlinien oder ein vorhergesagter Weg nicht angezeigt wird, wird so bestimmt, dass sie mit einer Geschwindigkeitsbegrenzung übereinstimmt, die von der auf dem Fahrzeug befestigten Ausrüstung auferlegt wird. Infolgedessen kann eine wirksame Fahrunterstützung in Verbindung mit dem Verwendungszustand der auf dem Fahrzeug befestigten Ausrüstung ausgeführt werden.
Vorzugsweise verändert der Kontroller die Länge oder die Farbe eines Weges, der angezeigt werden soll, entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
Die Länge oder die Farbe eines vorhergesagten Weges, der angezeigt werden soll, wird zum Beispiel verändert, wenn das Fahrzeug langsamer als eine vorherbestimmte Geschwindigkeit fährt oder anhält. Deshalb kann die Fahrunterstützung bewirken, dass während dem Anzeigen, ob das Fahrzeug fährt oder anhält, eine Fahrzeuggeschwindigkeit angepasst wird. Vorzugsweise verändert der Kontroller die Länge oder die Farbe des Weges in einer schrittweisen Art, entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Deshalb kann die Sicherheit entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeuges verbessert werden.
Das System kann einen Hinderniserkennungsabschnitt für das Erfassen eines Hindernisses umfassen, das sich in einer Fahrtrichtung des Fahrzeuges befindet; wobei der Kontroller die Länge oder die Farbe des Weges verändert, entsprechend einem Erkennungsergebnis, das vom Hinderniserkennungsabschnitt ausgeführt wurde.
In diesem Fall kann der Fahrer die Gegenwart eines Hindernisses ohne weiteres ermitteln und Informationen über die Entfernung zum Hindernis erwerben, weil sich die Länge oder die Farbe des Weges entsprechend dem Ergebnis der Hindernis-Erkennung, die vom Hinderniserkennungsabschnitt ausgeführt wurde, verändert. Demgemäss kann eine wirksame Fahrunterstützung für das Vermeiden des Hindernisses bereitgestellt werden.
Vorzugsweise gibt der Hinderniserkennungsabschnitt eines der vorherbestimmten Erkennungssignale in mehreren Pegeln aus, entsprechend der Entfernung zum erfassten Hindernis und das Kontrollmittel verändert die Länge oder die Farbe des Weges in Pegeln, entsprechend einem Erkennungssignal, ausgegeben vom Hinderniserkennungsabschnitt.
Da die Länge oder die Farbe eines vorhergesagten Weges entsprechend der Entfernung zu einem Hindernis verändert werden kann, kann die Fahrunterstützung, die bei einem Annähern an ein Hindernis erfolgt, in einer leicht-verständlichen Art bereitgestellt werden.
Einige Beispiele für Fahrunterstützungssysteme gemäß der vorliegenden Erfindung, werden nachfolgend mit Hinweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 ein Blockdiagramm ist, das die schematische Konfiguration eines Einparkhilfesystems 1 zeigt, das ein Ausführungsbeispiel eines Fahrunterstützungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
2 ein Blockdiagramm ist, das die elektrische Konfiguration einer Bildverarbeitungsschaltung 19 schematisch zeigt, die im elektronischen Steuergerät einer Einparkhilfe 6 vorgesehen ist, wie in 1 gezeigt.
3 ein Flussdiagramm ist, welches die Steuerverfahren zeigt, die von dem elektronischen Steuergerät der Einparkhilfe 6, gezeigt in 1, ausgeführt werden sollen.
4 eine Abbildung ist, die ein Beispielvideo zeigt, das auf einem Informations-Display 4, gezeigt in 1, angezeigt wird.
5 eine Abbildung ist, die ein weiteres Beispielvideo zeigt, das auf dem Informations-Display 4, gezeigt in 1, angezeigt wird.
6 eine Abbildung ist, die noch ein weiteres Beispielvideo zeigt, das auf dem Informations-Display 4, gezeigt in 1, angezeigt wird.
7 ein Flussdiagramm ist, welches die Steuervorgänge zeigt, die von dem elektronischen Steuergerät der Einparkhilfe 6, gezeigt in 1, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausführen soll.
8 ein Flussdiagramm ist, welches die Steuervorgänge zeigt, die von dem elektronischen Steuergerät der Einparkhilfe 6, gezeigt in 1, gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausführen soll.
9 eine perspektivische Explosionsdarstellung ist, die die Struktur eines Lenkwinkeldetektors 12 zeigt, wie in 1 gezeigt.
10 eine vereinfachte perspektivische Ansicht ist, die die Konfiguration des Lenkwinkel-Detektors zeigt, wie in 9 gezeigt.
11A und 11B perspektivische Ansichten sind, die die Geometrie des Befestigungsträgers 50 zeigen, wie in 9 gezeigt.
12 eine Abbildung ist, die ein offenliegendes Beispielteil 64 zeigt, an dem der Lenkwinkeldetektor 9, der in 9 gezeigt ist, befestigt wird.
13A bis 13C Abbildungen sind, die einen Unterschied der offenliegenden Teile 64, dem Fahrzeugtyp entsprechend, zeigen.
1 zeigt schematisch die Konfiguration eines Einparkhilfesystems, das ein Ausführungsbeispiel eines Fahrunterstützungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist. Wenn ein Fahrzeug 3 fährt und versucht, neben einer weißen Linie 2a einer Parkfläche 2 einzuparken, wird ein Bild auf einem Information-Display 4 angezeigt, das als Anzeigemittel dient, wodurch die Fahrbetätigung des Fahrzeuges 3 unterstützt wird. Auf der Bildschirmdarstellung des Informations-Displays 4, werden ein vorhergesagter Weg 5a des Fahrzeugs 3 und die Leitlinien 5b, die Verlängerungen der Karosserie darstellen, zusammen mit einem Bild der Parkfläche 2 angezeigt. Die Fahrerbedienung beim Einparken des Fahrzeuges 3 wird auf der Basis einer Rückansicht, die auf dem Informations-Display 4 erscheint, dem vorhergesagten Weg 5a und den Leitlinien 5b unterstützt.
Fahrunterstützungs-Informationen, die auf dem Informations-Display 4 erscheinen, werden vom elektronischen Steuergerät einer Einparkhilfe 6 aufbereitet, welches eines einer Vielzahl von elektronischen Steuerungseinheiten (nachfolgend als "ECUs" abgekürzt, Englisch: electronic control units), die im Fahrzeug 3 vorgesehen sind. Ein Signal, welches das Ergebnis einer Betätigung des Lenkrads 7 oder eines Getriebes 8 des Fahrzeuges 4 darstellt, wird der Einparkhilfe-ECU 6 eingespeist. Die Einparkhilfe-ECU 6 sendet eine Warnung oder tätigt eine Sprachführung über einen Lautsprecher 9.
Eine Kamera-Einheit 10 nimmt ein Bild der Parkfläche 2 auf, das auf dem Informations-Display 4 angezeigt werden soll. Die Kamera-Einheit 10 wird an einer erhöhten Position auf der Rückseite des Fahrzeuges 3 befestigt. Ein Sichtfeld 10a der Kamera-Einheit 10 wird zur Parkfläche 2 ausgerichtet. Die Kamera-Einheit 10 gibt ein Videosignal im NTSC-System aus und das so ausgegebene Videosignal wird der Einparkhilfe-ECU 6 eingespeist. Die Einparkhilfe-ECU 6 führt eine Bildverarbeitung so aus, dass der vorhergesagte Weg 5a und die Leitlinien 5b auf dem Bild, das von der Kamera-Einheit 10 erfasst wurde, überlagert werden. Das so verarbeitete Bild wird für das Informations-Display 4 als ein Videosignal im NTSC-System ausgegeben.
Der vorhergesagte Weg 5a wird dem Winkel einer Lenkwelle 11 entsprechend und in Reaktion zur Bedienung des Lenkrades 7 verändert. Um einen Lenkwinkel der Lenkwelle 11 zu erfassen, wird ein Lenkwinkeldetektor 12 in der Nähe eines Teils der Lenkwelle 11 offenliegend, außerhalb der Karosserie angeordnet. Ein Lenkwinkelsensor 13 wird im Lenkwinkeldetektor 12 bereitgestellt und ein Signal, welches das Ergebnis der Erfassung eines Lenkwinkels darstellt, wird der Einparkhilfe-ECU 6 eingespeist. Auf der Basis des Lenkwinkels, der vom Lenkwinkelsensor 13 erfasst wird, berechnet die Einparkhilfe-ECU 6 eine vorhergesagte Fahrkurve des Fahrzeuges 3. Auf der Basis eines Radstandes (d.h. die Entfernung zwischen den Zentren der Front- und den Hinterachswellen), einer Radspur (d.h. die Entfernung zwischen den Radlaufflächen, die auf den jeweiligen Enden einer Achswelle angeordnet sind), und/oder der Größe des Achsschenkelbolzenversatzes, wird ein vorhergesagter Weg 5a berechnet, der einen Raum darstellt, der vom Fahrzeug eingenommen werden würde, wenn das Fahrzeug entlang einer vorhergesagten Fahrkurve fährt.
Die Art, in der der vorhergesagte Weg 5a auf der Bildschirmdarstellung des Informations-Displays 4 abgelesen wird, variiert mit der Position, in der die Kamera-Einheit 10 befestigt ist. Die Einparkhilfe-ECU 6 zeigt den vorhergesagten Weg 5a auf dem Informations-Display 4 an, unter Verwendung der Position, in der die Kamera 10 befestigt ist. Informationen über die Position, in der die Kamera-Einheit 10 befestigt ist, werden auch dann verwendet, wenn die Leitlinien 5b, die die Verlängerungen der Karosserieseiten darstellen, auf dem Informations-Display 4 angezeigt werden. Die Richtung der Leitlinien 5b wird in Bezug auf das Sichtfeld 10a der Kamera-Einheit 10 fixiert. Deshalb wird die Richtung der Leitlinien 5b entsprechend der Position verändert, in der die Kamera-Einheit 10 befestigt ist.
Der Bildschirm des Informations-Displays 4 wird der Helligkeit der Umgebung entsprechend eingestellt. Die Umgebungshelligkeit wird von einem Umgebungslicht-Sensor 14 erfasst, der für das Überwachen eines Beleuchtungs-Zustandes eines Beleuchtungssystems des Fahrzeuges 3 verwendet wird und wird auf einer Ausgabe des Umgebungslicht-Sensors 14 basierend kontrolliert. Die Helligkeit und der Kontrast des Beleuchtungssystem werden gemäß der Umgebungshelligkeit des Fahrzeuges 3 eingestellt, die von dem Umgebungslicht-Sensor 14 erfasst wird und bewirken dadurch eine leicht verständliche Fahrunterstützung.
Die Ausrüstung im Wagen, wie ein Navigationssystem 15 und ein Tonaufzeichnungsgerät 16, wird im Fahrzeug 3 bereitgestellt. Eine Einschränkung wird der Betriebsgeschwindigkeit des Navigationssystems 15 aufgezwungen, in Verbindung mit dem Fahren eines Fahrzeugs, entsprechend der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 3. Vorausgesetzt, dass zum Beispiel 10 km/h als eine Richtgeschwindigkeit angenommen wird, wird das Navigationssystem 15 nur mit der Betriebsfunktionalität bei einer Geschwindigkeit niedriger als 10 km/h vorgesehen.
Wenn das Fahrzeug 3 rückwärts fährt, kann die Erkennung von Hindernissen auf einer Fahrbahn durch Verwendung eines rückwärtigen Sonars 17 durchgeführt werden. Das rückwärtige Sonar 17, das als Hinderniserkennungsmittel dient, erkennt Hindernisse durch Verwendung von Ultraschallwellen. Die Einparkhilfe-ECU, die dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht, verändert den Anzeigezustand einer Anzeige, die auf dem Informations-Display 4 erscheint, durch Verwendung einer Ausgabe vom rückwärtigen Sonar 17.
Die Einparkhilfe-ECU 6 umfasst eine Zentraleinheit 18 für das Kontrollieren der gesamten Einparkhilfe-ECU 6 und eine Bildverarbeitungsschaltung 19, welche eine Bildverarbeitung für das Anzeigen eines Bildes auf dem Informations-Display 4 bewirkt. Ein Signal, das die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 3 anzeigt und ein Signal, das einen veränderten Zustand des Getriebes 8 anzeigt, gelangt in die Zentraleinheit 18, zusammen mit einem Signalausgang vom Umgebungslicht-Sensor 14 und einem Signalausgang vom rückwärtigen Sonar 17. Auf der Basis dieser Signale kann die Zentraleinheit 18 die Bildverarbeitungsschaltung 19 ansteuern, um dadurch den Zustand eines Bildes, das auf dem Informations-Display 4 erscheint, zu verändern.
2 zeigt die elektrische Konfiguration der Bildverarbeitungsschaltung 19, die in der Einparkhilfe-ECU 6 umfasst ist, die in 1 angezeigt wird. Bildverarbeitungsprozesse, die in der Bildverarbeitungsschaltung 19 ausgeführt sind, werden von einem Digitalsignalprozessor ausgeführt (im folgenden abgekürzt als "DSP"). Ein Bild, das von der Kamera-Einheit 10 erfasst wird, wird einer Verstärker/Filter-Schaltung 22 in der Form eines NTSC-Signals eingespeist. Das so eingespeiste Bild ist ein analoges Signal und ein Analog-Digital-Wandler (im folgenden als "ADC" abgekürzt, analog-to-digital-converter) 23 wandelt das analoge Signal in ein Digitalsignal um. Das so konvertierte Digitalsignal wird in einer Feldpufferschaltkreis 24 gespeichert. Ein Bild-Signalausgang von der Verstärker/Filter-Schaltung 22 wird auch einer Synchronisationstrennschaltung 25 eingespeist, in der ein waagerechtes Synchronisationssignal und ein senkrechtes Synchronisationssignal vom Bild-Signal getrennt wird. Die so getrennten Synchronisationssignale werden dem DSP 20 eingespeist.
Ein Lenkwinkelerfassungssignal, das vom Lenkwinkelsensor 13 ausgegeben ist, wird auch dem DSP 20 über den ADC 26 eingespeist. Gemäß einem Programm, das im voraus im Programmspeicher 27 eingespeichert worden ist, führt der DSP 20 eine Bildverarbeitung aus. Während der Bildverarbeitung, werden ein Bild für das Anzeigen des vorhergesagten Weges 5a und ein Bild, das für das Anzeigen der Leitlinien 5b verwendet werden soll, erzeugt, wie jene, die in 1 gezeigt sind. Diese Bilder werden durch Berechnung aus den Daten gebildet, die vorher im Datenspeicher 28 gespeichert wurden. Im Datenspeicher 28 befinden sich im voraus gespeicherte Daten, die zu vielen Fahrzeugtypen gehören.
Im Zusammenhang mit jedem Fahrzeugtyp umfassen die Daten die Breite eines Fahrzeuges, eine Spurweite, die die Entfernung zwischen den Radlaufflächen darstellt, die an den jeweiligen Enden einer Achswelle angeordnet sind, einen Radstand, der die Entfernung zwischen den Mittellinien der Front- und Hinterachswellen darstellt, die Größe des Achsschenkelbolzenversatzes und eine Höhe, in der die Kamera-Einheit 10 angebracht werden soll.
Nicht alle diese Informationen sind notwendig. Jedoch, wenn alle diese Informationen verfügbar sind, kann die Voraussagegenauigkeit eines Weges verbessert werden. Weil die Inhalte in einem Backup-Speicher 29 gespeichert sind, die durch eine Batterie erhalten bleiben, können die für die Datensicherung erforderlichen Daten, wie z.B. Daten oder Parameter, die verwendet werden sollen, wenn das DSP 20 die Bildverarbeitung ausführt, gespeichert werden.
Ein Bild, das als Ergebnis der Bildverarbeitung erzeugt ist, die vom DSP 20 ausgeführt wurde, wird in zwei Feldpufferschaltkreisen 31 und 32 gespeichert, in denen die Auswahl zwischen den Bildsignalen, die von den Feldpufferschaltkreisen 31 und 32 ausgegeben werden, über einen Schalter-(im folgenden mit "SW" abgekürzt, Englisch für switch)Schaltkreis 30 getätigt werden kann.
Das Bild-Signal, das vom SW-Schaltkreis 30 ausgewählt wurde, wird in ein analoges Signal durch einen Digital-Analog-Wandler-(im folgenden als "DAC" abgekürzt)-Schaltkreis 33 konvertiert. Der analoge Signalausgang vom DAC-Schaltkreis 33 wird dem Informations-Display 4 als ein Videoausgabe-Signal, über einen Filter/Verstärker-Schaltkreis 34 zugeführt. Der Strom, der für das Aktivieren der gesamten Bildverarbeitungsschaltung 19 erforderlich ist, wird von einer Stromquelle 35 geliefert. Wenn die Stromquelle 35 eingeschaltet wird, wird ein Rücksetz-Signal von einem Rücksetz-Schaltkreis 36 geliefert. Der DSP 20 führt einen Prozess synchron mit einem Taktsignal aus, das von einem CLK/Frequenzteiler-Schaltkreis 37 geliefert wird, oder mit einem Signal, das durch Teilung des Taktsignals erzeugt wird.
Eine Auswahl der Daten, die im Datenspeicher 28 gemäß dem Fahrzeugtyp, das verwendet werden soll, gespeichert wurden, wird durch die Umschaltbetätigung eines DIP-Schalters 38 als Auswahlbedienungsmittel getroffen. Der Datenspeicher 28 wird aus einem elektrisch-wiederbeschreibbarem nichtflüchtigen Speicher gebildet; zum Beispiel aus einem Flash-Speicher. Die Daten sind im voraus für jede der erforderlichen Spezifikationen der Fahrzeuge, auf denen die Einparkhilfssystem 1 befestigt werden können, vorbereitet. Die so vorbereiteten Daten werden im Datenspeicher 28 gespeichert. Die Beziehung zwischen den Einstellungen des DIP-Schalters 38 und der Verwendung des DIP-Schalters 38 wird von der Person vorbereitet, die die Daten vorbereitet. Die Einstellungen des DIP-Schalters 38 werden in einer Service-Werkstatt o.ä. durchgeführt, nach dem der Benutzer des Einparkhilfssystems 1 den Fahrzeugtyp 3 bestimmt hat. Es können Jumper-Schalter anstatt des DIP-Schalters 38 verwendet werden.
3 zeigt die Skizze des Kontrollverfahrens, das von der Einparkhilfe-ECU 6 gemäß dem Ausführungsbeispiel, das in 1 gezeigt ist, ausgeführt werden soll. Der Strom der Einparkhilfe-ECU 6 wird in Schritt a0 eingeschaltet, wobei die Einparkhilfe-ECU 6 den Betrieb aufnimmt. Im Schritt a1 wird eine Ermittlung des Zustands eines Rückwärtssignals durchgeführt; das heißt das Getriebe 8 in einen Rückwärtsmodus gebracht wurde. Wenn das Rückwärtssignal in einem EIN-Zustand ist, wird im Schritt a2 eine Ermittlung durchgeführt, ob die Rückwärtsfahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 3 niedriger als 10 km/h ist. Wenn festgestellt wird, dass die Rückwärtsfahrgeschwindigkeit unter 10 km/h liegt, wird in Schritt a3 eine EIN-Markierung, das im internen Speicher der Einparkhilfe des ECU 6 vorgesehen ist, auf einen Wert gleich 1 gesetzt. In Schritt a4 wird ein Rückansicht-Bild, das von der Kamera-Einheit 10 erfasst wird auf dem Informations-Display 4 angezeigt. Zeitgleich werden auch die Leitlinien 5b angezeigt.
In Schritt a5 wird eine Ermittlung zum Zustand eines Richtungsanzeigers durchgeführt. Wenn sich der Richtungsanzeiger in einem AUS-Zustand befindet, wird im Schritt a6 ein Lenkwinkel auf der Basis eines Signalausgangs vom Lenkwinkelsensor 13 erfasst. In Schritt a7 wird eine Ermittlung durchgeführt, ob eine Eingabe vom rückwärtigen Sonar 17 vorhanden ist. Nach der Erkennung eines Hindernisses, das sich innerhalb einer vorherbestimmten Entfernung vom Fahrzeug befindet, meldet das rückwärtige Sonar 17 die Gegenwart eines Hindernisses durch des Ausgeben eines ununterbrochen Huptons. Wenn der Hupton erfasst wird, wird in Schritt a5 ein erster vorhergesagter Weg angezeigt, wie in 4 gezeigt. Wenn in Schritt a7 das rückwärtige Sonar 17 keine Hindernisse innerhalb des vorherbestimmten Entfernungsbereichs erfasst hat, wird kein ununterbrochen Hupton ausgestrahlt. Das Verarbeiten geht dann weiter zum Schritt a9, wo eine Ermittlung durchgeführt wird, ob die Rückwärtsfahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 3 größer als 0 ist oder ob das Fahrzeug 3 fährt oder anhält. Wenn das Fahrzeug nicht anhält, wird in Schritt a10 ein zweiter vorhergesagter Weg angezeigt, wie in 5 gezeigt. In Schritt a9 wird festgestellt, dass das Fahrzeug 3 anhält; ein dritter vorhergesagter Weg, der in 6 gezeigt ist, wird angezeigt. Die Verarbeitung kehrt zum Schritt a1 zurück, nach der Vollendung der Verarbeitung betreffend Schritt a8, a10 oder a11.
Wenn festgestellt wird, dass sich das Rückwärtssignal in Schritt a1 in einem AUS-Zustand befindet, geht die Verarbeitung zum Schritt a12 weiter, wobei eine Ermittlung durchgeführt wird, ob die EIN-Markierung einen Wert gleich 1 annimmt. Wenn die EIN-Markierung einen Wert gleich 1 annimmt, wird ein interner Zeitmesser der Einparkhilfe-ECU 6 auf eine vorherbestimmte Zeitspanne gesetzt; zum Beispiel eine Sekunde. In Schritt a14 wird ein Rückansicht-Bild, das von der Kamera-Einheit 10 erfasst wurde, auf dem Informations-Display 4 angezeigt. In diesem Fall wird aber der vorhergesagte Weg 5a auf dem Informations-Display 4 angezeigt, die Leitlinien 5b werden jedoch nicht angezeigt. Das Rückansicht-Bild wird nur in der Zeitspanne angezeigt, die im Zeitmesser in Schritt a13 eingestellt wurde. Nach Ablauf der Zeitspanne, die im Zeitmesser eingestellt wurde oder wenn in Schritt a2 die Rückwärtsfahrgeschwindigkeit auf 10 km/h oder mehr festgelegt wird, wird im Schritt a15 die Bildschirmdarstellung auf dem Informations-Display 4 auf eine Bildschirmdarstellung zurückgesetzt, die angezeigt wurde, bevor die Fahrunterstützungsinformationen angezeigt werden; zum Beispiel, eine Streckenführungsdarstellung des Navigationssystems 15. In Schritt a16 wird die EIN-Markierung auf 0 zurückgestellt. Nach Beendigung der Verarbeitung den Schritt a16 betreffend oder wenn festgestellt wird, dass die EIN-Markierung nicht auf einen Wert gleich 1 gesetzt ist, werden die Betriebsverfahren in Schritt a17 beendet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird in Schritt a5 der Zustand eines Richtungsanzeigers festgestellt. Wenn der Richtungsanzeiger im EIN-Zustand festgestellt wird, wird in Schritt a18 eine Ermittlung ausgeführt, ob entweder ein Links-Abbiege-Signal oder ein Rechts-Abbiege-Signal sich im EIN-Zustand befindet. Wenn das Links-Abbiege-Signal im EIN-Zustand festgestellt wird, werden in Schritt a19 Leitlinien 5b angezeigt, die benutzt werden sollen, wenn ein Fahrzeug zwischen Fahrzeugen geparkt werden soll, die hintereinander auf der linken Straßenseite angeordnet sind. In Schritt a18, wenn das Rechts-Abbiege-Signal im EIN-Zustand festgestellt wird, werden in Schritt 20 Leitlinien 5b angezeigt, die benutzt werden sollen, wenn ein Fahrzeug zwischen den Fahrzeugen geparkt werden soll, die hintereinander auf der linken Straßenseite angeordnet sind. Diese Leitlinien für das Nacheinanderparken können gemäß einem Programm angezeigt werden, das im Programmspeicher 27 gespeichert wird, der in 2 gezeigt wird, und den Daten, die im Datenspeicher 28 gespeichert werden.
4 zeigt den ersten vorhergesagten Weg, der in Schritt a8 angezeigt wird, der in 3 gezeigt wird. Ein Bild 40, das auf einer Bildschirmdarstellung des Informations-Displays 4 angezeigt wird, wird durch das Überlagern eines vorhergesagten Weges 41 und der Leitlinien 42 auf dem Bild gebildet, das von der Kamera-Einheit 10 erfasst wird. Die Leitlinien 42 werden zusammen mit einer Bereichsskalierung 43 angezeigt. Eine Warnung 44 wird auch in einem Bildteil 4 für das Veranlassen einer direkten optischen Kontrolle. 5 zeigt den zweiten vorhersagten Weg, der in Schritt a10 angezeigt wird, der in 3 gezeigt ist. 6 zeigt, den dritten vorhersagten Weg, der in Schritt a11 angezeigt wird, der in 3 gezeigt ist.
Der vorhergesagte Weg 41, der in jedem der Bilder 40 umfasst ist, die in den 4, 5 und 6 angezeigt sind, wird in Länge und Farbe verändert. Auf der Basis von Daten, die zu einem Lenkwinkel und einem Fahrzeug gehören, wird der vorhergesagte Weg 41 jedes mal neu gezeichnet. Die rechten und die linken Seitenlinien des Fahrzeugs und ein Flächenbereich, der sich über 5 Meter hinter dem Fahrzeuges erstreckt, werden angezeigt. Weil 4 keine Hindernisse in der Nähe des Fahrzeugs zeigt, wird der vorhergesagte Weg 41 in rot angezeigt, damit er sich in einem Bereich von zum Beispiel ungefähr 0,5 Meter erstreckt. Weil das Fahrzeug 3, das in 6 gezeigt wird, anhält, wird der vorhergesagte Weg 41 zum Beispiel in einem leichten Blau angezeigt, um sich in einem Bereich von 5 Metern zu erstrecken. Das Fahrzeug, das in 5 gezeigt wird, befindet sich in einem Zwischenzustand zwischen dem Zustand, der in 4 gezeigt ist und dem Zustand, der in 6 gezeigt ist. Der vorhergesagte Weg 41 wird zum Beispiel orangefarben angezeigt und erstreckt sich in einem dazwischenliegenden Bereich von ungefähr 2 Metern.
Die Leitlinien 42, die in den 4 bis 6 gezeigt sind, werden symmetrisch angezeigt, während sie im Zentrum des Informations-Displays 4 fixiert sind. Der Bereich von einer Position 0,5 Meter hinter dem Fahrzeug bis zu einer Position 5 Meter davon werden in der Form von Leitlinien 42 angezeigt. Die Bereichsskalierung 43, die die Entfernung anzeigt, wird in Verbindung mit den Leitlinien 42 gezeigt. Ein Weitwinkelobjektiv wird für die Kamera-Einheit 10 verwendet, um dem Fahrer zu ermöglichen, Hindernisse innerhalb eines Bereichs hinter den toten Winkeln des Fahrzeuges zusammen mit der Anzeige des vorhergesagten Weges 41 und den Leitlinien 42 zu überprüfen.
7 zeigt Kontrollverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel für das Verändern der Länge und der Farbe des vorhergesagten Weges 41, der in 4, 5 und 6 gezeigt wird, entsprechend nur einer Geschwindigkeit. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wird das Verarbeiten die Schritte a5 und a18 bis a20 betreffend nicht ausgeführt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht das Verarbeiten betreffend die Schritte b0 bis b4 und das Verarbeiten betreffend die Schritte b6, b8 und b10 bis b17 dem Verarbeiten betreffend die Schritte a0 bis a4, a6, a8 und a10 bis a17, wie in 3 gezeigt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, nachdem ein Lenkwinkel in Schritt b6 erfasst worden ist, in Schritt b7 eine Ermittlung durchgeführt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeuges die Geschwindigkeit eines zweiten Zustands überschreitet; zum Beispiel, eine Geschwindigkeit von 5 km/h. Wenn festgestellt wird, dass die Geschwindigkeit eine Geschwindigkeit von 5 km/h übersteigt, wird der vorhergesagte Weg 41 des ersten Zustands im Schritt b8 angezeigt. Wenn in Schritt b7 festgestellt wird, dass die Geschwindigkeit 5 km/h nicht übersteigt, wird in Schritt b9 eine Ermittlung durchgeführt, ob die Geschwindigkeit größer als 0 ist; d.h., ob die Geschwindigkeit größer als 0 und niedriger als 5 km/h ist. Wenn festgestellt wird, dass das Fahrzeug nicht anhält, wird in Schritt b10 der zweite vorhergesagte Weg angezeigt. Im Gegenteil, wenn festgestellt wird, dass das Fahrzeug anhält, wird in Schritt b11 der dritte vorhergesagte Weg angezeigt.
8 zeigt Kontrollverfahren gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei sich eine Warnung entsprechend der Entfernung zu einem Hindernis verändert, durch Kombination der Ausstrahlung eines ununterbrochen Huptons und eines intermittierenden Huptons, nachdem das rückwärtige Sonar 17 das Hindernis erfasst hat. Wenn die Entfernung zu einem Hindernis kleiner als ein vorherbestimmter Wert wird, strahlt das rückwärtige Sonar 17 einen ununterbrochen Hupton aus. Im Gegenteil, wenn eine Entfernung größer als ein vorherbestimmter Wert ist, strahlt das rückwärtige Sonar 17 einen intermittierenden Hupton aus. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wird die Anzeige, die in 4 gezeigt ist, und die Anzeige aus 5 so gebildet, um einander zu entsprechen. In dem Fall, dass keine Hindernisse erfasst werden, wird ein Display wie jenes, das in 6 angezeigt wird, angezeigt. Eine Änderung in der Anzeige entspricht nur dem rückwärtigen Sonar 17. Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist analog zu dem, das in 7 angezeigt wird, mit Ausnahme, dass sich in den Schritten c7 und c9, die in 8 gezeigt sind, die Form der Anzeige eines vorhergesagten Fahrweges entsprechend einer Änderung in dem Signalausgang vom rückwärtigen Sonar 17 verändert. Das Verarbeiten der Schritte c0 bis c6, c8, und c10 bis c17 betreffend entspricht den Schritten b0 bis b6, b8 und b10 bis b17, wie in 7 gezeigt.
In den Ausführungsbeispielen, die obenstehend beschrieben worden sind, werden die Länge und die Farbe des vorhergesagten Weges 41 und die der Leitlinien 42 entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer Entfernung zu einem Hindernis verändert. Entweder die Länge oder die Farbe des vorhergesagten Weges 41 und entweder die Länge oder die Farbe der Leitlinien 42 können verändert werden. Im anderen Falle können die Länge und die Farbe des vorhergesagten Weges 41 und die der Leitlinien 42 kontinuierlich mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer Entfernung zu einem Hindernis verändert werden. In jedem Fall kann der Fahrer eine Änderung der Umstände ermitteln.
9 ist eine Explosionszeichnung der Konfiguration des Lenkwinkeldetektors 12, der in 1 gezeigt wird. Der Lenkwinkeldetektor 12 wird von einem Befestigungsträger 50 unterstützt, der an der Karosserie angebracht ist. Ein Wellenzahnrad 51 ist an der Lenkwelle 11 befestigt. Das Wellenzahnrad 51 kann in zwei Teile getrennt werden und kann um die Lenkwelle 11 von den Seiten angepasst werden. Der Winkelversatz, der von der Lenkwelle 11 zum Wellenzahnrad 51 übertragen ist, wird zu einem Erkennungszahnrad 52 übertragen, das an einer Drehwelle des Lenkwinkelsensors 13 angebracht ist. Der Lenkwinkelsensor 13 wird am Befestigungsträger 50 so befestigt, dass das Erkennungszahnrad 52 mit dem Wellenzahnrad 51 in Eingriff ist. Das Wellenzahnrad 51 ist um die Lenkwelle 11 über ein Distanzstück 53 angepasst, auch wenn sich der Außendurchmesser der Lenkwelle 11 gemäß dem Fahrzeugtyp unterscheidet. Eine Änderung des Außendurchmessers der Lenkwelle 11, wegen einer Änderung des Fahrzeugtyps, kann durch eine Veränderung der Dicke des Distanzstückes 53 durchgeführt werden.
Der Lenkwinkelsensor 13 und das Erkennungszahnrad 52, die am Befestigungsträger 50 befestigt sind, und das Wellenzahnrad 51, das an der Lenkwelle 11 befestigt ist, werden im Raum untergebracht, der von der Kombination aus Einheitsabdeckung 54 und 55 definiert wird. Die Einheitsabdeckungen 54 und 55 werden an der Lenkwelle 11 durch Verwendung von Befestigungsschrauben 57 befestigt. Der Befestigungsträger 50 wird mit Bolzen befestigt, die aus der Karosserie hervorstehen, durch die Muttern 58. Das Montageteile 59 werden auf dem Basis-Ende des Befestigungsträgers 50 gebildet, und die Befestigungslöcher 60 werden im jeweiligen Befestigungsteil 59 gebildet, damit das Einführen der Bolzen ermöglicht wird.
10 zeigt die Struktur eines Lenkwinkeldetektors 12, der in 9 gezeigt wird. Das Wellenzahnrad 51 ist so gebildet, dass es eine größere Anzahl von Zähnen aufweist, als das Erkennungszahnrad 52. Während das Wellenzahnrad 51 eine Drehung macht, führt das Erkennungszahnrad 52 zweieinhalbe Drehungen aus. Das Wellenzahnrad 51 wird an der Lenkwelle 11 über das elastische Distanzstück 53 befestigt, das zum Beispiel aus Gummi hergestellt ist. Während des Anbringens des Wellenzahnrades 51 auf die Lenkwelle 11 wird die Lenkwelle 11 in einem Lenkwinkel von 0° festgehalten; das heißt, in einer neutralen Position. Das Wellenzahnrad 51 wird an der Lenkwelle 11 befestigt und der Lenkwinkelsensor 13 wird am Befestigungsträger 50 so befestigt, dass das Erkennungszahnrad 52 mit dem Wellenzahnrad 51 in Eingriff steht. In diesem Zustand gibt der Lenkwinkelsensor 13 eine Spannung aus, die einem erfassten Lenkwinkel entspricht. Eine Ausgangsspannung von 0 Volt zeigt, dass sich die Lenkwelle 11 in einer neutralen Position befindet. Ein positives Signal oder ein negatives Zeichen zeigt die Richtung eines Lenkwinkels an. Ferner nimmt der absolute Wert der Ausgangsspannung mit dem Lenkwinkel zu.
11A und 11B zeigen die Geometrie des Befestigungsträgers 50. Der Befestigungsträger 50 wird in der Form eines Befestigungsträgers 50a verwendet, der in 11A gezeigt wird, oder in der Form eines Befestigungsträgers 50b, der in 11B gezeigt wird, dem vorliegenden Fahrzeugtyp entsprechend. Die Befestigungsträger 50a und 50b werden aus Stahlplatten gebildet, die eine Dicke von ungefähr 2 mm aufweisen. Die Befestigungsteile 59, die Befestigungslöcher 60, eine Lenkwelleneinsatzteil 61 und ein Lenkwinkelsensor Befestigungsteil 62 werden durch des Verarbeiten in jeder der Stahlplatten gebildet. Darüber hinaus sind die Stufenteile 63 im Befestigungsträger 50b gebildet, wie in 11B gezeigt.
12 zeigt die Struktur der Karosserie, auf dem der Befestigungsträger 50 befestigt werden soll. Der Befestigungsträger 50 wird in der Nähe eines offenliegenden Teils 64 der Lenkwelle 11 befestigt. Der Befestigungsträger 50 wird am offenliegenden Teil 64 unter Verwendung der Stützbolzen 67 befestigt, welche für das Befestigen eines Lenksäulerohres 65 für das Unterstützen der Lenkwelle 11 an einem Fahrzeug 66 benutzt werden. Die Befestigungslöcher 60 der Befestigungsteile 59 werden den entsprechenden Schraubgewinden der Stützbolzen 67 angepasst und die Muttern 58, die in 9 gezeigt werden, werden zum Befestigen auf die Schraubgewinde aufgeschraubt.
13A zu 13C zeigen die Umgebung des offenliegenden Teils 64, die je nach Fahrzeugtyp variiert. Wie in 13A und 13B gezeigt, im Falle eines Fahrzeuges, dessen Lenksäulenrohr 65 verhältnismäßig kurz ist, wird der Befestigungsträger 50a, der in 11A gezeigt ist, verwendet. Im Gegenteil, im Fall eines Fahrzeuges, dessen Lenksäulenrohr 65 verhältnismäßig lang ist, wird der Befestigungsträger 50b verwendet, welcher die Stufen 63 aufweist, wie in 11B gezeigt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Fahrunterstützung ausgeführt, wenn der Fahrer versucht sein Fahrzeug einzuparken. Sogar in einem Fall, in dem das Fahrzeug voraus fährt, kann die Fahrunterstützung in der gleichen Art durch des Anzeigen eines vorhergesagten Weges ausgeführt werden. Obwohl der Fahrer direkt nach vorne sehen kann, um eine nach vorn gerichtete Sicht aus dem Fahrzeug zu erhalten, kann nur ein erfahrener Fahrer einen Weg, der einem Lenkwinkel entspricht, korrekt vorhersagen. Wenn die vorliegende Erfindung in so einem Fall angewendet wird, kann ein vorhergesagter Weg, der einem Lenkwinkel entspricht, korrekt angezeigt werden, wobei eine leicht-verständliche Fahrunterstützung ausgeführt wird.
Wie obenstehend erwähnt, werden Daten, die im Speicher gespeichert werden sollen, im voraus ausgewählt und die so ausgewählten Daten können für das Berechnen eines Weges entlang einer vorhergesagten Weg-Kurve eines Fahrzeugs verwendet werden, wobei die Kurve zusammen mit einem Bild, das von einer Kamera aufgenommen wurde, angezeigt wird. Sogar in einem Fall, in dem das Fahrunterstützungssystem auf Fahrzeugen mit anderen Spezifikationen befestigt wird, können die Fahrunterstützungssysteme mit der gleichen Konfiguration eine wirksame Fahrunterstützung ausführen, insoweit die Daten im voraus im Speicher abgespeichert wurden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen die Daten, die für das Berechnen eines Weges verwendet werden sollen, eine oder mehrere Daten betreffend eine Radspur eines Fahrzeuges, einen Radstand des Fahrzeuges, die Größe des Achsschenkelbolzenversatzes und die Höhe, in der eine Kamera befestigt werden wird. Sogar im Fall eines Fahrzeugs, das einem abweichenden Typ anzugehören scheint, gibt es keine Notwendigkeit andere Daten zu verwenden, wenn das Fahrzeug die gleiche Radspur und den gleichen Radstand, die gleiche Größe des Achsschenkelbolzenversatzes und die gleiche Höhe aufweist. Sogar wenn es einen kleinen Unterschied in den Spezifikation gibt, können Daten, die im Speicher als gemeinsame Daten gespeichert werden, für viele Fahrzeugtypen verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein vorhergesagter Fahrzeugweg angezeigt und es kann ein Weg angezeigt werden, der auf die Richtung und dem Lenkwinkel des vorliegenden Fahrzeuges basierend vorhergesagt wird. Wenn die Geschwindigkeit eines Fahrzeuges eine vorherbestimmte Geschwindigkeit überschreitet, wird ein vorhergesagter Weg nicht angezeigt. Dementsprechend, kann das Ablenken der Aufmerksamkeit beim Fahren verhindert werden, was ansonsten durch eine Anzeige, die auf den Anzeigemitteln erscheint, verursacht werden würde. Der Fahrer kann seine Aufmerksamkeit auf die visuelle Beobachtung der Fahrzeugumgebung konzentrieren, wobei die Sicherheit erhöht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Leitlinien, die Verlängerungen der Fahrzeugseiten sind, zusammen mit einem Bild angezeigt, das von der Kamera erfasst wird und bieten dem Fahrer dadurch eine Orientierung bezüglich der Richtung und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges. Weil keine Leitlinien angezeigt werden, wenn das Fahrzeug mit einer höheren Geschwindigkeit höher als eine vorherbestimmte Geschwindigkeit fährt, kann der Fahrer seine Aufmerksamkeit direkt auf das Beobachten der Fahrzeugumgebung konzentrieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Geschwindigkeit ermittelt, bei der oder bei deren Überschreitung die Leitlinien zur Fahrunterstützung und der vorhergesagte Weg nicht angezeigt werden, um einer Geschwindigkeitsbegrenzung zu entsprechen, die dem auf dem Fahrzeug befestigten Ausrüstung auferlegt wird. Eine Fahrunterstützung bei niedriger Geschwindigkeit kann effizient zusammen mit der am Fahrzeug befestigten Ausrüstung ausgeführt werden. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeuges zunimmt, ist es für den Fahrer wünschenswert, die Umgebung unter Verwendung seines Sehsinnes zu überprüfen, als basierend auf Informationen, die von den Anzeigemitteln angezeigt werden. So wird das Ablenken der Aufmerksamkeit des Fahrer vermieden, die ansonsten von den Anzeigemitteln verursacht werden könnte, so dass die Sicherheit verbessert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Länge oder die Farbe eines vorhergesagten Weges entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert, wobei dadurch ein angemessenes Fahren dem Fahrzustand des Fahrzeuges entsprechend ermöglicht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Länge oder die Farbe eines vorhergesagten Weges entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit schrittweise verändert. Dadurch kann die Fahrunterstützung ausgeführt werden, wobei der Sicherheitsgrad der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend verbessert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Länge oder die Farbe eines vorhergesagten Weges entsprechend dem Ergebnis der Erfassung eines Hindernisses verändert. In dem Fall des Vorhandenseins eines Hindernisses entlang des Fahrzeugweges, wird eine leicht-verständliche Anzeige bereitgestellt, während sich das Fahrzeug dem Hindernis nähert, wobei die Sicherheit verbessert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Fall, dass das Hinderniserkennungsmittel ein Hindernis erfasst hat, vorherbestimmte Erkennungssignale ausgegeben, entsprechend einer Vielzahl von Stufen, entsprechend der Entfernung zum Hindernis. Die Länge oder die Farbe eines vorhergesagten Weges, das auf den Anzeigemitteln angezeigt werden soll, hat sich in Reaktion auf ein Ausgabe-Erkennungssignal verändert. Das Ergebnis der Erfassung, das von den Hinderniserkennungsmitteln ausgeführt wird, erfolgt, um der Anzeige eines Weges zu entsprechen um dadurch die Konzentration der Aufmerksamkeit beim Annähern an das Hindernis so zu erleichtern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann sogar im Fall eines Fahrzeuges, das nicht mit der Funktionalität zum Erfassen des Lenkwinkels ausgestattet ist, die Drehung einer Lenkwelle über einen offenliegenden Teil der Lenkwelle erfasst werden und der so erfasste Lenkwinkel kann für das Vorhersagen eines Weges verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Drehungszustand der Lenkwelle eines teilbaren Wellenzahnrads erfasst. Der so erfasste Drehungszustand wird zu einem Erkennungszahnrad übertragen. Der Drehungszustand des Erkennungszahnrads wird von einem Lenkwinkelsensor als eine Veränderung des Lenkwinkels erfasst. Deshalb kann ein Lenkwinkel ohne weiteres von der Lenkwelle erfasst werden. Obwohl die Position eines offenliegenden Teils der Lenkwelle dem Fahrzeugtyp entsprechend variiert, kann ein Unterschied des Fahrzeugtyps durch die Auswahl von Halterungen mit anderen Formen ausgleichen werden. Ein Lenkwinkelsensor wird bei einer Vielzahl von Fahrzeugtypen schon vormontiert und ermöglicht so die gemeinsame Nutzung des Lenkungssensors bei den Fahrzeugen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Wellenzahnrad, das an einer Lenkwelle befestigt werden soll, teilbar. Daher kann das Wellenzahnrad leicht an einem offenliegenden Teil der Lenkwelle befestigt werden. Die Drehung der Lenkwelle wird zum Erkennungszahnrad übertragen. Der Lenkwinkelsensor kann den Drehungszustand des Erkennungszahnrades, der aus Drehung der Lenkwelle resultiert, ohne weiteres Erfassen. Soweit das Wellenzahnrad so gebildet ist, dass die Anzahl der Zähne unterschiedlich zu der des Erkennungszahnrades ist, oder dass die Anzahl der Zähne des Wellenzahnrades größer ist als die des Erkennungszahnrads, wird der Drehwinkel des Erkennungszahnrades größer sein als der Lenkwinkel. Deshalb kann die Genauigkeit des Lenkwinkels, der vom Lenkwinkelsensor erfasst wird, verbessert werden.

Claims

Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug, umfassend: eine Kamera (10) für das Erfassen eines Bildes der Umgebungen des Fahrzeuges; einen Lenkwinkelsensor (13) für das Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeuges; einen Fahrvorhersage-Abschnitt (6) für das Vorhersagen eines Fahrweges des Fahrzeuges auf der Basis des durch den Lenkwinkelsensor erfassten Lenkwinkels, um eine vorhergesagte Fahrkurve zu berechnen, die auf dem vorhergesagten Fahrweg basiert; einen Speicher (28) für das Speichern von Daten nach der Spezifikation des Fahrzeuges, wobei die Daten nach der Spezifikation einen Raum betreffen, der vom Fahrzeug eingenommen wird, wenn sich das Fahrzeug entlang der vorhergesagten Fahrkurve bewegt, die vom Fahrvorhersage-Abschnitt erhalten wird; einen Kontroller (20) für das Berechnen eines Weges, der zu einem Raum gehört, den das Fahrzeug in Übereinstimmung mit der Bewegung des Fahrzeuges passieren soll, basierend auf der vorhergesagten Fahrkurve, die vom Fahrvorhersage-Abschnitt vorhergesagt wird, die Daten nach der Spezifikation des Fahrzeuges verwendend; und einen Anzeigeabschnitt (4) für das Anzeigen des Weges, der im Kontroller berechnet wird und des Bildes, das durch die Kamera aufgenommen wird, wobei der Kontroller (20) den Anzeigeabschnitt (4) veranlasst, Leitlinien anzuzeigen, die sich auf beiden Seiten des Fahrzeuges erstrecken, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges eine vorherbestimmte Geschwindigkeit nicht überschreitet.
Fahrunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei der Kontroller (20) den Anzeigeabschnitt (4) veranlasst, die Leitlinien nicht anzuzeigen, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges eine vorherbestimmte Geschwindigkeit überschreitet.
Fahrunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei der Speicher (28) Daten nach der Spezifikation für jedes Fahrzeug unterschiedlichen Typs speichert, wobei die Daten nach der Spezifikation einen Raum betreffen, der von jedem der verschiedenen Arten von Fahrzeugen eingenommen wird, wenn sich das Fahrzeug entlang der vorhergesagten Fahrkurve bewegt, die vom Fahrvorhersage-Abschnitt erhalten wird, wobei das System ferner umfasst einen Auswahlbedienungsabschnitt, welcher es einem Benutzer ermöglicht, bestimmte Daten für das Fahrzeug aus den Daten für die unterschiedlichen Fahrzeugtypen auszuwählen.
Fahrunterstützungssystem nach Anspruch 3, wobei die Daten im Speicher (28) Informationen umfassen, die eine Radspur des Fahrzeuges betreffen, einen Radstand des Fahrzeuges, die Größe des Achsschenkelbolzenversatzes oder eine Höhe, in der die Kamera angebracht werden soll.
Fahrunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei der Kontroller (20) die Länge oder die Farbe des angezeigten Weges in Übereinstimmung mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges verändert.
Fahrunterstützungssystem nach Anspruch 5, wobei der Kontroller (20) die Länge oder die Farbe des Weges in einer schrittweisen Art verändert, entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeuges.
Fahrunterstützungssystem nach Anspruch 1, ferner einen Hinderniserkennungsabschnitt (17) umfassend, für das Erfassen eines Hindernisses, das sich in einer Fahrtrichtung des Fahrzeuges befindet; wobei der Kontroller (20) die Länge oder die Farbe des Weges verändert, entsprechend einem Erkennungsergebnis, das vom Hinderniserkennungsabschnitt ausgeführt wurde.
Fahrzeug-Fahrunterstützungssystem nach Anspruch 5, wobei der Hinderniserkennungsabschnitt (17) eines aus einer Vielzahl vorherbestimmter Erkennungssignale ausgibt, wobei jedes einen von den anderen sich unterscheidenden Pegel anzeigt, entsprechend einer Entfernung zum erkannten Hindernis, und der Kontroller die Länge oder die Farbe des Weges entsprechend dem einen der Erkennungssignale, ausgegeben von dem Hinderniserkennungsabschnitt, schrittweise verändert.