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Die
Erfindung betrifft ein Unterstützungssystem
zum Einparken in eine Garage zum Erleichtern einer Last der durch
einen Fahrer ausgeführten
Bedienung beim Einparken eines Fahrzeugs in eine Garage.
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Aus
der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 10-167104 ist
ein automatisches Lenksystem bekannt, welches derart ausgestaltet
ist, dass das Einparken eines Fahrzeugs in eine Garage ohne Bedarf
für eine
Lenkbetätigung
eines Fahrzeugs durchgeführt
werden kann vermittels automatischem Ausführen einer Lenkbetätigung unter
Verwendung eines Aktuators für
eine am Fahrzeug angebrachte elektrische Servolenkungsvorrichtung.
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In
dem oben genannten, bekannten System wird die Bewegungsortskurve
des Fahrzeugs von einer Garagen-Einparkstartposition zu einer Garagen-Einparkendposition
zuvor gespeichert als ein Verhältnis
zwischen einer Bewegungsentfernung und einem Lenkwinkel, so dass
das Fahrzeug durch Betätigen
des Aktuators für
die elektrische Servolenkungsvorrichtung basierend auf dem Verhältnis in
die Garage eingeparkt werden kann bei von einem Lenkrad losgelassenen
Fahrerhänden.
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Allerdings
unterliegt das bekannte System dem folgenden Problem: Bei einem
Fahrzeug, welches keine elektrische Servolenkungsvorrichtung umfasst,
ist es notwendig, einen speziellen Aktuator bereitzustellen zum
automatischen Ausführen
der Lenkbetätigung,
was zu wesentlich erhöhten
Kosten führt.
Ein Fahrzeug, welches eine elektrische Servolenkungsvorrichtung
umfasst, unterliegt ebenfalls einem Problem, dass ein Steuer-/Regelmittel
zum Steuern/Regeln der Betätigung
des Aktuators und ein Lenkwinkelsensor erforderlich sind, was zu
erhöhten
Kosten führt.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstiges Unterstützungssystem
zum Einparken in eine Garage bereitzustellen, bei dem die Last einer Garagen-Einparkbedienung,
welche von einem Fahrer durchgeführt
wird, effektiv erleichtert werden kann.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird ein Unterstützungssystem
zum Einparken in eine Garage zum Unterstützen einer Fahrbedienung zum
Bewegen eines Fahrzeugs in Vorwärtsrichtung
von einer Garagen-Einparkstartposition zu einer Bewegungsrichtungs-Änderungsposition
und dann zum Bewegen des Fahrzeugs in Rückwärtsrichtung in eine Garagen-Einparkendposition
vorgeschlagen, während das
Fahrzeug gewendet wird, wobei das Garagen-Einparkunterstützungssystem
umfasst: ein Speichermittel, welches zuvor eine Referenzentfernung einer
Vorwärtsbewegung
des Fahrzeugs von der Garagen-Einparkstartposition zur Bewegungsrichtung-Änderungsposition
speichert, ein Vorwärtsbewegungsentfernung-Erfassungsmittel
zum Erfassen einer Entfernung der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs von
der Garagen-Einparkstartposition,
ein Unterrichtungsmittel zum Unterrichten eines Fahrers, an der
Bewegungsrichtung-Änderungsposition
eine Bedienung zum Stoppen des Fahrzeugs oder/und eine Bedienung
zum Ändern
der Bewegungsrichtung vorzunehmen, und ein Unterrichtungszeitpunkt-Bestimmungsmittel
zum Bestimmen eines Unterrichtungszeitpunkts zum Betätigen des
Unterrichtungsmittels, basierend auf dem Vergleich der durch das
Vorwärtsbewegungsentfernung-Erfassungsmittel
erfassten Vorwärtsbewegungsentfernung
mit der im Speichermittel gespeicherten Referenzvorwärtsbewegungsentfernung.
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Wenn
die Vorwärtsbewegungsentfernung des
Fahrzeugs gleich einer zuvor gespeicherten Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
wird während
der Vorwärtsbewegung
des Fahrzeugs von der Garagen-Einparkstartposition zur Bewegungsrichtung-Änderungsposition,
unterrichtet das Unterrichtungsmittel den Fahrer davon, eine Bedienung
zum Stoppen des Fahrzeugs oder/und eine Bedienung zum Ändern der
Bewegungsrichtung vorzunehmen, wodurch der Fahrer das Fahrzeug korrekt
an der Bewegungsrichtung-Änderungsposition
stoppen kann. Es ist daher für
den Fahrer möglich,
einfach und zuverlässig
das Fahrzeug in die Garagen-Einparkendposition zu führen nur
durch Rückwärtsbewegen
des Fahrzeugs von der Bewegungsrichtung-Änderungsposition. Ferner sind
kein Aktuator und kein Lenksensor zum automatischen Durchführen der
Lenkbetätigung
für einen
solchen Führungszeitraum
des Fahrzeugs notwendig und daher kann das Ansteigen der Kosten
auf das Minimum beschränkt
werden.
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Die
im Speichermittel gespeicherte Referenzvorwärtsbewegungsentfernung ist
vorzugsweise eine Entfernung einer Geradeausbewegung in Vorwärtsrichtung.
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Mit
der obigen Anordnung ist die Referenzvorwärtsbewegungsentfernung, welche
im Speichermittel gespeichert ist, die Entfernung der Geradeausbewegung
in Vorwärtsrichtung,
und daher muss der Fahrer das Fahrzeug nur geradeaus von der Garagen-Einparkstartposition
zur Bewegungsrichtung-Änderungsposition
bewegen. Daher wird die Fahrbedienung vereinfacht und auch die Erzeugung eines
Fehlers kann auf ein Minimum beschränkt werden.
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Das
Unterstützungssystem
zum Einparken in eine Garage umfasst vorzugsweise ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsmittel
zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und ein Beschleunigung-Erfassungsmittel
zum Erfassen einer Beschleunigung des Fahrzeugs basierend auf der
durch das Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsmittel erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit,
und das Vorwärtsbewegungsentfernung-Erfassungsmittel
schätzt
in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, welcher geringer ist als
eine vom Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsmittel erfassbare untere
Grenzfahrzeuggeschwindigkeit, die Vorwärtsbewegungsentfernung des
Fahrzeugs ab basierend auf der durch das Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsmittel
erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit und auf der durch das Beschleunigung-Erfassungsmittel
in einem anderen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich erfassten Beschleunigung.
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Mit
der obigen Anordnung schätzt
das Vorwärtsbewegungsentfernung-Erfassungsmittel
in einem Bereich von nicht erfassbarer geringer Fahrzeuggeschwindigkeit
die Vorwärtsbewegungsentfernung
des Fahrzeugs basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und der
Beschleunigung ab, welche im anderen erfassbaren Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich
erfasst worden ist. Es ist daher möglich, die Vorwärtsbewegungsentfernung
des Fahrzeugs über
den gesamten Bereich von der Garagen-Einparkstartposition zur Bewegungsrichtung-Änderungsposition präzis zu erfassen.
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Das
Unterrichtungszeitpunkt-Bestimmungsmittel ändert vorzugsweise den Unterrichtungszeitpunkt,
basierend auf der durch das Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsmittel
erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Mit
der obigen Anordnung wird der Unterrichtungszeitpunkt verändert basierend
auf der durch das Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsmittel erfassten
Fahrzeuggeschwindigkeit und daher kann die Abweichung der Stopp-Position bei der
Bewegungsrichtung-Änderungsposition,
welche durch die Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit
bedingt ist, präzis
korrigiert werden.
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Vorzugsweise
kommt der Unterrichtungszeitpunkt schneller, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist.
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Dadurch,
dass gewährleistet
ist, dass der Unterrichtungszeitpunkt schneller kommt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
höher ist,
kann mit der obigen Anordnung die Unterrichtung früher durchgeführt werden
bei Bewegung des Fahrzeugs mit einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit,
bei der das Fahrzeug anfällig
ist, die Bewegungsrichtung-Änderungsposition
zu überfahren,
wodurch ein solches Überfahren früher verhindert
wird.
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Vorzugsweise ändert das
Unterrichtungszeitpunkt-Bestimmungsmittel den Unterrichtungszeitpunkt
in Übereinstimmung
mit dem Minimalradius der Wendebewegung des Fahrzeugs.
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Mit
der obigen Anordnung wird der Unterrichtungszeitpunkt in Übereinstimmung
mit dem Minimalradius der Wendebewegung des Fahrzeugs verändert. Daher
kann die Abweichung einer Stopp-Position des Fahrzeugs, welche an
der Garagen-Einparkendposition aufgrund der Größe des minimalen Wenderadius
bedingt ist, präzis
korrigiert werden.
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Der
Unterrichtungszeitpunkt kommt vorzugsweise früher, wenn der Minimalradius
der Wendebewegung des Fahrzeugs kleiner ist.
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Dadurch,
dass gewährleistet
wird, dass der Unterrichtungszeitpunkt schneller kommt, wenn der minimale
Radius der Wendebewegung des Fahrzeugs kleiner ist, ist es mit der
obigen Anordnung möglich,
früh zu
verhindern, dass eine Innenseite (wie während dem Wenden des Fahrzeugs
gesehen) des sich rückwärts bewegenden
Fahrzeugs mit einer Eingangsecke einer Garage in störenden Eingriff kommt.
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Die
Erfindung wird nun durch eine Ausführungsform beschrieben werden,
welche in den anliegenden Zeichnungen dargestellt ist.
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1 ist
eine Darstellung, welche einen Bewegungsweg eines Fahrzeugs zum
Einparken des Fahrzeugs in eine Garage zeigt;
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2 ist
ein Blockdiagramm eines Steuer-/Regelsystems für ein Garagen-Einparkunterstützungssystem;
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3 ist
ein Diagramm zum Erklären
einer Berechnungstechnik einer Vorwärtsbewegungsentfernung des
Fahrzeugs durch Integrieren einer Fahrzeuggeschwindigkeit;
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4 ist
ein Diagramm, welches eine Veränderung
bei der Fahrzeuggeschwindigkeit von einer Garagen-Einparkstartposition
zu einer Bewegungsrichtung-Änderungsposition
zeigt;
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5A und 5B sind
Diagramme zum Erklären
einer Technik zum Abschätzen
einer Vorwärtsbewegungsentfernung
unmittelbar nach dem Starten des Fahrzeugs und einer Vorwärtsbewegungsentfernung
unmittelbar vor dem Stoppen des Fahrzeugs;
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6 ist
ein Diagramm zum Erklären
der Abweichung einer Stopp-Position aufgrund der Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit;
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7 ist
ein Diagramm zum Erklären
der Korrektur von Referenzvorwärtsbewegungsentfernungen
bei unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeitsgrößen;
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8 ist
ein Diagramm, welches ein Kennfeld zeigt zum Suchen einer Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
aus der Fahrzeuggeschwindigkeit;
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9 ist
ein Diagramm zum Erklären
der Abweichung einer Stopp-Position aufgrund der Größe des minimalen
Radius der Wendebewegung des Fahrzeugs;
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10 ist
ein Diagramm zum Erklären
der Korrektur von Referenzvorwärtsbewegungsentfernungen
für Fahrzeuge,
welche unterschiedliche minimale Radien der Wendebewegung aufweisen;
und
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11 ist
ein Diagramm, welches ein Kennfeld zeigt zum Suchen einer Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
aus dem minimalen Radius der Wendebewegung des Fahrzeugs.
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1 zeigt
die Garagen-Einparkbewegung eines Fahrzeugs in eine Garage G, welche
benachbart zu einer linken Seite einer Straße R liegt. Nach dem Stoppen
des Fahrzeugs an einer Garagen-Einparkstartposition P1 benachbart
zu einem Eingang der Garage G, bewegt ein Fahrer das Fahrzeug geradeaus
vorwärts
und stoppt das Fahrzeug einmal an einer Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2. Dann betätigt der Fahrer ein Lenkrad
nach links zu einer Anschlagsposition, bewegt das Fahrzeug rückwärts, wobei
das Fahrzeug nach links gewendet wird, und stoppt das Fahrzeug an
einer Garagen-Einparkendposition P3 in der
Garage G, wodurch die Garagen-Einparkbedienung beendet ist.
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Eine
Hauptursache dafür,
dass ein ungeübter
Fahrer es nicht schafft, die Garagen-Einparkbewegung des Fahrzeugs
durchzuführen,
liegt darin, dass der Fahrer das Fahrzeug nicht korrekt an der Bewegungsrichtung-Änderungsposition P2 stoppen kann,
was zu einer Streuung der Stopp-Position in Längsrichtung führt. Wenn
beispielsweise das Fahrzeug vorwärts
bewegt worden ist und weiter als die Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2 gestoppt worden ist, stößt eine
Fahrzeugkarosserie bei der nachfolgenden Rückwärtsbewegung mit einer linken Eingangsecke
GL der Garage G zusammen, so dass das Einparken
in die Garage des Fahrzeugs nicht möglich ist. Wenn das Fahrzeug
vorwärts
bewegt worden ist und an einer Position vor der Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2 gestoppt worden ist, stößt die Fahrzeugkarosserie
bei der nachfolgenden Rückwärtsbewegung
mit einer rechten Eingangsecke GR der Garage
G zusammen, so dass das Einparken in die Garage des Fahrzeugs nicht
möglich ist.
Daher wird in der erfindungsgemäßen Ausführungsform
der Fahrer von einem Stoppzeitpunkt unterrichtet, so dass das sich
von der Garagen-Einparkstartposition P1 vorwärts bewegende
Fahrzeug korrekt an der Bewegungsrichtung-Änderungsposition P2 gestoppt
werden kann.
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2 ist
ein Blockdiagramm eines am Fahrzeug angebrachten Garagen- Einparkunterstützungssystems.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsmittel S und ein Unterrichtungsmittel
A sind mit einer elektronischen Steuer-/Regeleinheit U verbunden, welche
einen Mikrocomputer umfasst. Das Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsmittel
S erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit V, beispielsweise basierend
auf einem Zeitintervall einer Impulsausgabe bei der Rotation der
Räder.
In der vorliegenden Ausführungsform
umfasst das Unterrichtungsmittel A einen Summer und unterrichtet
den Fahrer von einem Zeitpunkt zum Stoppen des Fahrzeugs an der
Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2. Das Unterrichtungsmittel A ist nicht
auf den Summer beschränkt und
kann irgendein Ton- oder Lichtausgabegerät sein, wie beispielsweise
ein Läuten,
ein Lautsprecher, eine Lampe und dergleichen.
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Die
elektronische Steuer-/Regeleinheit U enthält ein Speichermittel M1, ein
Beschleunigung-Erfassungsmittel M2, ein Vorwärtsbewegungsentfernung-Erfassungsmittel
M3 und ein Unterrichtungszeitpunkt-Bestimmungsmittel M4. Das Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsmittel
S ist mit dem Beschleunigung-Erfassungsmittel M2, dem Vorwärtsbewegungsentfernung-Erfassungsmittel
M3 und dem Unterrichtungszeitpunkt-Bestimmungsmittel M4 verbunden,
und das Unterrichtungsmittel A ist mit dem Unterrichtungszeitpunkt-Bestimmungsmittel M4
verbunden.
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Das
Speichermittel M1 weist eine darin gespeicherte Referenzvorwärtsbewegungsentfernung XREF auf, die eine Referenzentfernung von
der Garagen-Einparkstartposition
P1 zur Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2 ist. Die Referenzvorwärtsbewegungsentfernung XREF hängt
von der Größe der Fahrzeugkarosserie
und dem minimalen Radius RMIN der Wendebewegung
des Fahrzeugs ab und nimmt einen für den Typ des Fahrzeugs eigenen Wert
an. Eine für
verschiedene Fahrzeugtypen gemeinsame Referenzvorwärtsbewegungsentfernung und
minimale Radien der Wendebewegung, welche für unterschiedliche Typen von
Fahrzeugen verschieden sind, können
zuvor im Speichermittel M1 gespeichert werden, und die gemeinsame
Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
XREF kann vermittels des minimalen Radius
RMIN der Wendebewegung, welcher jedem der
Fahrzeug typen in einigen Fällen
eigen ist, korrigiert werden, wie dies nachfolgend beschrieben wird.
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Das
Beschleunigung-Erfassungsmittel M2 berechnet eine Beschleunigung
des Fahrzeugs durch Differenzieren der Fahrzeuggeschwindigkeit V, welche
durch das Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsmittel S mit der Zeit
erfasst worden ist. Eine negative Beschleunigung (Verlangsamung),
bei der die Fahrzeuggeschwindigkeit V abnimmt, ist in der Beschleunigung α enthalten,
zusätzlich
zu einer positiven Beschleunigung, bei welcher die Fahrzeuggeschwindigkeit
V bei verstreichender Zeit zunimmt.
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Das
Vorwärtsbewegungsentfernung-Erfassungsmittel
M3 erfasst eine Entfernung X der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs von
der Garagen-Einparkstartposition P1 durch
Integrieren der Fahrzeuggeschwindigkeit V, welche durch das Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsmittel
S erfasst wird, über
die Zeit. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V ist allerdings niedriger
als ein unterer erfassbarer Grenzwert VMIN und
kann nicht unmittelbar nach dem Starten des Fahrzeugs und unmittelbar
vor dem Stoppen des Fahrzeugs erfasst werden. Daher wird die Vorwärtsbewegungsentfernung
X in einem solchen Bereich basierend auf der in einem dazwischen liegenden
Bereich unmittelbar nach dem Starten und unmittelbar vor dem Stoppen
erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit V abgeschätzt, und die Beschleunigung α wird aus
einer solcher Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet. Eine Technik
zum Abschätzen
der Vorwärtsbewegungsentfernung
X wird nachfolgend beschrieben.
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Das
Unterrichtungszeitpunkt-Bestimmungsmittel M4 ist angeordnet, um
die durch das Vorwärtsbewegungsentfernung-Erfassungsmittel
M3 erfasste Vorwärtsbewegungsentfernung
X mit der im Speichermittel M1 gespeicherten Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
XREF zu vergleichen und zu bestimmen, ob
das Fahrzeug die Bewegungsrichtung-Änderungsposition P2 zu
dem Zeitpunkt erreicht hat, wenn die Vorwärtsbewegungsentfernung X gleich der
Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
XREF geworden ist, wo durch das Unterrichtungsmittel
A betätigt
wird, um den Fahrer zu unterrichten, das Fahrzeug zu stoppen. Zu
diesem Zeitpunkt wird der Unterrichtungszeitpunkt, welcher durch
das Unterrichtungszeitpunkt-Bestimmungsmittel M4 bestimmt worden
ist, in Übereinstimmung
mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V, welche durch das Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsmittel
S erfasst worden ist, und in Überreinstimmung
mit dem minimalen Radius RMIN der Wendebewegung
des Fahrzeugs korrigiert, wie dies nachfolgend beschrieben wird.
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Die
Funktionsweise der Ausführungsform der
Erfindung wird basierend auf einer Abfolge von Garagen-Einparkbedienungen
bzw. -vorgängen
beschrieben werden.
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Wie
in 1 dargestellt, fährt der Fahrer zuerst mit dem
Fahrzeug und stoppt das Fahrzeug an der Garagen-Einparkstartposition
P1 benachbart zum Eingang der Garage G.
Zu diesem Zeitpunkt ist es notwendig, eine Kennzeichnung M, welche
ein auf einer Innenfläche
einer Tür
oder eines Seitenspiegels bereitgestelltes Zeichen umfasst, auf
einer Mittellinie L der Garage G anzuordnen und es zu ermöglichen, dass
die Mittellinie der Fahrzeugkarosserie sich mit der Mittellinie
L der Garage G unter im Wesentlichen rechtem Winkel schneidet. Wenn
der Fahrer einen Garagen-Einparkstartschalter (nicht gezeigt), welcher
mit der elektronischen Steuer-/Regeleinheit U verbunden ist, einschaltet,
nachdem das Fahrzeug korrekt an der Garagen-Einparkstartposition
P1 in der oben erwähnten Weise gestoppt worden
ist, gibt das Unterrichtungsmittel A einen intermittierenden Ton (Piep
Piep) aus, um den Fahrer darüber
zu informieren, dass die Garagen-Einparkunterstützungssteuerung/-regelung gestartet
worden ist.
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Wenn
der Fahrer das Fahrzeug von der Garagen-Einparkstartposition P1 geradeaus vorwärts zur Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2 bewegt, gibt das Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsmittel
S eine Fahrzeuggeschwindigkeit V anhand der Rotation der Räder aus.
Daher werden die Fahrzeuggeschwindigkeiten V0,
V1, V2, V3 --- Vn in sehr
kurzen Zeitintervallen Δt0, Δt1, Δt2, Δt3 --- Δtn erfasst, wie dies in 3 dargestellt
ist, wobei die Entfernung X der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs von
der Garagen-Einparkstartposition P1 erfasst werden kann gemäß V0·Δt0 + V1·Δt1 + V2·Δt2 + V3·Δt3 + --- + Vn·Δtn.
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Durch
das Bewegen des Fahrzeugs geradeaus vorwärts von der Garagen-Einparkstartposition P1 zur Bewegungsrichtung-Änderungsposition P2, wie
oben beschrieben, wird nicht nur die Lenkbetätigung, welche durch den Fahrer
durchgeführt
wird, vereinfacht, sondern es kann auch die Genauigkeit des Stoppens
des Fahrzeugs an der Bewegungsrichtung-Änderungsposition P2 verbessert
werden. Während
das Fahrzeug von der Garagen-Einparkstartposition P1 zur
Bewegungsrichtung-Änderungsposition P2 vorwärts
bewegt wird, kann der Fahrer die Lenkbetätigung durchführen, um
das Fahrzeug in einigen Fällen
zu einer gegenüberliegenden
Spur umzuwenden. Auch in einem solchen Fall, wenn das Fahrzeug rückwärts von
der Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2 zur Garagen-Einparkendposition P3 bewegt werden soll, kann die Garagen-Einparkbetätigung ohne
Hindernis durch Stoppen der Betätigung des
Lenkrads an einer Stelle kurz vor der Anschlagsposition durchgeführt werden.
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Die
Gliederung einer Variation bei der Fahrzeuggeschwindigkeit V vom
Starten des Fahrzeugs an der Garagen-Einparkstartposition P1 zum Stoppen des Fahrzeugs an der Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2 umfasst einen Abschnitt (1), in dem die
Fahrzeuggeschwindigkeit V von 0 erhöht wird, nachdem das Fahrzeug
gestartet ist, einen Abschnitt (2), in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit
V konstant ist, und einen Abschnitt (3), in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit
auf 0 verringert wird, bevor das Fahrzeug gestoppt wird, wie dies
in 4 dargestellt ist. Die Entfernung X der Vorwärtsbewegung
des Fahrzeugs von der Garagen-Einparkstartposition P1 zur Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2 entspricht einem Zeitintegrationswert
(einer Fläche
eines Trapezoids) der Fahrzeuggeschwindigkeit V in den Abschnitten
(1) bis (3). Weil das Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungsmittel S
die Fahrzeuggeschwindigkeit V, welche tiefer als der erfassbare
untere Grenzwert VMIN ist, nicht erfassen
kann, wie dies oben beschrieben worden ist, kann allerdings eine
Vorwärtsbewegungsentfernung
X in einem Bereich A1 unmittelbar nach dem
Starten des Fahrzeugs und eine Vorwärtsbewegungsentfernung X in
einem Bereich A2 unmittelbar vor dem Stoppen
des Fahrzeugs nicht erfasst werden. Daher werden die Entfernungen
X der Vorwärtsbewegung
des Fahrzeugs in den zwei Bereichen A1 und
A2 (schräg
schraffierte Flächen)
durch eine Technik berechnet, welche nachfolgend beschrieben wird,
basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V, welche in einem anderen
Bereich erfasst worden ist, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V
gleich oder höher
ist als der erfassbare untere Grenzwert VMIN,
und basierend auf der auf einer solchen Fahrzeuggeschwindigkeit
V erfassten Beschleunigung.
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Wie
in 5A dargestellt, kann die Fahrzeuggeschwindigkeit
V in dem Bereich A1 unmittelbar nach dem
Starten des Fahrzeugs nicht erfasst werden und wird erst für die nachfolgend
sehr kurze Zeit Δt0 erfasst. Es wird angenommen, dass eine
solche Fahrzeuggeschwindigkeit V am Startpunkt der sehr kurzen Zeit Δt0 V0 ist, und V1 ist an einem Endpunkt der sehr kurzen Zeit Δt0. Daher ist eine Beschleunigung α des Fahrzeugs
für die
sehr kurze Zeit Δt0 gemäß der nachfolgenden
Gleichung gegeben: α = (V1 – V0)/Δt0 (1)
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Unter
der Annahme, dass die Beschleunigung α (= (V1 – V0)/Δt0) für
eine Zeitdauer t unmittelbar nach dem Starten des Fahrzeugs nicht
verändert worden
ist, während
der die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht erfasst werden konnte, wird
die nachfolgende Gleichung aufgestellt: t·α = t·(V1 – V0)/Δt0 = V0 (2)
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Daher
ist die Zeit t gemäß der nachfolgenden Gleichung
(3) aus der Gleichung (2) gegeben: t = V0/α = (V0Δt0)/(V1 – V0) (3)
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Daher
kann eine Entfernung X (eine Fläche eines
Dreiecks, welche durch schräge
Linien dargestellt ist) einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs in einem
Bereich A1 unmittelbar nach dem Starten
des Fahrzeugs entsprechend der nachfolgenden Gleichung abgeschätzt werden: X = t·V0/2
= (V0 2·Δt0)/2(V1 – V0) (4)
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Die
Fahrzeuggeschwindigkeit V kann in dem Bereich A2 unmittelbar
vor dem Stoppen des Fahrzeugs nicht erfasst werden, sondern kann
letztmals für
die vorherige sehr kurze Zeit Δt2 erfasst werden, wie dies in 5B dargestellt
ist. Es wird angenommen, dass eine solche Fahrzeuggeschwindigkeit
V an einem Startpunkt der sehr kurzen Zeit Δt2 Vs
ist, und V2 ist an einem Endpunkt der sehr
kurzen Zeit Δt2. Daher ist eine Beschleunigung (eine negative Beschleunigung,
also eine Verlangsamung) α des Fahrzeugs
für die
sehr kurze Zeit Δt2 entsprechend der folgenden Gleichung (5)
gegeben: α = (V3 – V2)/Δt2 (5)
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Unter
der Annahme, dass diese Beschleunigung α (= (V3 – V2)/Δt2) auch nicht verändert worden ist für eine Zeit
t unmittelbar vor dem Stoppen des Fahrzeugs, bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit
V nicht erfasst werden konnte, wird die folgende Gleichung (6) aufgestellt: t·α = t·(V3 – V2)/Δt2 = V2 (6)
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Die
Zeit t ist daher gegeben entsprechend der folgenden Gleichung (7)
aus der Gleichung (6): t
= V2/α =
(V2·Δt2)/(V3 – V2) (7)
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Folglich
kann eine Entfernung X (eine Fläche eines
Dreiecks, welche durch schräge
Linien dargestellt ist) der Vorwärtsbewegung
des Fahrzeugs in einem Bereich A2 unmittelbar
vor dem Stoppen des Fahrzeugs geschätzt werden gemäß der folgenden Gleichung: x = t·V2/2
= (V2 2·Δt2)/2(V3 – V2) (8)
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Aus
dem Voranstehenden wird in einem Bereich (der Bereich A3 im
in der 4 dargestellten Trapezoid), in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit V
erfasst werden kann, eine Vorwärtsbewegungsentfernung
X berechnet durch Integrieren der Fahrzeuggeschwindigkeit V über die
Zeit, und in den Bereichen (den Bereichen A1 und
A2 im in der 4 dargestellten
Trapezoid), in denen die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht erfasst
werden kann, werden die Vorwärtsbewegungsentfernungen
X entsprechend den Gleichungen (4) bzw. (8) abgeschätzt. Durch
Addieren dieser Vorwärtsbewegungsentfernungen
X kann eine Vorwärtsbewegungsentfernung X
von der Garagen-Einparkstartposition P1 zur
Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2 präzis
erfasst werden.
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Wenn
die Entfernung X der Vorwärtsbewegung
des Fahrzeugs von der Garagen-Einparkstartposition P1 die
Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
XREF erreicht, welche zuvor gespeichert
ist, also das Fahrzeug die Bewegungsrichtung-Änderungsposition P2 erreicht
hat, gibt das Unterrichtungsmittel A einen kontinuierlichen Ton
(Piep) aus, um den Fahrer darüber
zu informieren, dass eine Fahrzeugstoppbetätigung oder eine Betätigung zum Ändern der
Bewegungsrichtung von der Vorwärtsbewegung
zur Rückwärtsbewegung
ausgeführt
werden soll, so dass das Fahrzeug korrekt an der Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2 gestoppt werden kann, um die Rückwärtsbewegung
zu starten.
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Auch
wenn das Unterrichtungsmittel A zu einem Zeitpunkt betrieben wird,
wenn das Fahrzeug die Bewegungsrichtung-Änderungsposition P2 erreicht
hat, besteht eine Möglichkeit,
dass das Fahrzeug nicht sofort gestoppt werden könnte und die Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2 überfah ren könnte. Es
wird daher in Betracht gezogen, dass die Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
XREF zuvor auf einen kleinen Wert eingestellt
wird, zur Antizipation eines Überfahrbetrags
des Fahrzeugs. Allerdings verändert
sich der Überfahrbetrag
in Übereinstimmung
mit der Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit
V des sich vorwärts
bewegenden Fahrzeugs. Aus diesem Grunde ist es schwierig, ein gutes
Resultat zu erwarten einzig durch Einstellen der Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
XREF auf den kleinen Wert.
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Um
das obige Problem zu lösen,
wird in der vorliegenden Ausführungsform
die Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
XREF basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit
V des vorwärts
bewegenden Fahrzeugs korrigiert (die Fahrzeuggeschwindigkeit V in
einem dazwischen liegenden Bereich ausschließlich unmittelbar nach dem
Starten des Fahrzeugs und unmittelbar vor dem Stoppen des Fahrzeugs).
Wie in den 7 und 8 dargestellt,
insbesondere dann, wenn bei einer tiefen Fahrzeuggeschwindigkeit
(z. B. V = 1 km/h), welche zu einem geringen Überfahrbetrag führen kann,
ein geringfügig verrringerter
Wert X2, auf den die zuvor gespeicherte Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
XREF korrigiert worden ist, als Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
XREF verwendet wird, und wenn bei einer hohen
Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. V = 5 km/h), welche zu einem großen Überfahrbetrag
führen kann,
ein deutlich verringerter Wert X1, auf den
die zuvor gespeicherte Referenzvorwärtsbewegungsentfernung XREF korrigiert worden ist, als eine Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
XREF verwendet wird. Dies gewährleistet,
dass der Unterrichtungszeitpunkt, welcher vom Unterrichtungsmittel
A bereitgestellt wird, korrigiert wird, und somit kann das Fahrzeug
mit einer guten Genauigkeit an der Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2 gestoppt werden, ohne durch die Größe der Fahrzeuggeschwindigkeit V
beeinflusst zu sein.
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Wenn
das Fahrzeug an der Bewegungsrichtung-Änderungsposition P2 in
der oben genannten Weise gestoppt wird, kann der Fahrer das Fahrzeug korrekt
in die Garagen-Einparkendposition P3 bewegen
einzig durch Bewegen des Fahrzeugs rückwärts in einem Zustand, in dem
das Lenkrad voll nach links betätigt
worden ist.
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Der
minimale Radius RMIN der Wendebewegung des
Fahrzeugs variiert abhängig
vom Fahrzeugtyp. Wenn die Referenzvorwärtsbewegungsentfernung XREF auf einen für ein Fahrzeug geeigneten Wert
eingestellt ist, welches mit einem minimalen Wenderadius RMIN von 5,0 m gewendet wird, kann es in einigen
Fällen
unmöglich
sein, ein Fahrzeug in die Garage einzuparken, welches einen minimalen
Wenderadius von RMIN von 4,5 m aufweist
und eine kleine scharfe Wendung ausführen kann aufgrund eines Zusammenstoßens seiner
Karosserie mit der linken Eingangsecke GL der
Garage G, wie dies in 9 dargestellt ist. Andererseits
kann es in einigen Fällen unmöglich sein,
ein Fahrzeug in die Garage einzuparken, welches einen minimalen
Wenderadius RMIN = 5,5 m aufweist und keine
kleine scharfe Wendung durchführen
kann, aufgrund eines Zusammenstoßes seiner Fahrzeugkarosserie
mit der rechten Eingangsecke GR der Garage
G.
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Um
das obige Problem zu lösen,
wird die Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
XREF in dieser Ausführungsform korrigiert basierend
auf dem minimalen Wenderadius RMIN des Fahrzeugs.
Im Speziellen wird, wie in den 10 und 11 dargestellt,
in einem Fahrzeug mit einem kleinen minimalen Wenderadius RMIN (z. B. RMIN =
4,5 m) ein verringerter Wert X3, auf den
die zuvor gespeicherte Referenzvorwärtsbewegungsentfernung XREF korrigiert worden ist, als Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
XREF verwendet. Bei einem Fahrzeug mit einem großen minimalen
Wenderadius RMIN (z. B. RMIN =
5,5 m) wird ein vergrößerter Wert
X4, auf den die zuvor gespeicherte Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
XREF korrigiert worden ist, als Referenzvorwärtsbewegungsentfernung
XREF verwendet. Dies gewährleistet, dass der durch das
Unterrichtungsmittel A bereitgestellte Unterrichtungszeitpunkt korrigiert
wird, und somit kann das Fahrzeug mit guter Genauigkeit an der Garagen-Einparkendposition
P3 gestoppt werden, ohne durch die Größe des minimalen
Wenderadius RMIN des Fahrzeugs beeinflusst
zu sein.
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Wenn
der Fahrer das Fahrzeug vorwärts
von der Garagen-Einparkstartposition P1 zur
Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2 bewegt, unterrichtet das Unterrichtungsmittel
A, wie oben beschrieben, den Fahrer über einen Zeitpunkt zum Stoppen
des Fahrzeugs, basierend auf dem Vergleich einer aktuellen Vorwärtsbewegungsentfernung
X des Fahrzeugs bezogen auf die Referenzvorwärtsbewegungsentfernung XREF. Es ist daher für den Fahrer möglich, das
Fahrzeug korrekt an der Bewegungsrichtung-Änderungsposition P2 zu
stoppen. Im Ergebnis ist es für
den Fahrer möglich,
das Fahrzeug korrekt in die Garagen-Einparkendposition P3 zu führen, einzig
durch Bewegen des Fahrzeugs rückwärts von der
Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2, was zu einer sehr einfachen Garageneinparkbedienung führt. Ferner
ist ein Aktuator für
ein automatisches Durchführen
der Lenkbetätigung
nicht erforderlich und das Garagen-Einparkunterstützungssystem
ist auch für
ein Fahrzeug anwendbar, welches keinen Aktuator für eine elektrische
Servolenkungsvorrichtung aufweist, und für ein Fahrzeug, welches keinen exklusiven
Aktuator aufweist. Ferner ist kein Lenkwinkelsensor erforderlich
und somit kann das Garagen-Einparkunterstützungssystem, welches eine hohe
Anwendbarkeit aufweist, mit sehr geringen Kosten realisiert werden.
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In
der Ausführungsform
wurde als Beispiel das Einparken in eine Garage dargestellt, welches durch
eine Bewegung nach links und nach hinten des Fahrzeugs durchgeführt worden
ist, aber die Erfindung ist in ähnlicher
Weise auf das Einparken in eine Garage anwendbar, welches durch
Bewegung nach rechts und nach hinten des Fahrzeugs durchgeführt wird.
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Ferner
wurde in der Ausführungsform
die Vorwärtsbewegungsentfernung
X durch Integrieren der Fahrzeuggeschwindigkeit V über die
Zeit erfasst, sie kann aber auch erfasst werden durch Multiplizieren
einer Rotationsgeschwindigkeit des Rades, welche erfasst wird durch
ein Radrotationsgeschwindigkeit-Erfassungsmittel, mit einer Konstante,
welche abhängig
vom Radius des Rads bestimmt ist.
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Zusammenfassend
stellt die Erfindung ein Unterstützungssystem
zum Ein parken in eine Garage zu geringen Kosten bereit, wobei die
Last einer Garagen-Einparkbedienung, welche durch einen Fahrer durchgeührt wird,
effektiv erleichtert werden kann. Um dies zu erreichen, unterstützt ein
Garagen-Einparkunterstützungssystem
eine Bedienung zum Bewegen eines Fahrzeugs vorwärts von einer Garagen-Einparkstartposition
P1 zu einer Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2 und dann zum Bewegen des Fahrzeugs rückwärts in eine
Garagen-Einparkendposition P3, wobei das
Fahrzeug gewendet wird. Das Garagen-Einparkunterstützungssystem
ist derart ausgestaltet, dass es den Fahrer über einen Stoppzeitpunkt unterrichtet
durch einen Summer oder dgl., so dass das Fahrzeug präzis gestoppt
werden kann, indem eine Vorwärtsbewegungsentfernung
des Fahrzeugs von der Garagen-Einparkstartposition P1 erfasst
wird und eine solche Entfernung der Vorwärtsbewegung mit einer zuvor
gespeicherten Referenz-Vorwärtsbewegungsentfernung
veglichen wird. Es ist daher für
den Fahrer möglich,
das Fahrzeug korrekt in die Garagen-Einparkendposition P3 zu führen
allein durch Betätigung eines
Lenkrads zu einer Anschlagsposition, um das Fahrzeug rückwärts von
der Bewegungsrichtung-Änderungsposition
P2 zu bewegen.