DE102006013045A1

DE102006013045A1 - Fahrspurhalteassistenzvorrichtung

Info

Publication number: DE102006013045A1
Application number: DE102006013045A
Authority: DE
Inventors: Toru Minato Ihara
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2006-10-19
Also published as: US20060217860A1; JP2006264623A

Abstract

Eine Fahrspurhalteassistenzvorrichtung unterstützt die Lenkkraft, wenn das Fahrzeug im Begriff ist, von der Fahrspur abzuweichen, um dem Fahrer ein verbessertes Steuergefühl zu vermitteln. DOLLAR A Die Fahrspurhalteassistenzvorrichtung umfasst ein Fahrpositionserkennungsmittel (22c) zum Erkennen einer Fahrposition eines Fahrzeuges, ein Fahrspurmittenortungsmittel (22a) zum Orten der Breitenmitte einer Fahrspur, auf der das Fahrzeug fährt, ein Querabweichungsumfangs-Berechnungsmittel (22b) zum Berechnen eines Querabweichungsumfangs der Fahrposition bezüglich der Breitenmitte, eine Energiequelle (5), um für eine Lenkeinheit des Fahrzeuges ein Hilfsmoment bereitzustellen, ein Hilfsmoment-Bestimmungsmittel (23) zum Bestimmen des Hilfsmoments, das durch die Energiequelle (5) bereitgestellt werden soll, auf Basis des Querabweichungsumfangs, wobei das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel (23) nach und nach das Hilfsmoment reduziert, wenn der Querabweichungsumfang durch eine Lenkoperation des Fahrers reduziert wird.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrspurhalteassistenzvorrichtung, die die Lenkkraft unterstützt, wenn das Fahrzeug im Begriff ist, von der Spur (Fahrspur) abzuweichen.
2. Beschreibung des Standes der Technik:
Allgemein wurde eine Fahrspurhalteassistenzvorrichtung erforscht und entwickelt, in der eine Kamera, die im Fahrzeug untergebracht ist, ein Bild vor dem Fahrzeug erfasst, wobei die Fahrzeugseitenposition (ein Querabweichungsumfang) bezüglich der Fahrspur auf Basis des Ergebnisses der Bildverarbeitung, wie z.B. der Fahrspurerkennung, berechnet wird, und wobei eine Lenkoperation durch den Fahrer derart unterstützt wird, dass der Querabweichungsumfang reduziert wird. Einige Kraftfahrzeuge besitzen bereits eine darin integrierte Fahrspurhalteassistenzvorrichtung. In der nachstehenden Beschreibung stellt die Fahrspur eine Spur dar, auf der das Fahrzeug fährt.
Eine derartige herkömmliche Fahrspurhalteassistenzvorrichtung umfasst im Allgemeinen einen Controller (ECU), in dem eine Abbildung, die zum Bestimmen eines Hilfsmoments in Übereinstimmung mit einem Querabweichungsumfang verwendet wird, gespeichert ist. Eine Energiequelle (zum Beispiel ein Elektromotor) ist an die Lenkeinheit angeschlossen, wobei die Energiequelle mit einem Hilfsmoment, das unter Bezugnahme auf die vorstehende Abbildung bestimmt wird, angetrieben wird und die Lenkoperationen des Fahrers unterstützt werden.
Das Merkmal einer Hilfsmomentbestimmungsabbildung wird von jedem Automobilhersteller eigens bestimmt. Damit die Fahrspurhalteassistenzvorrichtung eine Lenkoperation des Fahrers in einer Notlage nicht behindert und nicht in einer Art und Weise (wie automatisches Steuerfahren) verwendet wird, die vom ursprünglichen Zweck abweicht, legt in Japan das Japanische Ministerium für Infrastruktur und Verkehr eine vorläufige technische Entwicklungsrichtlinie fest. Die Richtlinie bestimmt das obere Hilfsmoment (das maximale Hilfsmoment), Bedingungen zum Aufheben der Lenkhilfe u.v.m.. Zusätzlich bestimmt die Richtlinie, dass die Lenkhilfe (im Folgenden bedeutet Lenkhilfe dasselbe wie Fahrspurhalteassistenz) ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug auf einer Fahrspur mit einem Kurvendurchmesser von 1000R oder mehr fährt, wenn das Fahrzeug auf einer Kurve des Wendekreisradius mit der Querbeschleunigung von 0,5 m/s² oder weniger fährt, wenn eine zusätzliche Lenkkraft (eine Hilfslenkkraft) 28 N oder kleiner ist, oder wenn die Querbeschleunigung der Fahrzeugdynamik, die durch ein Hilfsmoment hervorgerufen wird, 0,5 m/s² oder weniger beträgt.

Zusätzlich zur Technik der positiven Lenkhilfe, die bewirkt, dass sich das Fahrzeug der Fahrspurbreitenmitte nähert, gibt es eine Technik, um den Fahrer mit einem vibrierenden Lenkrad zu warnen, wenn beurteilt wird, dass das Fahrzeug im Begriff ist, von der Fahrspur abzuweichen (dies wird zum Beispiel in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2000-251171 offenbart).

Außerdem wird eine Technik bereitgestellt, die den Grad der Verminderung der Aufmerksamkeit des Fahrers misst, und zwar auf der Basis von Informationen, die Fahrzeuggeschwindigkeit, Lenkradwinkel, Beschleunigerniederdrückumfang, Bremspedal-Ein-Aus-Zustand, Kupplungsbetriebszustand, Getriebeschaltposition und Blinkhebelbetriebszustand betreffen, und daraufhin den Fahrer in Übereinstimmung mit dem gemessenen Grad der Aufmerksamkeitsverminderung warnt (wie zum Beispiel in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. HEI 7-290990 offenbart).

Wenn der Fahrer vorsätzlich derart steuert, dass sich das Fahrzeug der Fahrspurbreitenmitte nähert, während die Fahrspurhalteassistenzvorrichtung in Betrieb ist, kann der Fahrer Unbehagen empfinden, da die Hilfslenkkraft umgekehrt die Lenkoperation des Fahrers behindert.

Wenn die weißen Linien beiderseitig vom Fahrzeug aus irgendeinem Grund nicht erkannt werden können, während die Fahrspurhalteassistenzvorrichtung in Betrieb ist, verursacht darüber hinaus das plötzliche Verschwinden des Hilfsmoments, das wirksam war, bei dem Fahrer Unbehagen. Andererseits verursacht dann, wenn die zuvor nicht mögliche Erkennung der weißen Linien wieder möglich wird, das einfache Anwenden eines Hilfsmoments bei dem Fahrer ebenfalls Unbehagen.

Das plötzliche Auftauchen eines Hindernisses vor dem Fahrzeug kann den Fahrer veranlassen, reflexartig zu steuern, um das Hindernis zu umfahren. Es besteht die Notwendigkeit einer sicheren Erkennung einer Lenkoperation eines Fahrers zur Vermeidung eines Notfalls oder aus anderen Gründen, und der Betrieb der Fahrspurhalteassistenzvorrichtung wird eingestellt, um die Lenkoperation des Fahrers nicht zu behindern.

Angesichts der vorstehenden Probleme und Bedürfnisse besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Fahrspurhalteassistenzvorrichtung bereitzustellen, die ein Steuergefühl realisieren kann, das bei dem Fahrer selbst in den vorstehend geschilderten Situationen kein Unbehagen verursacht.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Um die vorstehende Aufgabe zu erfüllen, wird als ein allgemeines Merkmal eine Fahrspurhalteassistenzvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: ein Fahrpositionserkennungsmittel zum Erkennen einer Fahrposition eines Fahrzeuges; ein Fahrspurmittenortungsmittel zum Orten der Breitenmitte einer Fahrspur, auf der das Fahrzeug fährt; ein Querabweichungsumfangs-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Querabweichungsumfangs der Fahrposition, die durch das Fahrpositionserkennungsmittel erkannt wird, bezüglich der Breitenmitte, die durch das Fahrspurmittenortungsmittel geortet wird, eine Energiequelle, um für eine Lenkeinheit des Fahrzeuges ein Hilfsmoment bereitzustellen, ein Hilfsmoment-Bestimmungsmittel zum Bestimmen des Hilfsmoments, das durch die Energiequelle bereitgestellt werden soll, auf Basis des Querabweichungsumfangs, der durch das Querabweichungsumfangs-Berechnungsmittel berechnet wird, wobei das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel nach und nach das Hilfsmoment reduziert, wenn der Querabweichungsumfang durch eine Lenkoperation eines Fahrers des Fahrzeuges reduziert wird.

Da das Hilfsmoment nach und nach reduziert wird, wenn der Querabweichungsumfang durch eine Lenkoperation eines Fahrers des Fahrzeuges reduziert wird, ist es mit der Fahrspurhalteassistenzvorrichtung möglich, ein angenehmes Steuergefühl zu realisieren, ohne dem Fahrer Unbehagen zu bereiten. Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung eine Fahrspurhal teassistenzsteuerung realisieren, die die Lenkoperation des Fahrers bewertet.

Wenn das Querabweichungsumfangs-Berechnungsmittel nicht in der Lage ist, den Querabweichungsumfang zu berechnen, kann als ein bevorzugtes Merkmal das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel nach und nach das Hilfsmoment reduzieren.

Diese Konfiguration kann ein angenehmeres Steuergefühl vermitteln, im Vergleich mit einer Einstellung des Hilfsmoments, derart, dass dieses stark auf Null abfällt.

Wenn das Querabweichungsumfangs-Berechnungsmittel in der Lage ist, den Querabweichungsumfang zu berechnen, während das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel nach und nach das Hilfsmoment reduziert, kann als ein weiteres bevorzugtes Merkmal das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel ferner nach und nach das Hilfsmoment derart reduzieren oder rückstellen, dass das Hilfsmoment ein angemessener Wert für den Querabweichungsumfang wird.

Wenn der Querabweichungsumfang durch eine Lenkoperation des Fahrers reduziert wird, kann das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel als ein zusätzliches bevorzugtes Merkmal nach und nach das Hilfsmoment in Übereinstimmung mit einer festgelegten Abbildung reduzieren; und danach, wenn der Querabweichungsumfang nicht durch eine Lenkoperation des Fahrers reduziert wird, während das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel nach und nach das Hilfsmoment reduziert, kann das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel nach und nach das Hilfsmoment derart reduzieren oder rückstellen, dass das Hilfsmoment ein angemessener Wert für den Querabweichungsumfang wird.

Diese Konfigurationen können das Steuergefühl des Fahrers verbessern.

Als ein weiteres bevorzugtes Merkmal kann die Fahrspurhalteassistenzvorrichtung ferner ein Steuerzustandserkennungsmittel umfassen zum Erkennen einer Steuerrichtung und eines Lenkwinkels des Fahrzeuges und zum Berechnen einer Steuergeschwindigkeit auf Basis der Steuerrichtung und des Lenkwinkels, die ermittelt wurden, wobei das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel das Bereitstellen des Hilfsmoments unterbrechen kann, wenn der absolute Wert der Steuergeschwindigkeit, die durch das Steuerzustandserkennungsmittel berechnet wird, einen festgelegten Wert übersteigt.

Diese Konfiguration ermöglicht es, die Lenkoperation des Fahrers zwecks Notfallvermeidung während der normalen Assistenzsteuerung sicher zu beurteilen. Das Unterbrechen der normalen Assistenzsteuerung in einer derartigen Situation verhindert, dass die Lenkoperation des Fahrers behindert wird, so dass dem Fahrer ein verbessertes Steuergefühl vermittelt werden kann und gleichzeitig die Fahrzeugsicherheit erhöht werden kann.

Durch das Einstellen des festgelegten Wertes auf 55 Grad/Sek. kann die Lenkoperation des Fahrers zwecks Notfallvermeidung mit hoher Genauigkeit beurteilt werden.

Weitere Aufgaben und zusätzliche Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild, das schematisch den Hauptteil einer Fahrspurhalteassistenzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Diagramm, das eine Struktur eines Lenkmechanismus eines Fahrzeuges veranschaulicht, bei dem die Fahrspurhalteassistenzvorrichtung gemäß 1 Anwendung findet;
3 eine Abbildung zum Bestimmen eines Basis-Hilfsmoments, das in der Fahrspurhalteassistenzvorrichtung gemäß 1 verwendet wird;
4 ein Schaltbild, das die Wirkung veranschaulicht, die die Fahrspurhalteassistenzvorrichtung gemäß 1 hervorruft;
5 eine Momentverminderungs-/Rückstellabbildung, die in der Fahrspurhalteassistenzvorrichtung gemäß 1 verwendet wird;
6 und 7 Ablaufdiagramme, die eine Abfolge von Verfahrensschritten zeigen, die in der Fahrspurhalteassistenzvorrichtung gemäß 1 ausgeführt werden;
8 ein Ablaufdiagramm, das eine Abfolge von Verfahrensschritten zeigt, die in der Fahrspurhalteassistenzvorrichtung gemäß 1 ausgeführt werden;
9 ein Ablaufdiagramm, das eine Unterroutine zeigt, die in der Fahrspurhalteassistenzvorrichtung gemäß 1 ausgeführt wird; und
10 ein Ablaufdiagramm, das eine Routine zeigt, die in der Fahrspurhalteassistenzvorrichtung gemäß 1 ausgeführt wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 beschrieben. Eine Lenkeinheit 101 umfasst ein Lenkrad 1, eine Lenkwelle 2, ein Lenkgetriebe 3, einen Lenkstockhebel 4, einen Motor (eine Energiequelle) 5 und Ähnliches.
Das Lenkrad 1 befindet sich über die Lenkwelle 2 im Eingriff mit dem Lenkgetriebe 3, das im Eingriff mit dem Lenkstockhebel 4 steht. Der Lenkstockhebel 4 befindet sich über ebenfalls nicht dargestellte Verbindungsmechanismen im Eingriff mit nicht dargestellten Vorderrädern. Das Drehen des Lenkrades 1 schwenkt den Lenkstockhebel 4 und treibt diesen an und steuert hierdurch die Vorderräder.
Die Lenkwelle 2 befindet sich über einen Riemen 6 im Eingriff mit dem Motor 5. Das Antriebsmoment, das der Motor 5 erzeugt, unterstützt Lenkwinkeleingaben vom Lenkrad 1. Um den Eingriff zwischen Motor 5 und Lenkwelle 2 zu unterbrechen, ist der Motor 5 an einem Kupplungsmechanismus angebracht, der jedoch nicht im Detail dargestellt ist,.
1 ist ein Blockschaltbild, das den Hauptteil der vorliegenden Vorrichtung darstellt. Wie in den 1 und 2 gezeigt wird, ist der Motor 5 mit einem Controller (elektronische Steuereinheit ECU) 7 verbunden, der als Steuermittel dient. Der Betrieb des Motors 5 wird auf der Basis von Steuersignalen gesteuert, die von der ECU 7 ausgegeben werden.
Ferner ist, wie in 1 gezeigt wird, Folgendes mit der ECU 7 verbunden: eine Kamera 8, die in einer nicht dargestellten Position angebracht ist und die geeignet ist, um ein Bild vor dem Fahrzeug zu erfassen, ein Geschwindigkeitssensor 9 zum Messen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges, ein Lenkwinkelsensor (Steuerzustandserkennungsmittel) 10 zum Messen eines Lenkwinkels vom Lenkrad 1, ein Blinkschalter 11 zum Erkennen von Betriebszuständen der linken und rechten Blinker und ein Kupplungssensor 12 zum Erkennen eines Betriebszustandes der Kupplung. Zusätzlich sind, jedoch nicht dargestellt, ein Beschleunigeröffnungssensor zum Messen des Umfangs der Beschleunigeröffnung oder des Umfangs des Niederdrückens des Beschleunigers, ein Bremssensor zum Erkennen eines Ein-Aus-Zustandes des Bremspedals, und ein Sensor zum Erhalten einer Schaltposition des Getriebes ebenfalls mit der ECU 7 verbunden. Verschiedene Zustände oder Informationen betreffend die Fahrzeugdynamik, die durch diese Sensoren erkannt werden, werden zur ECU 7 geschickt.
Hier berechnet die ECU 7 auf der Basis von Bildinformationen, die mit Hilfe der Kamera 8 erfasst werden, einen Umfang der Querabweichung der Breitenmitte des Fahrzeuges von der Mitte der Fahrspur, auf der das Fahrzeug fährt, bestimmt gleichzeitig ein Hilfsmoment, um den berechneten Querabweichungsumfang zu vermindern, beurteilt auf der Basis von Informationen von jedem Sensor den Verminderungsgrad der Aufmerksamkeit des Fahrers und veranlasst die Wachsamkeit des Fahrers.
Im Folgenden wird nun die Funktionskonfiguration der ECU 7 unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben. In der ECU 7 sind angeordnet: ein Aufmerksamkeitsmessmittel 21, um die Aufmerksamkeit des Fahrers zu beurteilen oder einzuschätzen, ein Fahrspurabweichungs-Überwachungsmittel 22, um zu überwachen, ob das Fahrzeug im Begriff ist, von der Fahrspur abzuweichen oder nicht, und ein Hilfsmoment-Bestimmungsabschnitt 23, um ein Moment am Lenkrad 1 des Fahrzeuges auf der Basis von Informationen, die durch das Fahrspurabweichungs-Überwachungsmittel 22 erhalten werden, zu erzeugen.
Das Aufmerksamkeitsmessmittel 21 schätzt die Aufmerksamkeit des Fahrers auf Basis des Straßenbilds vor dem Fahrzeug, das durch die Kamera B erfasst wird, und von Informationen, die durch die vorstehenden Sensoren erhalten werden, ein. Wenn das Aufmerksamkeitsmessmittel 21 zum Beispiel die Abschweifung des Fahrzeuges von Positionsdaten weißer Linien, die die Fahrspurgrenze darstellen, anhand von Straßeninformationen von der Kamera 8 und Betriebsdaten vom Lenkrad 1, die durch den Lenkwinkelsensor 10 erhalten werden, beurteilt, bestimmt das Aufmerksamkeitsmessmittel 21 darüber hinaus, ob die Abschweifung durch das Einschlafen am Lenkrad auf der Basis von Blinkerbetriebsdaten, die durch den Blinkschalter 11 erhalten werden, hervorgerufen wird oder nicht, und bestimmt einen Grad des Einschlafens am Lenkrad (einen Verminderungsgrad in der Aufmerksamkeit) auf der Basis des Umfangs der Abschweifung. In Übereinstimmung mit dem bestimmten Verminderungsgrad der Aufmerksamkeit warnt das Aufmerksamkeitsmessmittel 21 den Fahrer mit Hilfe eines Alarms von einem Lautsprecher 13 oder einer Warnanzeige auf einem Bildschirm 14 und meldet dem Hilfsmoment-Bestimmungsmittel 23 den bestimmten Grad der Aufmerksamkeitsverminderung des Fahrers.
Das Fahrspurabweichungs-Überwachungsmittel 22 beurteilt auf Basis der Bildinformationen vor dem Fahrzeug, die durch die Kamera 8 erhalten wurden, ob das Fahrzeug im Begriff ist, von der Fahrspur abzuweichen oder nicht, und umfasst in der vorliegenden Ausführungsform ein Fahrspurmittenortungsmittel 22a, ein Querabweichungsumfangs-Berechnungsmittel 22b und ein Fahrpositionserkennungsmittel 22c.
Das Fahrspurmittenortungsmittel 22a ortet die Fahrspurbreitenmitte LC der Fahrspur 51, auf der das entsprechende Fahrzeug 50 fährt, wie in der 4 gezeigt; das Fahrspurmittenortungsmittel 22a erkennt insbesondere die weißen Linien 52 und 53 beiderseitig des Fahrzeuges 50 durch die Verarbeitung der Bildinformationen, die durch die Kamera 8 erhalten werden, und es erkennt ferner den Bereich zwischen den weißen Linien 52 und 53 als die Fahrspur 51, auf der das Fahrzeug 50 fährt, und ortet die Fahrspurbreitenmittenposition LC der erkannten Fahrspur 51.
Wenn die weißen Linien 52 und 53 erkannt sind, berechnet hier das Fahrspurmittenortungsmittel 22a den Abstand L zwischen den weißen Linien 52 und 53 und erkennt die Position mit einem Abstand von L/2 links von der weißen Linie 53 als die Fahrspurbreitenmitte.
Das Fahrpositionserkennungsmittel 22c erkennt die Fahrposition SLC des Fahrzeuges (in der vorliegenden Ausführungsform die Breitenmitte des Fahrzeuges, wie in der 4 gezeigt) auf Basis der Bildinformationen, die durch die Kamera 8 erhalten werden, und berechnet einen Abstand x zwischen der linken weißen Linie 52 und der Fahrzeugbreitenmitte SLC.
Das Querabweichungsumfangs-Berechnungsmittel 22b berechnet einen Querabweichungsumfang δ auf Basis der Fahrspurbreitenmitte LC, die durch das Fahrspurmittenortungsmittel 22a geortet wird, und der Fahrzeugbreitenmitte SLC des Fahrzeuges 50, die durch das Fahrpositionserkennungsmittel 22c erkannt wird. Insbesondere berechnet das Querabweichungsumfangs-Berechnungsmittel 22b den Querabweichungsumfang δ, wobei es die folgende Formel (1) verwendet. δ = ½ – x (1)
Alternativ kann der Querabweichungsumfang δ ohne Bereitstellen des Querabweichungsumfangs-Berechnungsmittels 22b berechnet werden. Wenn die Kamera in einer Position an der Breitenmitte des Fahrzeuges angebracht ist, wird nämlich die Fahrzeugbreitenmitte SLC durch die Mitte eines Bildes, das auf dem Bildschirm 14 angezeigt wird, dargestellt. Solange die Fahrspurbreitenmitte LC erkannt werden kann, kann der Abstand (der Querabweichungsumfang δ) der Mitte des Bildes, das durch die Kamera 8 von der erkannten Fahrspurbreitenmitte LC erhalten wird, somit direkt berechnet werden (dieser Abstand wird als der Querabweichungsumfang δ betrachtet).
Selbst wenn die Kamera 8 nicht an der Position an der Breitenmitte des Fahrzeuges angebracht ist, ist ebenfalls alternativ der Abstand x1 zwischen der Mitte eines Bildes, das auf dem Bildschirm 14 angezeigt wird, und der Fahrzeugbreitenmitte SLC konstant, da sich die Kamera 8, die am Fahrzeug angebracht ist, in konstanter Position zur Fahrzeugbreitenmitte SLC befindet. In diesem Fall speichert die ECU 7 den Abstand x1 im Voraus, berechnet einen Abstand x2 zwischen der Mitte des Bildes, das durch die Kamera 8 erhalten wurde, und der Fahrspurbreitenmitte LC und berechnet schließlich den Querabweichungsumfang δ durch Kombinieren der Abstände x1 und x2.
Verfahren zur Aufmerksamkeitseinschätzung im Aufmerksamkeitsmessmittel 21, zur Ortung der Fahrspurbreitenmitte LC im Fahrspurmittenortungsmittel 22a, zur Berechnung eines Querabweichungsumfangs δ im Querabweichungs-Berechnungsmittel 22b und zur Erkennung der Fahrposition (Breitenmitte) SLC des Fahrzeuges 50 im Fahrpositionserkennungsmittel 22c sind allgemein bekannt, so dass hier auf eine nähere Erläuterung verzichtet wird.
Der Hilfsmoment-Bestimmungsabschnitt 23 umfasst einen Basismoment-Bestimmungsabschnitt 23a zum Bestimmen eines Moments, das vom Motor 5 bereitgestellt wird, d.h. ein Hilfsmoment, das in das Lenkrad 1 eingegeben werden muss, und einen Momentreduzierungsabschnitt 23b, um ein Hilfsmoment nach und nach zu reduzieren, und einen Momentrückstellabschnitt 23c, um das Hilfsmoment nach und nach rückzustellen (zu erhöhen).
Im Basismoment-Bestimmungsabschnitt 23a ist eine Abbildung gespei chert, die eine Basismoment-Bestimmungsabbildung (eine Basisabbildung) darstellt, wie in der 3 gezeigt. Unter Bezugnahme auf die Abbildung kann ein Hilfsmoment in Übereinstimmung mit einem Querabweichungsumfang, der durch das Querabweichungsumfangs-Berechnungsmittel 22b berechnet wird, berechnet werden. Diese Basisabbildung definiert ein Hilfsmoment, das in Abhängigkeit von der Zunahme des Querabweichungsumfangs größer wird.
Wenn die Verminderungssteuerung und Rückstellsteuerung, die noch nachstehend zu beschreiben sind, nicht ausgeführt werden, wird ein Steuersignal (ein Motorbefehlswert) zum Motor 5 ausgegeben, derart, dass der Motor 5 ein Hilfsmoment, das durch den Basismoment-Bestimmungsabschnitt 23a bestimmt ist, ausgibt. Wie in der 3 gezeigt, hat das Hilfsmoment weiterhin eine zuvor festgelegte obere Grenze, und eine über die obere Grenze hinausgehende Lenkhilfe wird verhindert.
In der nachstehenden Beschreibung wird die Lenkassistenzsteuerung, die auf einem Hilfsmoment basiert, das durch den Basismoment-Bestimmungsabschnitt 23a bestimmt ist, als „normale Lenkassistenzsteuerung" oder „normale Assistenzsteuerung" bezeichnet.
Anschließend wird nun der Hauptteil der vorliegenden Vorrichtung näher beschrieben. Die vorliegende Vorrichtung führt die Hilfsmomentverminderungssteuerung und die Hilfsmomentrückstellsteuerung aus, indem sie jeweils zusätzlich zur vorstehenden Basislenkassistenzsteuerung (normale Assistenzsteuerung) Hilfsmomente verwendet, die durch den Momentreduzierungsabschnitt 23b und den Momentrückstellabschnitt 23c bestimmt werden.
Zuerst folgt jetzt die Beschreibung bezogen auf die Hilfsmomentverminderungssteuerung (Momentverminderungssteuerung). Wenn zumindest irgendeine der folgenden Bedingungen 1 bis 3 erfüllt ist, wird die Hilfs momentverminderungssteuerung, in der das Hilfsmoment nach und nach reduziert wird, ausgeführt.
Bedingung 1: Es wird beurteilt, dass ein Querabweichungsumfang sich durch eine Lenkoperation des Fahrers (mit anderen Worten, das Wiederlenken des Fahrers wird bestätigt) bei normaler Assistenzsteuerung vermindert;
Bedingung 2: Die Erkennung der weißen Linien wird bei normaler Assistenzsteuerung unmöglich (mit anderen Worten, die Berechnung eines Querabweichungsumfangs wird unmöglich); und
Bedingung 3: Die Bedingungen zur Ausführung normaler Assistenzsteuerung sind bei normaler Assistenzsteuerung aufgehoben (zum Beispiel ist der Blinkschalter 11 eingeschaltet, die Fahrzeuggeschwindigkeit ist niedriger als eine festgelegte Geschwindigkeit, der Lenkwinkel ist größer als ein festgelegter Winkel oder die Steuergeschwindigkeit (die Lenkwinkelgeschwindigkeit) ist größer als eine festgelegte Geschwindigkeit (zum Beispiel 55 Grad/Sek.).
Wenn zumindest eine der vorstehenden Bedingungen erfüllt ist, reduziert der Momentreduzierungsabschnitt 23b nach und nach das aktuelle Hilfsmoment letztlich auf Null. Die Reduzierung wird ausgeführt, da, wenn das Wiederlenken durch den Fahrer für die Bedingung 1 beurteilt wird, der Fahrer vorsätzlich die Seitenposition des Fahrzeuges verbessert und eine normale Assistenzsteuerung nicht notwendig ist. Ferner kann in diesem Fall das Ausführen der normalen Assistenzsteuerung dem Fahrer Unbehagen bereiten. Als eine Lösung dieses Problems wird die normale Assistenzsteuerung in der vorliegenden Ausführungsform unterbrochen. Da der Fahrer Unbehagen empfinden kann, wenn das Hilfsmoment so eingestellt ist, dass es in einem derartigen Fall plötzlich auf Null fällt, definiert die vorliegende Erfindung zusätzlich das Hilfsmoment derart, dass es sich nach und nach vermindert.
Die Bedingungen 2 und 3 sind als Bedingungen zur Nichtausführung der normalen Assistenzsteuerung festgelegt. Insbesondere wenn in Bezug auf die Bedingung 3 der Blinkschalter 11 eingeschaltet ist, kann die ECU 7 einschätzen, dass der Fahrer vorsätzlich eine Lenkoperation ausführt; und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die festgelegte Geschwindigkeit ist, kann die ECU 7 einschätzen, dass der Fahrer die Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert, um das Fahrzeug anzuhalten. Ein Lenkwinkel (der absolute Wert davon), der größer als der festgelegte Winkel ist, kann als ein Ergebnis der Absicht des Fahrers angesehen werden; und eine Steuergeschwindigkeit (der absolute Wert davon), die höher als die festgelegte Geschwindigkeit ist, kann als ein Ergebnis einer vom Fahrer ausgeführten Notfallvermeidungsoperation angesehen werden.
Wenn die Bedingungen 2 oder 3 bei normaler Assistenzsteuerung erfüllt sind, kann das Ausführen der Lenkhilfe eine Lenkoperation des Fahrers behindern. Aus diesem Grund wird die Lenkhilfe zeitweilig aufgehoben und ein Hilfsmoment wird nach und nach reduziert.
Wie bereits weiter oben dargelegt, wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Steuergeschwindigkeit über 55 Grad/Sek. als eine Notfallvermeidungsoperation durch den Fahrer beurteilt. Der Schwellenwert von 55 Grad/Sek. wird aus den folgenden Gründen festgesetzt.
Erstens wird bezogen auf das Lenkmerkmal eines Fahrers beim Fahren auf einer geraden Straße angenommen, dass es zur Vereinfachung durch eine Sinuskurve (Sinuswelle) dargestellt wird. Ferner wird bezogen auf den Lenkwinkel, der durch eine Lenkoperation vom Fahrer hervorgerufen wird, angenommen, dass er 15 Grad oder weniger beträgt. Der Erfinder hat in einem Experiment herausgefunden, dass die korrigierende Lenk frequenz eines Fahrers beim Fahren auf einer Autobahn circa 0,1 bis 0,6 Hz beträgt.
Unter diesen Annahmen weist ein Lenkwinkel des Fahrers das höchste Variationsverhältnis auf, wenn eine korrigierende Lenkfrequenz 0,6 Hz beträgt und der Höchstwert der gleichzeitigen Steuergeschwindigkeit 55 Grad/Sek. beträgt. Demgemäß wird eine Steuergeschwindigkeit über 55 Grad/Sek. als ein Ergebnis einer Fahrerlenkoperation zur Notfallvermeidung beurteilt, und die normale Assistenzsteuerung wird in der vorliegenden Ausführungsform unterbrochen.
Bezogen auf den durch den Fahrer ausgeführten Lenkwinkel wird angenommen, dass er 15 Grad oder weniger beträgt, teilweise weil der effektive Lenkwinkel der vorliegenden Fahrspurhalteassistenzvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform 15 Grad oder weniger beträgt, und teilweise, weil das Japanische Ministerium für Infrastruktur und Verkehr vorläufig einen effektiven Lenkwinkel von 15 Grad oder weniger in der oben beschriebenen technischen Anweisung definiert.
Mit anderen Worten bestimmt die technische Anweisung, dass die Lenkassistenzsteuerung in dem Bereich unter 0,05 G (0,5 m/s2) beim Fahren einer Kurve von 1000R oder größer wirkt. Da ein allgemeines Lenkübersetzungsverhältnis für Lastkraftwagen und Busse auf circa 17 bis 23 festgelegt ist, beträgt der Lenkwinkel beim Fahren auf einer Autobahn mit 80 km/h +/– 15 Grad, was einem tatsächlichen Radlenkwinkel von weniger als 1 Grad entspricht. Der Radstand eines normalen Lastkraftwagens beträgt circa 3,0 bis 7,2 m, und es ist ein Radlenkwinkel von 0,4 Grad geometrisch notwendig, um eine Kurve von 1000 R zu fahren.
Da das Lenkmerkmal der meisten Fahrzeuge so eingestellt ist, dass es untersteuert ist, erfordert eine höhere Fahrzeuggeschwindigkeit einen größeren Lenkwinkel. Daher beträgt ein tatsächlicher Lenkwinkel circa 1 Grad, was größer als 0,4 Grad ist, wenn das Fahrzeug fährt, und der maximale Lenkwinkel beträgt circa 15 Grad, so dass das Fahrzeug eine Kurve von 1000R fährt.
Anschließend folgt jetzt die Beschreibung in Bezug auf den Momentreduzierungsabschnitt 23b. Der Momentreduzierungsabschnitt 23b umfasst eine gespeicherte Momentreduzierungs-/Rückstellabbildung, die in 5 gezeigt wird, wobei diese Abbildung einen Motorbefehlswert ausgibt, wenn die Momentverminderungssteuerung ausgeführt wird.
Insbesondere, wenn zumindest eine der vorstehenden Bedingungen 1 bis 3 erfüllt ist, erkennt der Momentreduzierungsabschnitt 23b den gleichzeitigen Motorbefehlswert und erhält eine Abbildungszeit, die dem Motorbefehlswert unter Bezugnahme auf die Abbildung von 5 entspricht. Ab jetzt wird die Abbildungszeit, die dem gleichzeitigen Motorbefehlswert entspricht, als ein Startpunkt angesehen, und die Abbildungszeit wird durch das Addieren einer Abbildungszeit gezählt. Letztlich erhält der Momentreduzierungsabschnitt 23b sequentiell Motorbefehlswerte, die den gezählten Abbildungszeiten unter Bezugnahme auf die Abbildung von 5 entsprechen, und er gibt die erhaltenen Motorbefehlswerte zum Motor 5 aus.
Wie in der 5 gezeigt, definiert die Momentreduzierungs-/Rückstellabbildung das Merkmal des Motorbefehlswertes, derart, das dieser reduziert wird, wenn die Abbildungszeit steigt (der Motorbefehlswert steigt, wenn die Abbildungszeit abnimmt}. Demgemäß reduziert sich das Hilfsmoment nach und nach in Abhängigkeit von der Steigerung der Abbildungszeit.
Wenn die normale Steuerung neu starten soll, während die normale Assistenzsteuerung unterbrochen ist oder die vorstehende Verminderungssteuerung ausgeführt wird, führt der Momentrückstellabschnitt 23c die Rückstellsteuerung aus, die nach und nach das Hilfsmoment steigert oder vermindert, und danach wird die Rückstellsteuerung durch die normale Assistenzsteuerung ersetzt.
Wenn zum Beispiel die weißen Linien 52 und 53 und/oder der Querabweichungsumfang δ aufgrund einer Störung nicht erkannt oder berechnet wurden, kann ein Straßenzustand oder ein anderer Grund erkannt oder berechnet werden, und das plötzliche Ausgegeben eines Hilfsmomentes, das dem Querabweichungsumfang entspricht, kann dem Fahrer Unbehagen bereiten. Als eine Lösung dieses Problems führt die vorliegende Erfindung eine Steuerung aus, um ein Hilfsmoment zu fluktuieren, so dass sich das Hilfsmoment nach und nach einem für den Querabweichungsumfang δ angemessenen Hilfsmoment nähert.
Wenn die Verminderungssteuerung durch die Rückstellsteuerung ersetzt wurde, kann das Hilfsmoment des Endziels, das dem Querabweichungsumfang δ entspricht, kleiner als das aktuelle Hilfsmoment werden. In diesem Fall führt der Momentrückstellabschnitt 23c die Rückstellsteuerung aus, in der das aktuelle Hilfsmoment nach und nach reduziert wird.
Hier hat der Momentrückstellabschnitt 23c ebenfalls die Momentreduzierungs-/Rückstellabbildung, die in der 5 gezeigt wird, gespeichert. Mit anderen Worten verwenden der Momentreduzierungsabschnitt 23b und der Momentrückstellabschnitt 23c dieselbe Abbildung in der vorliegenden Ausführungsform, und bei der Momentrückstellsteuerung wird von der Abbildung ein Motorbefehlswert zum Motor 5 ausgegeben.
Insbesondere wird bei der Momentrückstellsteuerung ein geeigneter Motorbefehlswert (Zielwert) für den Querabweichungsumfang erhalten, und, wenn der Zielmotorbefehlswert größer als der aktuelle Motorbefehlswert ist, wird die Abbildungszeit, die dem aktuellen Motorbefehlswert entspricht, als der Basispunkt angesehen, ausgehend von dem die Abbildungszeit durch das Ausführen von Subtraktionen gezählt wird. Danach wird der Motorbefehlswert, der jeder gezählten Abbildungszeit entspricht, unter Bezugnahme auf die Abbildung von 5 erhalten und sequentiell zum Motor 5 ausgegeben. Wenn andererseits der Zielmotorbefehlswert niedriger als der aktuelle Motorbefehlswert ist, wird die Abbildungszeit durch das Ausführen von Additionen gezählt, und jeder entsprechende Motorbefehlswert wird sequentiell ausgegeben.
Mit dem Momentreduzierungsabschnitt 23b und dem Momentrückstellabschnitt 23c kann die vorliegende Erfindung dem Fahrer ein Steuergefühl vermitteln, das frei von Unbehagen ist, und dies selbst dann, wenn die Erkennung der weißen Linien unmöglich wird oder danach wieder möglich wird.
Die Fahrspurhalteassistenzvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform weist die vorstehende Konfiguration auf, und nun wird die Hauptoperation, die von der Vorrichtung ausgeführt wird, näher beschrieben. Zuerst erhält die Vorrichtung in Schritt S1 von 6 von den verschiedenen Sensoren Informationen und Erkennungsinformationen bezüglich der weißen Linien (z.B. Bildinformationen von der Kamera 8).
Danach wird beurteilt, ob eine normale Lenkhilfensteuerung (d.h. die normale Assistenzsteuerung) durch die vorliegende Vorrichtung in den Schritten S2 bis S6 ausgeführt werden kann oder nicht. Insbesondere beurteilt Schritt S2, ob der Blinkschalter 11 ausgeschaltet ist oder nicht; Schritt S3 beurteilt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit einer festgelegten Geschwindigkeit, die die Anfangsbedingung für die Lenkhilfensteuerung erfüllt, entspricht oder schneller ist; Schritt S4 beurteilt, ob der Lenkwinkel einem festgelegten Winkel entspricht oder kleiner ist; Schritt S5 beurteilt, ob die Steuergeschwindigkeit einer festgelegten Geschwindigkeit entspricht oder niedriger ist; und Schritt S6 beurteilt, ob die Fahrspurbreitenmitte vom Bild, das von der Kamera 8 aufgenommen wird, erkannt werden kann oder nicht. Wenn zumindest ein Beurteilungsergebnis in den Schritten S2 bis S6 negativ ist, geht die Abfolge der Verfahrensschritte zu Schritt S7 in 7 über, um die normale Assistenzsteuerung zeitweilig aufzuheben oder anzuhalten.
Wenn Schritt S2 beurteilt, dass der Blinkschalter 11 eingeschaltet ist, besteht eine große Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrer vorsätzlich steuert und demgemäß die normale Assistenzsteuerung zeitweilig aufgehoben oder angehalten ist, um das Lenken des Fahrers nicht zu stören. Ferner wird, wenn Schritt S4 beurteilt, dass der Lenkwinkel größer als der festgelegte Winkel ist, das vorsätzliche Lenken des Fahrers ebenfalls anerkannt, und die normale Assistenzsteuerung ist demgemäß zeitweilig aufgehoben oder angehalten.
In dem Fall, in dem beurteilt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die festgelegte Geschwindigkeit in Schritt S3 ist, oder in dem beurteilt wird, dass die Erkennung der Fahrspurbreitenmitte in Schritt S6 unmöglich ist, liegt kein Zustand vor, in dem die normale Assistenzsteuerung von Anfang an ausgeführt wird, und die normale Assistenzsteuerung ist demgemäß zeitweilig aufgehoben oder angehalten. Ferner wird, wenn beurteilt wird, dass die Steuergeschwindigkeit schneller als die festgelegte Steuergeschwindigkeit in Schritt S5 ist, das Lenken des Fahrers als eine Notfallvermeidungsoperation angesehen, und die normale Assistenzsteuerung ist zeitweilig aufgehoben oder angehalten.
In Schritt S7 wird beurteilt, ob die normale Assistenzsteuerung bereits zeitweilig aufgehoben oder angehalten wurde oder nicht. Wenn das Ergebnis der Beurteilung in Schritt S7 positiv ist, geht das Verfahren zurück zu Schritt S1. Wenn dagegen das Ergebnis der Beurteilung in Schritt S7 negativ ist, d.h. wenn Schritt S7 beurteilt, dass die normale Assistenzsteuerung ausgeführt wird, geht die Abfolge der Verfahrens schritte zu Schritt S8 über, in dem eine Unterroutine der Hilfsmomentverminderungssteuerung (siehe 8), um das Hilfsmoment nach und nach zu reduzieren, als ein Ersatz für die normale Assistenzsteuerung ausgeführt wird. Im nachfolgenden Schritt S9 wird der Motorbefehlswert B (entspricht dem Hilfsmoment, das im Motor 5 erzeugt wird) unter Bezugnahme auf die Reduzierungs-/Rückstellabbildung von 5 erhalten, und der Motorbefehlswert B, der in Schritt S9 erhalten wird, wird zum Motor 5 in Schritt S10 ausgegeben.
Wenn sämtliche Ergebnisse der in den Schritten S2 bis S6 ausgeführten Beurteilungen positiv sind, geht das Verfahren zu Schritt S11 über, um das Wiederlenken durch den Fahrer zu beurteilen. Die Beurteilung des Wiederlenkens durch den Fahrer bezieht sich hier auf die Beurteilung dessen, ob der Querabweichungsumfang durch eine vorsätzliche Lenkoperation des Fahrers reduziert ist oder nicht. Die Beurteilung des Wiederlenkens schließt daraus, dass der Fahrer steuert, um zu veranlassen, dass die Fahrzeugbreitenmitte SLC sich der Fahrspurbreitenmitte LC nähert, die Abfolge der Verfahrensschritte schlägt den Ja-Weg von Schritt S11 bis Schritt S7 ein, und wenn das Ergebnis der Beurteilung des Wiederlenkens negativ ist, geht das Verfahren zu Schritt S12 über.
Im Folgenden wird ein Beispiel für eine Art und Weise zur Beurteilung des Wiederlenkens durch den Fahrer unter Bezugnahme auf die Unterroutine im Ablaufdiagramm der 10 beschrieben. In dieser Beurteilung des Wiederlenkens durch den Fahrer wird die Fahrspurrand-Beurteilung daraufhin durchgeführt, ob der Querabweichungsumfang δ in Schritt S41 ein festgelegter Umfang ist oder mehr. Es wird beurteilt, ob sich das Fahrzeug 50 mit dem Querabweichungsumfang δ eines festgelegten Betrags oder mehr am Rand der Fahrspur befindet.
Wenn beurteilt wird, dass der Querabweichungsumfang δ kleiner als der festgelegte Betrag ist, schlägt die Abfolge der Verfahrensschritte den Nein-Weg ein, um den Schritt S42 zu erreichen, und es wird beurteilt, dass der Fahrer nicht wieder lenkt (negatives Ergebnis des Wiederlenkens durch den Fahrer).
Wenn beurteilt wird, dass der Querabweichungsumfang δ der festgelegte Wert oder größer als in Schritt S41 ist, schlägt die Abfolge der Verfahrensschritte den Ja-Weg ein, um zu Schritt S43 überzugehen, in dem das Ausmaß des aktuellen Querabweichungsumfangs mit demjenigen des Querabweichungsumfangs einer festgelegten vorausgehenden Zeit verglichen wird (z.B. 0,2 Sekunde vorher), so dass beurteilt wird, ob sich der Querabweichungsumfang steigert oder vermindert.
Wenn sich der Querabweichungsumfang reduziert (der Querabweichungsumfang von 0,2 Sekunde vorher > der aktuelle Querabweichungsumfang), schlägt die Abfolge der Verfahrensschritte den Ja-Weg ein, um S44 zu erreichen, wo der Schluss gezogen wird, dass der Fahrer wieder lenkt (das positive Ergebnis der Beurteilung des Wiederlenkens durch den Fahrer). Wenn sich der Querabweichungsumfang steigert (der Querabweichungsumfang von 0,2 Sekunde vorher ≤ der aktuelle Querabweichungsumfang), schlägt die Abfolge der Verfahrensschritte dagegen den Nein-Weg ein, um S43 zu erreichen, wo der Schluss gezogen wird, dass der Fahrer nicht wieder lenkt (das negative Ergebnis der Beurteilung des Wiederlenkens durch den Fahrer).
Wenn das Ergebnis der Beurteilung des Wiederlenkens durch den Fahrer in Schritt S11 in 7 positiv ist und die Abfolge der Verfahrensschritte zu Schritt S7 übergeht, beurteilt Schritt S7, ob die normale Assistenzsteuerung angehalten ist oder nicht. Das positive Ergebnis in Schritt S7 setzt das Verfahren zu Schritt S1 zurück. Wenn das Ergebnis der Beurteilung negativ ist, geht das Verfahren zu Schritt S8 über, um die Unterroutine der Verminderungssteuerung auszuführen, in der das Hilfsmoment nach und nach reduziert wird.
Mit anderen Worten, da das positive Ergebnis der Beurteilung des Wiederlenkens bedeutet, dass der Fahrer derart lenkt, dass sich die Fahrzeugbreitenmitte SLC der Fahrspurbreitenmitte LC nähert, wird erwogen, dass der Fahrer die Fahrzeugseitenposition vorsätzlich verbessert. In diesem Fall besteht kein Bedarf daran, die normale Assistenzsteuerung auszuführen. Ferner kann die Ausführung der Assistenzsteuerung dem Fahrer Unbehagen bereiten. Demgemäß wird die normale Assistenzsteuerung angehalten, indem das Hilfsmoment nach und nach reduziert wird.
Andererseits, wenn das Ergebnis der Beurteilung des Wiederlenkens durch den Fahrer in Schritt S11 negativ ist, d.h. beurteilt wird, dass der Fahrer nicht so lenkt, dass sich die Fahrzeugbreitenmitte SLC der Fahrspurbreitenmitte LC nähert, geht das Verfahren zu Schritt S12 über und beurteilt, ob die normale Assistenzsteuerung angehalten wurde oder die Verminderungssteuerung, die nach und nach das Hilfsmoment reduziert, ausgeführt wird oder nicht. Ist das Ergebnis der Beurteilung positiv, geht die Abfolge der Verfahrensschritte zu Schritt S13 über, um die Unterroutine (siehe 8) der Hilfsmomentrückstellsteuerung auszuführen. Mit anderen Worten gibt Schritt S13 nicht plötzlich das notwendige Hilfsmoment aus, sondern definiert ein Hilfsmoment (Motorbefehlswert B), derart, dass das Hilfsmoment fluktuiert, um dem Fahrer kein Unbehagen zu bereiten. Wenn das Ergebnis der Beurteilung in Schritt S12 negativ ist (zum Beispiel, während die normale Assistenzsteuerung gerade ausgeführt wird), geht das Verfahren direkt von Schritt S12 zu Schritt S14 über.
Nachfolgend erfolgt jetzt die Beschreibung in Bezug auf die Verminderungssteuerung, die in Schritt S8 ausgeführt wird, und auf die Rückstellsteuerung, die in Schritt S13 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 8. Die vorliegende Ausführungsform führt die Verminderungssteuerung und die Rückstellsteuerung aus, indem sie dieselbe Abbildung und dasselbe Ablaufdiagramm verwendet. Alternativ können die Verminderungssteuerung und die Rückstellsteuerung ausgeführt werden, indem verschiedene Abbildungen und Ablaufdiagramme verwendet werden.
Erst wird in Schritt S31 beurteilt, ob der Reduzierungs-/Rückstellabbildungstimer angehalten ist oder nicht. Wenn die Beurteilung in Schritt 531 zum ersten Mal seit dem Beginn des Verfahrens diese Unterroutine eingegeben hat, wird der Timer angehalten und das Verfahren geht über den Ja-Weg zu Schritt S32 über.
In Schritt S32 wird der Reduzierungs-/Rückstellabbildungstimer gestartet. Der Reduzierungs-/Rückstellabbildungstimer wird eingestellt, um die Zählung als Verminderungssteuerung zu steigern und die Zählung als Rückstellsteuerung zu vermindern. Mit anderen Worten wird im Fall der Verminderungssteuerung der Motorbefehlswert zur Startzeit der Verminderungssteuerung erhalten und auf Basis der Reduzierungs-/Rückstellabbildung, die in 5 gezeigt wird, wird die Abbildungszeit (Zählungsstartpunkt), die dem erhaltenen Motorbefehlswert entspricht, erhalten. Wenn die Rückstellsteuerung ausgeführt werden soll, wird ein Motorbefehlswert zur Startzeit der Rückstellsteuerung erhalten und auf Basis der Reduzierungs-/Rückstellabbildung, die in 5 gezeigt wird, wird die Abbildungszeit (Zählungsstartpunkt), die dem erhaltenen Motorbefehlswert entspricht, erhalten. Ferner wird eine Abbildungszeit (Zählungsendpunkt), die dem Motorbefehlswert entspricht, der durch den Basismoment-Bestimmungsabschnitt 23a bestimmt wird, erhalten. Selbst während der Rückstellsteuerung, wenn der Zielmotorbefehlswert kleiner als der aktuelle Motorbefehlswert ist, steigt die Zählung des Timers und das Hilfsmoment wird nach und nach reduziert. Ferner wird eine Rückstellsteuerungsflagge in Schritt S32 eingesetzt, wenn die Rückstellsteuerung ausgeführt wird.
Im nachfolgenden Schritt S33 startet die Addition oder Subtraktion der Zählung vom Timer. Daraufhin wird in Schritt S34 der Motorbefehlswert von der Reduzierungs-/Rückstellabbildung sequentiell gelesen, wobei dieser Wert als der Motorbefehlswert B angesehen wird. Es wird beurteilt, ob die Zählung vom Abbildungstimer beendet ist oder nicht, und wenn das Ergebnis der Beurteilung negativ ist, bricht das Verfahren ab.
Nach Vollendung der Zählung vom Abbildungstimer geht die Abfolge der Verfahrensschritte von Schritt S35 zu Schritt S36 über, und wenn die Verminderungssteuerung ausgeführt wird, vollendet die Verminderungssteuerung das Beenden oder Unterbrechen der Steuerung durch die vorliegende Vorrichtung. Demgegenüber wird die Flagge, die die Rückstellsteuerung zeigt, auf „aus" geschaltet.
Wiederholtes Ausführen dieser Unterroutine reduziert nach und nach den Motormoment-Befehlswert durch die Steigerung der Zählung des Abbildungstimers auf Basis der Abbildung von 5 als Verminderungssteuerung. Wie bei der Rückstellsteuerung steigert die Verminderung in der Zählung des Timers nach und nach den Motormomentbefehlswert reziprok zur Verminderungssteuerung.
Die Beschreibung wird hier unter erneuter Bezugnahme auf 7 fortgeführt. Der Motormomentbefehlswert B für die Rückstellsteuerung wird in Schritt S13 erhalten, und das Verfahren geht zu Schritt S13 über, in dem der Motormomentbefehlswert A für die normale Assistenzsteuerung erhalten wird. Wenn das Ergebnis der Beurteilung in Schritt S12 negativ ist (d.h. bei der normalen Assistenzsteuerung), geht die Abfolge der Verfahrensschritte von Schritt S12 direkt zu Schritt S14 über, um den Motorbefehlswert A für die normale Assistenzsteuerung zu lesen.
Hier wird der Motorbefehlswert A, der als normale Assistenzsteuerung verwendet wird, durch das Ausführen der Unterroutine von 9 erhalten. Zuerst wird der Querabweichungsumfang δ der Fahrzeugbreitenmitte SLC von der Fahrspurbreitenmitte LC in Schritt S21 berechnet. Daraufhin wird der Befehlswert A zum Motor 5 auf Basis der Hilfsmoment-Bestimmungsabbildung, die in 3 (Schritt S22) gezeigt wird, gelesen.
Nun wird die Beschreibung unter erneuter Bezugnahme auf die 7 fortgeführt. Wenn der Motorbefehlswert A für die normale Assistenzsteuerung in Schritt S14 gelesen ist, wird in Schritt S15 beurteilt, ob eine Flagge, die die Rückstellsteuerung anzeigt, eingeschaltet ist oder nicht. Wie weiter oben beschrieben wird, ist die Flagge, die die Rückstellsteuerung anzeigt, in Schritt S32 eingeschaltet, wenn die Rückstellsteuerung ausgeführt wird. Wenn die Flagge der Rückstellsteuerung eingeschaltet ist, schlägt das Verfahren den Ja-Weg ein, um den Schritt S16 zu erreichen, in dem der Motorbefehlswert B, der in Schritt S13 gelesen wurde, für die Rückstellsteuerung so eingestellt wird, dass er der Motorbefehlswert ist, und in Schritt S10 zum Motor 5 ausgegeben wird.
Wenn umgekehrt die Flagge der Rückstellsteuerung ausgeschaltet ist, schlägt das Verfahren den Nein-Weg ein, um den Schritt S17 zu erreichen, in dem der Motorbefehlswert A, der in Schritt S14 gelesen wurde, für die normale Assistenzsteuerung so eingestellt wird, dass er der Motorbefehlswert A ist, und in Schritt S10 zum Motor 5 ausgegeben wird.
Ein wiederholtes Ausführen der Abfolge der Verfahrensschritte kann erheblich das Steuergefühl verbessern, das der Fahrer beim Fahren mit der vorliegenden Fahrspurhalteassistenzsteuerung hat.
Mit anderen Worten, da die Fahrspurhalteassistenzvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform nach und nach das Hilfsmoment reduziert, wenn die Lenkoperation des Fahrers den Querabweichungsumfang δ reduziert, ist es möglich, das angenehme Steuergefühl zu realisieren, ohne dem Fahrer Unbehagen zu bereiten. Ferner ist es möglich, in vorteilhafter Weise die Fahrspurhalteassistenzsteuerung zu realisieren, die die Lenkoperationen des Fahrers bewertet.
Wenn die Berechnung eines Querabweichungsumfanges δ unmöglich wird, reduziert die vorliegende Vorrichtung darüber hinaus nach und nach das Hilfsmoment, und der Fahrer hat ein besseres Steuergefühl als in dem Fall, in dem das Hilfsmoment so eingestellt ist, dass es plötzlich auf Null abfällt. Wenn die Berechnung eines Querabweichungsumfanges δ möglich wird, reduziert die vorliegende Vorrichtung nach und nach das Hilfsmoment oder stellt es zurück, derart, dass das Hilfsmoment ein angemessener Wert für die Querabweichungsumfänge wird, wodurch das Steuergefühl verbessert werden kann.
Da die vorliegende Vorrichtung eine Lenkoperation des Fahrers zur Notfallvermeidung genau beurteilen kann und zu dieser Zeit die normale Assistenzsteuerung zeitweilig aufgehoben ist, wird die Notlenkoperation des Fahrers nicht behindert, und der Fahrer verfügt über ein angenehmeres Steuergefühl. In vorteilhafter Weise kann die Fahrzeugsicherheit ebenfalls verbessert werden.
Ferner sollte die vorliegende Erfindung keinesfalls auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt werden, und es können verschiedene Veränderungen oder Änderungen vorgeschlagen werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel sollte die Beurteilung des Wiederlenkens durch den Fahrer keinesfalls auf das vorstehend beschriebene Beispiel beschränkt sein. Alternativ kann ein Lenkmoment erkannt werden, das durch den Fahrer eingegeben wird, und die Beurteilung kann auf dem erkannten Lenkmoment beruhen. Ferner kann ein Hilfsmoment durch zahlreiche andere bekannte Verfahren als das Steuern unter Bezugnahme auf die Abbildung von 5, wie in der vorliegenden Ausfüh rungsform beschrieben, nach und nach reduziert oder erhöht werden.

Claims

Fahrspurhalteassistenzvorrichtung, die Folgendes umfasst: ein Fahrpositionserkennungsmittel (22c) zum Erkennen einer Fahrposition eines Fahrzeuges, ein Fahrspurmittenortungsmittel (22a) zum Orten der Breitenmitte einer Fahrspur, auf der das Fahrzeug fährt, ein Querabweichungsumfangs-Berechnungsmittel (22b) zum Berechnen eines Querabweichungsumfangs (δ) der Fahrposition, die durch das Fahrpositionserkennungsmittel (22c) ermittelt wird, bezüglich der Breitenmitte, die durch das Fahrspurmittenortungsmittel (22a) geortet wird, eine Energiequelle (5), um für eine Lenkeinheit (101) des Fahrzeuges ein Hilfsmoment bereitzustellen, ein Hilfsmoment-Bestimmungsmittel (23) zum Bestimmen des Hilfsmoments, das durch die Energiequelle (5) bereitgestellt werden muss, auf Basis des Querabweichungsumfangs (δ), der durch das Querabweichungsumfangs-Berechnungsmittel (22b) berechnet wird, wobei das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel (23) nach und nach das Hilfsmoment reduziert, wenn der Querabweichungsumfang (δ) durch eine Lenkoperation eines Fahrers des Fahrzeuges reduziert wird.
Fahrspurhalteassistenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn das Querabweichungsumfangs-Berechnungsmittel (22b) nicht in der Lage ist, den Querabweichungsumfang (δ) zu berechnen, das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel (23) nach und nach das Hilfsmoment reduziert.
Fahrspurhalteassistenzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei, wenn das Querabweichungsumfangs-Berechnungsmittel (22b) in der Lage ist, den Querabweichungsumfang (δ) zu berechnen, während das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel (23) nach und nach das Hilfsmoment reduziert, das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel (23) nach und nach das Hilfsmoment reduziert oder rückstellt, so dass das Hilfsmoment ein angemessener Wert für den Querabweichungsumfang (δ) wird.
Fahrspurhalteassistenzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei, wenn der Querabweichungsumfang (δ) durch eine Lenkoperation des Fahrers reduziert wird, das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel (23) nach und nach das Hilfsmoment in Übereinstimmung mit einer festgelegten Abbildung reduziert, und danach, wenn der Querabweichungsumfang (δ) nicht durch eine Lenkoperation des Fahrers reduziert wird, während das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel (23) nach und nach das Hilfsmoment reduziert, das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel (23) nach und nach das Hilfsmoment reduziert oder rückstellt, so dass das Hilfsmoment ein angemessener Wert für den Querabweichungsumfang (δ) wird.
Fahrspurhalteassistenzvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Steuerzustandserkennungsmittel (10) zum Erkennen einer Steuerrichtung und eines Lenkwinkels des Fahrzeuges und zum Berechnen einer Steuergeschwindigkeit auf Basis der Steuerrichtung und des Lenkwinkels, die erkannt wurden, wobei das Hilfsmoment-Bestimmungsmittel (23) das Bereitstellen des Hilfsmoments unterbricht, wenn der absolute Wert der Steuergeschwindigkeit, die durch das Steuerzustandserkennungsmittel (10) berechnet wird, einen festgelegten Wert übersteigt.
Fahrspurhalteassistenzvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der festgelegte Wert 55 Grad/Sek. ist.