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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugfahrgeschwindigkeit-Steuerverfahren,
das eine Fahrsteuerung zum Zeitpunkt des Eintritts in eine sich
krümmende Straße ausführt.
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Die
US 2008/0059037 (
JP 2008-062672 ) schlägt
ein Fahrzeuggeschwindigkeitssteuersystem vor, das eine Fahrzeugfahrgeschwindigkeit
steuert, indem als eine Abstandsbedingung in Bezug auf ein in einer
Vorwärtsrichtung eines Bezugsfahrzeugs vorhandenen Objektes
ein Bewertungsindex verwendet wird, der eine Annäherungs/Trennbedingung
anzeigt und auf der Grundlage einer Zeitänderungsrate eines
Anscheinbereiches eines vorderen Objektes bestimmt wird, das auf
eine Netzhaut eines Fahrers des Bezugsfahrzeugs projiziert wird.
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In
diesem System wird eine Sollfahrgeschwindigkeit Vs0_t des Bezugsfahrzeugs
zum Befahren einer sich krümmenden Straße auf
der Grundlage eines momentanen Wertes Gy_p einer Querbeschleunigung
G des Bezugsfahrzeugs, wenn die sich krümmende Straße
befahren wird, und eines Krümmungsradius R der sich krümmenden
Straße eingestellt. Wenn eine Differenz zwischen der Sollgeschwindigkeit
Vs0_t und einer momentanen Fahrgeschwindigkeit Vs0 des Bezugsfahrzeuges
größer als eine vorbestimmte Differenz ist, wird eine
Sollbeschleunigungs/Verlangsamungs-Geschwindigkeit dVs0dt zum Beschleunigen
oder Verlangsamen des Bezugsfahrzeuges auf die Sollgeschwindigkeit
Vs0_t auf der Grundlage des momentanen Bewertungsindex KdB_p, der
den Annäherungs/Trenn-Zustand des Fahrzeugs anzeigt, eines
Abstands D zwischen dem Bezugsfahrzeug und einer festen Anlage,
die an der Straße in Vorwärtsrichtung des Bezugsfahrzeugs
befestigt ist, der momentanen Geschwindigkeit Vs0 des Bezugsfahrzeugs
und der Sollgeschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs Vs0_t bestimmt.
Somit werden die Beschleunigung und Verlangsamung des Bezugsfahrzeugs auf
die Soll-Beschleunigungs/-Verlangsamungsgeschwindigkeit dVs0dt automatisch
gesteuert.
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Entsprechend
dem vorstehend vorgeschlagenen System wird der Krümmungsradius
R als ein Wert bestimmt, der an einer Position vor Eintritt in die
sich krümmende Straße, wenn sich der Abstand D
zwischen dem Bezugsfahrzeug und der festen Anlage der Straße
erhöht, größer als an einer Position
des Eintritts der sich krümmenden Straße ist.
Als ein Ergebnis wird die Sollgeschwindigkeit Vs0_t zum Befahren
der sich krümmenden Straße vor dem Bezugsfahrzeug
als ein größerer Wert bestimmt. Der Krümmungsradius
R an der sich krümmenden Straße wird als geringer
an der Eintrittsposition der sich krümmenden Straße
berechnet. Als ein Ergebnis wird die Sollgeschwindigkeit Vs0_t zum
Befahren der sich krümmenden Straße vor dem Bezugsfahrzeug
als geringer bestimmt.
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Aus
diesem Grunde wird die Differenz bei der Geschwindigkeit zwischen
der Ist-Geschwindigkeit Vs0 und der Soll-Geschwindigkeit Vs0_t des
Bezugsfahrzeugs nicht ausreichend verringert. Es ist somit nicht
möglich, die Geschwindigkeitssteuerung auszuführen,
die an die momentane Empfindung des Fahrers des Bezugsfahrzeugs,
das in die sich krümmende Straße eintritt, angepasst
ist.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerverfahren vorzusehen,
das eine Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung ausführt, die
an die tatsächliche Empfindung eines Fahrers eines Bezugsfahrzeugs,
das in eine sich krümmende Straße eintritt, angepasst
ist.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung bestimmt das Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerverfahren eine
momentane bzw. Ist-Geschwindigkeit eines Bezugsfahrzeugs, bestimmt
dieses einen Krümmungsradius einer sich krümmenden
Straße, die vor dem Bezugsfahrzeug vorliegt, bestimmt dieses
eine Krümmungseintrittsankunftsabstand, der einen Abstand
anzeigt, den das Bezugsfahrzeug von einer momentanen Position zu einem
Eintritt in die sich krümmende Straße zurücklegt,
bestimmt dieses eine Soll-Querbeschleunigung, die das Bezugsfahrzeug
beim Befahren der sich krümmenden Straße aufnimmt,
bestimmt dieses eine Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit, auf die das Bezugsfahrzeug
beim Befahren der sich krümmenden Straße gesteuert wird,
auf der Grundlage des Krümmungsradius der sich krümmenden
Straße und der Soll-Querbeschleunigung, bestimmt dieses
eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit
und der Ist-Geschwindigkeit, bestimmt dieses einen korrigierten
Bewertungsindex als einen Index, der einen Annäherungs/Trenn-Zustand
des Bezugsfahrzeug im Bezug auf den Eintritt in die sich krümmende
Straße entsprechend der Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit
anzeigt, auf der Grundlage einer Rate einer Zeitänderung
eines Scheinbereiches eines vorderen Objektes, das auf eine Netzhaut
eines Fahrers projiziert wird, wobei sich der korrigierte Bewertungsindex
mit der Erhöhung der Geschwindigkeitsdifferenz erhöht
und mit einer größeren Rate erhöht, wenn
sich der Kurveneintritts-Ankunftsabstand in Bezug auf die gleiche
Geschwindigkeitsdifferenz verringert, überprüft
dieses, ob der korrigierte Bewertungsindex einen Schwellenwert überschreitet,
der durch eine Bewertungsindexschwellenwertbestimmungsgleichung
bestimmt wird, bestimmt dieses eine korrigierte Soll-Relativgeschwindigkeit
auf der Grundlage der Bestimmungsgleichung für die korrigierte
Soll-Relativgeschwindigkeit und des Kurveneintritts-Ankunftsabstandes,
wenn der korrigierte Bewertungsindex als den Schwellenwert überschreitend
bestimmt wird, bestimmt dieses eine Soll-Verlangsamung des Bezugsfahrzeugs
auf der Grundlage der korrigierten Soll-Relativgeschwindigkeit und
der Ist-Geschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs, und steuert dieses
das Bezugsfahrzeug, um die Soll-Verlangsamung zu erreichen.
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Die
Bestimmungsgleichung für die korrigierte Relativ-Geschwindigkeit
wird in einem Speicher vorgespeichert, um eine Sollrelativgeschwindigkeits-Bestimmungsgleichung
auf die Bestimmungsgleichung für die korrigierte Sollrelativgeschwindigkeit
zu korrigieren, indem die Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit als eine
Versatzgeschwindigkeit verwendet wird, so dass die Sollrelativ-Geschwindigkeit
beim Eintritt in die sich krümmende Straße die
Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit wird. Die Sollrelativgeschwindigkeits-Bestimmungsgleichung wird
auf der Grundlage der Bewertungsindex-Relationsgleichung und einer
Tangentengleichung bestimmt, um dadurch die Sollrelativ-Geschwindigkeit
auf der Grundlage des Kurveneintritts-Ankunftsabstandes zu bestimmen.
Die Bewertungsindex-Relationsgleichung definiert eine Beziehung
zwischen dem Bewertungsindex, der den Annäherungs/Trennungszustand
des Bezugsfahrzeugs in Bezug auf den Eintritt in die sich krümmende Straße
anzeigt, dem Kurven eintritts-Ankunftsabstand und der Relativgeschwindigkeit
des Bezugsfahrzeugs zum Eintritt in die sich krümmende
Straße, wobei sich der Bewertungsindex bei einer Erhöhung
der Relativgeschwindigkeit erhöht und mit einer größeren
Rate erhöht, wenn sich der Kurveneintrittsankunftsabstand
in Bezug auf die gleiche Relativgeschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs
in Bezug auf den Eintritt in die sich krümmende Straße
verringert. Die Tangentengleichung zeigt eine Tangente an, die durch
die Bewertungsindex-Relationsgleichung dargestellt wird, und wird
durch das Differenzieren der Bewertungsindexrelationsgleichung über dem
Kurveneintritts-Ankunftsabstand bestimmt und zeigt eine Relation
zwischen dem Bewertungsindex und dem Kurveneintritts-Ankunftsabstand
an.
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Vorzugsweise
wird der korrigierte Bewertungsindex durch die folgende Gleichung
(1) berechnet:
wobei
KdB_c(a) der korrigierte Bewertungsindex ist, VrGy die Geschwindigkeitsdifferenz
ist, a eine Konstante, VrGy_offset eine Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit
ist und Ds der Kurveneintritts-Ankunftsabstand ist.
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Die
vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich. In den
Zeichnungen sind:
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1 ein
Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel eines Fahrunterstützungssystems,
das die vorliegende Erfindung verkörpert, zeigt,
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2 eine
schematische Ansicht, die ein in eine sich krümmende Straße
eintretendes Fahrzeug zeigt,
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3 ein
Fließbild, das eine Verlangsamungssteuerverarbeitung, die
im Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, zeigt,
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4a eine
grafische Darstellung, die einen Zeitpunkt zum Starten der Verlangsamungssteuerung zeigt,
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4b eine
grafische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem momentanen
Bewertungsindex einer Annäherungs/Trenn-Bedingung und einem
Sollbewertungsindex zeigt, der eine Annäherungs/Trenn-Bedingung
anzeigt, und
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4c eine
grafische Darstellung, die eine korrigierte Sollrelativ-Fahrgeschwindigkeit
zeigt, durch die die Verlangsamungssteuerung ausgeführt
wird.
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Entsprechend
einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird
ein Fahrzeugfahrgeschwindigkeitssteuerverfahren auf ein Fahrzeugantriebsunterstützungssystem
angewendet.
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Wie
es in 1 gezeigt ist, ist ein Fahrzeugantriebsunterstützungssystem
für ein Bezugsfahrzeug (nicht gezeigt) mit einer elektronischen
Steuereinheit für die Fahrzeugstabilitätssteuerung
(VSC-ECU) 10, einem Lenkwinkelsensor 20, einem
G-Sensor 30, einem Gierratensensor 40, eine elektronische
Verbrennungsmotor- bzw. Motorsteuereinheit (ENG-ECU) 50,
einer Straße-Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 60,
einer Radarvorrichtung 70, Betätigungsschaltern 80,
eine Navigationsvorrichtung 90 und einer elektronischen
Steuereinheit (ECU) für die Fahrzeugsteuerung 100 konfiguriert.
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Die
VSC-ECU 10 ist konfiguriert, um eine Bremsbetätigungseinrichtung
(nicht gezeigt) zu steuern, die eine Bremskraft an ein Bezugsfahrzeug
anlegt, um das Bezugsfahrzeug zu verlangsamen, und ist mit einer Funktion
einer Fahrzeugstabilitätssteuerung versehen, die das Rutschen
des Bezugsfahrzeugs unterdrückt. Die VSC-ECU 10 ist
konfiguriert, um Informationen über eine Sollverlangsamung
von einem LAN im Fahrzeug aufzunehmen und die Bremsbetätigungseinrichtung
zum Erzeugen der Sollverlangsamung im Bezugsfahrzeug zu steuern.
Die VSC-ECU 10 ist konfiguriert, um Informationen über
eine Fahrgeschwindigkeit Vs0 und eine Bremskraft des Bezugsfahrzeugs
zum LAN im Fahrzeug zu übermitteln. Der Lenkwinkelsensor 20 ist
konfiguriert, um einen Lenkwinkel eines Lenkrades (nicht gezeigt)
des Bezugsfahrzeugs zu erfassen und Informationen über
den erfassten Lenkwinkel zum LAN im Fahrzeug zu übermitteln.
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Der
G-Sensor 30 ist konfiguriert, um die Beschleunigung (Längs-G),
die in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung
des Bezugsfahrzeugs erzeugt wird, und die Querbeschleunigung (Seiten-G),
die in der linken und rechten Richtung des Bezugsfahrzeugs erzeugt
wird, zu erfassen und die Informationen über die erfasste Längs-G
und die Seiten- bzw. Quer-G zum LAN im Fahrzeug zu übermitteln.
Der Gierratensensor 40 ist konfiguriert, um eine Winkelgeschwindigkeit
(Gierrate) des Bezugsfahrzeugs um eine Vertikalachse des Bezugsfahrzeugs
zu erfassen und Informationen über die erfasste Gierrate
zu übermitteln.
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Die
ENG-ECU 50 ist konfiguriert, um Informationen über
die Sollbeschleunigung von dem LAN im Fahrzeug aufzunehmen und eine
Drosselbetätigungseinrichtung (nicht gezeigt) zum Erzeugen
der Sollbeschleunigung des Bezugsfahrzeugs zu steuern. Die Fahrzeug-Straße-Kommunikationsvorrichtung 60 ist
konfiguriert, um eine Straße-Fahrzeug-Kommunikation mit
den Straßenseite-Kommunikationsvorrichtungen der Straßenseite-Infrastruktur,
die entlang einer Straße vorgesehen ist, auszuführen.
Die Straße-Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung 60 ist
konfiguriert, um Kurveninformationen an einer Position gut vor einer
Eintrittsposition in eine sich krümmende Straße
in einem Fall aufzunehmen, in dem eine Straße vor dem Bezugsfahrzeug gekrümmt
ist. Die Kurveninformation weist einen Krümmungsradius
R, einen Reibungskoeffizienten μ der Straßenoberfläche,
eine Koordinate (Breite und Länge) eines Eintritts und
eines Austritts, eine Straßenbreite, eine Anzahl der Verkehrsspuren,
eine Breite von jeder Verkehrsspur und ähnliches, die alle
zur sich krümmenden Straße gehören, auf.
Eine dedizierte Nahkommunikation (DSRC) oder ähnliches
wird für die Straße-Fahrzeug-Kommunikation verwendet.
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Die
Radarvorrichtung 70 ist konfiguriert, um beispielsweise
Laserlicht in einen vorbestimmten Bereich vor dem Bezugsfahrzeug
zu übertragen und einen reflektierten Laserstrahl zum Erfassen
eines Abstandes D auf, eine Verschiebung (Seitenabweichungsbetrag)
oder ähnliches, die zur Fahrzeugsteuer-ECU 100 ausgegeben
werden, aufzunehmen. Der Abstand E ist ein Abstand zwischen dem
Bezugsfahrzeug und einer äußeren Straßengrenze
bzw. -begrenzung der sich krümmenden Straße vor
dem Bezugsfahrzeug oder einer festen Anlage der Straße,
die an der Straßengrenze oder um diese vorgesehen ist.
Die äußere Straßengrenze bedeutet eine
Grenze, außerhalb von der ein Fahrzeug eine Fahrspur nicht
befahren kann. Die Verschiebung ist eine Abweichung zwischen einer
Mittelachse des Bezugsfahrzeugs und der eines vorhergehenden Fahrzeugs in
der Quer- bzw. Seitenrichtung der Fahrzeuge.
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Die
Betätigungsschalter 80 weisen eine Vielzahl von
Schaltern auf, die durch einen Fahrer des Bezugsfahrzeugs betätigt
werden. Die Informationen über die Betätigung
von jedem Schalter wird zur Fahrzeugsteuer-ECU 100 ausgegeben.
Die Navigationsvorrichtung 90 ist mit einer Positionserfassungseinrichtung,
einer Straßenkartendatenspeichervorrichtung, einer Farbanzeige
und einer Steuereinheit, obwohl diese nicht in den Figuren gezeigt
sind, konfiguriert. Die Positionserfassungseinrichtung weist einen
Erdmagnetismus-Sensor, ein Gyroskop, einen Abstandssensor, einen
Empfänger für das globale Positioniersystem (GPS)
und ähnliches auf. Der GPS-Empfänger dient zum
Erfassen einer momentanen Position des Bezugsfahrzeugs auf der Grundlage
von Radiowellen von Satelliten. Die Kartendatenspeichervorrichtung
dient dem Speichern von Straßenkartendaten. Die Farbanzeige
kann eine LCD, eine Kathodenstrahlröhre bzw. eine CRT oder ähnliches sein.
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Die
Straßenkartendaten weisen Verbindungsdaten und Knotendaten
zum Definieren der Straßen auf einer Karte durch Verbindungen
und Knoten auf. Die Verbindungsdaten und die Knotendaten weisen
eine Startpunktkoordinate und eine Endpunktkoordinate, eine Verbindungslänge,
Breite und ähnliches von jeder Verbindung auf. Die Navigationsvorrichtung 90 ist
konfiguriert, um eine Koordinate (Breite und Länge) einer momentanen
Position des Bezugsfahrzeugs im Ansprechen auf einen Befehl von
der Fahrzeugsteuer-ECU 100 zu spezifizieren. Die Navigationsvorrichtung 90 ist
konfiguriert, um die Verbindungsdaten und die Knotendaten der Straßen,
wo das Bezugsfahrzeug momentan fährt, und der sich krümmenden
Straße, die in einem vorbestimmten Abstand vor dem Bezugsfahrzeug
vorliegt, auszugeben.
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Die
Fahrzeugsteuer-ECU 100 ist in erster Linie als ein Mikrocomputer
primär konfiguriert, der eine CPU, einen ROM, einen RAM,
eine Eingabe/Ausgabe und Busse, die diese Vorrichtung verbinden,
wie diese im Stand der Technik bekannt sind, aufweist.
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Die
Fahrzeug-Steuer-ECU 100 ist genauer gesagt konfiguriert,
um die Verlangsamungssteuerung automatisch unter Verwendung einer
Bestimmungsgleichung für die korrigierte Sollrelativgeschwindigkeit
automatisch auszuführen, die in einem Speicher (Speichervorrichtung),
wie z. B. einem ROM, gespeichert ist. Die Verlangsamungssteu erung
wird von einem Zeitpunkt gestartet, wenn ein momentaner Wert KdB_c(a)_p
eines Bewertungsindex für den korrigierten Bewertungsindex
KdB_c(a), der eine Annäherungs/Trenn-Bedingung des Bezugsfahrzeugs
anzeigt, einen Schwellenwert KdB_ct einer Bremsbestimmungsgleichung überschreitet. Hier
sind der korrigierte Bewertungsindex dB_c(a) und die Bestimmungsgleichung
für die korrigierte Sollrelativgeschwindigkeit detailliert
beschrieben.
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Der
korrigierte Bewertungsindex KdB_c(a) ist ein Index, der auf der
Grundlage einer Zeitänderungsrate einer Scheinfläche
eines vorderen Objektes bestimmt wird, das auf eine Netzhaut eines
Fahrers des Bezugsfahrzeugs projiziert wird, wie es in der
JP 2008-074378 A (
US 7 395 144 ) offenbart
ist. Dieser Bewertungsindex wird unter Verwendung der folgenden
mathematischen Gleichung (2) bestimmt.
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In
dieser Gleichung (2) ist VrGy eine relative Fahrgeschwindigkeit
des Bezugsfahrzeugs zum vorausfahrenden Fahrzeug, ist D ein Abstand
zwischen den Fahrzeugen zum vorausfahrenden Fahrzeug, ist Vp eine Fahrgeschwindigkeit
des vorausfahrenden Fahrzeuges und ist a eine Konstante. Dieser
korrigierte Bewertungsindex KdB_c(a) ist ein Index, der den Zustand
bzw. die Bedingung des Abstandes Bezugsfahrzeugs in Bezug auf das
vorausfahrende Fahrzeug unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit
des vorausfahrenden Fahrzeugs anzeigt. Wie es aus der Gleichung
(2) ersichtlich ist, findet eine Erhöhung bei einer Erhöhung
der Relativgeschwindigkeit beim Annähern an das vorausfahrende
Fahrzeug statt und erhöht sich eine Rate dieser Erhöhung
bei jeder Relativgeschwindigkeit, wenn sich der Abstand zum vorausfahrenden
Fahrzeug verringert.
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In
diesem Ausführungsbeispiel wird statt des Abstandes D zwischen
den Fahrzeugen zum vorausfahrenden Fahrzeugen ein Abstand Ds zum
Eintritt in eine sich krümmende Straße verwendet,
die vor dem Bezugsfahrzeug vorliegt. Ferner wird statt der Geschwindigkeit
Vp des vorausfahrenden Fahrzeuges eine Sollgeschwindigkeit (Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit)
VrGy_offset des Bezugsfahrzeugs zum Zeitpunkt des Fahrens in der
sich krümmenden Straße verwendet. Außerdem
wird statt der Relativgeschwindigkeit VrGy des Bezugsfahrzeugs zum
vorausfahrenden Fahrzeug eine Geschwindigkeitsdifferenz VrGy zwischen
der Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit VrGy_offset und der momentanen
Geschwindigkeit Vs0 verwendet. Das heißt, dass entsprechend
dem Ausführungsbeispiel eine korrigierte Abstandsbedingung
KdB_c(a) unter Verwendung der folgende Gleichung (3) bestimmt wird.
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Der
Bewertungsindex der Gleichung (2) gibt gut einen Zeitpunkt an, bei
dem ein Fahrer des Bezugsfahrzeugs damit beginnt, das Bezugsfahrzeug
durch das automatische Bremsen unter der Bedingung, dass das vorausfahrende
Fahrzeug vor dem Bezugsfahrzeug ist, zu verlangsamen. Die Gleichung
(3) ersetzt den Abstand D zwischen den Fahrzeugen, die Geschwindigkeit
Vp des vorausfahrenden Fahrzeugs und die Relativgeschwindigkeit
VrGy des Bezugsfahrzeugs in Gleichung (2) mit dem Abstand Ds zum
Eintritt in die sich krümmende Straße, der Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit
VrGy_offset bzw. der Geschwindigkeitsdifferenz VrGy. Daher zeigt
die Gleichung (3) einen Zustand für einen Fahrer des Bezugsfahrzeugs
an, um mit der Verlangsamung des Bezugsfahrzeugs zu beginnen, so
dass die Geschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs beim Eintritt in die
sich krümmende Straße auf die Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit
VrGy_offset gesteuert wird.
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Die
Bestimmungsgleichung für die korrigierte Sollrelativgeschwindigkeit
wird durch das Korrigieren der folgenden Bestimmungsgleichung für
die Sollrelativgeschwindigkeit (4) bestimmt.
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Diese
Gleichung (4), die Sollrelativgeschwindigkeitsbestimmungsgleichung,
wird aus der folgenden Abstandsbedingung-Bewertungsindexrelationsgleichung
(5) und der folgenden Tangentengleichung (5), die durch das Differenzieren
der Gleichung (5) erzeugt wird, abgeleitet.
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In
den Gleichungen (4) bis (6) ist, wie es in 2 gezeigt
ist, im Abstand zwischen einem Bezugsfahrzeug SV und einer Straßengrenze
bzw. -begrenzung einer sich krümmenden Straße
CR, die sich an einer vorderen Erweiterung des Bezugsfahrzeugs SV
befindet, oder einer feste Anlage RF der Straße, die sich
nahe der Straßengrenze der sich krümmenden Straße
CR befindet. Dc ist ein Abstand zwischen einem Eintritt der sich
krümmenden Straße CV, d. h. einem Endpunkt des
geraden Teils der Fahrstraße, und der Straßengrenze oder
der festen Anlage RF der Straße. D0 ist D zum Zeitpunkt
des Startens der Verlangsamungssteuerung, VrGy_t ist ein Sollwert
der Relativgeschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs (Sollrelativgeschwindigkeit)
in Bezug auf den Eintrittspunkt der sich krümmenden Straße,
KdB ist ein Bewertungsindex, der einen Annäherungs/Trenn-Zustand
anzeigt, KdB 0 ist ein Anfangswert von KdB zum Zeitpunkt des Startens
der Verlangsamungssteuerung und KdB_t ist ein Sollwert des Annäherungs/Trenn-Zustand-Bewertungsindex
KdB.
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Die
Gleichung (5) definiert eine Beziehung zwischen dem Bewertungsindex
KdP, der die Bedingung der Annäherung und des Trennens
des Bezugsfahrzeugs an und von dem Eintritt in die sich krümmende
Straße, die vor dem Bezugsfahrzeug vorliegt, anzeigt, einem
Abstand (D–Dc) vom Bezugsfahrzeug zum Eintritt in die sich
krümmende Straße und der Sollrelativgeschwindigkeit
(Sollwert der Relativgeschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs in Bezug
auf den Eintrittspunkt in die sich krümmende Straße)
VrGy_t. Der Bewertungsindex KdB erhöht sich, wenn sich
die Sollrelativgeschwindigkeit VrGy_t erhöht. Für
die gleiche Sollrelativgeschwindigkeit VrGy_t erhöht sich
die Rate der Erhöhung des Annäherungs/Trenn-Bedingungs-Bewertungsindex
KdB, wenn sich der Abstand zum Eintritt in die sich krümmende
Straße (D–Dc) verringert, das heißt wenn
sich das Bezugsfahrzeug an den Eintritt in die sich krümmende
Straße annähert. Die Gleichung (4) zum Bestimmen
der Sollrelativgeschwindigkeit wird abgeleitet, indem KdB in die
Gleichung (5) mit KdB_t der Gleichung (6) eingesetzt wird und eine
Umordnung vorgenommen wird.
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Die
Bestimmungsgleichung für die korrigierte Sollrelativgeschwindigkeit
wird abgeleitet, indem die Sollrelativgeschwindigkeit im Abstand
D = Dc in negativer Richtung um einen Betrag der Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit
VrGy_offset in Bezug auf die Gleichung (4) versetzt wird und indem
bewirkt wird, dass sich die Sollrelativgeschwindigkeit für
ein Intervall von D = D0 bis D = Dc mit einer Geschwindigkeit ändert,
die bestimmt wird, indem die Sollrelativgeschwindigkeit VrGy_t,
die durch Gleichung (4) bestimmt wird, mit einer Rate p, die durch
die folgende Gleichung (7) bestimmt wird, multipliziert wird.
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Diese
Bestimmungsgleichung für die korrigierte Sollrelativgeschwindigkeit
entspricht der folgenden Gleichung (9), die in die folgende Gleichung
(8) umgewandelt wird, wobei dann der Term von VrGy0 auf die rechte
Seite verschoben wird.
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Die
Sollrelativgeschwindigkeit VrGy_t, die durch die Gleichung (4) bestimmt
wird, und die korrigierte Sollrelativgeschwindigkeit VrGy_t_after,
die durch die Gleichung (9) bestimmt wird, ändern sich,
wie es in 4C gezeigt ist. Wie es aus den Änderungscharakteristiken,
die in dieser grafischen Darstellung gezeigt sind, verstanden wird,
erlangt die korrigierte Sollrelativgeschwindigkeit VrGy_t_after
die Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit VrGy_offset beim Abstand Dc,
der sich beim Eintritt in die sich krümmende Straße
befindet. Gemäß Vorbeschreibung ist, da die Relativgeschwindigkeit
in Bezug auf den Eintrittspunkt der sich krümmenden Straße
definiert ist, diese Relativgeschwindigkeit entgegensetzt zur Geschwindigkeit
Vs0 des Bezugsfahrzeugs in der Polarität, jedoch gleich
der Geschwindigkeit Vs0 des Bezugsfahrzeugs im Absolutwert.
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Die
Fahrzeugsteuer-ECU 100 ist konfiguriert, um die Verlangsamungssteuerungsverarbeitung
auszuführen, wie es in 3 gezeigt
wird. Es wird hier angenommen, dass sich das Bezugsfahrzeug in die
sich krümmende Straße des Krümmungsradius
A bewegt. Diese Verlangsamungssteuerungsverarbeitung wird automatisch
in dem Fall ausgeführt, dass sich die Straße vor
dem Bezugsfahrzeug krümmt. Diese Information über
die sich krümmende Straße wird über die
Straße-Fahrzeug-Kommunikations-Vorrichtung 60 zugeführt.
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Bei
S1 erlangt die ECU-100 erlangt verschiedene Informationen über
die sich krümmende Straße. Die Informationen weisen
den Krümmungsradius R, den Straßenoberflächenreibungskoeffizienten μ,
die Koordinaten (Breite und Länge) des Eintritts und des
Austritts, die Breite, die Spuranzahl und die Breite von jeder Spur,
die sich alle auf die sich krümmende Straße beziehen,
auf. Die ECU 100 erlangt ebenfalls verschiedene Fahrzeuginformationen,
die die Geschwindigkeit Vs0 des Bezugsfahrzeugs und die momentane
Position des Bezugsfahrzeugs definiert durch die Koordinate (Breite
und Länge) aufweisen.
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Bei
S2 bestimmt die ECU 100 durch die Gleichung (10) den Abstand
Dc, der vom Eintrittspunkt der sich krümmenden Straße
vor dem Fahrzeug (Endpunkt des geraden Teils) vorliegt, zur äußeren
Straßengrenze der sich krümmenden Straße
oder der festen Anlage der Straße, die sich nahe einer
solchen äußeren Begrenzung befindet, wie es in 2 gezeigt
ist. L zeigt die Seiten- bzw. Querposition des Bezugsfahrzeugs in Bezug
auf die Verkehrsspurmarkierung an. Diese Seitenposition des Bezugsfahrzeugs
wird auf der Grundlage der Breite, der Anzahl der Fahrspuren und
der momentanen Fahrspur des Bezugsfahrzeugs bestimmt, wenn diese
Informationen in der Navigationsvorrichtung 90 zur Verfügung
stehen. Die Seitenposition des Bezugsfahrzeugs wird alternativ auf
der Grundlage der Seitenposition des vorausfahrenden Fahrzeugs und
der Seitenverschiebung von dem vorausfahrenden Fahrzeug bestimmt,
indem die Seitenposition des vorausfahrenden Fahrzeugs durch die
Radarvorrichtung 70 bestimmt wird, wenn es möglich
ist, die Verschiebung des Bezugsfahrzeugs in Seitenrichtung von
dem vorausfahrenden Fahrzeug durch die Radarvorrichtung 70 zu
bestimmen. Dc = [R2 – (R – L)2]½ (10)
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Bei
S3 bestimmt die ECU 100 den Gesamtabstand D zwischen dem
Bezugsfahrzeug und der äußeren Straßengrenze
der sich krümmenden Straße oder der festen Anlage
der Straße nahe der äußeren Straßengrenze.
Die ECU 100 bestimmt ferner durch die folgende Gleichung
(11) den Abstand Ds zwischen dem Bezugsfahrzeug und dem Eintrittspunkt
der sich krümmenden Straße durch das Subtrahieren
des Abstandes Dc, der in S2 bestimmt wurde, von dem Gesamtabstand
D. Ds = D – Dc (11)
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Bei
S4 bestimmt unter Bezugnahme auf die Kurvenstraßeninformation,
die in S1 erlangt wurde, die ECU eine Sollquerbeschleunigung G (Gy_t)
auf der Grundlage des Straßenoberflächenreibungskoeffizienten μ der
sich krümmenden Straße. Diese Soll-Seiten-G ist
zum Absichern einer Seitenkraft der Reifen vorgesehen, wenn ein
Lenkrad durch den Fahrer beim Befahren der sich krümmenden
Straße betätigt wird, und wird auf der Grundlage
des Coulomb'schen Reibungsgesetzes bestimmt.
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Bei
S5 bestimmt die ECU 100 eine Geschwindigkeit des Bezugsfahrzeugs
mit Gestatten zum Abbiegen bei der sich krümmenden Straße
mit der Soll-Seiten-G (Gy_t), die in S4 bestimmt wurde, durch die
folgende Gleichung (12) als die Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit VrGy_offset. VrGY_offset = –√R × Gy_t (12)
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Bei
S6 bestimmt die ECU 100 eine Geschwindigkeitsdifferenz
VrGy zwischen der Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit VrGy_offset, die
in S5 bestimmt wurde, und der momentanen Geschwindigkeit Vs0. Die
ECU 100 bestimmt ferner den momentanen Wert KdB_c(a)_p
des korrigierten Bewertungsindex KdB_c(a) des Annäherungs/Trenn-Bedingung,
durch das Einsetzen der Geschwindigkeitsdifferenz VrGy, der Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit
VrGy_offset, die in S5 bestimmt wurde, und das Kurveneintrittsankunftsabstands
Ds, der in S3 bestimmt wurde. Die Konstante a in der Gleichung (3)
kann auf 0,3 beispielsweise auf der Grundlage der experimentellen
Resultate vorbestimmt werden.
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Bei
S7 überprüft die ECU 100, ob es Zeit
zum Starten der Verlangsamungssteuerung im Bezugsfahrzeug ist, das
heißt, ob die in 4A gezeigte
Bedingung erfüllt ist. Genauer gesagt wird überprüft,
ob der momentane Wert KdB_c(a)_p des korrigierten Bewertungsindex,
der bei S6 bestimmt wurde, größer als ein Schwellwert
KdB_c_t ist, der durch die Bremsbestimmungsgleichung berechnet durch
die folgende Gleichung (13) und den Kurveneintrittsankunftsabstand
Ds, der bei S3 bestimmt wurde, bestimmt wird. Wenn das Überprüfungsergebnis
bei S7 JA oder NEIN ist, wird S8 ausgeführt bzw. werden
S1 bis S7 wiederholt. KdB_c_t = –23.76 × log10Ds + 76.96 (13)
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Diese
Bremsbestimmungsgleichung wird bestimmt, indem die folgende Annäherungsgleichung
(14) korrigiert wird, die eine Beziehung zwischen dem korrigierten
Bewertungsindex, der durch Gleichung (2) berechnet wurde, und dem
Abstand zwischen dem Bezugsfahrzeug und einem vorherigen Fahrzeug
vor dem Bezugsfahrzeug zum Zeitpunkt des Startens des Bremsvorgangs
definiert. Der korrigierte Bewertungsindex KdB_c(a) wird auf der
Grundlage eines experimentellen Ergebnisses bestimmt, bei dem ein
Testfahrer mit die Bremsen eines Fahrzeugs zum letztmöglichen
Zeitpunkt beginnt, um eine Kollision mit dem vorausfahrenden Fahrzeug
in einem Zustand zu vermeiden, in dem sich das Bezugsfahrzeug an
das vorausfahrende Fahrzeug annähert. Das heißt,
dass die Bremsbestimmungsgleichung (13) durch das Einsetzen von
D in die Gleichung (14) mit Ds abgeleitet wird. KdB_c_t = –23.76 × log10D + 76.96 (14)
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Diese
Gleichung (14) zeigt den Startpunkt des Verlangsamungsvorgangs durch
den Fahrer unter der Bedingung an, dass sich das Bezugsfahrzeug
an das vorausfahrende Fahrzeug annähert. Daher zeigt die Gleichung
(13) den Startpunkt des Verlangsamungsvorgangs durch den Fahrer
im Intervall (D–Dc) an, das heißt im Lauf der
Annäherung an den Eintritt der sich krümmenden
Straße.
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Bei
S8 bestimmt die ECU 100 einen Anfangswert kdB0 das Bewertungsindex,
indem in die folgende Gleichung (15) die Relativgeschwindigkeit
VrGy0(= –Vs0) zum Zeit- Punkt der JA-Bestimmung in S7 und
der Kurveneintrittsankunftsabstand Ds(= D – Dc), der in
S3 bestimmt wurde, eingesetzt werden. Diese Gleichung (15) wird
durch das Transformieren der Gleichung (5) abgeleitet.
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Bei
S9 bestimmt die ECU 100 die korrigierte Sollrelativgeschwindigkeit
VrGy_t_after unter Verwendung der Gleichung (9). Genauer gesagt
wird in gleicher Weise wie bei S3 der Kurveneintrittsankunftsabstand Ds(=
D – Dc) zum vorliegenden Zeitpunkt bestimmt. Die korrigierte
Sollrelativgeschwindigkeit VrGy_t_after wird bestimmt, in dem in
die Gleichung (9) der momentane Kurveneintrittsankunftsabstand Ds,
der Anfangswert KdB0 des Bewertungsindex, der in S8 bestimmt wurde,
der Kurveneintrittsankunftsabstand (D0–Dc), der beim Bestimmen
seines Anfangswertes KdB0 verwendet wird, und die Relativgeschwindigkeit
VrGy0 zum Zeitpunkt der JA-Bestimmung in S7 eingesetzt werden.
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Gemäß Vorbeschreibung
wird die Gleichung (9) durch das Korrigieren der Gleichung (4) abgeleitet. Die
Gleichung (4) wird aus den Gleichungen (5) und (6) bestimmt. Die
Gleichung (6) ist eine lineare Linie mit einer Neigung (Änderungsrate:
dKdB/dD) des Bewertungsindex zum Zeitpunkt der Bestimmung des Startens der
Verlangsamung, wie es in 4B gezeigt
ist. Daher ändert sich die korrigierte Sollrelativgeschwindigkeit VrGy_t_after,
die bei S9 bestimmt wurde, entsprechend der Änderungsrate
(Neigung) dKdB/dD zur Zeit des Zeitpunkts des Startens der Verlangsamung.
Die Gleichung (9) ist eine dreidimensionale Funktion des Kurveneintrittsankunftsabstandes
Ds(= D – Dc). Die korrigierte Sollrelativgeschwindigkeit
VrGy_t_after ändert sich, wie es durch die vorliegende 4C gezeigt
ist.
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Bei
S10 erlangt die ECU 100 die momentane Geschwindigkeit Vs0
des Bezugsfahrzeugs und bestimmt diese die momentane Relativgeschwindigkeit
VrGy_p aus der momentanen Geschwindigkeit Vs0. Die ECU 100 bestimmt
ferner die Sollrelativverlangsamung GDp, die im Bezugsfahrzeug erzeugt
werden soll, indem in die folgende Gleichung (16) die momentane
Relativgeschwindigkeit VrGy_p und die korrigierte Sollrelativgeschwindigkeit
VrGy_t, die in S9 bestimmt wurde, eingesetzt wird. In der Gleichung
(16) ist T einen Teiler zum Umwandeln einer Differenz zwischen der
momentanen Relativgeschwindigkeit VrGy_p und der Sollrelativgeschwindigkeit
VrGy_t in die Sollrelativverlangsamung GDp. T kann auf einen zufälligen
Wert gesetzt sein. GDp =
(VrGy_p – VrGy_t)/T (16)
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Bei
S11 gibt die ECU 100 die Soll-Relativverlangsamung GDp,
die bei S10 bestimmt wurde, zur VSC-ECU 10 aus. Die VSC-ECU 10 nimmt
die automatische Verlangsamungssteuerung durch das Antreiben einer
Bremsbetätigungseinrichtung (nicht gezeigt) vor, so dass
das Bezugsfahrzeug mit der Sollrelativverlangsamung GDp, die von
der ECU 100 eingegeben wurde, verlangsamt wird.
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Bei
S12 überprüft die ECU 100, ob es Zeit
zum Beenden der Verlangsamungssteuerung ist, das heißt ob
eine vorbestimmte Verlangsamungssteuerungsbeendigungsbedingung erfüllt
ist. Die Verlangsamungssteuerungsbeendigungsbedingung kann beispielsweise
einschließen, dass das Bezugsfahrzeug stoppt, dass der momentane
Wert KdB_c_p des korrigierten Bewertungsindex unter den Schwellwert
KdB_c_t fällt, der durch die Bremsbestimmungsgleichung
bestimmt wurde, oder dass die Geschwindigkeit Vs0 des Bezugsfahrzeugs unter
die Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit VrGy_offset fällt. Wenn
die Überprüfung bei S12 NEIN ergibt, werden S9
bis S12 wiederholt, bis die Verlangsamungssteuerungsbedingung erfüllt
ist.
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Im
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Zeitpunkt
des Startens der Verlangsamungssteuerung vor der sich krümmenden
Straße auf der Grundlage des momentanen Wertes KdB_c(a)_p des
korrigierten Bewertungsindex der Annäherungs/Trennungs-Bedingung
bestimmt, die die Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit VrGy_offset aufnimmt.
Genauer gesagt wird die Verlangsamungssteuerung zum Zeit- Punkt gestartet,
wenn der momentane Wert KdB_c(a)_p den Schwellwert KdB_c_t, der
durch die Bremsbestimmungsgleichung (13) bestimmt wurde, überschreitet.
Daher kann die Verlangsamungssteuerung automatisch zum Zeitpunkt
gestartet werden, der an die Empfindung des Fahrers beim Antreiben
des Bezugsfahrzeugs angepasst ist, um die sich krümmende
Straße mit der Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit VrGy_offset
zu passieren.
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Die
Verlangsamungssteuerung wird auf der Grundlage der korrigierten
Sollrelativgeschwindigkeit VrGy_t_after ausgeführt, die
unter Verwendung der Bestimmungsgleichung (9) für die korrigierte
Sollgeschwindigkeit bestimmt wurde. Die korrigierte Sollrelativgeschwindigkeit
VrGy_t_after, die durch die Gleichung (9) bestimmt wurde, ändert
sich gleichmäßig, wie es in 4C gezeigt
ist. Die Gleichung (9) basiert auf dem Bewertungsindex KdB und dieser
Bewertungsindex KdB wird als in angemessener Weise die momentane Empfindung
des Fahrers in Bezug auf die Gefahr in akademischen Kreisen darstellend
akzeptiert. Daher kann durch das Ausführen der Verlangsamungssteuerung
auf der Grundlage der korrigierten Sollgeschwindigkeit VrGy_t_after,
die durch die Gleichung (9) bestimmt wurde, das Bezugsfahrzeug gleichmäßig
verlangsamt werden, als ob der Fahrer tatsächlich eine
Verlangsamung zum Vermeiden von Gefahren vornimmt.
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Wie
es in 4C gezeigt ist wird die Fahrzeuggeschwindigkeit
beim Eintritt in die sich krümmende Straße, das
heißt im Abstand Dc von der äußeren Grenze
der sich krümmenden Straße die Kurvenzeit-Sollgeschwindigkeit
VrGy_offset. Daher tritt keine Geschwindigkeitsänderung
(kein Krümmungspunkt zwischen zwei Geschwindigkeitslinien
vor und nach dem Eintritt) beim Eintritt in die sich krümmende
Straße von der geraden Straße auf. Als ein Ergebnis
wird ein gleichmäßiges Fahren abgesichert.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel
begrenzt, sondern kann auf vielerlei Weisen abgewandelt oder geändert
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 2008/0059037 [0002]
- - JP 2008-062672 [0002]
- - JP 2008-074378 A [0027]
- - US 7395144 [0027]
