DE102010044676B4

DE102010044676B4 - Steuervorrichtung zum Verhindern des Abkommens eines Fahrzeugs von einer Fahrspur

Info

Publication number: DE102010044676B4
Application number: DE102010044676.9A
Authority: DE
Inventors: Koji Matsuno
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2021-06-24
Anticipated expiration: 2030-09-09
Also published as: DE102010044676A1; JP2011057038A; JP5452143B2

Abstract

Steuervorrichtung zum Verhindern des Abkommens des Fahrzeugs von einer Fahrspur, wobei die Steuervorrichtung folgendes aufweist:- eine Straßeninformations-Erfassungseinrichtung (3, 4) zum Erfassen zumindest von Information über ein am Straßenrand vorhandenes Hindernis und Spurlinieninformation;- eine erste Abweichungsbetrag-Berechnungseinrichtung (5b) zum Berechnen eines Abweichungsbetrags eines betreffenden Fahrzeugs (1) von einer Spurlinie als ersten Abweichungsbetrag (yL) auf der Basis der Spurlinieninformation;- eine zweite Abweichungsbetrag-Berechnungseinrichtung (5c), die dafür konfiguriert ist, einen Abweichungsbetrag des betreffenden Fahrzeugs in Bezug auf ein Hindernis als zweiten Abweichungsbetrag (yS) auf der Basis der Hindernisinformation zu berechnen;- eine Vorgabeeinrichtung (5g) für einen ersten Bremssteuerbetrag zum Vorgeben eines Bremssteuerbetrags zum Verhindern des Abweichens des betreffenden Fahrzeugs als ersten Bremssteuerbetrag (ABLO) in Abhängigkeit von dem ersten Abweichungsbetrag (yL);- eine Vorgabeeinrichtung (5h) für einen zweiten Bremssteuerbetrag zum Vorgeben eines Bremssteuerbetrags zum Verhindern des Abweichens des betreffenden Fahrzeugs in bezug auf das Hindernis als zweiten Bremssteuerbetrag (ABS0) in Abhängigkeit von dem zweiten Abweichungsbetrag (yS);- eine Vorgabeeinrichtung (5j) für einen ersten Lenksteuerbetrag zum Vorgeben eines Lenksteuerbetrags zum Verhindern des Abweichens des betreffenden Fahrzeugs (1) von der Spurlinie in Abhängigkeit von dem ersten Abweichungsbetrag als ersten Lenksteuerbetrag (ASLO) innerhalb eines kleineren Abweichungsbetragbereichs als einem Abweichungsbetragbereich, in dem der erste Bremssteuerbetrag (ABLO) vorgegeben ist;- eine Vorgabeeinrichtung (5k) für einen zweiten Lenksteuerbetrag zum Vorgeben eines Lenksteuerbetrags zum Verhindern des Abweichens des betreffenden Fahrzeugs (1) in Bezug auf das Hindernis in Abhängigkeit von dem zweiten Abweichungsbetrag als zweiten Lenksteuerbetrag (ASSO) innerhalb eines kleineren Abweichungsbetragbereichs als dem Abweichungsbetragbereich, in dem der zweite Bremssteuerbetrag (ABSO) vorgegeben ist;- eine Bremssteuereinrichtung (5i, 10) zum Berechnen eines Bremssteuerbetrags auf der Basis von zumindest dem ersten Bremssteuerbetrag (ABLO) und dem zweiten Bremssteuerbetrag (ABSO) und zum Ausführen einer Bremssteuerung; und- eine Lenksteuereinrichtung (51, 11) zum Berechnen eines Lenksteuerbetrags auf der Basis von zumindest dem ersten Lenksteuerbetrag (ASLO) und dem zweiten Lenksteuerbetrag (ASSO) und zum Ausführen einer Lenksteuerung.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung zum Verhindern des Abkommens eines Fahrzeugs von einer Fahrspur, die in der Lage ist, ein Verlassen der Fahrspur in Richtung auf ein am Straßenrand befindliches Hindernis sowie ein Verlassen der Fahrspur über eine Fahrspurmarkierungslinie hinweg durch Ausführen einer Lenksteuerung und einer Bremsteuerung zu verhindern.
In den letzten Jahren sind verschiedene Technologien von Steuervorrichtungen zum Verhindern des Abkommens eines Fahrzeugs von einer Fahrspur vorgeschlagen worden und in der Praxis zur Anwendung gekommen, um das Abkommen von einer Fahrbahn zu verhindern und dadurch die Sicherheit zu verbessern. Beispielsweise offenbart die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2009 - 35 214 A (die im folgenden als Patentdokument 1 bezeichnet wird) eine Technologie zum Steuern eines Lenkmoments auf der Basis eines Ziellenkmoments entsprechend einem Fahrzustand, zum Schätzen eines an einem Fahrzeug erzeugten zusätzlichen Giermoments als Folge einer Drehbewegung eines Lenkrads durch Steuern des Lenkmoments sowie zum Steuern einer Antriebs/Bremskraft, die an dem Fahrzeug ein Giermoment erzeugt, auf der Basis einer Abweichung zwischen dem Ziel-Giermoment und dem zusätzlichen Giermoment entsprechend dem Fahrzustand.
Gemäß der in dem Patentdokument 1 offenbarten Technologie kann ein Fahrer durch eine Lenksteuerung und eine Bremssteuerung Informationen über einen aktuellen Fahrzustand erhalten, und an dem Fahrzeug kann ein Giermoment in einem geeigneten Ausmaß erzeugt werden. Wenn jedoch der Fahrer absichtlich versucht, eine nach rechts oder links von der Mitte der Fahrbahn bzw. Fahrspur verlagerte Position beizubehalten (in einem Fall, in dem sowohl ein Lenkwinkel als auch sein Änderungsbetrag größer sind als vorgegebene Werte), wird das zusätzliche Giermoment Null, und die Bremssteuerung auf der Basis des Ziel-Giermoments wird möglicherweise wiederholt.
Wenn die Bremssteuerung wiederholt betätigt wird, kann es zu einem Überhitzen der Bremse oder zu einem frühzeitigen Verschleiß von Bremsbelägen kommen, und durch die Betätigungen einer hydraulischen Bremseinheit (Betätigungen eines Ventils, einer Hydraulikpumpe oder dergleichen) können Vibrationen oder Geräusche entstehen.
Wenn eine Bremssteuerung zum Verhindern eines Spurverlassens aktiviert wird, während eine Konstantgeschwindigkeits-Antriebssteuerung und eine Nachfolge-Antriebssteuerung aufgrund verschiedener Geschwindigkeitsregeleinrichtungen bzw. Cruise-Control-Einrichtungen in Betrieb sind, kann bei dem Fahrzeug eine unnötige Verzögerung hervorgerufen werden, und eine Fahrzeuggeschwindigkeitsregelung aufgrund der Cruise-Control-Einrichtung arbeitet möglicherweise nicht korrekt.
Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend beschriebenen Probleme erfolgt und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe einer Steuervorrichtung zum Verhindern des Abkommens eines Fahrzeugs von einer Fahrspur, die durch eine Bremsvorrichtung verursachte Vibrationen und Geräusche unterdrücken kann, ohne daß eine übermäßige Belastung auf die Bremse aufgebracht wird, die einen Fahrer durch eine Lenksteuerung und eine Bremssteuerung in angemessener Weise über einen aktuellen Fahrzustand informieren kann und gleichzeitig ein Abkommen des Fahrzeugs von der Fahrspur in angemessener Weise verhindern kann, ohne Betätigungen durch den Fahrer oder Geschwindigkeitsregeleinrichtungen bzw. Cruise-Control-Einrichtungen störend zu beeinflussen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Steuervorrichtung zum Verhindern des Abkommens eines Fahrzeugs von einer Fahrspur, wie sie im Anspruch 1 angegeben ist.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Steuervorrichtung zum Verhindern des Abkommens eines Fahrzeugs von einer Fahrspur, die folgendes aufweist:

- eine Straßeninformations-Erfassungseinrichtung zum Erfassen zumindest von Information über ein am Straßenrand vorhandenes Hindernis und Spurlinieninformation;
- eine erste Abweichungsbetrag-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Abweichungsbetrags eines betreffenden Fahrzeugs von einer Spurlinie als ersten Abweichungsbetrag auf der Basis der Spurlinieninformation;
- eine zweite Abweichungsbetrag-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Abweichungsbetrags des betreffenden Fahrzeugs in bezug auf ein Hindernis als zweiten Abweichungsbetrag auf der Basis der Hindernisinformation;
-eine Vorgabeeinrichtung für einen ersten Bremssteuerbetrag zum Vorgeben eines Bremssteuerbetrags zum Verhindern des Abweichens des betreffenden Fahrzeugs als ersten Bremssteuerbetrag in Abhängigkeit von dem ersten Abweichungsbetrag;
- eine Vorgabeeinrichtung für einen zweiten Bremssteuerbetrag zum Vorgeben eines Bremssteuerbetrags zum Verhindern des Abweichens des betreffenden Fahrzeugs in Bezug auf das Hindernis als zweiten Bremssteuerbetrag in Abhängigkeit von dem zweiten Abweichungsbetrag;
- eine Vorgabeeinrichtung für einen ersten Lenksteuerbetrag zum Vorgeben eines Lenksteuerbetrags zum Verhindern des Abweichens des betreffenden Fahrzeugs von der Spurlinie in Abhängigkeit von dem ersten Abweichungsbetrag als ersten Lenksteuerbetrag innerhalb eines kleineren Abweichungsbetragbereichs als einem Abweichungsbetragbereich, in dem der erste Bremssteuerbetrag vorgegeben ist;
- eine Vorgabeeinrichtung für einen zweiten Lenksteuerbetrag zum Vorgeben eines Lenksteuerbetrags zum Verhindern des Abweichens des betreffenden Fahrzeugs in Bezug auf das Hindernis in Abhängigkeit von dem zweiten Abweichungsbetrag als zweiten Lenksteuerbetrag innerhalb eines kleineren Abweichungsbetragbereichs als dem Abweichungsbetragbereich, in dem der zweite Bremssteuerbetrag vorgegeben ist;
- eine Bremssteuereinrichtung zum Berechnen eines Bremssteuerbetrags auf der Basis zumindest des ersten Bremssteuerbetrags und des zweiten Bremssteuerbetrags und zum Ausführen einer Bremssteuerung; und
- eine Lenksteuereinrichtung zum Berechnen eines Lenksteuerbetrags auf der Basis zumindest des ersten Lenksteuerbetrags und des zweiten Lenksteuerbetrags und zum Ausführen einer Lenksteuerung.

Die Steuervorrichtung zum Verhindern des Abkommens eines Fahrzeugs von einer Fahrspur gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, von einer Bremsvorrichtung verursachte Vibrationen und Geräusche zu unterdrücken, ohne daß eine übermäßige Last auf die Bremse aufgebracht wird, und ist ferner in der Lage, einen Fahrer durch eine Lenksteuerung und eine Bremssteuerung in angemessener Weise über einen aktuellen Fahrzustand zu informieren und zugleich ein Spurverlassen des Fahrzeugs in angemessener Weise zu verhindern, ohne daß Betätigungen durch den Fahrer oder Geschwindigkeitsregelungen beeinträchtigt werden.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

1 ein schematisches Blockdiagramm einer in einem Fahrzeug angebrachten Steuervorrichtung zum Verhindern eines Spurverlassens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein Funktionsblockdiagramm einer Steuereinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Steuerprogramms zum Verhindern eines Spurverlassens gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer positionsmäßigen Relation eines betreffenden Fahrzeugs in bezug auf eine Fahrspurlinie oder ein am Straßenrand befindliches Hindernis sowie eines Abweichungsbetrags in bezug auf die Fahrspurlinie und das am Straßenrand befindliche Hindernis;
5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels einer Relation eines Pumpenaustrittsdrucks einer hydraulischen Bremseinheit (die im folgenden auch kurz als H/U bezeichnet wird) in Bezug auf die verstrichene Zeit nach dem Einschalten eines Pumprelais gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Bremssteuer-Korrekturkoeffizienten, der in Bezug auf eine Bremslast vorzugeben ist, gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7A und 7B schematische Darstellungen zur Erläuterung eines ersten Bremssteuerbetrags und eines zweiten Bremssteuerbetrags gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8A und 8B schematische Darstellungen zur Erläuterung eines ersten Lenksteuerbetrags und eines zweiten Lenksteuerbetrags gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich erläutert.
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Fahrzeug (betreffendes Fahrzeug), wie zum Beispiel ein Kraftfahrzeug, wobei das Fahrzeug 1 mit einer Steuer-vorrichtung 2 zum Verhindern eines Spurverlassens ausgestattet ist. Die Steuervorrichtung 2 zum Verhindern eines Spurverlassens ist in erster Linie gebildet aus einer Stereokamera 3, einer Bilderkennungsvorrichtung 4, einer Steuereinheit 5 usw.
Das Fahrzeug 1 weist folgendes auf:

einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6, der zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit V0 sowie zum Abgeben der Fahrzeuggeschwindigkeit V0 an die Steuereinheit 5 konfiguriert ist; eine Bremssteuervorrichtung 10, die als Bremssteuereinrichtung zum Ausführen eines Steuervorgangs zum Verhindern eines Spurverlassens mittels einer Lenksteuervorrichtung 11 unter Verwendung eines Steuersignals (eines Bremssteuerbetrages AB) von der Steuereinheit 5 zusätzlich zu Bremssteuerungen verwendet, wie zum Beispiel eine normale Bremssteuerung, eine Antiblockier-Bremssteuerung und eine Antischlupf-Steuerung; sowie eine Lenksteuervorrichtung 11, die als Lenksteuereinrichtung zum Ausführen eines Steuervorgangs zum Verhindern eines Spurverlassens mittels der Bremssteuervorrichtung 10 unter Verwendung eines Steuersignals (eines Lenksteuerbetrags AS) von der Steuereinheit 5 zusätzlich zu einer normalen Servolenksteuerung verwendet.

Die Stereokamera 3 beinhaltet, als stereooptisches System, ein Paar aus einer rechten und einer linken CCD-Kamera, die eine Festkörper-Abbildungseinrichtung, wie zum Beispiel eine ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD), verwenden. Die rechte und die linke CCD-Kamera sind im vorderen Bereich einer Decke eines Fahrgastraums mit einer vorbestimmten Beabstandung voneinander angebracht. Die CCD-Kameras nehmen Stereobilder von externen Gegenständen von verschiedenen Betrachtungspunkten auf und geben Bilddaten in die Bilderkennungsvorrichtung 4 ein.
Die Bilder von der Stereokamera 3 werden in der Bilderkennungsvorrichtung 4 zum Beispiel folgendermaßen verarbeitet. Als erstes wird unter Verwendung eines Paares von Stereobildern einer Umgebung in der Fahrtrichtung des betreffenden Fahrzeugs, die von den CCD-Kameras der Stereokamera 3 aufgenommen werden, Distanzinformation auf der Basis eines Verschiebungsbetrages von entsprechenden Positionen gebildet und es wird ein Distanzbild unter Darstellung einer dreidimensionalen Distanzverteilung erzeugt.
Auf der Basis der Daten werden Spurliniendaten, Hindernisdaten für ein am Straßenrand befindliches Hindernis (Daten von dreidimensionalen Hindernissen, wie zum Beispiel Leitplanken entlang der Straße, eine Seitenfläche eines Randsteins oder dergleichen, ein feststehendes Hindernis, wie zum Beispiel ein Strommast, ein Fahrzeug mit vier Rädern, ein Fahrzeug mit zwei Rädern, ein Fußgänger und dergleichen) durch einen herkömmlichen Gruppierungsvorgang oder einen Vergleich mit zuvor gespeicherten, dreidimensionalen Straßenformgebungsdaten, Seitenwanddaten, Festkörperdaten und dergleichen ermittelt. Den Spurliniendaten und den Hindernisdaten für ein am Straßenrand befindliches Hindernis, die in der vorstehend beschriebenen Weise ermittelt werden, werden in Abhängigkeit von den jeweiligen Datentypen unterschiedliche Nummern zugeordnet.
Die Bilderkennungsvorrichtung 4 speichert Positionen der Spurlinie und des am Straßenrand befindlichen Hindernisses in vorbestimmten zweidimensionalen Koordinaten mit einem Zentrum, das eine vorbestimmte Kameraposition in dem betreffenden Fahrzeug 1 darstellt und gibt die gespeicherten Daten an die Steuereinheit 5 ab.
Wie in 4 gezeigt ist, berechnet die Bilderkennungsvorrichtung 4 einen Kreuzungswinkel α, bei dem es sich um einen Winkel handelt, unter dem sich die aktuelle Fahrtrichtung des betreffenden Fahrzeugs 1 (die Geradeauslaufrichtung mit der Kameraposition als Zentrum) und die Spurlinie schneiden. Weiterhin berechnet die Bilderkennungsvorrichtung 4 eine aktuelle Distanz yL0 von dem Zentrum des betreffenden Fahrzeugs 1 zu der Spurlinie (eine Distanz in einer zu der Spurlinie rechtwinkligen Richtung) und eine aktuelle Distanz ys0 von dem Zentrum des betreffenden Fahrzeugs 1 bis zu einem Hindernis (eine Distanz in einer Richtung parallel zu der zu der Spurlinie rechtwinkligen Richtung) und gibt die berechneten Distanzen an die Steuereinheit 5 ab. Wie vorstehend beschrieben, sind die Stereokamera 3 und die Bilderkennungsvorrichtung 4 als Straßeninformations-Erfassungseinrichtung vorgesehen.
In die Steuereinheit 5 werden die Koordinatenpositionsinformation der Spurlinie und des am Straßenrand befindlichen Hindernisses, der Kreuzungswinkel α, die aktuelle Distanz yL0 vom Zentrum des betreffenden Fahrzeugs 1 zu der Spurlinie sowie die aktuelle Distanz ys0 vom Zentrum des betreffenden Fahrzeugs 1 zu dem Hindernis von der Bilderkennungsvorrichtung 4 eingegeben.
Ferner wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V0 von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 eingegeben, ein Pumpenaustrittsdruck PB einer hydraulischen Bremseinheit (nicht gezeigt) wird von der Bremssteuervorrichtung 10 eingegeben und der Betriebszustand einer Geschwindigkeitsregeleinheit sog. Cruise-Control-Einheit (nicht gezeigt) wird von der Geschwindigkeitsregeleinheit eingegeben.
In Abhängigkeit von einem im folgenden noch zu beschreibenden Steuerprogramm zum Verhindern eines Spurverlassens berechnet die Steuereinheit 5 einen Abweichungsbetrag des betreffenden Fahrzeugs 1 von der Spurlinie nach einer vorbestimmten Zeit als ersten Abweichungsbetrag yL auf der Basis der Spurlinienpositionsinformation und berechnet einen Abweichungsbetrag des betreffenden Fahrzeugs 1 in Bezug auf das Hindernis nach einer vorbestimmten Zeit als zweiten Abweichungsbetrag yS auf der Basis der Hindernispositionsinformation.
Ferner gibt die Steuereinheit 5 einen Bremssteuerbetrag zum Verhindern des Abweichens des betreffenden Fahrzeugs 1 von der Spurlinie als ersten Bremssteuerbetrag ABLO auf der Basis des ersten Abweichungsbetrags yL, einen Bremssteuerbetrag zum Verhindern des Abweichens des betreffenden Fahrzeugs 1 in Bezug auf das Hindernis als zweiten Bremssteuerbetrag ABSO auf der Basis des zweiten Abweichungsbetrags yS, einen Lenksteuerbetrag zum Verhindern des Abweichens der betreffenden Fahrzeugs 1 von der Spurlinie als ersten Lenksteuerbetrag ASLO auf der Basis des ersten Abweichungsbetrags yL innerhalb eines Abweichungsbetragbereichs vor, der kleiner ist als ein Abweichungsbetragbereich, in dem der erste Bremssteuerbetrag ABLO vorgegeben ist; sie gibt ferner einen Lenksteuerbetrag zum Verhindern des Abweichens des betreffenden Fahrzeugs 1 in Bezug auf das Hindernis als zweiten Lenksteuerbetrag ASSO auf der Basis des zweiten Abweichungsbetrags yS innerhalb eines Abweichungsbetragbereichs vor, der kleiner ist als ein Abweichungsbetragbereich, in dem der zweite Bremssteuerbetrag ABSO vorgegeben ist.
Wenn eine Geschwindigkeitsregelung nicht aktiviert ist, berechnet die Steuereinheit 5 einen Bremssteuerbetrag AB durch Korrigieren einer Summe des ersten Bremssteuerbetrags ABLO und des zweiten Bremssteuerbetrags ABSO auf einen geringeren Wert in dem Ausmaß, in dem die auf die Bremse wirkende Last höher wird, und gibt den berechneten Wert an die Bremssteuervorrichtung 10 ab, um dadurch eine dem Bremssteuerbetrag AB entsprechende Bremskraft an einem Rad auf einer der Abweichungsseite gegenüberliegenden Seite zu erzeugen.
Weiterhin berechnet die Steuereinheit 5 einen Lenksteuerbetrag AS durch Addieren eines Fehlbetrags des Bremssteuerbetrags zum Erreichen der Summe aus dem ersten Bremssteuerbetrag ABLO und dem zweiten Bremssteuerbetrag ABSO zu einer Summe aus dem ersten Lenksteuerbetrag ASLO und dem zweiten Lenksteuerbetrag ASSO, und gibt den berechneten Lenksteuerbetrag AS an die Lenksteuervorrichtung 11 ab, um eine zusätzliche Lenkkraft oder einen Lenkwinkel entsprechend dem Lenksteuerbetrag AS zu erzeugen.
Wie in 2 gezeigt ist, beinhaltet die Steuereinheit 5 somit in erster Linie eine Vorhersagedistanz-Berechnungseinheit 5a, eine Berechnungseinheit 5b zum Berechnen des Abweichungsbetrags von der Spurlinie, eine Berechnungseinheit 5c zum Berechnen des Abweichungsbetrags in bezug auf ein Hindernis, eine Berechnungseinheit 5d zum Berechnen eines tatsächlichen Bremssteuerbetrags, eine Bremslast-Berechnungseinheit 5e, eine Vorgabeeinheit 5f für einen Bremssteuer-Korrekturkoeffizienten, eine Vorgabeeinheit 5g für einen ersten Bremssteuerbetrag, eine Vorgabeeinheit 5h für einen zweiten Bremssteuerbetrag, eine Bremssteuerbetrag-Berechnungseinheit 5i, eine Vorgabeeinheit 5j für einen ersten Lenksteuerbetrag, eine Vorgabeeinheit 5k für einen zweiten Lenksteuerbetrag sowie eine Lenksteuerbetrag-Berechnungseinheit 51.
In die Vorhersagedistanz-Berechnungseinheit 5a wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit V0 von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 eingegeben, und die Vorhersagedistanz-Berechnungseinheit 5a berechnet eine Vorhersagedistanz Lx beispielsweise unter Verwendung der im folgenden genannten Gleichung (1), und gibt die Vorhersagedistanz Lx an die Berechnungseinheit 5b für den Abweichungsbetrag von der Spurlinie sowie die Berechnungseinheit 5c für den Abweichungsbetrag in Bezug auf ein Hindernis ab. $Lx=V0 \cdot t$
Dabei bezeichnet t eine vorbestimmte vorhergesagte Zeit. Somit handelt es sich bei der Vorhersagedistanz um eine Distanz bis zu einer Stelle, an der sich das betreffende Fahrzeug 1 nach einer vorhergesagten Zeit t der Annahme nach befindet. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Vorhersagedistanz Lx nicht auf die unter Verwendung der vorstehend genannten Gleichung (1) berechnete Distanz beschränkt ist.
In die Berechnungseinheit 5b für den Abweichungsbetrag von der Spurlinie werden die Spurlinieninformation und der Kreuzungswinkel α sowie die aktuelle Distanz yL0 von dem Zentrum des betreffenden Fahrzeugs 1 bis zu der Spurlinie von der Bilderkennungsvorrichtung 4 eingegeben, und eine Vorhersagedistanz Lx wird von der Vorhersagedistanz-Berechnungseinheit 5a eingegeben.
Wie in 4 gezeigt ist, wird dann unter Verwendung der nachfolgend genannten Gleichung (2) der Abweichungsbetrag (erster Abweichungsbetrag) yL des betreffenden Fahrzeugs 1 von der Spurlinie innerhalb der Vorhersagedistanz Lx berechnet und an die Vorgabeeinheit 5g für den ersten Bremssteuerbetrag sowie die Vorgabeeinheit 5j für den ersten Lenksteuerbetrag abgegeben. $y L = Lx \cdot sin (α) - yL 0$
Wie vorstehend beschrieben, ist die Berechnungseinheit 5b für den Abweichungsbetrag von der Spurlinie als erste Abweichungsbetrag-Berechnungseinrichtung vorgesehen.
Der Berechnungseinheit 5c für den Abweichungsbetrag in Bezug auf ein Hindernis werden die Koordinatenpositionsinformation des am Fahrbahnrand befindlichen Hindernisses, der Kreuzungswinkel α und die aktuelle Distanz ys0 vom Zentrum des betreffenden Fahrzeugs 1 bis zu dem Hindernis von der Bilderkennungsvorrichtung 4 eingegeben und die Vorhersagedistanz Lx wird von der Vorhersagedistanz-Berechnungseinheit 5a eingegeben.
Wie in 4 gezeigt ist, werden unter Verwendung der im folgenden genannten Gleichung (3) von der Berechnungseinheit 5b für den Abweichungsbetrag von der Spurlinie dann der Abweichungsbetrag (der zweite Abweichungsbetrag) yS des betreffenden Fahrzeugs 1 in Bezug auf das Hindernis innerhalb der Vorhersagedistanz Lx berechnet und der Abweichungsbetrag yS an die Vorgabeeinheit 5h für den zweiten Bremssteuerbetrag sowie die Vorgabeeinheit 5k für den zweiten Lenksteuerbetrag abgegeben. $yS = Lx \cdot sin (α) - ys 0$
Wie vorstehend beschrieben, ist die Berechnungseinheit 5c für den Abweichungsbetrag in Bezug auf ein Hindernis als zweite Abweichungsbetrag-Berechnungseinrichtung vorgesehen.
In die Berechnungseinheit 5d für den tatsächlichen Bremssteuerbetrag wird der Pumpenaustrittsdruck PB der hydraulischen Bremseinheit von der Bremssteuervorrichtung 10 eingegeben. Unter Verwendung der im folgenden genannten Gleichung (4) berechnet die Berechnungseinheit 5d für den tatsächlichen Bremssteuerbetrag anschließend einen tatsächlichen Bremssteuerbetrag ABa und gibt den tatsächlichen Bremssteuerbetrag ABa an die Bremslast-Berechnungseinheit 5e und die Lenksteuerbetrag-Berechnungseinheit 51 ab. $ABa=CB \cdot PB$
Dabei bezeichnet CB eine Konstante, die auf der Basis einer Bremscharakteristik (einem Durchmesser eines Radzylinders usw.) definiert ist. Der Pumpenaustrittsdruck PB der hydraulischen Bremseinheit wird zum Beispiel gemäß der Kennliniendarstellung der 5 in Abhängigkeit von der verstrichenen Zeit nach dem Einschalten eines Pumpenrelais der hydraulischen Bremseinheit und einer Eingabe von der Bremssteuervorrichtung 10 exakt ermittelt.
Der tatsächliche Bremssteuerbetrag ABa wird von der Berechnungseinheit 5d für den tatsächlichen Bremssteuerbetrag in die Bremslast-Berechnungseinheit 5e eingegeben. Unter Verwendung beispielsweise der im folgenden genannten Gleichung (5) berechnet die Bremslast-Berechnungseinheit 5e dann eine auf die Bremse aufzubringende Last LB(k) und gibt die Last LB(k) an die Vorgabeeinheit 5f für den Bremssteuer-Korrekturkoeffizienten ab. $LB (k) = max (LB (k - 1) + ABa (k) - CL,0)$
Dabei stellen die Suffixe (k) und (k-1) Abtastzähler dar, wobei (k) einen aktuellen Wert darstellt und (k-1) einen vorherigen Wert darstellt. Darüber hinaus handelt es sich bei CL um einen vorbestimmten Bremskühleffekt. Bei Verwendung der Gleichung (5) wird die auf die Bremse ausgeübte Last LB(k) gleich oder größer als Null.
Die auf die Bremse wirkende Last LB(k) wird von der Bremslast-Berechnungseinheit 5e in die Vorgabeeinheit 5f für den Bremssteuer-Korrekturkoeffizienten eingegeben. Anschließend gibt die Vorgabeeinheit 5f für den Bremssteuer-Korrektureffizienten einen Bremssteuer-Korrektureffizienten KB unter Bezugnahme auf ein Kennfeld der Bremslast LB und des Bremssteuer-Korrekturkoeffizienten KB gemäß der Darstellung in 6 vor und gibt den Bremssteuer-Korrekturkoeffizienten KB an die Bremssteuerbetrag-Berechnungseinheit 5i ab.
Wie in 6 gezeigt, wird hierbei der Bremssteuer-Korrekturkoeffizient KB in einem Bereich von Null bis Eins vorgegeben, wobei der Wert mit zunehmender Bremslast LB kleiner wird. In dem Kennfeld der 6 weist der Bremssteuer-Korrekturkoeffizient KB keinen Kennwert auf, der mit Null vorgegeben ist, jedoch kann der Kennwert KB mit einem Wert von bis zu Null vorgegeben werden.
In die Vorgabeeinheit 5g für den ersten Bremssteuerbetrag wird der Kreuzungswinkel α von der Bilderkennungsvorrichtung 4 eingegeben, und der Abweichungsbetrag yL von der Spurlinie wird von der Berechnungseinheit 5b für den Abweichungsbetrag von der Spurlinie eingegeben. Anschließend gibt die Vorgabeeinheit 5g für den ersten Bremssteuerbetrag den ersten Bremssteuerbetrag ABLO unter Bezugnahme auf ein Kennfeld des Abweichungsbetrags yL von der Spurlinie, den Kreuzungswinkel α und den Bremssteuerbetrag ABL0 vor, wobei das Kennfeld vorab experimentell und durch Berechnung vorgegeben wird, wie dies in 7A gezeigt ist.
Anschließend gibt die Vorgabeeinheit 5g für den ersten Bremssteuerbetrag den ersten Bremssteuerbetrag ABLO an die Bremssteuerbetrag-Berechnungseinheit 5i und die Lenksteuerbetrag-Berechnungseinheit 51 ab. Es ist darauf hinzuweisen, daß es sich bei der Basisposition in 7A um eine vorbestimmte Position handelt, beispielsweise um eine Position, die von der Spurlinie in Richtung zum Zentrum der Straße mit einer bestimmten Distanz abgelegen ist oder um einen inneren (straßenmittenseitigen) Endbereich der Spurlinie. Ferner ist der erste Bremssteuerbetrag ABLO nicht darauf beschränkt, daß er auf der Basis des Kennfelds der 7A vorgegeben wird, sondern er kann auch unter Verwendung einer vorbestimmten Berechnungsformel oder dergleichen berechnet werden.
Wie in 7A gezeigt, ist der erste Bremssteuerbetrag ABLO derart vorgegeben, daß sein Wert mit zunehmenden Kreuzungswinkel α größer wird, d.h. wenn sich die Fahrtrichtung einer zu der Spurlinie orthogonalen Richtung nähert und die Feststellung getroffen wird, daß die Dringlichkeit hoch ist. Ferner ist der erste Bremssteuerbetrag ABLO derart vorgegeben, daß sein Wert zunimmt, wenn der Abweichungsbetrag yL von der Spurlinie größer wird.
Die gestrichelte Linie in 7A veranschaulicht in exemplarischer Weise einen (noch zu beschreibenden) ersten Lenksteuerbetrag ASLO in einem Fall, in dem der Kreuzungswinkel α klein ist, zum Vergleich mit dem ersten Bremssteuerbetrag ABLO. Der erste Lenksteuerbetrag ASLO hat eine Charakteristik, die innerhalb eines kleineren Bereichs des Abweichungsbetrags yL als einem Bereich des Abweichungsbetrags yL vorgegeben ist, in dem der erste Bremssteuerbetrag ABLO vorgegeben ist.
Unter Fokussierung nur auf den ersten Lenksteuerbetrag ASLO und den ersten Bremssteuerbetrag ABLO sei nun angenommen, daß der Abweichungsbetrag yL des betreffenden Fahrzeugs 1 von der Spurlinie gering, hoch und dann gering wird. Wenn der Abweichungsbetrag yL von der Spurlinie gering ist, wird als erstes der erste Lenksteuerbetrag ASLO vorgegeben, und es wird eine Lenksteuerung ausgeführt.
Wenn dann der Abweichungsbetrag yL von der Spurlinie hoch wird, so werden der erste Lenksteuerbetrag ASLO und der erste Bremssteuerbetrag ABLO vorgegeben, und es werden eine Lenksteuerung und eine Bremssteuerung ausgeführt.
Wenn dann der Abweichungsbetrag yL von der Spurlinie wieder gering wird, dann wird der erste Lenksteuerbetrag ASLO vorgegeben, und es wird eine Lenksteuerung ausgeführt. Wie vorstehend beschrieben, ist die Vorgabeeinheit 5g für den ersten Bremssteuerbetrag als erste Bremssteuerbetrag-Vorgabeeinrichtung vorgesehen.
Der Abweichungsbetrag yS in Bezug auf ein Hindernis wird von der Berechnungseinheit 5c für den Abweichungsbetrag in bezug auf ein Hindernis in die Vorgabeeinheit 5h für den zweiten Bremssteuerbetrag eingegeben. Die Vorgabeeinheit 5h für den zweiten Bremssteuerbetrag gibt dann den zweiten Bremssteuerbetrag ABS0 unter Bezugnahme auf ein Kennfeld des Abweichungsbetrags yS in Bezug auf das Hindernis und den zweiten Bremssteuerbetrag ABSO vor, wobei das Kennfeld vorab auf der Basis von Experimenten und einer Berechnung vorgegeben wird, wie dies in 7B gezeigt ist.
Danach gibt die Vorgabeeinheit 5h für den zweiten Bremssteuerbetrag den zweiten Bremssteuerbetrag ABSO an die Bremssteuerbetrag-Berechnungseinheit 5i und die Lenksteuerbetrag-Berechnungseinheit 51 ab. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Basisposition in 7B eine vorbestimmte Position ist, beispielsweise eine Position, die von einem Ende des Hindernisses in Richtung auf das Zentrum der Straße mit einer bestimmten Distanz entfernt ist. Ferner ist der zweite Bremssteuerbetrag ABSO nicht darauf beschränkt, auf der Basis des Kennfeldes der 7B vorgegeben zu werden, sondern er kann auch unter Verwendung einer vorbestimmten Berechnungsformel oder dergleichen berechnet werden.
Wie in 7B gezeigt, ist der zweite Bremssteuerbetrag ABSO als Wert vorgegeben, der mit zunehmendem Abweichungsbetrag yS in Bezug auf das Hindernis größer wird.
Die gestrichelte Linie in 7B veranschaulicht in exemplarischer Weise einen (noch zu beschreibenden) zweiten Lenksteuerbetrag ASS0 zum Vergleich mit dem zweiten Bremssteuerbetrag ABS0. Der zweite Lenksteuerbetrag ASS0 besitzt eine Charakteristik, die innerhalb eines kleineren Bereichs des Abweichungsbetrags yS als dem Bereich des Abweichungsbetrags yS vorzugeben ist, in dem der zweite Bremssteuerbetrag ABS0 vorgegeben ist.
Unter Fokussierung nur auf den zweiten Lenksteuerbetrag ASSO und den zweiten Bremssteuerbetrag ABS0 sei nun angenommen, daß der Abweichungsbetrag yS des betreffenden Fahrzeugs 1 in bezug auf das Hindernis gering, hoch und dann wieder gering wird. Wenn der Abweichungsbetrag yS in bezug auf das Hindernis gering ist, wird der zweite Lenksteuerbetrag ASS0 vorgegeben, und es wird ein Lenksteuervorgang ausgeführt.
Wenn dann der Abweichungsbetrag yS in Bezug auf das Hindernis hoch wird, werden der zweite Lenksteuerbetrag ASS0 und der zweite Bremssteuerbetrag ABS0 vorgegeben, und es werden eine Lenksteuerung und eine Bremssteuerung ausgeführt.
Wenn anschließend der Abweichungsbetrag yS in bezug auf das Hindernis wieder gering wird, dann wird der zweite Lenksteuerbetrag ASS0 vorgegeben, und es wird eine Lenksteuerung ausgeführt. Wie vorstehend beschrieben, ist die Vorgabeeinheit 5h für den zweiten Bremssteuerbetrag als zweite Bremssteuerbetrag-Vorgabeeinrichtung vorgesehen.
In die Bremssteuerbetrag-Berechnungseinheit 5i wird der Bremssteuer-Korrekturkoeffizient KB von der Vorgabeeinheit 5f für den Bremssteuer-Korrekturkoeffizienten eingegeben, der erste Bremssteuerbetrag ABL0 wird von der Vorgabeeinheit 5g für den ersten Bremssteuerbetrag eingegeben, und der zweite Bremssteuerbetrag ABS0 wird von der Vorgabeeinheit 5h für den zweiten Bremssteuerbetrag eingegeben.
Unter Verwendung der im folgenden genannten Gleichung (6) berechnet die Bremssteuerbetrag-Berechnungseinheit 5i dann den Bremssteuerbetrag AB und gibt den Bremssteuerbetrag AB an die Bremssteuervorrichtung 10 ab, so daß eine dem Bremssteuerbetrag AB entsprechende Bremskraft auf der der Abweichungsseite gegenüberliegenden Seite erzeugt wird (an dem vorderen und dem hinteren Rad auf der gegenüberliegenden Seite oder an einem von dem vorderen und dem hinteren Rad auf der gegenüberliegenden Seite). Mit anderen Worten, es ist die Bremssteuerbetrag-Berechnungseinheit 5i zusammen mit der Bremssteuervorrichtung 10 als Bremssteuereinrichtung vorgesehen. $AB = (ABL 0 + ABS 0) \cdot KB$
Insbesondere wird der Bremssteuerbetrag AB durch Korrektur einer Summe aus dem ersten Bremssteuerbetrag ABLO0 und dem zweiten Bremssteuerbetrag ABS0 auf einen geringeren Wert abgegeben, und zwar unter Verwendung des Bremssteuer-Korrekturkoeffizienten KB, der mit zunehmender Last auf die Bremse geringer wird.
In die Vorgabeeinheit 5j für den ersten Lenksteuerbetrag wird der Kreuzungswinkel α von der Bildkorrekturvorrichtung 4 eingegeben, und der Abweichungsbetrag yL von der Spurlinie wird von der Berechnungseinheit 5b für den Abweichungsbetrag von der Spurlinie eingegeben. Die Vorgabeeinheit 5j für den ersten Lenksteuerbetrag gibt dann den ersten Lenksteuerbetrag ASL0 unter Bezugnahme auf ein Kennfeld des Abweichungsbetrags yL von der Spurlinie, den Kreuzungswinkel α und den ersten Lenksteuerbetrag ASLO0 vor, wobei das Kennfeld vorab auf der Basis von Experimenten und einer Berechnung vorgegeben ist, wie dies in 8A gezeigt ist.
Anschließend gibt die Vorgabeeinheit 5j für den ersten Lenksteuerbetrag den ersten Lenksteuerbetrag ASL0 an die Lenksteuerbetrag-Berechnungseinheit 51 ab. Es ist darauf hinzuweisen, daß es sich bei der Basisposition in 8A um eine vorbestimmte vorgegebene Position handelt, beispielsweise um eine Position, die von der Spurlinie in Richtung auf das Zentrum der Straße mit einer bestimmten Distanz abgelegen ist, oder bei der es sich um einen inneren (straßenmittenseitigen) Endbereich der Spurlinie handelt.
Weiterhin ist der erste Lenksteuerbetrag ASL0 nicht auf die Vorgabe auf der Basis des Kennfelds der 8A beschränkt, sondern er kann auch unter Verwendung einer vorbestimmten Berechnungsformel oder dergleichen berechnet werden.
Wie in 8A gezeigt ist, wird der erste Lenksteuerbetrag ASL0 als Wert vorgegeben, der mit zunehmenden Kreuzungswinkel α größer wird, d.h. wenn sich die Fahrt-richtung näher zu der zu der Spurlinie orthogonalen Richtung bewegt und festgestellt wird, daß die Dringlichkeit hoch ist. Ferner ist der erste Lenksteuerbetrag ASL0 als Wert vorgegeben, der mit zunehmendem Abweichungsbetrag yL von der Spurlinie größer wird.
Die gestrichelte Linie in 8A veranschaulicht in exemplarischer Weise den ersten Bremssteuerbetrag ABLO in einem Fall, in dem der Kreuzungswinkel α gering ist, im Vergleich mit dem ersten Lenksteuerbetrag ASLO. Wie vorstehend beschrieben, besitzt der erste Lenksteuerbetrag ASLO eine Charakteristik, die innerhalb eines kleineren Bereichs des Abweichungsbetrags yL vorzugeben ist als dem Bereich des Abweichungsbetrags yL, in dem der Bremssteuerbetrag ABLO vorgegeben ist. Wie vorstehend beschrieben, ist die Vorgabeeinheit 5j für den ersten Lenksteuerbetrag als erste Lenksteuerbetrag-Vorgabeeinrichtung vorgesehen.
In die Vorgabeeinheit 5k für den zweiten Lenksteuerbetrag wird der Abweichungsbetrag yS in bezug auf das Hindernis von der Berechnungseinheit 5c für den Abweichungsbetrag in Bezug auf das Hindernis eingegeben. Anschließend gibt die Vorgabeeinheit 5k für den zweiten Lenksteuerbetrag den zweiten Lenksteuerbetrag ASSO unter Bezugnahme auf ein Kennfeld des Abweichungsbetrags yS in Bezug auf das Hindernis vor, wobei das Kennfeld vorab experimentell oder auf der Basis von Berechnungen vorgegeben wird, wie dies in 8B gezeigt ist. Anschließend gibt die Vorgabeeinheit 5k für den zweiten Lenksteuerbetrag den zweiten Lenksteuerbetrag ASSO an die Lenksteuerbetrag-Berechnungseinheit 51 ab.
Es ist darauf hinzuweisen, daß es sich bei der Basisposition in 8B um eine vorbestimmte Position handelt, beispielsweise um eine Position, die von einem Ende des Hindernisses in Richtung auf das Zentrum der Straße mit einer bestimmten Distanz abgelegen ist. Ferner ist der zweite Lenksteuerbetrag ASSO nicht darauf beschränkt, auf der Basis des Kennfelds der 8B vorgegeben zu werden, sondern er kann auch unter Verwendung einer vorbestimmten Berechnungsformel oder dergleichen berechnet werden.
Wie in 8B gezeigt, ist der zweite Lenksteuerbetrag ASSO als Wert vorgegeben, der mit zunehmendem Abweichungsbetrag yS in Bezug auf das Hindernis größer wird.
Die gestrichelte Linie in 8B veranschaulicht in exemplarischer Weise den zweiten Bremssteuerbetrag ABSO zum Vergleich mit dem zweiten Lenksteuerbetrag ASSO. Wie vorstehend beschrieben, ist der zweite Lenksteuerbetrag ASSO innerhalb eines kleineren Bereichs des Abweichungsbetrags yS als einem Bereich des Abweichungsbetrags yS vorgegeben, in dem der zweite Bremssteuerbetrag ABSO vorgegeben ist. Wie vorstehend beschrieben, ist die Vorgabeeinheit 5k für den zweiten Lenksteuerbetrag als zweite Lenksteuerbetrag-Vorgabeeinrichtung vorgesehen.
In die Lenksteuerbetrag-Berechnungseinheit 51 wird ein tatsächlicher Bremssteuerbetrag ABa von der Berechnungseinheit 5d für den tatsächlichen Bremssteuerbetrag eingegeben, ein erster Bremssteuerbetrag ABLO wird von der Vorgabeeinheit 5g für den ersten Bremssteuerbetrag eingegeben, ein zweiter Bremssteuerbetrag ABSO wird von der Vorgabeeinheit 5h für den zweiten Bremssteuerbetrag eingegeben, ein erster Lenksteuerbetrag ASLO wird von der Vorgabeeinheit 5j für den ersten Lenksteuerbetrag eingegeben, und ein zweiter Lenksteuerbetrag ASSO wird von der Vorgabeeinheit 5k für den zweiten Lenksteuerbetrag eingegeben.
Unter Verwendung der im folgenden genannten Gleichung (7) berechnet die Lenksteuerbetrag-Berechnungseinheit 51 den Lenksteuerbetrag AS und gibt den Lenksteuerbetrag AS an die Lenksteuervorrichtung 11 ab, um dadurch eine zusätzliche Lenkkraft oder einen Lenkwinkel entsprechend dem Lenksteuerbetrag AS zu erzeugen. Mit anderen Worten, es ist die Lenksteuerbetrag-Berechnungseinheit 51 zusammen mit der Lenksteuervorrichtung 11 als Lenksteuereinrichtung vorgesehen. $AS= (ASL 0 + ASS 0) + (ABL 0 + ABS 0) - Aba$
Mit anderen Worten, es handelt es sich bei dem zweiten Term der vorstehenden Gleichung (7) (dem Rechenterm „+ (ABLO + ABSO)“ um einen Rechenterm eines Bremssteuerbetrags, der auf der Basis der Kennfelder der 7A und 7B des Bremssteuerbetrags gebildet ist und der zum Verhindern eines Abweichens bzw. Spurverlassens erforderlich ist, und bei dem dritten Term (dem Rechenterm „- ABa“) handelt es sich um einen tatsächlichen Bremssteuerbetrag, der unter Berücksichtigung einer Ansprechcharakteristik der hydraulischen Bremseinheit, einer auf die Bremse ausgeübten Last oder dergleichen vorgegeben ist.
Der zweite und der dritte Rechenterm stellen Fehlbeträge des Bremssteuerbetrags bei der zum Verhindern eines Abweichens erforderlichen Bremssteuerung dar. Die Fehlbeträge werden zu dem ersten Rechenterm hinzuaddiert, um eine Kompensation durch die Lenksteuerung zu schaffen, und es wird der Lenksteuerbetrag AS berechnet.
Im folgenden wird ein Steuerprogramm zum Verhindern einer Spurabweichung bzw. eines Spurverlassens, das von der Steuervorrichtung 2 zum Verhindern eines Spurverlassens ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der 3 beschrieben. Als erstes werden in einem Schritt S101 die erforderlichen Parameter gelesen, die die Spurlinie, Koordinatenpositionsinformation hinsichtlich eines am Straßenrand vorhandenen Hindernisses, den Kreuzungswinkel α, die aktuelle Distanz yL0 von dem Zentrum des betreffenden Fahrzeugs 1 bis zu der Spurlinie, die aktuelle Distanz ys0 von dem Zentrum des betreffenden Fahrzeugs 1 bis zu dem Hindernis, die Fahrzeuggeschwindigkeit V0 sowie den Pumpenaustrittsdruck PB der hydraulischen Bremseinheit beinhalten.
Anschließend fährt der Prozeß mit einem Schritt S102 fort, und die Vorhersagedistanz-Berechnungseinheit 5a berechnet eine Vorhersagedistanz Lx unter Verwendung der vorstehend genannten Gleichung (1).
Der Prozeß fährt mit einem Schritt S103 fort, und die Berechnungseinheit 5b für den Abweichungsbetrag von der Spurlinie berechnet einen Abweichungsbetrag yL von der Spurlinie unter Verwendung der vorstehend genannten Gleichung (2).
Dann fährt der Prozeß mit einem Schritt S104 fort, und die Berechnungseinheit 5c für den Abweichungsbetrag in Bezug auf ein Hindernis berechnet einen Abweichungsbetrag yS in Bezug auf das Hindernis unter Verwendung der vorstehend genannten Gleichung (3).
Anschließend fährt der Prozeß mit einem Schritt S105 fort, und die Berechnungseinheit 5d für den tatsächlichen Bremssteuerbetrag berechnet einen tatsächlichen Bremssteuerbetrag ABa unter Verwendung der vorstehend genannten Gleichung (4).
Anschließend fährt der Prozeß mit einem Schritt S106 fort, und die Bremslast-Berechnungseinheit 5e berechnet eine aktuelle Bremslast LB(k) unter Verwendung der vorstehend genannten Gleichung (5).
Der Prozeß fährt mit einem Schritt S107 fort, und die Vorgabeeinheit 5f für den Bremssteuer-Korrekturkoeffizienten gibt einen Bremssteuer- Korrekturkoeffizienten KB unter Bezugnahme auf das Kennfeld (vgl. 6) der Bremslast LB und des Bremssteuer-Korrekturkoeffizienten KB vor.
Der Prozeß fährt mit einem Schritt S108 fort, und die Vorgabeeinheit 5g für den ersten Bremssteuerbetrag gibt einen ersten Bremssteuerbetrag ABLO unter Bezugnahme auf das Kennfeld der 7A vor, und die Vorgabeeinheit 5h für den zweiten Bremssteuerbetrag gibt einen zweiten Bremssteuerbetrag ABSO unter Bezugnahme auf das Kennfeld der 7B vor.
Der Prozeß fährt dann mit einem Schritt S109 fort, und die Bremssteuerbetrag-Berechnungseinheit 5i berechnet einen Bremssteuerbetrag AB unter Verwendung der vorstehend genannten Gleichung (6). Wenn eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung nicht aktiviert ist, gibt die Bremssteuerbetrag-Berechnungseinheit 5i den Bremssteuerbetrag AB an die Bremssteuervorrichtung 10 ab, um eine dem Bremssteuerbetrag AB entsprechende Bremskraft an dem Rad bzw. den Rädern auf der gegenüberliegenden Seite von der Abweichungsseite zu erzeugen (an dem vorderen und dem hinteren Rad auf der gegenüberliegenden Seite oder an einem von dem vorderen und dem hinteren Rad auf der gegenüberliegenden Seite).
Der Prozeß fährt dann mit einem Schritt S110 fort, in dem die Vorgabeeinheit 5j für den ersten Lenksteuerbetrag einen ersten Lenksteuerbetrag ASLO unter Bezugnahme auf das Kennfeld der 8A vorgibt und die Vorgabeeinheit 5k für den zweiten Lenksteuerbetrag den zweiten Lenksteuerbetrag ASSO unter Bezugnahme auf das Kennfeld der 8B vorgibt.
Danach fährt der Prozeß mit einem Schritt S111 fort, und die Lenksteuerbetrag-Berechnungseinheit 51 berechnet einen Lenksteuerbetrag AS unter Verwendung der vorstehend genannten Gleichung (7) und gibt den Lenksteuerbetrag AS an die Lenksteuervorrichtung 11 ab, um eine zusätzliche Lenkkraft und einen Lenkwinkel entsprechend dem Lenksteuerbetrag AS zu erzeugen.
Wie vorstehend beschrieben, werden gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Abweichungsbetrag yL des betreffenden Fahrzeugs 1 von der Spurlinie sowie ein Abweichungsbetrag yS des betreffenden Fahrzeugs 1 in Bezug auf ein Hindernis berechnet, es wird ein erster Bremssteuerbetrag ABLO zum Verhindern eines Abweichens von der Spurlinie in Abhängigkeit von dem Abweichungsbetrag yL von der Spurlinie vorgegeben, ein zweiter Bremssteuerbetrag ABSO zum Verhindern eines Abweichens in bezug auf ein Hindernis wird in Abhängigkeit von dem Abweichungsbetrag yS in Bezug auf das Hindernis vorgegeben, ein erster Lenksteuerbetrag ASLO zum Verhindern des Abweichens von der Spurlinie wird in Abhängigkeit von dem Abweichungsbetrag yL von der Spurlinie innerhalb eines kleineren Bereichs des Abweichungsbetrags yL als dem Bereich des Abweichungsbetrags yL vorgegeben, in dem der erste Lenksteuerbetrag ASLO vorgegeben ist, und ein zweiter Bremssteuerbetrag ABSO zum Verhindern des Abweichens in bezug auf das Hindernis wird in Abhängigkeit von dem Abweichungsbetrag yS in Bezug auf das Hindernis innerhalb eines kleineren Bereichs des Abweichungsbetrags yS als dem Bereich des Abweichungsbetrags yS vorgegeben, in dem der zweite Bremssteuerbetrag ABSO vorgegeben ist.
Anschließend wird die Summe aus dem ersten Bremssteuerbetrag und dem zweiten Bremssteuerbetrag ABSO auf einen Wert korrigiert, der mit zunehmender Last auf die Bremse kleiner wird, um dadurch einen Bremssteuerbetrag AB zu berechnen. Wenn die Geschwindigkeitsregeleinrichtung nicht aktiviert ist, wird der Bremssteuerbetrag AB an die Bremssteuervorrichtung 10 abgegeben, um dadurch eine dem Bremssteuerbetrag AB entsprechende Bremskraft an einem Rad auf der der Abweichungsseite gegenüberliegenden Seite zu erzeugen.
Weiterhin wird ein Lenksteuerbetrag AS durch Addieren eines Fehlbetrags des Bremssteuerbetrags zum Erreichen der Summe aus dem ersten Bremssteuerbetrag ABLO und dem zweiten Bremssteuerbetrag ABSO zu einer Summe aus dem ersten Lenksteuerbetrag ASLO und dem zweiten Lenksteuerbetrag ASSO berechnet und an die Lenksteuervorrichtung 11 abgegeben, um eine zusätzliche Lenkkraft oder einen Lenkwinkel entsprechend dem Lenksteuerbetrag AS zu erzeugen.
In einem Fall, in dem der Abweichungsbetrag yL des betreffenden Fahrzeugs 1 von der Spurlinie sich in gering, hoch und dann wieder gering ändert, wird somit zuerst eine Lenksteuerung ausgeführt, während der Abweichungsbetrag yL von der Spurlinie gering ist. Wenn anschließend der Abweichungsbetrag yL von der Spurlinie groß wird, werden eine Lenksteuerung und eine Bremssteuerung ausgeführt. Wenn der Abweichungsbetrag yL von der Spurlinie dann wieder gering wird, so wird eine Lenksteuerung ausgeführt.
Ferner wird der bei der Bremssteuerung vorgegebene Bremssteuerbetrag unter Berücksichtigung der auf die Bremse ausgeübten Last vorgegeben, so daß keine übermäßige Last auf die Bremse ausgeübt wird und durch die Bremsvorrichtung verursachte Vibrationen und Geräusche unterdrückt werden können. Ein Fehlbetrag bei dem Steuerbetrag bei der Bremssteuerung wird durch die Lenksteuerung in angemessener Weise kompensiert, so daß ein unerwünschtes Spurverlassen des Fahrzeugs sicher verhindert werden kann.
Während die Lenksteuerung und die Bremssteuerung den Fahrer auf diese Weise exakt über einen aktuellen Fahrzustand informieren, kann somit ein Spurverlassen des Fahrzeugs in geeigneter Weise verhindert werden, ohne daß Betätigungen durch den Fahrer oder Geschwindigkeitsregeleinrichtungen negativ beeinflußt werden.
Ferner ist darauf hinzuweisen, daß bei einer Spur, bei der keinerlei Spurlinie erfaßt wird, eine virtuelle Spurlinie auf der Basis von Kennfeldinformation in einem Navigationsgerät oder dergleichen oder auf der Basis von Positionsinformation eines am Straßenrand erfaßten Hindernisses vorgegeben werden kann, um eine Steuerung auf der Basis der virtuellen Spurlinie auszuführen. Ferner kann dann, wenn keinerlei Hindernis erfaßt wird, eine Steuerung auf der Basis eines vorbestimmten Werts (zum Beispiel eines hohen Werts) ausgeführt werden.
Bezugszeichenliste

1: betreffendes Fahrzeug
2: Steuervorrichtung zum Verhindern eines Spurverlassens
3: Stereokamera
4: Bilderkennungsvorrichtung
5: Steuereinheit
5a: Vorhersagedistanz-Berechnungseinheit
5b: Berechnungseinheit für Abweichungsbetrag von Spurlinie
5c: Berechnungseinheit für Abweichungsbetrag in bezug auf ein Hindernis
5d: Berechnungseinheit für tatsächlichen Bremssteuerbetrag
5e: Bremslast-Berechnungseinheit
5f: Vorgabeeinheit für Bremssteuer-Korrekturkoeffizienten
5g: Vorgabeeinheit für ersten Bremssteuerbetrag
5h: Vorgabeeinheit für zweiten Bremssteuerbetrag
5i: Bremssteuerbetrag-Berechnungseinheit
5j: Vorgabeeinheit für ersten Lenksteuerbetrag
5k: Vorgabeeinheit für zweiten Lenksteuerbetrag
51: Lenksteuerbetrag-Berechnungseinheit
6: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
10: Bremssteuervorrichtung
11: Lenksteuervorrichtung
ABL0: erster Bremssteuerbetrag
ABS0: zweiter Bremsteuerbetrag
ASL0: erster Lenksteuerbetrag
ASS0: zweiter Lenksteuerbetrag
yL: erster Abweichungsbetrag
yS: zweiter Abweichungsbetrag
α: Kreuzungswinkel

Claims

Steuervorrichtung zum Verhindern des Abkommens des Fahrzeugs von einer Fahrspur, wobei die Steuervorrichtung folgendes aufweist: - eine Straßeninformations-Erfassungseinrichtung (3, 4) zum Erfassen zumindest von Information über ein am Straßenrand vorhandenes Hindernis und Spurlinieninformation; - eine erste Abweichungsbetrag-Berechnungseinrichtung (5b) zum Berechnen eines Abweichungsbetrags eines betreffenden Fahrzeugs (1) von einer Spurlinie als ersten Abweichungsbetrag (yL) auf der Basis der Spurlinieninformation; - eine zweite Abweichungsbetrag-Berechnungseinrichtung (5c), die dafür konfiguriert ist, einen Abweichungsbetrag des betreffenden Fahrzeugs in Bezug auf ein Hindernis als zweiten Abweichungsbetrag (yS) auf der Basis der Hindernisinformation zu berechnen; - eine Vorgabeeinrichtung (5g) für einen ersten Bremssteuerbetrag zum Vorgeben eines Bremssteuerbetrags zum Verhindern des Abweichens des betreffenden Fahrzeugs als ersten Bremssteuerbetrag (ABLO) in Abhängigkeit von dem ersten Abweichungsbetrag (yL); - eine Vorgabeeinrichtung (5h) für einen zweiten Bremssteuerbetrag zum Vorgeben eines Bremssteuerbetrags zum Verhindern des Abweichens des betreffenden Fahrzeugs in bezug auf das Hindernis als zweiten Bremssteuerbetrag (ABS0) in Abhängigkeit von dem zweiten Abweichungsbetrag (yS); - eine Vorgabeeinrichtung (5j) für einen ersten Lenksteuerbetrag zum Vorgeben eines Lenksteuerbetrags zum Verhindern des Abweichens des betreffenden Fahrzeugs (1) von der Spurlinie in Abhängigkeit von dem ersten Abweichungsbetrag als ersten Lenksteuerbetrag (ASLO) innerhalb eines kleineren Abweichungsbetragbereichs als einem Abweichungsbetragbereich, in dem der erste Bremssteuerbetrag (ABLO) vorgegeben ist; - eine Vorgabeeinrichtung (5k) für einen zweiten Lenksteuerbetrag zum Vorgeben eines Lenksteuerbetrags zum Verhindern des Abweichens des betreffenden Fahrzeugs (1) in Bezug auf das Hindernis in Abhängigkeit von dem zweiten Abweichungsbetrag als zweiten Lenksteuerbetrag (ASSO) innerhalb eines kleineren Abweichungsbetragbereichs als dem Abweichungsbetragbereich, in dem der zweite Bremssteuerbetrag (ABSO) vorgegeben ist; - eine Bremssteuereinrichtung (5i, 10) zum Berechnen eines Bremssteuerbetrags auf der Basis von zumindest dem ersten Bremssteuerbetrag (ABLO) und dem zweiten Bremssteuerbetrag (ABSO) und zum Ausführen einer Bremssteuerung; und - eine Lenksteuereinrichtung (51, 11) zum Berechnen eines Lenksteuerbetrags auf der Basis von zumindest dem ersten Lenksteuerbetrag (ASLO) und dem zweiten Lenksteuerbetrag (ASSO) und zum Ausführen einer Lenksteuerung.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremssteuereinrichtung (5i, 10) eine auf eine Bremseinrichtung ausgeübte Last berechnet und eine Bremssteuerung ausführt, indem sie den Bremssteuerbetrag derart korrigiert, daß dieser mit zunehmender Last auf die Bremseinrichtung kleiner wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenksteuereinrichtung (51, 11) den Lenksteuerbetrag durch Addieren eines Fehlbetrags eines Bremssteuerbetrags bis zum Erreichen einer Summe aus dem ersten Bremssteuerbetrag (ABLO) und dem zweiten Bremssteuerbetrag (ABSO) zu einer Summe aus dem ersten Lenksteuerbetrag (ASLO) und dem zweiten Lenksteuerbetrag (ASSO) berechnet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgabeeinrichtung (5g) für den ersten Bremssteuerbetrag den ersten Bremssteuerbetrag (ABL0) als Wert vorgibt, der mit zunehmendem Kreuzungswinkel (α), unter dem sich eine Fahrtrichtung des betreffenden Fahrzeugs (1) und die Spurlinie schneiden, größer wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgabeeinrichtung (5j) für den ersten Lenksteuerbetrag den ersten Lenksteuerbetrag (ASL0) als Wert vorgibt, der mit zunehmendem Kreuzungswinkel (α), unter dem sich eine Fahrtrichtung des betreffenden Fahrzeugs (1) und die Spurlinie schneiden, größer wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremssteuerbetrag-Vorgabeeinrichtung (5g, 5h) die Bremssteuerung deaktiviert, während eine Geschwindigkeitsregelung aktiviert ist.