DE102014108045B4

DE102014108045B4 - Lenkassistenz-Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102014108045B4
Application number: DE102014108045.9A
Authority: DE
Inventors: c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KA Ohsawa Takashi; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI Muramatsu Yoshiyuki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-06-12
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2020-11-12
Anticipated expiration: 2034-06-07
Also published as: DE102014108045B8; JP5786899B2; US20140371988A1; CN104228583B; DE102014108045A1; JP2014240260A; CN104228583A; US9272715B2

Abstract

Anzeigevorrichtung für eine Lenkassistenz, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst:eine Ermittlungseinheit (2a), die derart gestaltet ist, dass sie einen Radius einer gekrümmten Fahrbahn feststellt, auf der sich ein Fahrzeug bewegt, und eine Geschwindigkeit und einen Lenkwinkel des Fahrzeugs;eine Berechnungseinheit (2b), die derart gestaltet ist, dass sie eine Fahrrichtung des Fahrzeugs auf der Basis einer auf dem Radius und der Geschwindigkeit basierenden Trägheitskraft und dem Lenkwinkel berechnet; undeine Anzeigeeinheit (2c), die derart gestaltet ist, dass sie über ein Head-up Display (4) eine Fahrrichtung des Fahrzeugs anzeigt; wobeidie Berechnungseinheit (2b) derart gestaltet ist, dass sie aus dem Radius und der Geschwindigkeit einen Korrekturlenkwinkel berechnet und dass sie einen Anzeigelenkwinkel als die Fahrrichtung berechnet durch Subtraktion des Korrekturlenkwinkels vom Lenkwinkel; unddie Anzeigeeinheit (2c) geeignet ist, den Anzeigelenkwinkel anzuzeigen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für eine Lenkassistenz, die einem Fahrer beim Lenken eines Fahrzeugs die erforderliche Information anzeigt.
Beschreibung des Sandes der Technik
Beim Annähern an eine Kurve während des Lenkens eines Fahrzeugs ist im Allgemeinen der Vorgang der „Vorhersage, wie weit das Lenkrad zu drehen sei“ für den Fahranfänger weit schwieriger wie für den geübten Fahrer. Ein geübter Fahrer bzw. eine geübte Fahrerin kann basierend auf seiner bzw. ihrer Beobachtung und Erfahrung in instinktiver Weise anhand der Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Kurvenradius den erwarteten Bewegungspfad des Fahrzeugs verstehen und eine Lenkaktion entsprechend diesem Verständnis durchführen. Andererseits führt ein Anfänger eine Lenkaktion durch, indem er von einem relativ nahe gelegenen Punkt die Kurve betrachtet. Deshalb kann der Anfänger das Ende der Kurve nicht „lesen“ und stellt den Lenkwinkel ein, während er sich in der Kurve befindet, was die Ursache für ein Flattern des Fahrzeugkurses ist.
Um ein Flattern dieser Art zu verhindern, offenbart die veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP H05- 058 196 A die Anzeige virtueller Fahrzeugräder für den Fahrer durch eine Anzeigevorrichtung, wie ein Head-up Display (HUD), nahe der Kühlerhaube, als ein Parameter, der den aktuellen Lenkwinkel der Fahrzeugräder anzeigt. Eine weitere Anzeigevorrichtung für eine Lenkassistenz ist Gegenstand der JP 2011-070311 A . Zudem offenbart die DE 195 06 364 A1 ein Fahrzeugsteuersystem, bei dem eine Fahrzeugposition bestimmt wird und vier Bezugskoordinatenpunkte mit vorbestimmten Distanzen auf einer von einem CD-ROM oder einer IC-Karte ausgegebenen Straße extrahiert werden, und ein Drehwinkel des Fahrzeugs von dem Koordinatenpunkt zu dem Koordinatenpunkt berechnet wird. Ein Lenkwinkel, mit dem das Fahrzeug eine Kurve sicher durchfahren kann, wird aus dem Drehwinkel und einer Fahrgeschwindigkeit berechnet, und eine angemessene Fahrgeschwindigkeit, mit der das Fahrzeug die Kurve sicher durchfahren kann, wird auf Basis eines Krümmungsradius der Kurve berechnet.
Jedoch ist es durch Anzeige des aktuellen Lenkwinkels nur möglich, einen erwarteten Bewegungspfad anzuzeigen, wenn das Fahrzeug eine geringe Geschwindigkeit besitzt, und es ist nicht möglich, einem Anfänger den erwarteten Bewegungspfad für einen großen Geschwindigkeitsbereich anzuzeigen und deshalb kann der Anfänger nicht veranlasst werden, eine geeignete Lenkaktion auszuführen. Mit anderen Worten, mit der verfügbaren Technologie gab es das Problem, dass es schwierig war, einen solchen Fahrer zu einer geeigneten Lenkaktion zu veranlassen.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Deshalb ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Anzeigevorrichtung für eine Lenkassistenz zu schaffen, die geeignet ist, die erforderliche Information anzuzeigen, die einen Fahrer veranlasst, eine geeignete Lenkaktion auszuführen. Diese Aufgabe wird gelöst mit der Anzeigevorrichtung für eine Lenkassistenz nach Anspruch1 sowie der Anzeigevorrichtung für eine Lenkassistenz nach Anspruch 3; vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Anzeigevorrichtung für eine Lenkassistenz gemäß einem Aspekt dieser Erfindung schließt eine Ermittlungseinheit ein, die derart gestaltet ist, dass sie einen Radius einer gekrümmten Fahrbahn feststellt, auf der sich ein Fahrzeug bewegt, und eine Geschwindigkeit und einen Lenkwinkel des Fahrzeugs; eine Berechnungseinheit, die derart gestaltet ist, dass sie eine Bewegungsrichtung des Fahrzeugs auf der Basis einer auf dem Radius und der Geschwindigkeit basierenden Trägheitskraft und dem Lenkwinkel berechnet; und eine Anzeigeeinheit, die derart gestaltet ist, dass sie über ein HUD die Fahrtrichtung des Fahrzeugs anzeigt. Nach einem Aspekt der Erfindung ist die Berechnungseinheit derart gestaltet, dass sie aus dem Radius und der Geschwindigkeit einen Korrekturlenkwinkel berechnet und dass sie einen Anzeigelenkwinkel als die Fahrtrichtung berechnet durch Subtraktion des Korrekturlenkwinkels vom Lenkwinkel; und die Anzeigeeinheit ist geeignet, den Anzeigelenkwinkel anzuzeigen. Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist die Berechnungseinheit derart gestaltet, dass sie aus dem Radius und der Geschwindigkeit einen Korrekturlenkwinkel berechnet, einen Fahrtlenkwinkel durch Subtraktion des Korrekturlenkwinkels vom Lenkwinkel berechnet, und einen erwarteten Fahrtpfad als Fahrrichtung des Fahrzeugs auf der Basis des Fahrtlenkwinkels berechnet, und die Anzeigeeinheit ist geeignet, den erwarteten Fahrtpfad anzuzeigen.
Gemäß der Anzeigevorrichtung für eine Lenkassistenz dieser Erfindung ist es, weil die Fahrtrichtung des Fahrzeugs auf der Basis einer auf dem Radius und der Geschwindigkeit basierenden Trägheitskraft berechnet wird, dann möglich, einen Fahrer zu veranlassen, eine geeignete Lenkaktion durchzuführen.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und technische und gewerbliche Besonderheiten der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente bezeichnen, und in denen

1 ein schematisches Blockdiagramm ist, das eine schematische Anordnung der Anzeigevorrichtung 1 für eine Lenkassistenz gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
2 eine schematische Zeichnung ist, die einen bei der Berechnung eines in einer Anzeigevorrichtung 1 für eine Lenkassistenz gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung anzuzeigenden Lenkwinkels Θ benutzten Parameter zeigt;
3 eine schematische Zeichnung ist, die eine Art der Berechnung des Korrekturlenkwinkels Δθ basierend auf der Geschwindigkeit V und dem Radius R bei der Anzeigevorrichtung 1 für eine Lenkassistenz gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
4A und B schematische Zeichnungen sind, die ein Anzeigeverfahren unter Verwendung eines Hilfsanzeigesymbols für die Anzeige des Lenkwinkels Θ bei der Anzeigevorrichtung 1 für eine Lenkassistenz gemäß der ersten Ausführungsform zeigen;
5 ein Ablaufdiagramm ist, das Einzelheiten einer Steuerung zeigt, die von der Anzeigevorrichtung 1 für eine Lenkassistenz gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
6A bis 6E schematische Zeichnungen sind, die Modifikationen eines Hilfsanzeigesymbols für die Anzeige des Lenkwinkels Θ bei der Anzeigevorrichtung 1 für eine Lenkassistenz gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
7 eine schematische Zeichnung ist, die ein Verfahren zur Anzeige eines erwarteten Bewegungspfads D bei einer Anzeigevorrichtung 1 für eine Lenkassistenz gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
8 ein Ablaufdiagramm ist, das Einzelheiten einer Steuerung zeigt, die von der Anzeigevorrichtung 1 für eine Lenkassistenz gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird;
9 ein schematisches Blockdiagramm ist, das eine schematische Anordnung der Anzeigevorrichtung 1 für eine Lenkassistenz gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt;
10 eine schematische Zeichnung ist, die ein Verfahren zur Anzeige eines erwarteten Bewegungspfads D bei einer Anzeigevorrichtung 1 für eine Lenkassistenz gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
11 ein Ablaufdiagramm ist, das Einzelheiten einer Steuerung zeigt, die von der Anzeigevorrichtung 1 für eine Lenkassistenz gemäß der dritten Ausführungsform ausgeführt wird;
12 eine schematische Zeichnung ist, die eine Modifikation eines Verfahren zur Anzeige eines erwarteten Bewegungspfads D bei einer Anzeigevorrichtung 1 für eine Lenkassistenz gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
13 eine schematische Zeichnung ist, die eine Modifikation eines Verfahren zur Anzeige eines erwarteten Bewegungspfads D bei einer Anzeigevorrichtung 1 für eine Lenkassistenz gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; und
14 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Modifikation der Einzelheiten einer Steuerung zeigt, die von der Anzeigevorrichtung 1 für eine Lenkassistenz gemäß der dritten Ausführungsform ausgeführt wird.

DETAILLIERE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird eine Ausführungsform dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, schließt die Anzeigevorrichtung 1 für eine Lenkassistenz gemäß der ersten Ausführungsform eine elektronische Steuereinheit (ECU) 2 für eine HUD-Einheit ein, sowie eine, einen konkaven Spiegel 5, der ein Anzeigebild der Anzeigevorrichtung 4 auf eine vordere Windschutzscheibe 3 eines Fahrzeugs projiziert, und eine dieses angezeigte Bild reflektierende, auf der vorderen Windschutzscheibe 3 vorgesehene reflektierende Oberfläche 3a. Die ECU 2 der HUD-Einheit ist mit einer ECU 6 der Fahrzeugnavigation, einer Brems-ECU 7 und einer ECU 8 der elektronischen Leistungssteuerung (ES) durch eine Standardverbindung, wie ein Steuerbereichsnetzwerk (CAN = controller area network) verbunden.
Die vordere Windschutzscheibe 3 ist das Glasfenster an der Vorderseite des Fahrzeugs und die reflektierende Oberfläche 3a wird durch geeignete Mittel gebildet, wie beispielsweise die Anbringung einer Zusatzscheibe (Combiner) auf der Oberfläche des Bereichs, wo ein Anzeigebild des Kabineninneren projiziert werden soll.
Die Anzeigevorrichtung 4 setzt sich zusammen aus einer Anordnung mit einer Licht aussendenden Diode (LED) einschließlich einer Mehrzahl von LED-Elementen und beispielsweise einem Dünnfilmtransistor-(TFT)-Bildschirm mit Hintergrundbeleuchtung und projiziert ein Anzeigebild des dieser Erfindung zugeordneten Fahrzeugs auf dem konkaven Spiegel 5. Der konkave Spiegel 5 besitzt die Funktion, das projizierte Anzeigebild zu reflektieren und zu vergrößern, so dass das Bild durch eine Öffnung in einem (nicht gezeigten) Armaturenbrett hindurch auf die reflektierende Oberfläche 3a der vorderen Windschutzscheibe 3 projiziert wird und dadurch vor dem Fahrzeug ein virtuelles Bild ausbildet. Ein Fahrer erblickt das Anzeigebild als virtuelles Bild durch Betrachtung der reflektierenden Oberfläche 3a.
Die ECU 2 der HUD-Einheit wird beispielsweise durch eine Zentraleinheit (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen diese verbindenden Datenbus, eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle und dergleichen gebildet, und die CPU führt die unten beschriebene, erwartete Bearbeitung entsprechend einem im ROM gespeicherten Programm durch. Die ECU 2 des HUD umfasst eine Ermittlungseinheit 2a, eine Berechnungseinheit 2b und eine Anzeigeeinheit 2c.
Die ECU 6 der Fahrzeugnavigation ermittelt die Position des Fahrzeugs durch die Funktion eines globalen Positionierungssystems (GPS) und liest aus einer Datenbank Karteninformationen einschließlich des Radius R der Fahrbahn aus, die das Fahrzeug befährt, und sendet diese Informationen über ein CAN an die ECU 2 des HUD.
Die Brems-ECU 7 ist eine ECU, die die gesamte Bremsfunktion des Fahrzeugs steuert. Die Brems-ECU 7 berechnet die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs nach einem Ausgangssignal von einem (nicht dargestellten) Drehzahlsensor für ein Fahrzeugrad und sendet Datenrahmen einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit V an die ECU 8 des HUD.
Die ECU 8 des HUD ist eine ECU zur Steuerung der EPS auf der Basis der Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer. Die EPS-ECU 8 ermittelt den Lenkwinkel 0 der Fahrzeugräder auf der Basis der EPS durch einen (nicht dargestellten) Lenkwinkelsensor und sendet selbigen an die ECU 2 des HUD.
Die Ermittlungseinheit 2a der ECU 2 des HUD stellt vom CAN den Radius R einer gekrümmten Fahrbahn fest, auf der sich das Fahrzeug bewegt, die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und den Lenkwinkel 0 auf der Basis einer Kommunikation mit der ECU 6 der Fahrzeugnavigation, der Brems-ECU 7 und der EPS-ECU 8. Die Berechnungseinheit 2b der ECU 2 der HUD-Einheit berechne die Fahrtrichtung des Fahrzeugs auf der Basis einer Trägheitskraft, die durch den Radius R, die Fahrzeuggeschwindigkeit V und den Lenkwinkel 0 bestimmt wird.
Insbesondere berechnet die Berechnungseinheit 2b einen Korrekturlenkwinkel Δθ aus dem Radius R und der Fahrzeuggeschwindigkeit V und berechnet einen Anzeigelenkwinkel, Θ = θ - Δθ als die Fahrtrichtung durch Subtraktion des Korrekturlenkwinkels Δθ vom Lenkwinkel θ. Die Anzeigeeinheit 2c der ECU 2 des HUD zeigt durch das HUD vor dem Fahrer einen flachen Anzeigelenkwinkel θ, der nach der obigen Formel auf der Basis der Steuerung der Anzeigevorrichtung berechnet wird
Dabei wird, wie in 2 gezeigt, der Lenkwinkel des mit einer Geschwindigkeit V entlang einer kurvigen Straße, die einen Radius R aufweist, fahrenden Fahrzeugs mit 01 angenommen. Der vom Lenkwinkelsensor ermittelte und durch die EPS-ECU übersandte aktuelle Lenkwinkel θ2 ergibt sich durch θ1 = θ2, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit V ignoriert wird. Dies basiert auf der Tatsache, dass eine auf dem Korrekturlenkwinkel Δθ basierende Korrektur, die eine Korrektur der Trägheitskraft ist, bei der ersten Ausführungsform ausgeführt wird. Deshalb wird bei der ersten Ausführungsform der vom Lenkwinkelsensor ermittelte Lenkwinkel als 0 angenommen und direkt bei der Berechnung des Anzeigelenkwinkels Θ benutzt.
Außerdem wird bei der Berechnung des Korrekturlenkwinkels Δθ die Beziehung Δθ = βmV²/R = αV² benutzt. Dabei ist m das Fahrzeuggewicht und α und β sind Koeffizienten, die durch Experimentieren oder Simulation erhalten werden. Mit anderen Worten, wie in 3 gezeigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V auf der horizontalen Achse aufgetragen wird und der Korrekturlenkwinkel Δθ auf der vertikalen Achse, wird der Gradient der resultierenden quadratischen Kurve umso größer, je kleiner der Radius R ist.
Dabei zeigt die Anzeigeeinheit 2c, wie in 4A gezeigt, den Anzeigelenkwinkel Θ auf der Basis der Drehung des Zentrums MC eines Hilfsanzeigesymbols M an, das eine nach oben konvexe, längs der Seiten halbelliptische Form aufweist. Dabei kennzeichnet in 4A die einfach gepunktete Linie C die von vorn nach hinten verlaufende Richtung des Fahrzeugs (des Fahrzeugkörpers) und der Anzeigelenkwinkel Θ wird durch den Winkel zwischen dem auf das Zentrum des Hilfsanzeigesymbols M zeigenden Pfeil und der einfach gepunkteten Linie C angezeigt. Mit anderen Worten, der Anzeigelenkwinkel Θ ist in Bezug auf die von vorn nach hinten verlaufende Richtung C des Fahrzeugs gezeigt.
Nach Bestätigung des flachen Anzeigelenkwinkels Θ = θ - Δθ, der in 4A gezeigt ist, wählt der Fahrer einen idealen Lenkwinkel θ + Δθ auf der Basis allgemeiner Fahrcharakteristika (reaktive Charakteristika, durch die der Fahrer erkennt, dass sich das Fahrzeug zur Außenseite der Fahrbahnkurve bewegt und das Fahrzeug straffer lenkt). Falls sich das Fahrzeug, wie in 4B gezeigt, längs einer geraden Fahrbahn bewegt, werden sowohl der Lenkwinkel θ, wie auch der Anzeigelenkwinkel Θ Null, und der das Zentrum des Hilfsanzeigesymbols M anzeigende Pfeil fällt mit der gepunkteten Linie C zusammen.
Wenn die Ermittlungseinheit 2a nach einer Änderung durch den Fahrer den idealen Lenkwinkel θ + Δθ feststellt, zeigt die Anzeigeeinheit 2c den aktuell geänderten Lenkwinkel θ + Δθ an, und zeigt in der nächsten Steuerungsperiode einen anderen flachen Anzeigelenkwinkel Θ auf der Basis der neuen Fahrzeuggeschwindigkeit V, des Radius R und des Lenkwinkels θ.
Als Nächstes werden die Details der von der ECU 2 der HUD-Einheit der ersten Ausführungsform ausgeführten Steuerung unter Bezugnahme auf das in 5 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben. Wie beim Schritt S1 gezeigt, stellt die Ermittlungseinheit 2a vom CAN fest und übernimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit V, den Lenkwinkel 0 und Karteninformationen einschließlich des Radius R. Beim Schritt S2 berechnet die Berechnungseinheit 2b durch das oben beschriebene Verfahren einen Korrekturlenkwinkel Δθ, der eine Trägheitskraftkorrektur ist, an dem Radius R und der Fahrzeuggeschwindigkeit V.
Beim Schritt S3 berechnet die Berechnungseinheit 2b den Anzeigelenkwinkel Θ durch Subtraktion des Korrekturlenkwinkels Δθ vom Lenkwinkel θ. Beim Schritt S4 zeigt die Anzeigeeinheit 2c unter Verwendung des HUD diesen flachen Anzeigelenkwinkel Θ an.
Dabei wird die Anzeigebearbeitung beim Schritt S4 fortgesetzt, bis der Fahrer, ansprechend auf die Anzeige des flachen Anzeigelenkwinkels Θ den idealen Lenkwinkel θ + Δθ wählt, der ein strafferer Lenkwinkel ist, basierend auf allgemeinen Fahrcharakteristika, und beim Schritt S5 stellt die Ermittlungseinheit 2a den Lenkwinkel 0 + Δθ fest. Wenn beim Schritt S5 der Lenkwinkel θ + Δθ festgestellt wurde, zeigt beim Schritt S6 die Anzeigeeinheit 2c den Anzeigelenkwinkel O = 0 + Δθ an.
Die Art und Weise des Hilfsanzeigesymbols M ist nicht auf jene in den 4A und 4B gezeigte beschränkt. Beispielsweise kann, wie in 6A gezeigt, das Hilfsanzeigesymbol M eine Art annehmen, bei der ein Pfeil und ein in der Links-Rechts-Richtung verlaufender Querbalken in dicken Linien ausgeführt und miteinander kombiniert sind. Außerdem kann, wie in 6B gezeigt, das Hilfsanzeigesymbol M eine Art annehmen, bei der die Art nach 6A mit einem halbelliptischen Formelement kombiniert ist.
Überdies kann, wie in 6C gezeigt, das Hilfsanzeigesymbol M die in 6B gezeigte Art annehmen und zugleich eine gestrichelte Linie aufweisen, die die Richtung des dicken Pfeils anzeigt. Des Weiteren kann das Hilfsanzeigesymbol M, wie in 6D gezeigt, auch die Form eines Winkels nach Art eines gleichschenkeligen Dreiecks mit unterschiedlichen Winkeln und entfernter Basis aufweisen, und wie in 6E gezeigt, kann es auch eine gestrichelte Linie einschließen, die die Ausrichtung des Winkels anzeigt.
Gemäß der Anzeigevorrichtung 1 der Lenkassistenz nach der ersten, oben beschriebenen Ausführungsform können die folgenden Aktionen und vorteilhaften Wirkungen erhalten werden. Insbesondere ist es bei der ersten Ausführungsform durch Feststellung eines Korrekturlenkwinkels Δθ, der die aus der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Radius R resultierenden Trägheitskräfte berücksichtigt, und den Anzeigewinkel Θ flach zeigt, möglich, den Fahrer zu veranlassen, einen idealen Lenkwinkel 0 + Δθ zu wählen, der ein strafferer Lenkwinkel ist, der die Trägheitskraft berücksichtigt. Mit anderen Worten, bei der ersten Ausführungsform ist es möglich, bei hoher Geschwindigkeit eine geeignete Lenkaktion anzuregen, die auf konventionelle Weise nicht erreicht werden könnte.
Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird der Lenkwinkel Θ als die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs benutzt, aber es ist auch möglich, den erwarteten Bewegungspfad zu benutzen. Eine darauf bezogene zweite Ausführungsform wird unten beschrieben. Die Hardware-Zusammenstellung der Anzeigevorrichtung 1 der Lenkassistenz gemäß der zweiten Ausführungsform ist die gleiche, wie die bei der ersten Ausführungsform gezeigte, weshalb die Beschreibung sich auf die unterschiedlichen Punkte konzentriert.
Bei der Anzeigevorrichtung 1 der Lenkassistenz gemäß der zweiten Ausführungsform berechnet die Berechnungseinheit 2b der ECU 2 des HUD einen Korrekturlenkwinkel Δθ aus dem Radius R und der Fahrzeuggeschwindigkeit V, berechnet einen Fahrtlenkwinkel Θ durch Subtraktion des Korrekturlenkwinkels Δθ vom Lenkwinkel 0 und berechnet den erwarteten Fahrtpfad D als die Fahrtrichtung des Fahrzeugs basierend auf dem Fahrtlenkwinkel Θ und der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Mit anderen Worten, die Berechnungseinheit 2b berechnet den Fahrtlenkwinkel Θ und den erwarteten Fahrtpfad D bei der Fortsetzung in dem in der den Radius R einschließenden Karteninformation eingeschlossenen Richtung des Fahrtpfads B, beispielsweise durch autonome Navigation. Die Anzeigeeinheit 2c zeigt den erwarteten Fahrtpfad D zusammen mit dem Fahrtpfad der Richtung B auf dem HUD an,
Die Anzeigeart der Anzeigeeinheit 2c wird beispielsweise in 7 gezeigt. Mit anderen Worten, die Anzeigeeinheit 2c zeigt den erwarteten Fahrtpfad D in grün als eine unterbrochene Linie an und den Fahrtpfad der Richtung B als durchgehende, weiße Linie. Unten werden unter Bezugnahme auf 8 die Details der Steuerung durch die Anzeigevorrichtung 1 der Lenkassistenz beschrieben.
Wie beim Schritt 11 in 8 gezeigt, ruft die Ermittlungseinheit 2a die Fahrzeuggeschwindigkeit V, den Lenkwinkel 0 und die Karteninformation einschließlich des Radius R vom CAN ab. Beim Schritt S12 berechnet die Berechnungseinheit 2b den Korrekturlenkwinkel Δθ, der eine Trägheitskraftkorrektur ist, aus dem Radius R und der Fahrzeuggeschwindigkeit V durch ein ähnliches Verfahren wie jenes bei der ersten Ausführungsform. Beim Schritt S13 berechnet die Berechnungseinheit 2b den Fahrtlenkwinkel Θ = θ - Δθ, und beim Schritt S1 berechnet die Berechnungseinheit 2b den erwarteten Fahrtpfad D aus dem Fahrtlenkwinkel Θ.
Beim Schritt S15 berechnet die Berechnungseinheit 2b die Richtung B des Fahrtpfads aus dem Radius R und der Karteninformation. Beim Schritt S16 zeigt die Anzeigeeinheit 2c den erwarteten Fahrtpfad D unter Bezugnahme auf die Richtung B des Fahrtpfads an.
Gemäß der oben beschriebenen Anzeigevorrichtung 1 der Lenkassistenz der zweiten Ausführungsform können die folgenden Aktionen und vorteilhaften Wirkungen erreicht werden. Insbesondere ist es durch Feststellung eines die Trägheitskraft berücksichtigenden Korrekturlenkwinkels Δθ und eines flachen Fahrtlenkwinkels Θ = θ - Δθ aus der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Radius R, und die Anzeige eines auf dem Fahrtlenkwinkel Θ basierenden flachen, erwarteten Fahrtpfads D möglich, den Fahrer zu veranlassen, einen idealen Lenkwinkel θ + Δθ zu wählen, der ein die Trägheitskraft berücksichtigender, strafferer Lenkwinkel ist. Mit anderen Worten, bei der zweiten Ausführungsform ist es möglich, eine geeignete Lenkaktion bei hoher Geschwindigkeit zu veranlassen, die konventionell nicht erreicht werden kann.
Bei der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform ist es auch möglich, basierend auf der vom Fahrer getroffenen Auswahl selbst einen flacheren erwarteten Fahrtpfad D anzuzeigen. Eine darauf bezogene dritte Ausführungsform wird beschrieben. Die Hardware-Zusammenstellung der Anzeigevorrichtung 1 der Lenkassistenz gemäß der dritten Ausführungsform ist die bei der zweiten Ausführungsform gezeigte Zusammenstellung, zu der ein Auswählschalter 9 als Auswähleinheit hinzugefügt wurde. Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf die Unterscheidungspunkte.
Insbesondere schließt die Anzeigevorrichtung 1 der Lenkassistenz der dritten Ausführungsform einen Auswählschalter 9 als eine Auswähleinheit ein, die geeignet ist, eine innere Art zur Befahrung der Innenseite des Radius R einer Fahrbahnkrümmung auszuwählen. Der Fahrer kann auf der Basis einer geeigneten Aktion des Auswählschalters 9 „innere Art“ wählen. Wie in 10 gezeigt, zeigt, falls diese „innere Art“ gewählt wird (α in 10), die Anzeigeeinheit 2c den erwarteten Fahrtpfad D auf der Außenseite des Radius R an im Vergleich damit, wenn die innere Art nicht gewählt wird (β in 10).
Die Steuerdetails der dritten Ausführungsform sind so, wie im Ablaufdiagramm der 11 dargestellt. Bei dem Ablaufdiagramm in 11 sind die Schritte S17 und S18 dem in 8 gezeigten Ablaufdiagramm hinzugefügt. Wie beim Schritt S17 gezeigt, ändert die Berechnungseinheit 2b den erwarteten Fahrtpfad D derart, dass er an der Außenseite des Radius R positioniert ist, falls durch den Auswählschalters 9 die „innere Art“ gewählt ist. Beim Schritt S16 zeigt die Anzeigeeinheit 2c den geänderten, erwarteten Fahrtpfad D und die Richtung B des Fahrtpfads durch das HUD.
Mit anderen Worten, gemäß der dritten Ausführungsform ist es bei der Anzeigevorrichtung 1 der bei der zweiten Ausführungsform gezeigten Lenkassistenz auf der Basis einer vom Fahrer getroffenen Auswahl möglich, die Fahrt auf der Innenseite der Fahrbahnkrümmung zu wählen. Außerdem, falls die früheren Bewegungsbahnen des Fahrzeugs in Bezug auf die gekrümmten Fahrbahn, wie durch die Diagonallinien in 12 dargestellt, beispielsweise in einer von der ECU 6 der Fahrzeugnavigation gesteuerten Datenbank verfügbar sind, und überdies, falls die frühere Schlupfgeschichte des Fahrzeugs in Bezug auf gekrümmte Fahrbahnen, wie durch die netzartige Schraffur in 13 gekennzeichnet, in der oben erwähnten Datenbank verfügbar ist, können diese auch durch die Anzeigeeinheit 2c angezeigt werden.
Mit anderen Worten, durch einen Auswählschalter 9 (eine Auswähleinheit) kann eine „durchführungsbasierte Bewegungsweise“ gewählt werden, bei der das Fahrzeug veranlasst wird, sich längs einer früheren Bewegungsbahn des Fahrzeugs zu bewegen, und falls diese durchführungsbasierte Bewegungsweise gewählt ist, zeigt die Anzeigeeinheit 2c die Bewegungsbahn durch das HUD an.
In ähnlicher Weise kann durch einen Auswählschalter 9 (eine Auswähleinheit) eine „geschichtsbasierte Bewegungsweise“ ausgewählt werden, bei der das Fahrzeug veranlasst wird, sich gemäß einer früheren Schlupfgeschichte des Fahrzeugs in Bezug auf eine gekrümmte Fahrbahn zu bewegen, und falls diese geschichtsbasierte Bewegungsweise gewählt ist, zeigt die Anzeigeeinheit 2c die Schlupfgeschichte durch das Head-up Display an. Wie in 14 gezeigt, werden diese Steuerungsdetails durch die ECU 2 der HUD-Einheit durchgeführt, indem die Verfahrensdetails aus den Schritten S19 bis S22 den Steuerungsdetails in 11 hinzugefügt werden. Nur einer der Schritte 19 und 21, bei dem dann, falls diese durchführungsbasierte Bewegungsweise gewählt ist, die Anzeigeeinheit 2c die Bewegungsbahn durch das HUD anzeigt, und der Schritte, bei denen dann, falls diese geschichtsbasierte Bewegungsweise gewählt ist, die Anzeigeeinheit 2c die Schlupfgeschichte durch das Head-up Display anzeigt, kann, wie in 14 gezeigt, bei dem Steuerungsablaufdiagramm in 1 zur Anwendung kommen.
Mit anderen Worten, wie beim Schritt S19 gezeigt, stellt die Berechnungseinheit 2b fest, ob vom Auswählschalter 9 die „durchführungsbasierte Bewegungsweise“ gewählt wurde, oder nicht, und falls diese Weise gewählt wurde, dann zeigt die Anzeigeeinheit 2c beim Schritt S20, wie in 12 gezeigt, eine frühere Bewegungsbahn an. Außerdem stell die Berechnungseinheit 2b beim Schritt S21 fest, ob vom Auswählschalter 9 die „geschichtsbasierte Bewegungsweise“ gewählt wurde, oder nicht, und falls diese Weise gewählt wurde, dann zeigt die Anzeigeeinheit 2c beim Schritt S22, wie in 13 gezeigt, eine Bewegungsbahn gemäß einer früheren Schlupfgeschichte an.
Die in 12 gezeigte unterbrochene Linie unterscheidet sich deutlich von der in 10 gezeigten unterbrochenen Linie und zeigt einen Fahrtpfad an, dem zu folgen vom Fahrer erwartet wird, in Kombination mit einer früheren Bewegungsbahn. In ähnlicher Weise zeigt die unterbrochene Linie in 13 eine Bewegungsbahn an, der zu folgen vom Fahrer erwartet wird, in Kombination mit einer früheren Schlupfgeschichte. Deshalb ist es möglich, eine individuell auf die Fahrdurchführung durch den Fahrer zugeschnittene Fahrt durchzuführen. Dabei bedeutet individuell auf die Fahrdurchführung durch den Fahrer zugeschnittene Fahrt eine Fahrweise, die für eine sportliche Fahrweise auf einem Rundkurs oder eine beschränkte Fahrweise bei einer Überprüfung geeignet ist.
Ausführungsformen der Erfindung wurden oben im Detail beschrieben, doch ist diese Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es ist auch möglich, verschiedene Modifikationen und einen Austausch bzw. eine Ersetzung bei den obigen Ausführungsformen vorzunehmen, ohne von den Ansprüchen der Erfindung abzuweichen.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform stellt die Ermittlungseinheit 2a den Radius R auf der Basis der GPS-Funktion der ECU 6 zur Fahrzeugnavigation und der Karteninformation fest, aber die Ermittlungseinheit 2a kann den Radius R auch durch eine Vorrichtung zur Erkennung der weißen Linie feststellen.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung können einen Fahrer veranlassen, eine geeignete Lenkaktion auszuführen, indem ein die Trägheitskraft aus Fahrzeuggeschwindigkeit V und Radius R berücksichtigender Korrekturlenkwinkel Δθ ermittelt wird und der Anzeigelenkwinkel Θ oder der erwartete Fahrtpfad D flach angezeigt wird. Dementsprechend ist die Anzeigevorrichtung für eine Lenkassistenz gemäß den Ausführungsformen der Erfindung nützlich, weil sie in verschiedenen Automobilen angewandt werden kann.

Claims

Anzeigevorrichtung für eine Lenkassistenz, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: eine Ermittlungseinheit (2a), die derart gestaltet ist, dass sie einen Radius einer gekrümmten Fahrbahn feststellt, auf der sich ein Fahrzeug bewegt, und eine Geschwindigkeit und einen Lenkwinkel des Fahrzeugs; eine Berechnungseinheit (2b), die derart gestaltet ist, dass sie eine Fahrrichtung des Fahrzeugs auf der Basis einer auf dem Radius und der Geschwindigkeit basierenden Trägheitskraft und dem Lenkwinkel berechnet; und eine Anzeigeeinheit (2c), die derart gestaltet ist, dass sie über ein Head-up Display (4) eine Fahrrichtung des Fahrzeugs anzeigt; wobei die Berechnungseinheit (2b) derart gestaltet ist, dass sie aus dem Radius und der Geschwindigkeit einen Korrekturlenkwinkel berechnet und dass sie einen Anzeigelenkwinkel als die Fahrrichtung berechnet durch Subtraktion des Korrekturlenkwinkels vom Lenkwinkel; und die Anzeigeeinheit (2c) geeignet ist, den Anzeigelenkwinkel anzuzeigen.
Anzeigevorrichtung für eine Lenkassistenz nach Anspruch 1, bei welcher die Anzeigeeinheit (2c) derart gestaltet ist, dass sie den Anzeigelenkwinkel durch eine Drehung eines Hilfsanzeigesymbols (M) mit einer nach oben konvexen Gestalt anzeigt.
Anzeigevorrichtung für eine Lenkassistenz, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: eine Ermittlungseinheit (2a), die derart gestaltet ist, dass sie einen Radius einer gekrümmten Fahrbahn feststellt, auf der sich ein Fahrzeug bewegt, und eine Geschwindigkeit und einen Lenkwinkel des Fahrzeugs; eine Berechnungseinheit (2b), die derart gestaltet ist, dass sie eine Fahrrichtung des Fahrzeugs auf der Basis einer auf dem Radius und der Geschwindigkeit basierenden Trägheitskraft und dem Lenkwinkel berechnet; und eine Anzeigeeinheit (2c), die derart gestaltet ist, dass sie über ein Head-up Display (4) eine Fahrrichtung des Fahrzeugs anzeigt; wobei die Berechnungseinheit (2b) derart gestaltet ist, dass sie aus dem Radius und der Geschwindigkeit einen Korrekturlenkwinkel berechnet, einen Fahrtlenkwinkel durch Subtraktion des Korrekturlenkwinkels vom Lenkwinkel berechnet, und einen erwarteten Fahrtpfad als Fahrrichtung des Fahrzeugs auf der Basis des Fahrtlenkwinkels berechnet, und die Anzeigeeinheit (2c) geeignet ist, den erwarteten Fahrtpfad anzuzeigen.
Anzeigevorrichtung für eine Lenkassistenz nach Anspruch 3, weiter umfassend: eine Auswähleinheit (9), die so gestaltet ist, dass sie geeignet ist, eine innere Fahrweise zur Fahrt auf der Innenseite des Radius der gekrümmten Fahrbahn auszuwählen; wobei die Anzeigeeinheit (2c) so gestaltet ist, dass sie den erwarteten Fahrtpfad an der Außenseite des Radius anzeigt, wenn die innere Fahrweise gewählt ist, damit verglichen, dass die innere Fahrweise nicht gewählt ist.
Anzeigevorrichtung für eine Lenkassistenz nach Anspruch 4, bei welcher die Auswähleinheit (9) so gestaltet ist, dass sie eine durchführungsbasierte Fahrweise zur Bewegung längs einer früheren Bewegungsbahn des Fahrzeugs auf der gekrümmten Fahrbahn auswählt; und die Anzeigeeinheit (2c) derart gestaltet ist, dass sie die Bewegungsbahn anzeigt, wenn die durchführungsbasierte Fahrweise gewählt ist.