DE102016117891A1

DE102016117891A1 - Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102016117891A1
Application number: DE102016117891.8A
Authority: DE
Inventors: Takashi Kubo
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2016-09-22
Publication date: 2017-03-30
Also published as: US20170088169A1; CN107054458B; US10023227B2; JP6138881B2; JP2017061279A; CN107054458A

Abstract

Eine Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung enthält einen Positionsabweichungsrechner, einen Relativer-Gierwinkel-Rechner, einen Zielwertrechner und einen Lenkungstreiber. Der Positionsabweichungsrechner berechnet eine Querpositionsabweichung zwischen einem eigenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug basierend auf einem Detektionssignal von einem Sensor. Der Relativer-Gierwinkel-Rechner berechnet einen relativen Gierwinkel, wobei der relative Gierwinkel ein Winkel ist, der durch eine Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs und eine Fahrtrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs gebildet ist. Der Zielwertrechner berechnet einen lenkungsbezogenen Steuerungszielwert basierend auf der Querpositionsabweichung und dem relativen Gierwinkel. Der Lenkungstreiber treibt, basierend auf dem Steuerungszielwert, einen Lenkmechanismus an.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-188773 , eingereicht am 25. September 2015, deren gesamte Inhalte hiermit unter Bezugnahme aufgenommen werden.
HINTERGRUND
Die Erfindung betrifft eine Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung, die an einem Fahrzeug angebracht werden kann.
Eine Nachfolgelenksteuerungsfunktion ist als ein Beispiel von Lenkassistenzfunktionen bekannt geworden. Die Nachfolgelenksteuerungsfunktion kann erlauben, dass eine Querposition vom eigenen Fahrzeug einem vorbestimmten Nachfolgeziel folgt. Nicht einschränkende Beispiele des Nachfolgeziels können die Mitte einer Fahrspur und ein vorausfahrendes Fahrzeug beinhalten.
Die Nachfolgelenksteuerung kann enthalten: Detektieren einer Position des Lenknachfolgeziels wie etwa des vorausfahrenden Fahrzeugs durch einen Sensor oder Zwischenfahrzeugkommunikation; Berechnen einer Querpositionsabweichung zwischen der Position des Ziels und dem eigenen Fahrzeug; Berechnen eines lenkungsbezogenen Steuerungszielwerts basierend auf einer Positionsabweichung; und Antreiben eines Lenkmechanismus basierend auf dem Steuerungszielwert. Nicht einschränkende Beispiele des Sensors können eine Kamera enthalten, die ein Bild vor dem eigenen Fahrzeug aufnimmt.
Die Nachfolgelenksteuerung kann zu einer Möglichkeit führen, dass, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug schlängelnd fährt, das eigene Fahrzeug dem schlängelnd vorausfahrenden Fahrzeug folgt. Dieses Schlängeln des eigenen Fahrzeugs kann für den Fahrer unstimmig sein.
Im Hinblick auf dieses Problem offenbart zum Beispiel die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsschrift (JP-A) Nr. 2000-20896 eine Technik, die auf eine temporäre Schwankung der Querpositionsabweichung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug abgestellt ist, und insbesondere Zyklen der Schwankung. Die Technik schlägt eine Einstellung eines Steuerungsfaktors gemäß den Zyklen vor, die Nachfolgefahrt hinter dem schlängelnd vorausfahrenden Fahrzeug zu begrenzen.
ZUSAMMENFASSUNG
Der Erhalt der Schwankungszyklen der Querpositionsabweichung wie in JP-A Nr. 2000-20896 kann jedoch beinhalten, Werte der Positionsabweichung für eine bestimmte Zeitdauer zu akkumulieren. Dies könnte etwas Zeit benötigen, bevor der Steuerungsfaktor eingestellt wird. In anderen Worten, nachdem das vorausfahrende Fahrzeug zu schlängeln beginnt, könnte es etwas Zeit benötigen, die Begrenzung der Nachfolgefahrt hinter dem schlängelnd vorausfahrenden Fahrzeug zu beginnen. Dies könnte zu fehlender sofortiger Wirksamkeit der Steuerung führen.
Es ist wünschenswert, eine Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung anzugeben, die es möglich macht, das unstimmige Gefühl des Fahrers durch schlängelnde Fahrt vom eigenen Fahrzeug, welche mit der Nachfolgelenksteuerung einhergeht, zu vermeiden, um eine sofortige Wirksamkeit der Steuerung sicherzustellen.
Ein Aspekt der Erfindung sieht eine Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung vor, die einen Positionsabweichungsrechner, einen Relativer-Gierwinkel-Rechner, einen Zielwertrechner und einen Lenkungstreiber enthält. Der Positionsabweichungsrechner berechnet eine Querpositionsabweichung zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug basierend auf einem Detektionssignal von einem Sensor. Der Relativer-Gierwinkel-Rechner berechnet den relativen Gierwinkel, wobei der relative Gierwinkel ein Winkel ist, der durch eine Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs und eine Fahrtrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs gebildet ist. Der Zielwertrechner berechnet einen lenkungsbezogenen Steuerungszielwert basierend auf der Querpositionsabweichung und dem relativen Gierwinkel. Der Lenkungstreiber treibt einen Lenkmechanismus basierend auf dem Steuerungszielwert an.
Eine Vorzeichenumkehrung des relativen Gierwinkels kann bewirken, dass der Zielwertrechner den Steuerungszielwert berechnet, um zu erlauben, dass der Steuerungsbetrag der Lenkung kleiner wird.
Der Zielwertrechner kann den Steuerungszielwert berechnen, um zu erlauben, dass der Steuerungsbetrag entsprechend einer Höhe vom Absolutwert des relativen Gierwinkels kleiner wird.
Der Zielwertrechner kann den Steuerungszielwert berechnen, um zu erlauben, dass der Steuerungsbetrag kleiner wird, wenn Vorzeichenumkehr vom relativen Winkel in kürzeren Zyklen auftritt.
Der Zielwertrechner kann den Steuerungszielwert berechnen, um gemäß einer Zeitdauer, während der ein Vorzeichen des relativen Gierwinkels nach der Vorzeichenumkehr unverändert bleibt, einen Grad zu lindern, um den der Steuerungsbetrag kleiner wird.
Der Zielwertrechner kann die Vorzeichenbestimmung des relativen Gierwinkels verwenden, der eine Totzone verwendet.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm eines Hauptteils eines am Fahrzeug angebrachten Systems einschließlich einer Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung.
2 zeigt eine Querpositionsabweichung zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug.
3 zeigt schematisch die Querpositionsabweichung und einen relativen Gierwinkel zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug.
4 zeigt das Vorzeichen des relativen Gierwinkels.
5 zeigt eine Technik zum Erhalt des relativen Gierwinkels basierend auf einem Gierwinkel des eigenen Fahrzeugs zu einer Fahrspurlinie und einem Gierwinkel des vorausfahrenden Fahrzeugs zu einer Fahrspurlinie.
6 zeigt das Verhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs in Bezug auf eine Position des eigenen Fahrzeugs, die als Referenz dient, mit einem Geschwindigkeitsvektor des vorausfahrenden Fahrzeugs und einem Geschwindigkeitsvektor der Querpositionsabweichung.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Prozesses zum Setzen eines Dämpfkoeffizienten basierend auf einer Vorzeichenänderung des relativen Gierwinkels darstellt.
8 zeigt schematisch ein Beispiel vom Übergang des relativen Gierwinkels (A von 8) während der Ausführung einer Nachfolgelenksteuerung, und des Übergangs vom Dämpfkoeffizienten (B in 8), der im in 7 dargestellten Prozess berechnet wird, entsprechend dem Beispiel des Übergangs.
9 ist ein Flussdiagramm eines Vorzeichenbestimmungsprozesses vom relativen Gierwinkel.
10 zeigt eine Technik zum Begrenzen einer Nachfolgefahrt hinter einem schlängelnd vorausfahrenden Fahrzeug, gemäß einem Modifikationsbeispiel.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
[1. Konfiguration der Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung]
Im Folgenden werden einige Ausführungen der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt ein Hauptteil eines am Fahrzeug angebrachten Systems 1 einschließlich einer Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung. Die Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführung kann eine Bildaufnahmeeinheit 10 und eine elektronische Lenkungssteuereinheit (ECU) 21 enthalten. 1 zeigt einen Lenkmechanismus 30 als Ziel einer Lenkunterstützungssteuerung, die von der Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung durchgeführt wird. 1 zeigt auch Sensoren, die zur Lenkunterstützungssteuerung verwendet werden. Nicht einschränkende Beispiele der Sensoren können einen Geschwindigkeitssensor 15, einen Gierratensensor 16 und einen Lenkwinkelsensor 17 enthalten. 1 zeigt ferner Teile in Bezug auf die Lenkunterstützungssteuerung, wie etwa eine Anzeige 22 und eine Tonerzeugungseinheit 23. Darüber hinaus zeigt 1 eine Zwischenfahrzeugkommunikationseinheit 18 und einen Azimutsensor 19. Die Zwischenfahrzeugkommunikationseinheit 18 ist ausgestaltet, um Zwischenfahrzeugkommunikation zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug oder anderen Fahrzeugen durchzuführen. Der Azimutsensor 19 kann einen Seitenwinkel oder eine Richtung, in der das eigene Fahrzeug fährt, detektieren.
Die Bildaufnahmeeinheit 10 kann eine Bildaufnahmeeinrichtung 11R, eine Bildaufnahmeeinrichtung 11L, einen Bildprozessor 12 und eine Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 enthalten. Die Bildaufnahmeeinheiten 11R und 11L können so angeordnet sein, dass sie ein Bild in Fahrtrichtung vom eigenen Fahrzeug aufnehmen, d. h. vor dem eigenen Fahrzeug.
Der Geschwindigkeitssensor 15, der Gierratensensor 16 und der Lenkwinkelsensor 17 können mit der Bildaufnahmeeinheit 10 gekoppelt sein. Der Geschwindigkeitssensor 15 kann eine Geschwindigkeit vom eigenen Fahrzeug als eigene Fahrzeuggeschwindigkeit v detektieren. Der Gierratensensor 16 kann eine Gierrate detektieren. Der Lenkwinkelsensor 17 kann einen Lenkwinkel detektieren. Der Bildprozessor 12 und die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 können Detektionssignale empfangen, die von diesen Sensoren erhalten werden.
Die Bildaufnahmeeinrichtungen 11R und 11L können zum Beispiel in der Nähe eines oberen Teils einer Windschutzscheibe des eigenen Fahrzeugs angeordnet sein, sind aber darauf nicht beschränkt. Die Bildaufnahmeeinrichtungen 11R und 11L können mit einem vorbestimmten Abstand in Fahrzeugbreitenrichtung voneinander angeordnet sein, um eine Abstandsmessung durch ein sog. Stereoverfahren zu gestatten. Die optischen Achsen der Bildaufnahmeeinrichtungen 11R und 11L können parallel sein, und ihre Brennweiten können den gleichen Wert haben. Ihre Bildperioden können synchronisiert sein, und ihre Bildfrequenzen können übereinstimmen. Die Bildaufnahmeeinrichtungen 11R und 11L können jeweils ein Abbildungselement erhalten. Die Pixelanzahl des Abbildungselements kann zum Beispiel horizontal etwa 1280 Pixel, vertikal 960 Pixel betragen, ist aber darauf nicht beschränkt.
Die Abbildungselemente der jeweiligen Bildaufnahmeeinrichtung 11R und 11L können elektrische Signale oder aufgenommene Bildsignale erhalten. Die aufgenommenen Bildsignale können in digitale Bildsignale oder aufgenommene Bilddaten analog/digital (A/D) umgewandelt werden. Die aufgenommenen Bilddaten können einen Luminanzwert basierend auf vorbestimmten Graustufen für jedes Pixel angeben. Die aufgenommenen Bilddaten können zum Beispiel Farbbilddaten sein, sind aber darauf nicht beschränkt. Dementsprechend können drei Datenstücke, oder drei Luminanzwerte, in R (rot), G (grün), und B (blau) für ein Pixel erhalten werden. Die Gradierung der Luminanzwerte können 256 Gradierungsstufen sein, sind aber darauf nicht beschränkt.
Der Bildprozessor 12 kann einen Mikrocomputer enthalten. Der Mikrocomputer kann zum Beispiel eine zentrale Prozessoreinheit (CPU), einen Festwertspeicher (ROM) und einen Direktzugriffspeicher (RAM), der als Arbeitsfläche dienen kann, enthalten, ist aber darauf nicht beschränkt. Der Bildprozessor 12 kann verschiedene Prozesse entsprechend im ROM gespeicherten Programmen ausführen.
Der Bildprozessor 12 kann im internen Speicher die aufgenommenen Bilddaten für jedes Einzelbild speichern. Die aufgenommenen Bilddaten für jedes Einzelbild können von den Bildaufnahmeeinrichtungen 11R und 11L durch Aufnahme des Bilds vor dem eigenen Fahrzeug erhalten werden. Der Bildprozessor 12 kann, basierend auf zwei Stücken der aufgenommenen Bilddaten, für jedes Einzelbild verschiedene Prozesse ausführen. Die verschiedenen Prozesse können beinhalten, Objekte, die vor dem eigenen Fahrzeug vorhanden sind, als Außenumgebung zu erkennen. Insbesondere kann der Bildprozessor 12 zum Beispiel eine Fahrspurlinie auf einer Straße sowie ein dreidimensionales Objekt, wie etwa ein vorausfahrendes Fahrzeug und Hindernisse, erkennen, ist aber darauf nicht beschränkt. Die Fahrspurlinie kann eine Linie sein, die eine Fahrbahn teilt. Die Fahrspurlinie kann eine weiße Linie sein, eine orange Linie oder irgendeine andersfarbige Linie. Auch kann der Bildprozessor 12 einen Fahrweg des eigenen Fahrzeugs, oder eigenen Fahrzeugfahrweg, basierend auf Information zur so detektierten Fahrspurlinie schätzen.
Beim Erkennen des dreidimensionalen Objekts vor dem eigenen Fahrzeug kann der Bildprozessor 12 einen Prozess an dem Paar von Stücken der aufgenommenen Bilddaten als Stereobildern, die von den Bildaufnahmeeinrichtungen 11R und 11L erhalten werden, durchführen. Der Prozess kann beinhalten, durch ein Triangulationsprinzip, basierend auf einem Abweichungsbetrag zwischen einer Position in einem der Stereobilder und einer entsprechenden Position in einem anderen der Stereobilder, Abstandsinformation zu erhalten. Der Bildprozessor 12 kann, basierend auf der Abstandsinformation, Daten generieren, welche eine dreidimensionale Abstandsverteilung repräsentieren, d. h. ein Abstandsbild. Danach kann, basierend auf den so generierten Daten, der Bildprozessor 12 einen bekannten Gruppierungsprozess durchführen, oder die so generierten Daten mit vorab gespeicherten Daten vergleichen. Nicht einschränkende Beispiele der vorab gespeicherten Daten können Daten zu einer dreidimensionalen Straßenform und Daten zu dreidimensionalen Objekten enthalten. Basierend auf dem Vergleich kann der Bildprozessor 12 Daten zur Fahrspurlinie, Daten zu einer Seitenwand wie etwa einer Leitplanke oder einem Randstein, die sich entlang einer Straße befinden, und Daten zu einem dreidimensionalen Objekt wie etwa einem Fahrzeug extrahieren.
Die so erhaltenen Daten zum dreidimensionalen Objekt können einen Abstand vom eigenen Fahrzeug zum dreidimensionalen Objekt sowie eine zeitliche Abstandsänderung, d. h. eine relative Geschwindigkeit zum eigenen Fahrzeug, enthalten. Aus den so erhaltenen Daten zum dreidimensionalen Objekt kann ein Fahrzeug insbesondere als das vorausfahrende Fahrzeug extrahiert werden, das dem eigenen Fahrzeug auf dem eigenen Fahrzeugfahrweg am nächsten ist und im Wesentlichen in der gleichen Richtung wie das eigene Fahrzeug mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit fährt. Die vorbestimmte Geschwindigkeit kann, ohne Einschränkung, null (0) Kilometer/Stunde oder mehr betragen. Übrigens kann unter den vorausfahrenden Fahrzeugen ein Fahrzeug, das eine Geschwindigkeit von im Wesentlichen null (0) Kilometer/Stunde hat, als gestopptes vorausfahrendes Fahrzeug erkannt werden.
Darüber hinaus kann die Positionsinformation am linken Endpunkt und rechten Endpunkt einer Rückseite des dreidimensionalen Objekts oder des vorausfahrenden Fahrzeugs als Information zum dreidimensionalen Objekt oder Information zum vorausfahrenden Fahrzeug gespeichert werden. Im Wesentlichen die Mitte vom linken Endpunkt und rechten Endpunkt der Rückseite kann ferner als Mittelposition des dreidimensionalen Objekts oder vorausfahrenden Fahrzeugs gespeichert werden.
Ferner können auch Informationen zu einer Vorausfahrendes-Fahrzeug-Position, zu einem Vorausfahrendes Fahrzeug-Abstand, zu einer Vorausfahrendes-Fahrzeug-Geschwindigkeit und zu einer Vorausfahrendes-Fahrzeug-Beschleunigung berechnet und als die Information zum vorausfahrenden Fahrzeug gespeichert werden. Die Vorausfahrendes-Fahrzeug-Position kann als Koordinatenposition auf einem X-Z-Koordinatensystem präsentiert sein, wie in 2 dargestellt, worin die Z-Achse die Vorne-Hinten-Richtung des eigenen Fahrzeugs angibt und die X-Achse die Links-Rechts-Richtung des eigenen Fahrzeugs angibt, oder eine Querrichtung. Der Vorausfahrendes-Fahrzeug-Abstand kann ein Zwischenfahrzeugabstand vom eigenen Fahrzeug sein. Nachfolgend kann der Vorausfahrendes-Fahrzeug-Abstand als Zwischenfahrzeugabstand z bezeichnet werden. Die Vorausfahrendes-Fahrzeug-Geschwindigkeit kann als Addition eines Änderungsbetrags im Fahrzeugzwischenabstand z zur eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit v angegeben werden ((Änderungsbetrag im Zwischenfahrzeugabstand z) + (eigene Fahrzeuggeschwindigkeit v)). Die Vorausfahrendes-Fahrzeug-Beschleunigung kann ein Differenzwert der Vorausfahrendes-Fahrzeug-Geschwindigkeit sein.
Übrigens kann auch eine Position eines anderen dreidimensionalen Objekts als dem vorausfahrenden Fahrzeug, eine Position der Fahrspurlinie und eine Position des eigenen Fahrzeugfahrwegs errechnet und als Koordinatenpositionen am X-Z-Koordinatensystem gespeichert werden, wie beschrieben.
Somit kann der Bildprozessor 12 die Bilderkennung des vorausfahrenden Fahrzeugs, des dreidimensionalen Objekts, der Fahrspurlinie und anderer Objekte durchführen. Ergebnisse der Bilder können für unterschiedliche Fahrassistenzsteuerungen verwendet werden.
Im Hinblick auf die Lenkunterstützungssteuerung gemäß dieser Ausführung kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 Information einschließlich der Information zur detektierten Fahrspurlinie und der Information zum vorausfahrenden Fahrzeug empfangen. Die Information zur Fahrspurlinie kann Information zum eigenen Fahrzeugfahrweg enthalten.
In dieser Ausführung können die Zwischenfahrzeugkommunikationseinheit 18 und der Azimutsensor 19 mit der Bildaufnahmeeinheit 10 gekoppelt sein. Dies macht es der Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 möglich, Information durch die Zwischenfahrzeugkommunikationseinheit 18 von einem anderen Fahrzeug oder anderen Fahrzeugen empfangen, insbesondere von dem vorausfahrenden Fahrzeug, und von dem Azimutsensor 19 detektierte Information zu einem Fahrseitenwinkel des eigenen Fahrzeugs empfangen.
Die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 kann eine Steuerung zu verschiedenen Fahrassistenzen durchführen, basierend auf Eingabeinformation, die die Ergebnisse der Bilderkennung durch den Bildprozessor 12 repräsentiert.
In einer bestimmten aber nicht einschränkenden Ausführung kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 eine Lenkunterstützungssteuerung oder eine Lenksteuerung wie etwa eine Fahrspureinhaltesteuerung und eine Fahrspurabweichungsverhinderungssteuerung durchführen, indem sie die Lenkwinkel unabhängig von einem Fahrer setzt. Die Fahrspureinhaltesteuerung kann beinhalten, das eigene Fahrzeug in der Mitte des eigenen Fahrzeugfahrwegs zu halten. Die Fahrspurabweichungsverhinderungssteuerung kann beinhalten, zu verhindern, dass das eigene Fahrzeug von dem eigenen Fahrzeugfahrweg abweicht, oder zu verhindern, dass das eigene Fahrzeug von der Fahrspur des eigenen Fahrzeugfahrwegs abkommt.
In dieser Ausführung kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 auch eine Nachfolgelenksteuerung als die lenkungsbezogene Fahrassistenzsteuerung durchführen. Die Nachfolgelenksteuerung kann beinhalten, zu erlauben, dass eine Querposition des eigenen Fahrzeugs dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt.
In dieser Ausführung kann bei der Ausführung der Nachfolgelenksteuerung die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 einen relativen Gierwinkel δ berechnen. Der relative Gierwinkel δ kann ein Winkel sein, der durch die Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs und eine Fahrtrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs gebildet ist, wie später beschrieben.
Die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 kann eine Betriebsbedingung der Lenksteuerung unterschiedlicher Arten bestimmen, und kann die Lenksteuerung ausführen, wenn die Betriebsbedingung erfüllt ist. Die Bestimmung, ob die Lenksteuerung betriebsbereit ist oder nicht, kann basierend auf Bedienungsinformation SD des Fahrers, der Information vom Bildprozessor 12, der Information von den Sensoren und anderen Informationsstücken erfolgen. Übrigens kann die Bedienungsinformation SD des Fahrers insbesondere Bedienungsinformation zu einer Ein/Aus-Bedienung eines adaptiven Fahrtsteuerungs-(ACC)-Schalters und eines Lenksteuerungsausführungsschalters repräsentieren, ist aber darauf nicht beschränkt.
Bei der Durchführung der Lenksteuerung kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13, basierend auf der beschriebenen Eingangsinformation, einen Lenkanweisungsstromwert als Ziel berechnen, und den berechneten Lenkanweisungsstromwert an die Lenk-ECU 21 ausgeben.
Insbesondere kann, bei der Durchführung der Nachfolgelenksteuerung wie beschrieben, die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 einen Ziellenkwinkel θ_TG berechnen und den Lenkanweisungsstromwert gemäß dem Ziellenkwinkel θ_TG erhalten.
Um den Ziellenkwinkel θ_TG zu berechnen, kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 zunächst einen Zielbasislenkwinkel θ_H mit dem folgenden [Ausdruck 1] erhalten. θ_H = G(v) × x/z [Ausdruck 1] wobei x eine Querpositionsabweichung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug bezeichnet (s. 2), z den Vorausfahrendes-Fahrzeug-Abstand bezeichnet, d. h. den Zwischenfahrzeugabstand z, wie beschrieben, und G(v) einen Lenkwinkelkorrekturfaktor gemäß der eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit v bezeichnet. Nachfolgend kann die Querpositionsabweichung auch einfach als „Querabweichung” bezeichnet werden. Der Term „x/z” kann ein solcher sein, der in vereinfachter Weise einen in 2 dargestellten Winkel θ_s, d. h. einen Gierwinkel, der bei einer Nachfolge zum vorausfahrenden Fahrzeug involviert ist, basierend auf trigonometrischen Funktionen repräsentiert. Der Lenkwinkelkorrekturfaktor G(v) kann eine Funktion gemäß der eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit v sein, unter Berücksichtigung, dass eine Relation zwischen der Gierrate und dem Lenkwinkel sich in Abhängigkeit von der eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit v ändern könnte.
Übrigens kann die Querabweichung x auch von dem Bildprozessor 12 berechnet werden, als Information zum vorausfahrenden Fahrzeug, d. h. die Information zur Vorausfahrendes-Fahrzeug-Position, wie beschrieben, und der Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 zugeführt werden, wenn eine Position des eigenen Fahrzeugs als Ursprungsposition des X-Z-Koordinatensystems dient, wie in 2 dargestellt.
Ferner kann, basierend auf dem Zielbasislenkwinkel θ_H, wie beschrieben, die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 einen finalen Ziellenkwinkel θ_TG mit dem folgenden [Ausdruck 2] erhalten. θ_TG = θ_H + G_D × δ [Ausdruck 2] wobei G_D einen Korrekturfaktor bezeichnet.
Mit dem [Ausdruck 2] kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 den Zielbasislenkwinkel θ_H basierend auf dem relativen Gierwinkel δ korrigieren, um hierdurch den finalen Ziellenkwinkel θ_TG zu erhalten.
Hier kann der Korrekturfaktor G_D als ein Koeffizient dienen, der bei der Korrektur des Zielbasislenkwinkels θ_H basierend auf dem relativen Gierwinkel δ einen Korrekturbetrag einstellen kann. In dieser Ausführung kann der Korrekturfaktor G_D jedoch auch, basierend auf einem Wert des relativen Gierwinkels δ, variabel sein, wie später im Detail beschrieben.
Wie beschrieben, kann ein Basiszielwert, wie etwa der Zielbasislenkwinkel θ_H, beim Erhalt des finalen Basiszielwerts in der Nachfolgelenksteuerung berechnet werden. Der Basiszielwert kann, in anderen Worten, ein Basiszielwert sein, der als Korrekturziel basierend auf dem relativen Gierwinkel δ dienen kann. Übrigens ist das Berechnungsverfahren des Basiszielwerts nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt. Der Basiszielwert kann auch mit anderen Methoden berechnet werden. Der Basiszielwert bei der Nachfolgelenksteuerung kann ein beliebiger Wert sein, der basierend auf der Querpositionsabweichung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug berechnet wird, d. h. der Querpositionsabweichung x, wie beschrieben.
Die Lenk-ECU 21 kann einen Mikrocomputer enthalten und einen Elektromotor 42 des Lenkmechanismus 30 basierend auf dem Lenkanweisungsstromwert und dem vom Lenkwinkelsensor 17 hergeleiteten Erfassungssignal steuern. Der Lenkanweisungsstromwert kann von dem Ziellenkwinkel θ_TG von der Fahrunterstützungssteuereinrichtung 13 erhalten werden.
Die ECU 21 kann, basierend auf Information zum Lenkwinkel, die von dem Detektionssignal des Lenkwinkelsensors 17 erhalten wird, den Lenkanweisungsstromwert erhalten, der ein Unterstützungslenkdrehmoment entsprechend des so erhaltenen Lenkwinkel erlaubt. Die Lenk-ECU 21 kann den Elektromotor 42 basierend auf dem so erhaltenen Lenkanweisungsstromwert antreiben. Dies führt zu einer Servolenksteuerung, welche den Fahrer beim Lenken unterstützt.
Übrigens kann der Fahrer während der Ausführung der Lenksteuerung durch die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 eine Lenkbedienung ausführen. Wenn während der Ausführung der Lenksteuerung ein solches manuelles Lenken erfolgt, kann die Lenk-ECU 21 eine Addition des Lenkanweisungsstromwerts von der Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 und des Lenkanweisungsstromwerts für die Servolenksteuerung, der wie oben beschrieben erhalten wird, durchführen. Die Lenk-ECU 21 kann den Elektromotor 42 basierend auf einem durch die Addition erhaltenen Stromwert antreiben.
Der Lenkmechanismus 30 kann als Ziel der Lenksteuerung dienen und kann zum Beispiel wie folgt konfiguriert sein.
In Bezug auf 1 kann der Lenkmechanismus 30 eine Lenkwelle 32 und eine Lenksäule 33 erhalten. Die Lenkwelle 32 kann durch die Lenksäule 33 an einem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen drehbar gelagert sein. Ein erstes Ende der Lenkwelle 32 kann sich zum Fahrersitz hin erstrecken. Ein Lenkrad 34 kann an dem ersten Ende der Lenkwelle 32 angebracht sein. Ein zweites Ende der Lenkwelle 32 kann sich zu einem Motorraum hin erstrecken. Eine Ritzelwelle 35 kann mit dem zweiten Ende der Lenkwelle 32 gekoppelt sein.
Ein Lenkgetriebegehäuse 36 kann in dem Motorraum angeordnet sein. Das Lenkgetriebegehäuse 36 kann sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken. Eine Zahnstange 37 kann das Lenkgetriebegehäuse 36 hin- und herbeweglich durchsetzen und daran gelagert sein. Eine nicht dargestellte Verzahnung kann in der Mitte der Zahnstange 37 vorgesehen sein. Die Ritzelwelle 35 kann mit einem nicht dargestellten Ritzel versehen sein. Der Eingriff des Ritzels mit der Verzahnung kann einen Zahnstangenritzellenkmechanismus darstellen.
Beide rechten und linken Enden der Zahnstange 37 können von dem Lenkgetriebegehäuse 36 vorstehen. Ein vorderer Lenk-Achsschenkel 39 kann mit jedem der rechten und linken Enden der Zahnstange 37 durch eine Spurstange 38 verbunden sein. Die vorderen Lenk-Achsschenkel 39 können rechte und linke Räder 40R und 40L schwenkbar tragen, welche als gelenkte Räder dienen können, und können durch nicht dargestellte Achsschenkelbolzen vom Fahrzeugrahmen getragen und damit gekoppelt sein. Eine Bedienung des Lenkrads 34 kann eine Drehung der Lenkwelle 32 und der Ritzelwelle 35 bewirken. Die Drehung der Ritzelwelle 35 kann eine Bewegung der Zahnstange 37 nach links oder nach rechts bewirken. Die Bewegung kann bewirken, dass sich die vorderen Lenk-Achsschenkel 39 um den nicht dargestellten Achsschenkelbolzen herum drehen, um zu erlauben, dass die rechten und linken Räder 40R und 40L nach links oder nach rechts gelenkt werden.
Der Elektromotor 42 kann mit der Ritzelwelle 35 durch einen Unterstützungsgetriebemechanismus 41 gekoppelt sein. Der Elektromotor 42 kann für eine Unterstützung des an das Lenkrad 34 angelegten Lenkdrehmoments sorgen, und das Lenkdrehmoment an das Lenkrad 34 anlegen, um den Ziellenkwinkel θ_TG zu erlauben.
In dieser Ausführung kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 verschiedene Arten von Meldungen in Bezug auf die Fahrassistenz durchführen, sowie auch die Unterstützung des Fahrers durch Anlegen des Lenkdrehmoments, wie beschrieben. In einer bestimmten aber nicht einschränkenden Ausführung kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 der Anzeige 22 Anzeigeinformation liefern, und der Tonerzeugungseinheit 23 Tonerzeugungs-Anweisungsinformation liefern.
Die Anzeige 22 kann sich insbesondere auf eine Anzeigesteuereinheit und eine Anzeigeeinrichtung beziehen. Die Anzeigesteuereinheit kann zum Beispiel einen Mikrocomputer enthalten, ist aber darauf nicht beschränkt. Die Anzeigeeinrichtung kann zum Beispiel verschiedene Messanzeigen anzeigen, wie etwa einen Drehzahlmesser und einen Tachometer, sowie ein Multifunktionsdisplay (MFD) und andere Vorrichtungen enthalten, die dem Fahrer Information liefern. Die Messanzeigen und das MFD können an einem Armaturenbrett vorgesehen sein, das vor dem Fahrer angeordnet ist. Die Anzeige 22 kann, in Bezug auf die Lenkassistenz, eine Alarmanzeige und eine Anzeige liefern, die es dem Fahrer erlaubt, wahrzunehmen, dass die Lenksteuerung in Betrieb oder gestoppt ist.
Die Tonerzeugungseinheit 23 kann sich insbesondere auf eine Tonerzeugungssteuereinheit und eine Tonerzeugungseinrichtung wie etwa einen Verstärker und einen Lautsprecher beziehen. Die Tonerzeugungssteuereinheit kann zum Beispiel einen Mikrocomputer enthalten, ist aber darauf nicht beschränkt. Die Tonerzeugungseinheit 23 kann, in Bezug auf das Lenken, einen Alarmton und einen Meldeton ausgeben, der es dem Fahrer erlaubt, wahrzunehmen, dass die Lenksteuerung in Betrieb oder gestoppt ist.
[2. Berechnung des relativen Gierwinkels]
3 zeigt schematisch die Querpositionsabweichung x und den relativen Gierwinkel δ zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug. Übrigens bezeichnet in der Figur eine unterbrochene Linie (eine einfach unterbrochene Linie) die Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs, wohingegen die gestrichelte bzw. strichpunktierte Linie die Fahrtrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs bezeichnet.
Wie in 3 exemplifiziert, kann in einem Fall, in dem das vorausfahrende Fahrzeug in Bezug auf das eigene Fahrzeug nach rechts abweicht, das eigene Fahrzeug nach rechts drehen (s. durchgehend linierter Pfeil in der Figur), wenn die Nachfolgelenksteuerung mit dem vom vorstehenden [Ausdruck 1] erhaltenen Zielbasislenkwinkel θ_H durchgeführt wird, der direkt als der Steuerungszielwert verwendet wird.
Jedoch könnte hierbei möglicherweise der Fall auftreten, worin die Fahrtrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs in Bezug auf die Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs nach links gerichtet sein kann, wie in der Figur dargestellt. In diesem Fall dreht das eigene Fahrzeug nach rechts, während das vorausfahrende Fahrzeug nach links dreht. Dementsprechend könnte die Nachfolgefahrt, die gegenwärtig vom eigenen Fahrzeug ausgeführt wird, nutzlos werden.
Dieses Verhalten des eigenen Fahrzeugs einhergehend mit der Nachfolgelenksteuerung kann auch auftreten, wenn das vorausfahrende Fahrzeug danach von dem Linksdrehzustand zu einem Rechtsdrehzustand übergeht. Dies resultiert in einer Situation, dass das eigene Fahrzeug nutzlos dem schlängelnd vorausfahrenden Fahrzeug folgt.
Um diesem Problem Rechnung zu tragen könnte die Ausführung auf den relativen Gierwinkel δ zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug abgestellt werden und einen Steuerungsbetrag der Nachfolgelenksteuerung basierend auf dem relativen Gierwinkel δ begrenzen, um das nutzlose Nachfolgen hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug zu vermeiden [Ausdruck 2], wie beschrieben.
Hier kann der relative Gierwinkel δ zum Beispiel durch eines der folgenden Verfahren erhalten werden, ist aber darauf nicht beschränkt.

(1) Ein Verfahren, das beinhalten kann, einen Winkel vom Fahrseitenwinkel des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Zwischenfahrzeugkommunikation zu erhalten, und, als relativen Gierwinkel δ eine Abweichung zwischen dem Winkel des Fahrseitenwinkels des vorausfahrenden Fahrzeugs und einem Winkel des Fahrseitenwinkels des eigenen Fahrzeugs zu erhalten.
(2) Ein Verfahren, das beinhalten kann, einen Gierwinkel des vorausfahrenden Fahrzeugs zu der Fahrspurlinie (nachfolgend als „Vorausfahrendes-Fahrzeug-zur-Fahrspurlinie-Gierwinkel ψ” bezeichnet) durch Zwischenfahrzeugkommunikation zu erhalten, und den relativen Gierwinkel δ basierend auf dem Vorausfahrendes-Fahrzeug-zur-Fahrspur-Gierwinkel ψ und einem Gierwinkel des eigenen Fahrzeugs zur Fahrspurlinie (nachfolgend als „Eigenes-Fahrzeug-zur-Fahrspurlinie-Gierwinkel φ”) zu berechnen.
(3) Ein Verfahren, das beinhalten kann, den relativen Gierwinkel δ basierend auf einem nichtlinearen Kalmanfilter zu schätzen.

Zuerst wird ein Fall beschrieben, in dem das vorstehende Verfahren (1) angewendet wird. Die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 kann Information zum Winkel des Fahrseitenwinkels des vorausfahrenden Fahrzeugs erhalten, und Information zum Winkel des Fahrseitenwinkels des eigenen Fahrzeugs erhalten. Der Winkel des Fahrseitenwinkels des vorausfahrenden Fahrzeugs kann durch den Azimutsensor 19 des vorausfahrenden Fahrzeugs detektiert werden. Die Information zum Winkel des Fahrseitenwinkels des vorausfahrenden Fahrzeugs kann von der Zwischenfahrzeugkommunikationseinheit 18 empfangen werden. Der Winkel vom Fahrseitenwinkel des eigenen Fahrzeugs kann mit dem Azimutsensor 19 des eigenen Fahrzeugs detektiert werden. Danach kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 eine Differenz zwischen den Winkeln der Fahrseitenwinkel den relativen Gierwinkel δ berechnen.
In diesem Beispiel kann, in Bezug auf A von 4 und B von 4, die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 den relativen Gierwinkel δ als einen Winkel berechnen, dessen Vorzeichen in Bezug auf die Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs als Referenz dient. In einem bestimmten aber nicht einschränkenden Beispiel kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 den relativen Gierwinkel δ berechnen, um zu erlauben, dass das Vorzeichen des relativen Gierwinkels δ „positiv” ist, wenn die Fahrtrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs in Bezug auf die Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs nach links geneigt ist, wie in A von 4 dargestellt, und um zu erlauben, dass das Vorzeichen des relativen Gierwinkels δ „negativ” ist, wenn die Fahrtrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs in Bezug auf die Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs nach rechts geneigt ist, wie in B von 4 dargestellt.
In einem bestimmten aber nicht einschränkenden Beispiel sei angenommen, dass der vom Azimutsensor 19 detektierte Fahrseitenwinkels null (0) Grad ist, d. h. 360 Grad Nord, und der Wert des Winkels, mit dem Norden als Referenz, in der folgenden Reihenfolge zunehmen kann: Nord, Ost, Süd, West und Nord. In diesem Fall kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 den relativen Gierwinkel δ, dessen Vorzeichen zum Beispiel so ist wie in A von 4 und B von 4, berechnen, indem der Fahrseitenwinkel vom vorausfahrenden Fahrzeug vom Fahrseitenwinkel vom eigenen Fahrzeug subtrahiert wird, d. h. die Berechnung ((Fahrseitenwinkel vom eigenen Fahrzeug) – (Fahrseitenwinkel des vorausfahrenden Fahrzeugs)).
Nachfolgend wird ein Fall beschrieben, in dem das vorstehende Verfahren (2) angewendet wird. In diesem Fall kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 den Vorausfahrendes-Fahrzeug-zur-Fahrspurlinie-Gierwinkel ψ und den Eigenes-Fahrzeug-zur-Fahrspur-Gierwinkel φ basierend auf der Information der Fahrspurlinie des eigenen Fahrzeugfahrwegs berechnen, die von dem Bildprozessor 12 erhalten wird. In einem bestimmten aber nicht einschränkenden Beispiel kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 den Vorausfahrendes-Fahrzeug-zur-Fahrspur-Gierwinkel ψ und den Eigenes-Fahrzeug-zur-Fahrspur-Gierwinkel φ, wie in 5 dargestellt, jeweils als einen Winkel berechnen, der durch die Fahrtrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des eigenen Fahrzeugs und eine Richtung von einer der Fahrspurlinien gebildet ist, die den eigenen Fahrzeugfahrweg definieren. Die eine der Fahrspurlinien, die den eigenen Fahrzeugfahrweg definieren, kann die Fahrspurlinie sein, die eine Verlängerungslinie der Fahrtrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des eigenen Fahrzeugs vor dem eigenen Fahrzeug kreuzt.
Wie in Bezug auf 5 ersichtlich, ergibt sich das Folgende. δ = 180 – {180 – (ψ + φ)}
Der relative Gierwinkel δ kann daher wie folgt berechnet werden. δ = ψ + φ
Wenn hier, wie in Bezug auf 5 ersichtlich, die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 den Vorausfahrendes-Fahrzeug-zur-Fahrspurlinie-Gierwinkel ψ in Bezug auf die linke Fahrspurlinie der zwei Fahrspurlinien errechnet, d. h. wenn das vorausfahrende Fahrzeug in Bezug auf eine Richtung, in der sich der Fahrweg des vorausfahrenden Fahrzeugs erstreckt, nach links dreht, wird angenommen, dass das Vorzeichen des relativen Gierwinkels δ „positiv” ist, wie in A von 4 dargestellt. Wenn hingegen die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 den Vorausfahrendes-Fahrzeug-zur-Fahrspurlinie-Gierwinkel ψ in Bezug auf die rechte Fahrspurlinie der zwei Fahrspurlinien errechnet, d. h. wenn das vorausfahrende Fahrzeug in Bezug auf die Richtung, in der sich der Fahrtweg des vorausfahrenden Fahrzeugs erstreckt, nach rechts dreht, wird angenommen, dass das Vorzeichen des relativen Gierwinkels δ „negativ” ist, wie in B von 4 dargestellt.
Diese Ausführung kann daher beinhalten, zum eigenen Fahrzeug, zusätzlich zu dem Vorausfahrendes-Fahrzeug-zur-Fahrspur-Gierwinkel ψ, Information über die Gierwinkelvorzeichenidentifikation, zu senden. Die Information zur Gierwinkelvorzeichenidentifikation kann Information zu einer Identifikation sein, ob der Vorausfahrendes-Fahrzeug-zur-Fahrspurlinie-Gierwinkel ψ in Bezug auf die rechte Fahrspurlinie oder die linke Fahrspurlinie berechnet worden ist.
Basierend auf der Information über die Gierwinkelvorzeichenidentifikation kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 des eigenen Fahrzeugs das Vorzeichen des relativen Gierwinkels δ setzen, der durch Addition (ψ + φ) des Vorausfahrendes-Fahrzeug-zur-Fahrspur-Gierwinkels ψ und des Eigenes-Fahrzeug-zur-Fahrspurlinie-Gierwinkel φ berechnet wird.
Nachfolgend wird ein Fall beschrieben, in dem das vorstehende Verfahren (3) angewendet wird.
Das Verfahren (3) kann eine dynamische Beziehung voraussetzen, wie sie in 6 dargestellt ist. 6 repräsentiert das Verhalten des vorausfahrenden Fahrzeugs in Bezug auf die Position des eigenen Fahrzeugs, als Referenz dienend, mit einem Vektor der Vorausfahrendes-Fahrzeug-Geschwindigkeit Vtgt und einem Vektor der Querpositionsabweichungsgeschwindigkeit Δx, in einem x-y-Koordinatensystem, worin eine x-Achse die Links-Rechts-Richtung des eigenen Fahrzeugs bezeichnet, und die y-Achse die Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs bezeichnet, wobei die Position des eigenen Fahrzeugs als Ursprung dient. Die Vorausfahrendes-Fahrzeug-Geschwindigkeit Vtgt kann als Information zum vorausfahrenden Fahrzeug berechnet werden, wie beschrieben, durch Addition vom Änderungsbetrag des Zwischenfahrzeugabstands z und der eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit v ((Änderungsbetrag des Zwischenabstands z) + (eigene Fahrzeuggeschwindigkeit v)). Die Querpositionsabweichungsgeschwindigkeit Δx kann ein Differenzwert der Querpositionsabweichung x sein. Dann kann ein Winkel, der durch den Vektor der Vorausfahrendes-Fahrzeug-Geschwindigkeit Vtgt und der y-Achse gebildet ist, äquivalent zum relativen Gierwinkel δ sein. Übrigens kann in der Beschreibung vom Verfahren (3) der relative Gierwinkel δ einfach auch als „relativer Gierwinkel θtgt” ausgedrückt werden.
Wenn man die in 6 dargestellte Relation voraussetzt, kann eine Zustandsgleichung, d. h. eine nichtlineare Gleichung, durch den folgenden [Ausdruck 3] angegeben werden, falls die Antriebskraft gleich null (0) ist und das Giermoment gleich null (0) ist.
wobei αtgt die Vorausfahrendes-Fahrzeug-Beschleunigung bezeichnet, und ωtgt einen Differenzwert des relativen Gierwinkels δ bezeichnet. Die Vorausfahrendes-Fahrzeug-Beschleunigung kann als die Information zum vorausfahrenden Fahrzeug berechnet werden, wie beschrieben, und kann der Differenzwert der Vorausfahrendes-Fahrzeug-Geschwindigkeit Vtgt sein.
Jedes der Elemente im [Ausdruck 3] kann partiell differenziert werden, um eine zu Jacobimatrix generieren, wie folgt.
wobei k die Zeit bezeichnet und T einen Rechenzyklus bezeichnet.
Unter Verwendung der Jacobimatrix vom [Ausdruck 4] kann die Querpositionsabweichungsgeschwindigkeit Δx und die Vorausfahrendes-Fahrzeug-Geschwindigkeit Vtgt basierend auf Beobachtungssignalen erhalten werden. Ferner kann der relative Gierwinkel θtgt durch Anwendung des nichtlinearen Kalmanfilters mit einer Eingabe von null (0) geschätzt oder berechnet werden.
Im oben beschrieben Verfahren (3) kann die bei der Berechnung des relativen Gierwinkels δ involvierte Information die Querpositionsabweichung x und die Information zum vorausfahrenden Fahrzeug enthalten, die basierend auf Ergebnissen der Bildanalyse durch den Bildprozessor 12 erhalten werden können. Dies macht es unnötig, bei der Berechnung des relativen Gierwinkels δ, die Information vom vorausfahrenden Fahrzeug durch die Zwischenfahrzeugkommunikation zu erhalten, was zu einem Vorteil des Verfahrens (3) führt.
[3. Verfahren zum Begrenzen der Schlängel-Nachfolgefahrt gemäß der Ausführung]
Verfahren zum Begrenzen einer Schlänget-Nachfolgefahrt kann beinhalten, einen Betrag des Korrekturfaktors G_D im vorstehenden [Ausdruck 2] basierend auf dem relativen Gierwinkel δ zu justieren, um hierdurch den Ziellenkwinkel θ_TG zu berechnen, der zum Begrenzen der Nachfolgefahrt hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug dient. In einer bestimmten aber nicht einschränkenden Ausführung kann der Korrekturfaktor G_D mit dem folgenden [Ausdruck 5] berechnet werden. G_D = G_B × Dp [Ausdruck 5] wobei G_B einen Basisfaktor bezeichnet und Dp einen Dämpfkoeffizienten bezeichnet.
Die Justierung der Größe bzw. des Betrags des Dämpfkoeffizienten Dp basierend auf einem Änderungsmodus im Vorzeichen des relativen Gierwinkels δ resultiert in einer Justierung der Größe bzw. des Betrags des Korrekturfaktors G_D in [Ausdruck 2] basierend auf dem Änderungsmodus vom Vorzeichen des relativen Gierwinkels δ.
7 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Setzen des Dämpfkoeffizienten Dp basierend auf der Vorzeichenänderung des relativen Gierwinkels δ. Übrigens kann der in 7 dargestellte Prozess auch von der Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 zum Beispiel basierend, aber nicht beschränkt, auf einem Programm ausgeführt werden, das in einer vorbestimmten Speichervorrichtung wie etwa einem ROM gespeichert ist. Der in 7 dargestellte Prozess kann zum Beispiel als Reaktion auf, aber nicht beschränkt auf, einen Start der Nachfolgelenksteuerung mit Zyklen zum Erhalt der Querpositionsabweichung x vom Bildprozessor 12 wiederholt ausgeführt werden, in anderen Worten, in Aktualisierungszyklen des Ziellenkwinkels θ_TG.
Bezugnehmend auf 7 kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 den relativen Gierwinkel δ in Schritt S101 berechnen. Der relative Gierwinkel δ kann zum Beispiel durch eines der vorstehenden Verfahren (1) bis (3) berechnet werden, ist aber darauf nicht beschränkt.
Danach kann in Schritt S102 die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 einen Relativer-Gierwinkel-Vorzeichen-Bestimmungsprozess ausführen. Der Relativer-Gierwinkel-Vorzeichen-Bestimmungsprozess kann ein Prozess sein, um das Vorzeichen des relativen Gierwinkels δ zu bestimmen, wie später im Detail unter Bezug auf 9 beschrieben wird.
Als Reaktion auf die Ausführung des Relativer-Gierwinkel-Vorzeichen-Bestimmungsprozesses in Schritt S102 kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 in Schritt S103 bestimmen, ob ein Ergebnis der Vorzeichenbestimmung in Schritt S102 das gleiche Ergebnis wie das letzte Mal ist oder nicht.
Wenn das Ergebnis der Vorzeichenbestimmung nicht das gleiche wie das Ergebnis vom letzten Mal ist (Nein in Schritt S103), d. h., wenn eine Vorzeichenumkehr des relativen Gierwinkels δ detektiert worden ist, kann der Fluss zu Schritt S104 weitergehen. In Schritt S104 kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 einen vorbestimmten Wert α zu einem Begrenzungszählwert addieren, und der Fluss kann zu Schritt S105 weitergehen. Hier kann der Begrenzungszählwert als ein Wert fungieren, der einen Wert des Dämpfkoeffizienten Dp (siehe Schritt S109) bestimmt, und kann einen Anfangswert von null (0) haben. Wenn der Begrenzungszählwert groß ist, d. h. in dieser Ausführung der Begrenzungszählwert eine Obergrenze ist, die gleich eins (= 1) ist, wird der Wert des Dämpfkoeffizienten Dp groß, was eine auch Zunahme im Wert des mit [Ausdruck 5] berechneten Korrekturfaktors G_D verursacht. Demzufolge wird bei der Berechnung des Ziellenkwinkels θ_TG mit [Ausdruck 2] ein Korrekturbetrag, d. h. ein Begrenzungsbetrag des Zielbasislenkwinkels θ_H groß, was in einer Abnahme des Steuerungsbetrags der Nachfolgelenksteuerung resultiert.
In Schritt S105 kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 bestimmen, ob der Begrenzungszählwert größer als eine Obergrenze M ist oder nicht. Die Obergrenze M kann zum Beispiel in dieser Ausführung „100” sein, ist aber darauf nicht beschränkt. Wenn der Begrenzungszählwert größer als die Obergrenze M ist (Ja in Schritt S105), kann der Fluss zu Schritt S106 weitergehen. In Schritt S106 kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 die Obergrenze M als den Begrenzungszählwert setzen, und der Fluss kann zu Schritt S109 weitergehen. Wenn der Begrenzungszählwert nicht größer als die Obergrenze M ist (Nein in Schritt S105), kann der Fluss Schritt S106 überspringen und zu Schritt S109 weitergehen.
In Schritt S109 kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13, als den Dämpfkoeffizienten Dp, einen Wert setzen, der durch Dividieren des Begrenzungszählwerts durch 100 erhalten wird ((Begrenzungszählwert) ÷ 100). Somit kann der in 7 dargestellte Prozess beendet werden.
Wenn in Schritt S103 das Ergebnis der Vorzeichenbestimmung in Schritt S102 der gleiche ist wie das Ergebnis vom letzten Mal (Ja in Schritt S103), kann der Fluss zu Schritt S107 weitergehen. In Schritt S107 kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 bestimmen, ob der Begrenzungszählwert größer als null (0) ist oder nicht. Wenn der Begrenzungszählwert größer als null (0) ist (Ja in Schritt S107), kann der Fluss zu Schritt S108 weitergehen, worin die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 den Begrenzungszählwert um eins (1) reduzieren kann. Danach kann der Fluss zu Schritt S109 weitergehen. Wenn in Schritt S107 der Begrenzungszählwert nicht größer als null (0) ist, (Nein in Schritt S107), kann der Fluss den Schritt S108 überspringen und zu Schritt S109 weitergehen.
8 zeigt schematisch ein Beispiel vom Übergang des relativen Gierwinkels δ (A von 8) während der Ausführung der Nachfolgelenksteuerung, sowie einen Übergang vom Dämpfkoeffizienten Dp (B von 8), der im unter Bezug auf 7 beschriebenen Prozess berechnet wird, entsprechend dem Beispiel vom Übergang des relativen Gierwinkels δ.
Wie unter Bezug auf 8 ersichtlich, kann der vorbestimmte Wert α zu dem Dämpfkoeffizienten Dp als Reaktion auf die Vorzeichenumkehr des relativen Gierwinkels δ addiert werden (s. Schritt S104). Der Dämpfkoeffizient Dp kann während einer Abwesenheitsdauer der Vorzeichenumkehr des relativen Gierwinkels δ (siehe Schritt S108) allmählich verringert werden. Die aufeinanderfolgenden Vorzeichenumkehrungen mit relativ kurzen Zyklen können zu einer häufigen Addition des vorbestimmten Werts α führen, wodurch der Dämpfkoeffizient Dp an die Obergrenze M kommt. Wenn eine Länge jedes Zyklus der aufeinanderfolgenden Vorzeichenumkehrungen gleich oder kürzer als eine bestimmte Länge ist, kann der Dämpfkoeffizient Dp in der Nähe der Obergrenze M einen Übergang machen. Mit anderen Worten, in einer Situation, in der das vorausfahrende Fahrzeug mit relativ kurzen Zyklen schlängelnd fährt, d. h. in einer Situation, in der das Nachfolgen hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug dem Fahrer ein größeres Gefühl der Unstimmigkeit geben könnte, kann der Dämpfkoeffizient Dp relativ groß werden. Dies bewirkt die Korrektur, welche den Ziellenkwinkel θ_TG verringert, was die Begrenzung des Steuerungsbetrages der Nachfolgelenksteuerung auf einen kleineren Wert als gewöhnlich erlaubt. Somit wird es möglich, die Nachfolgefahrt hinter einem schlängelnd vorausfahrenden Fahrzeug zu begrenzen.
Wenn hingegen das vorausfahrende Fahrzeug nicht schlängelnd fährt oder wenn das vorausfahrende Fahrzeug mit ausreichend langen Zyklen schlängelnd fährt, kann der Dämpfkoeffizient Dp einen relativ kleinen Wert haben, wodurch der Korrekturbetrag des Ziellenkwinkels θ_TG klein wird. Somit wird es möglich, eine unnötig verringerte Nachfolgefähigkeit zu begrenzen.
9 ist ein Flussdiagramm des Relativer-Gierwinkel-Vorzeichen-Bestimmungsprozess von Schritt S102.
Zuerst kann in Schritt S201 die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 bestimmen, ob der relative Gierwinkel δ aus einer Totzone herausfällt oder nicht. Die Ausführung kann für den relativen Gierwinkel δ die Totzone so setzen, wie in A von 8 exemplifiziert. Die Totzone kann als ein Bereich einer Referenz gesetzt werden, bei der der relative Gierwinkel δ gleich null (= 0) ist. In dieser Ausführung kann eine Mitte der Totzone mit dem relativen Gierwinkel δ, der gleich null ist (= 0), zusammenfallen.
Wenn in Schritt S201 bestimmt worden ist, dass der relative Gierwinkel δ nicht aus der Totzone hinausfällt (Nein in Schritt S201), kann der Fluss zu Schritt S202 weitergehen. In Schritt S202 kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 jeden eines Zählwerts der Bestimmung eines positiven Werts und eines Zählwerts der Bestimmung eines negativen Werts auf null (0) setzen. Somit kann der Relativer-Gierwinkel-Vorzeichen-Bestimmungsprozess von Schritt S202 abgeschlossen werden.
Der Zählwert der Bestimmung des positiven Werts kann als ein Wert fungieren, der eine Wahrscheinlichkeit angibt, dass der relative Gierwinkel δ den positiven Wert hat. Der Zählwert der Bestimmung des negativen Werts kann als ein Wert fungieren, der eine Wahrscheinlichkeit angibt, dass der relative Gierwinkel δ den negativen Wert hat. Das Vorzeichen des negativen Gierwinkels δ kann entsprechend dem Betrag der Zählwerte bestimmt werden (s. Schritt S206 und S209).
Wenn der relative Gierwinkel δ als ein Wert innerhalb der Totzone erhalten wird, braucht das Setzen, d. h. Aktualisieren, des Vorzeichenbestimmungsergebnisses in den Schritten S206 und S209 nicht vorgenommen werden. Mit anderen Worten, so lange der Wert des relativen Gierwinkels δ innerhalb der Totzone liegt, kann das insoweit erhaltene Bestimmungsergebnis als das Vorzeichenbestimmungsergebnis des relativen Gierwinkels δ beibehalten werden.
Wenn hingegen in Schritt S201 bestimmt worden ist, dass der relative Gierwinkel δ aus der Totzone hinausfällt (Ja in Schritt S201), kann der Fluss zu Schritt S203 weitergehen. In Schritt S203 kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 bestimmen, ob der relative Gierwinkel δ den positiven Wert hat oder nicht. Wenn der relative Gierwinkel δ den positiven Wert hat (Ja in Schritt S203), kann der Fluss zu den Schritten S204 und S205 weitergehen. In Schritt S204 kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 den Zählwert der Bestimmung des positiven Werts um eins (1) erhöhen. Danach kann in Schritt S205 die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 bestimmen, ob der Zählwert der Bestimmung des positiven Werts größer als ein Schwellenwert ist oder nicht. Wenn der Zählwert der Bestimmung des positiven Werts größer als der Schwellenwert ist (Ja in Schritt S205), kann der Fluss zu Schritt S206 weitergehen, worin die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 das Vorzeichenbestimmungsergebnis als „positiv” setzen kann. Somit kann der Relativer-Gierwinkel-Vorzeichen-Bestimmungsprozess in Schritt S102 abgeschlossen werden. Wenn hingegen der Zählwert der Bestimmung des positiven Werts nicht größer als der Schwellenwert ist (Nein in S205), kann der Fluss Schritt S206 überspringen und kann der Relativer-Gierwinkel-Vorzeichen-Bestimmungsprozess von Schritt S102 beendet werden.
Wenn in Schritt S203 der relative Gierwinkel δ nicht den positiven Wert hat (Nein in Schritt S203), kann der Fluss zu den Schritten S207 und S208 weitergehen. In Schritt S207 kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 den Zählwert der Bestimmung des negativen Werts um eins (1) erhöhen. Danach kann in Schritt S208 die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 bestimmen, ob der Zählwert der Bestimmung des negativen Werts größer als ein Schwellenwert ist oder nicht. Wenn der Zählwert der Bestimmung des negativen Werts größer als der Schwellenwert ist (Ja in Schritt S208), kann der Fluss zu Schritt S209 weitergehen, worin die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 das Vorzeichenbestimmungsergebnis als „negativ” setzen kann. Somit kann der Relativer-Gierwinkel-Vorzeichen-Bestimmungsprozess von Schritt S102 abgeschlossen werden. Wenn hingegen der Zählwert der Bestimmung des negativen Werts nicht größer als der Schwellenwert ist (Nein in Schritt S208), kann der Fluss Schritt S209 überspringen und kann der Relativer-Gierwinkel-Vorzeichen-Bestimmungsprozess von Schritt S102 beendet werden.
A von 8 zeigt auch das Vorzeichenbestimmungsergebnis durch den in 9 dargestellten Prozess.
Wie im in 9 dargestellten Prozess zu sehen, kann das Vorzeichenbestimmungsergebnis auf „positiv” aktualisiert werden, wenn der relative Gierwinkel δ aufeinanderfolgend eine vorbestimmte Anzahl von Malen oder mehr, mit Werten erhalten worden ist, die größer sind als eine Obergrenze der Totzone. Das Vorzeichenbestimmungsergebnis kann als „negativ” aktualisiert werden, wenn der relative Gierwinkel δ aufeinanderfolgend für eine vorbestimmte Anzahl von Malen oder mehr mit Werten erhalten worden ist, die kleiner sind als eine Untergrenze der Totzone.
Wie beschrieben, kann die Ausführung beinhalten, die Vorzeichenbestimmung des relativen Gierwinkels δ unter Verwendung der Totzone durchzuführen. Somit wird es möglich, eine unnötige Detektion der Vorzeichenumkehr aufgrund vom Einfluss von Rauschen oder anderen Faktoren zu verhindern, was dazu führt, ein Pendeln der Steuerung zu verhindern.
Übrigens kann im Verfahren zum Begrenzen der schlängelnden Nachfolgefahrt in der oben beschriebenen Ausführung, die Differenz im Vorzeichen des relativen Gierwinkels δ eine Differenz bedeuten, ob die Fahrtrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs in Bezug auf die Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs nach links oder rechts geneigt ist. Die Vorzeichenumkehr des relativen Gierwinkels δ kann daher alternativ als Umkehr der Neigung der Fahrtrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs in Bezug auf die Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs zwischen einer Links-Neigung und einer Rechts-Neigung ausgedrückt werden. In anderen Worten, es ist nicht Wesentlich, den relativen Gierwinkel δ als einen Wert zu berechnen, dessen Vorzeichen eine von positiv und negativ ist.
Übrigens sind auch Modifikationsbeispiele der Verfahren zum Begrenzen der schlängelnden Nachfolgefahrt möglich. Ein mögliches Modifikationsbeispiel kann folgendermaßen sein.
Zunächst kann das Modifikationsbeispiel eine Berechnung des Ziellenkwinkels θ_TG durch den folgenden [Ausdruck 6] voraussetzen. θTG = G(v) × G(δ) × x/z [Ausdruck 6] wobei G(δ) einen Korrekturfaktor gemäß dem relativen Gierwinkel δ bezeichnet und durch den folgenden [Ausdruck 7] angegeben werden kann. G(δ) = 1 – Dp' [Ausdruck 7] wobei Dp' einen Dämpfkoeffizienten bezeichnet.
Dieses Modifikationsbeispiel kann beinhalten, den Dämpfkoeffizient Dp' wie beschrieben basierend auf dem Vorzeichenbestimmungsergebnis des relativen Gierwinkels δ unter Verwendung der Totzone ähnlich dem in 9 dargestellten Prozess variabel zu setzen.
In einem bestimmten aber nicht einschränkenden Beispiel kann der Dämpfkoeffizient Dp' in dieser Modifikation ein Wert sein, der wiederholt zu vorbestimmten Rechenzyklen berechnet wird, ähnlich dem Fall des Dämpfkoeffizienten Dp, und kann einen Anfangswert haben, der gleich null ist (= 0). In diesem Fall kann, basierend auf dem Vorzeichenbestimmungsergebnis vom relativen Gierwinkel δ, der für jeden Berechnungszyklus erhalten wird, ein vorbestimmter Wert β zu dem Dämpfkoeffizienten Dp' addiert werden, wenn sich das Vorzeichenbestimmungsergebnis vom letztmaligen Ergebnis unterscheidet. Ein vorbestimmter Wert o kann vom Dämpfkoeffizienten Dp' subtrahiert werden, wenn das Vorzeichenbestimmungsergebnis das gleiche wie das letztmalige Ergebnis ist. In diesem Fall kann der Dämpfkoeffizient Dp' mit einer Obergrenze berechnet werden, die gleich eins (= 1) ist, und mit einer Untergrenze, die gleich null (= 0) ist.
10 zeigt ein Beispiel vom Übergang des Korrekturfaktors G(δ) in diesem Modifikationsbeispiel.
Wenn die Vorzeichenumkehrungen des relativen Gierwinkels δ mit relativ kurzen Zyklen bestimmt worden sind, kann der vorbestimmte Wert β bei jeder Bestimmung sukzessiv zu dem Dämpfkoeffizienten Dp' addiert werden. Dies bewirkt, dass der Korrekturfaktor G(δ) graduell gesenkt wird. In anderen Worten, es kann auch in diesem Fall in der Situation, in der das vorausfahrende Fahrzeug mit relativ kurzen Zyklen schlängelnd fährt, oder in der Situation, in der die schlängelnde Nachfolgefahrt dem Fahrer ein unstimmiges Gefühl geben könnte, die Korrektur durchgeführt werden, welche den Ziellenkwinkel θ_TG reduziert, was zu einer Begrenzung des Steuerungsbetrags der Nachfolgelenksteuerung auf einen kleineren Wert als gewöhnlich führt.
Wenn das Vorzeichen des relativen Gierwinkels δ unverändert bleibt, kann der vorbestimmte Wert o sukzessiv von dem Dämpfkoeffizienten Dp' subtrahiert werden. Dies bewirkt, dass der Korrekturfaktor G(δ) graduell erhöht wird. Dementsprechend kann in einer Situation, in der das vorausfahrende Fahrzeug nicht schlängelnd fährt, oder in einer Situation, in der das vorausfahrende Fahrzeug mit ausreichend langen Zyklen schlängelnd fährt, die Begrenzung des Ziellenkwinkels θ_TG gelöst werden. Hierdurch wird es möglich, eine unnötige Verringerung der Nachfolgefähigkeit zu begrenzen.
[4. Zusammenfassung der Ausführungsbeispiele]
Wie beschrieben, enthält die Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung der Ausführungsbeispiele den Bildprozessor 12, die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 und die Lenk-ECU 21. In einer Ausführung kann der Bildprozessor 12 als „Positionsabweichungsrechner, der eine Querpositionsabweichung zwischen einem eigenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug berechnet” dienen. In einer Ausführung kann die Fahrassistenzsteuereinrichtung 13 als „Relativer-Gierwinkelrechner, der einen relativen Gierwinkel berechnet, der durch eine Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs und eine Fahrtrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs gebildet ist”, und als „Zielwertrechner, der einen lenkungsbezogenen Steuerungszielwert basierend auf der Querpositionsabweichung und dem relativen Gierwinkel berechnet” dienen. In einer Ausführung kann die Lenk-ECU 21 als „Lenkungstreiber, der einen Lenkmechanismus basierend auf dem Steuerungszielwert antreibt” dienen.
Mit dieser Konfiguration ist es möglich, den Steuerungszählwert zu berechnen, um eine Nachfolgefahrt hinter dem schlängelnd vorausfahrenden Fahrzeug zu begrenzen, basierend auf einem Modus vom Auftreten einer Differenz in den Fahrtrichtungen des eigenen Fahrzeugs und des vorausfahrenden Fahrzeugs. Die Berechnung des relativen Gierwinkels braucht nicht so viel Zeit wie im Falle der Berechnung der Änderungszyklen der Querpositionsabweichung. Dies erlaubt, dass die Zeitspanne ab dem Start der Schlängelfahrt des vorausfahrenden Fahrzeugs bis zum Start der Nachfolgebegrenzung zu der Schlängelfahrt relativ verkürzt wird. Somit wird es möglich, einen Verlust der sofortigen Wirksamkeit der Steuerung zu begrenzen.
Es wird daher möglich, ein unstimmiges Gefühl des Fahrers aufgrund der Schlängelfahrt des eigenen Fahrzeugs zu lindern, die der Nachfolgelenksteuerung zuzurechnen ist, und die sofortige Wirksamkeit der Steuerung sicherzustellen.
In der Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung einer Ausführung kann eine Vorzeichenumkehr des relativen Gierwinkels bewirken, dass der Zielwertrechner den Steuerungszielwert berechnet, um zu erlauben, dass ein Steuerungsbetrag der Lenkung kleiner wird.
Im Falle der Vorzeichenumkehr des relativen Gierwinkels kann erwartet werden, dass sich eine Querposition des eigenen Fahrzeugs in der Zukunft schließlich zu einer gegenwärtigen Querposition des eigenen Fahrzeugs hin bewegt. Dementsprechend kann erlaubt werden, dass der Steuerungsbetrag der Lenkung kleiner wird, um die Nachfolgefahrt unter dem vorausfahrenden Fahrzeug zu begrenzen, die erwartungsgemäß unnötig ist.
Somit ist es möglich, ein unstimmiges Gefühl des Fahrers aufgrund der Schlängelfahrt des eigenen Fahrzeugs zu lindern.
In der Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung einer Ausführung kann der Zielwertrechner den Steuerungszielwert berechnen, um zu erlauben, dass der Steuerungsbetrag gemäß der Höhe eines Absolutwerts des relativen Gierwinkels kleiner wird (siehe [Ausdruck 2]).
Wenn der relative Gierwinkel größer wird, kann sich die Querpositionsabweichung mit einer größeren Geschwindigkeit ändern. Dementsprechend kann die Nachfolgefahrt hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug bewirken, dass sich der Lenkwinkel des eigenen Fahrzeugs auch mit einer höheren Geschwindigkeit ändert, was in einem noch unstimmigeren Gefühl des Fahrers resultiert. Um zu erlauben, dass der Steuerungsbetrag gemäß der Höhe des Absolutwerts des relativen Gierwinkels kleiner wird, wird es somit möglich gemacht, ein unstimmiges Gefühl des Fahrers noch wirksamer zu lindern.
In der Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung einer Ausführung kann der Zielwertrechner den Steuerungszielwert errechnen, um zu erlauben, dass der Steuerungsbetrag kleiner wird, wenn die Vorzeichenumkehr des relativen Gierwinkels in kürzeren Zyklen auftritt.
Wenn die Vorzeichenumkehr des relativen Gierwinkels in kürzeren Zyklen auftritt, kann die Nachfolgefahrt hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug dem Fahrer ein unstimmigeres Gefühl geben. Indem der Steuerungsbetrag kleiner gemacht wird, kann somit die Nachfolgefahrt hinter dem schlängelnd vorausfahrenden Fahrzeug begrenzt werden.
Somit wird es möglich gemacht, ein unstimmiges Gefühl des Fahrers wirkungsvoll zu lindern.
In der Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung einer Ausführung kann der Zielwertrechner einen Steuerungszielwert berechnen, um einen Grad, um den der Steuerungsbetrag kleiner wird, gemäß einer Zeitdauer zu lindern, während der das Vorzeichen des relativen Gierwinkels nach der Vorzeichenumkehr unverändert bleibt.
Somit wird es möglich, die Nachfolgefahrt hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug zu begrenzen und eine Abnahme der Nachfolgefähigkeit hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug zu begrenzen.
In anderen Worten wird es möglich, das unstimmige Gefühl des Fahrers aufgrund der schlängelnden Fahrt des eigenen Fahrzeugs zu lindern und eine Abnahme der Leistungsfähigkeit der Nachfolgelenksteuerung zu begrenzen.
In der Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung einer Ausführung verwendet der Zielwertrechner bei der Vorzeichenbestimmung des relativen Gierwinkels eine Totzone.
Somit wird es möglich, Steuerpendeln zu verhindern.
[5. Modifikationsbeispiele]
Die Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungen beschränkt, sondern kann in unterschiedlichen Weisen modifiziert und verändert werden.
Zum Beispiel ist im Vorstehenden eine Ausführung beschrieben, worin die Querpositionsabweichung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug basierend auf Stereobildern erhalten werden kann, die von den Bildaufnahmeeinrichtungen 11R und 11L aufgenommen werden. Die Querpositionsabweichung kann jedoch auch mit anderen Verfahren erhalten werden. In einer Alternative kann die Querpositionsabweichung basierend auf einem Bild, das von einer monokularen Kamera aufgenommen wird, und einem Detektionsergebnis des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Radar erhalten werden. In einer anderen Alternative kann die Querpositionsabweichung basierend auf einem Positionsdetektionsergebnis von einem GPS-Sensor erhalten werden. Übrigens ist der Ausdruck „GPS” nicht auf „Global Positioning System” begrenzt, das in den Vereinigten Staaten in Betrieb ist, sondern kann sich auch auf ein „Global Navigation Satellite System (GNSS)” als allgemeines „Satellitenortungssystem” beziehen.
Ein mögliches Verfahren zum Erhalt der Querpositionsabweichung basierend auf dem Positionsdetektionsergebnis vom GPS-Sensor kann beinhalten: Detektieren einer Position vom eigenen Fahrzeug mit einem GPS-Sensor, der in dem eigenen Fahrzeug vorgesehen ist; Erhalten, durch Zwischenfahrzeugkommunikation, als Position eines vorausfahrenden Fahrzeugs, von Information zur Positionsdetektion durch einen GPS-Sensor, der im vorausfahrenden Fahrzeug vorgesehen ist; und Berechnen der Querpositionsabweichung basierend auf der erhaltenen Information zu den Positionen des eigenen Fahrzeugs und des vorausfahrenden Fahrzeugs.
Eine Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung enthält einen Positionsabweichungsrechner, einen Relativer-Gierwinkel-Rechner, einen Zielwertrechner und einen Lenkungstreiber. Der Positionsabweichungsrechner berechnet eine Querpositionsabweichung zwischen einem eigenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug basierend auf einem Detektionssignal von einem Sensor. Der Relativer-Gierwinkel-Rechner berechnet einen relativen Gierwinkel, wobei der relative Gierwinkel ein Winkel ist, der durch eine Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs und eine Fahrtrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs gebildet ist. Der Zielwertrechner berechnet einen lenkungsbezogenen Steuerungszielwert basierend auf der Querpositionsabweichung und dem relativen Gierwinkel. Der Lenkungstreiber treibt, basierend auf dem Steuerungszielwert, einen Lenkmechanismus an.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015-188773 [0001]
JP 2000-20896 A [0006, 0007]

Claims

Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung, welche aufweist: einen Positionsabweichungsrechner, der eine Querpositionsabweichung zwischen einem eigenen Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug basierend auf einem Erfassungssignal von einem Sensor berechnet; einen Relativer-Gierwinkel-Rechner, der einen relativen Gierwinkel berechnet, wobei der relative Gierwinkel ein Winkel ist, der durch eine Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs und eine Fahrtrichtung des vorausfahrenden Fahrzeugs gebildet ist; einen Zielwertrechner, der einen lenkungsbezogenen Steuerungszielwert basierend auf der Querpositionsabweichung und dem relativen Gierwinkel berechnet; und einen Lenkungstreiber, der einen Lenkmechanismus basierend auf dem Steuerungszielwert antreibt.
Die Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Vorzeichenumkehr des relativen Gierwinkels bewirkt, dass der Zielwertrechner den Steuerungszielwert berechnet, um zu erlauben, dass ein Steuerungsbetrag der Lenkung kleiner wird.
Die Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zielwertrechner den Steuerungszielwert berechnet, um zu erlauben, dass der Steuerungsbetrag gemäß einer Höhe eines Absolutwerts des relativen Gierwinkels kleiner wird.
Die Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Zielwertrechner den Steuerungszielwert berechnet, um zu erlauben, dass der Steuerungsbetrag kleiner wird, wenn die Vorzeichenumkehr des relativen Gierwinkels in kürzeren Zyklen stattfindet.
Die Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Zielwertrechner den Steuerungszielwert gemäß einer Zeitdauer, während der ein Vorzeichen des relativen Gierwinkels nach der Vorzeichenumkehr unverändert bleibt, berechnet, um einen Grad zu mindern, um dem der Steuerungsbetrag kleiner wird.
Die Lenkassistenzsteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Zielwertrechner eine Vorzeichenbestimmung des relativen Gierwinkels durchführt, welche eine Totzone benutzt.