DE102016202076A1

DE102016202076A1 - Fahrerzustand-Bestimmungssystem

Info

Publication number: DE102016202076A1
Application number: DE102016202076.5A
Authority: DE
Inventors: Tetsuro Shirakata; Naotaka Kumakiri; Hiroyuki Koike
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2015-02-16
Filing date: 2016-02-11
Publication date: 2016-08-18
Also published as: JP2016150589A; US20160236712A1; CN105882749A

Abstract

Ein Fahrerzustand-Bestimmungssystem, das für ein Fahrzeug, in dem eine Lenkunterstützungssteuerung durchgeführt wird, zur genauen Bestimmung eines Aufmerksamkeits-Zustands eines Fahrers in der Lage ist. Das Fahrerzustand-Bestimmungssystem enthält eine ECU. Die ECU führt eine LKAS-Steuerung oder eine normale Steuerung basierend auf einem EIN-/AUS-Zustand eines LKAS-Schalters durch. Während der Ausführung der LKAS-Steuerung setzt die ECU einen Aufmerksamkeits-Pegel unter Verwendung eines Lenkdrehmoments. Während der Nicht-Ausführung der LKAS-Steuerung setzt die ECU den Aufmerksamkeits-Pegel unter Verwendung eines Lenkwinkels.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrerzustand-Bestimmungssystem, das einen Aufmerksamkeits-Zustand eines ein Fahrzeug fahrenden Fahrers bestimmt.
BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK
Die vorliegende Anmeldung hat bereits ein Fahrerzustand-Bestimmungssystem, das in der internationalen Veröffentlichungsschrift Nr. WO 2011/040390 offenbart ist, als herkömmliches Fahrerzustand-Bestimmungssystem vorgeschlagen. Das Fahrerzustand-Bestimmungssystem bestimmt einen Aufmerksamkeits-Zustand eines ein Fahrzeug fahrenden Fahrers durch ein nachfolgend beschriebenes Verfahren.
Im Falle des obigen Fahrerzustand-Bestimmungssystems wird eine Azimuth-Winkel-Differenz, die eine Differenz zwischen einem Soll-Azimuth-Winkel und einem Ist-Azimuth-Winkel ist, berechnet, und wird ein geschätzter Lenkwinkel unter Verwendung eines Diskretzeit-Systemmodells berechnet, das eine Beziehung zwischen der Azimuth-Winkel-Differenz und einem Lenkwinkel definiert. Dann wird ein mittlerer Quadratwert einer Differenz zwischen dem geschätzten Lenkwinkel und einem Ist-Lenkwinkel als Abweichung berechnet, und wird eine normalisierte Abweichung berechnet, indem die Abweichung durch einen Quadratwert einer Dauerzustandsverstärkung dividiert wird. Wenn die normalisierte Abweichung nicht kleiner als ein vorbestimmter Bestimmungswert ist, wird bestimmt, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers in einem niedrigen Zustand ist (niedriger Aufmerksamkeits-Zustand), und ansonsten wird bestimmt, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers in einem hohen Zustand (hohen Aufmerksamkeits-Zustand) ist.
Ferner hat der vorliegende Anmelder bereits ein Steuersystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2011-51570 offenbart. Das Steuersystem führt eine Spurhalte-Unterstützungssteuerung als Lenkunterstützungssteuerung durch, und enthält eine elektrische Servolenkeinheit, einen Lenkwinkelsensor, einen Gierratensensor, einen Querbeschleunigungssensor, Radgeschwindigkeitssensoren, usw. Die Spurhalte-Unterstützungssteuerung steuert ein Spurhalte-Unterstützungsdrehmoment zum Unterstützen des Fahrers, um das Fahrzeug derart zu lenken, dass das Fahrzeug im fahrenden Zustand dazu gebracht wird, entlang einer Fahrspur weiter zu fahren, um die Fahrbelastung eines Fahrers zu reduzieren. Bei der Spurhalte-Unterstützungssteuerung wird das Spurhalte-Unterstützungsdrehmoment gemäß einem Lenkwinkel, einer Gierrate, einer Querbeschleunigung, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, usw., berechnet, und ein Motor der elektrischen Servolenkeinheit wird derart angesteuert, dass ein Unterstützungsdrehmoment erzeugt wird, das dem berechneten Spurhalte-Unterstützungsdrehmoment und dem Lenkwinkel des Fahrers zugeordnet ist.
In einem Fall, wo das oben beschriebene Fahrerzustand-Bestimmungssystem, das in der internationalen Veröffentlichungsschrift Nr. WO 2011/040390 offenbart ist, bei einem Fahrzeug angewendet wird, das mit dem oben beschriebenen Steuersystem ausgestattet ist, das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2011-51570 offenbart ist, besteht eine Gefahr, dass die Bestimmungsgenauigkeit des Fahrerzustand-Bestimmungssystems sinkt, wie nachfolgend beschrieben wird. Das heißt, das Fahrerzustand-Bestimmungssystem, das in der internationalen Veröffentlichungsschrift Nr. WO 2011/040390 offenbart ist, verwendet wie oben beschrieben das Verfahren zur Bestimmung eines hohen oder niedrigen Aufmerksamkeits-Zustands des Fahrers durch Vergleich der normalisierten Abweichung, die unter Verwendung der Differenz zwischen dem geschätzten Lenkwinkel und dem Ist-Lenkwinkel berechnet wird, mit dem vorbestimmten Bestimmungswert. Andererseits wird in dem Fall, wo die Spurhalte-Unterstützungssteuerung durchgeführt wird, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2011/51570 offenbart ist, der Grad der Unstabilität des Fahrzeugs oder dergleichen reduziert, im Vergleich zu einem Fall, wo die Spurhalte-Unterstützungssteuerung nicht durchgeführt wird, wodurch der Fahrzustand des Fahrzeugs stabilisiert wird. Dies reduziert die Differenz zwischen dem geschätzten Lenkwinkel und dem Ist-Lenkwinkel, reduziert die normalisierte Abweichung, was zu einer fehlerhaften Bestimmung führen kann, dass der Fahrer in einem hohen Aufmerksamkeits-Zustand ist, obwohl er in einem niedrigen Aufmerksamkeits-Zustand ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrerzustand-Bestimmungssystem anzugeben, das in der Lage ist, einen Auferksamkeits-Zustand eines Fahrers für ein Fahrzeug, in dem eine Lenkunterstützungssteuerung durchgeführt wird, genau zu bestimmen.
Zur Lösung der obigen Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung ein Fahrerzustand-Bestimmungssystem vor, welches aufweist: ein Lenkunterstützungs-Steuermittel zur Durchführung einer Lenkunterstützungssteuerung zum Unterstützen eines Fahrers zum Lenken eines Fahrzeugs, so dass das Fahrzeug die Fahrt entlang einer Fahrspur einhält; und ein Fahrerzustand-Bestimmungsmittel zum Bestimmen eines Aufmerksamkeits-Zustands des Fahrers gemäß einem Lenkzustand des Fahrzeugs durch den Fahrer, wobei das Fahrerzustand-Bestimmungsmittel enthält: ein erstes Bestimmungsmittel zum Bestimmen des Aufmerksamkeits-Zustands des Fahrers unter Verwendung eines vorbestimmten ersten Bestimmungsverfahrens, wenn die Lenkunterstützungssteuerung gerade durchgeführt wird; und ein zweites Bestimmungsmittel zum Bestimmen des Aufmerksamkeits-Zustands des Fahrers unter Verwendung eines vorbestimmten zweiten Bestimmungsverfahrens, das sich von dem vorbestimmten ersten Bestimmungsverfahren unterscheidet, wenn die Lenkunterstützungssteuerung gestoppt ist.
Gemäß diesem Fahrerzustand-Bestimmungssystem wird, wenn die Lenkunterstützungssteuerung durchgeführt wird, der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung des vorbestimmten ersten Bestimmungsverfahrens bestimmt, wohingegen dann, wenn die Lenkunterstützungssteuerung gestoppt ist, der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung des vorbestimmten zweiten Bestimmungsverfahrens bestimmt wird, das sich von dem vorbestimmten ersten Bestimmungsverfahren unterscheidet. Daher ist es möglich, den Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers genau zu bestimmen, unter Berücksichtigung, ob die Lenkunterstützungssteuerung gerade durchgeführt wird oder gestoppt ist, wodurch es möglich ist, die Vermarktbarkeit zu verbessern.
Bevorzugt umfasst das Fahrerzustand-Bestimmungssystem ferner ein Lenkkraftparameter-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Lenkkraftparameters, der eine Lenkkraft des Fahrers angibt; und ein Lenkbetragparameter-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Lenkbetragparameters, der einen Lenkbetrag des Fahrers angibt, und wobei in dem ersten vorbestimmten Bestimmungsverfahren der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung des erfassten Lenkkraftparameters bestimmt wird, und wobei in dem vorbestimmten zweiten Bestimmungsverfahren der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung des erfassten Lenkbetragparameters bestimmt wird.
Mit der Konfiguration der bevorzugten Ausführung wird in dem vorbestimmten ersten Bestimmungsverfahren der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung des erfassten Lenkkraftparameters bestimmt, und wird in dem vorbestimmten zweiten Bestimmungsverfahren der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung des erfassten Lenkbetragparameters bestimmt. Allgemein nimmt der Lenkbetrag des Fahrers während der Ausführung der Lenkunterstützungssteuerung ab. Daher besteht in einem Fall, wo der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung des Lenkbetragparameters bestimmt wird, der den Lenkbetrag des Fahrers angibt, eine Gefahr, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers irrtümlich als hoch bestimmt wird, obwohl sie niedrig ist. Jedoch hat die Lenkkraft des Fahrers eine hohe Korrelation zum Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers auch während der Ausführung der Lenkunterstützungssteuerung, und daher ist es in einem Fall, wo die Lenkunterstützungssteuerung gerade durchgeführt wird, durch Bestimmung des Aufmerksamkeits-Zustands des Fahrers unter Verwendung des Lenkkraftparameters, der die Lenkkraft des Fahrers angibt, möglich, die Bestimmungsgenauigkeit im Vergleich zu einem Fall zu verbessern, wo der Lenkbetragparameter verwendet wird. Wenn andererseits die Lenkunterstützungssteuerung gestoppt wird, hat der Lenkbetrag des Fahrers eine hohe Korrelation zum Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers, und daher ist es in dem Fall, wo die Lenkunterstützungssteuerung gestoppt ist, durch Bestimmung des Aufmerksamkeits-Zustands des Fahrers unter Verwendung des Lenkbetragparameters, der den Lenkbetrag des Fahrers angibt, möglich, eine hohe Bestimmungsgenauigkeit sicherzustellen. Basierend auf den oben beschriebenen Prinzipien kann der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers genau bestimmt werden, indem man berücksichtigt, ob die Lenkunterstützungssteuerung gerade durchgeführt wird oder gestoppt ist, wodurch es möglich gemacht wird, die Bestimmungsgenauigkeit zu verbessern. Dies macht es möglich, die Vermarktbarkeit weiter zu verbessern (übrigens soll in der gesamten Beschreibung der Begriff „Erfassen”, der in den Phrasen „Erfassen des Lenkkraftparameters” und „Erfassen des Lenkbetragparameters” verwendet wird, nicht nur das direkte Detektieren dieser Parameter zum Beispiel durch Sensoren bedeuten, sondern auch das Schätzen oder Berechnen der Parameter basierend auf anderen Werten).
Bevorzugt enthält das Fahrerzustand-Bestimmungsmittel ferner ein Korrektur-Lenkbetrag-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Korrektur-Lenkbetrags, der einen Korrekturgrad des Lenkbetrags durch den Fahrer angibt, wobei in dem vorbestimmten ersten Bestimmungsverfahren der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung eines Vergleichsergebnisses des berechneten Korrektur-Lenkbetrags mit einem vorbestimmten ersten Referenzwert bestimmt wird, und wobei in dem vorbestimmten zweiten Bestimmungsverfahren der Ausfmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung eines Vergleichsergebnisses des berechneten Korrektur-Lenkbetrags mit einem vorbestimmten zweiten Referenzwert bestimmt wird, der sich von dem vorbestimmten ersten Referenzwert unterscheidet.
Mit der Konfiguration der bevorzugten Ausführung wird der Korrektur-Lenkbetrag, der den Korrekturgrad des Lenkbetrags durch den Fahrer angibt, berechnet. In dem vorbestimmten ersten Bestimmungsverfahren wird der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung eines Vergleichsergebnisses des berechneten Korrektur-Lenkbetrags mit dem vorbestimmten ersten Referenzwert bestimmt, wohingegen in dem vorbestimmten zweiten Bestimmungsverfahren der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung eines Vergleichsergebnisses des berechneten Korrektur-Lenkbetrags mit dem vorbestimmten zweiten Referenzwert bestimmt wird, der sich von dem vorbestimmten ersten Referenzwert unterscheidet. Hier liegt in einem Fall, wo die Lenkunterstützungssteuerung zwischen Ausführung und Nicht-Ausführung umgeschaltet wird, eine Änderung im Korrekturgrad des Lenkbetrags durch den Fahrer vor, und daher nimmt der Korrektur-Lenkbetrag Werte ein, welche unterschiedliche Korrekturgrade angeben, in Abhängigkeit davon, ob die Lenkunterstützungssteuerung gerade durchgeführt wird oder nicht. Wenn zum Beispiel die Lenkunterstützungssteuerung gestoppt ist, wird allgemein der Korrekturgrad des Lenkbetrags durch den Fahrer größer als dann, wenn die Lenkunterstützungssteuerung gerade durchgeführt wird, so dass der Korrektur-Lenkbetrag einen Wert einnimmt, der einen größeren Korrekturgrad angibt. Indem daher der zweite Referenzwert, der im zweiten Bestimmungsverfahren mit dem Korrektur-Lenkbetrag verglichen wird, auf einen Wert gesetzt wird, der sich von dem ersten Referenzwert unterscheidet, der im ersten Bestimmungsverfahren mit dem Korrektur-Lenkbetrag verglichen wird, kann der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers genau bestimmt werden, unter Berücksichtigung, ob die Lenkunterstützungssteuerung gerade durchgeführt wird oder gestoppt ist, wodurch es möglich wird, die Bestimmungsgenauigkeit zu verbessern. Dies macht es möglich, die Vermarktbarkeit weiter zu verbessern.
Besonders bevorzugt wird der vorbestimmte zweite Referenzwert auf einen Wert gesetzt ist, der eine im Korrektur-Lenkbetrag größer werdende Tendenz angibt als der vorbestimmte erste Referenzwert.
Wenn, wie oben beschrieben, die Lenkunterstützungssteuerung gestoppt ist, ist der Korrekturgrad des Lenkbetrags durch den Fahrer größer als dann, wenn die Lenkunterstützungssteuerung gerade ausgeführt wird. Mit der Konfiguration der bevorzugten Ausführung wird jedoch der vorbestimmte zweite Referenzwert auf einen Wert gesetzt, der eine im Korrektur-Lenkbetrag größer werdende Tendenz angibt als der vorbestimmte erste Referenzwert, und wenn daher die Lenkunterstützungssteuerung gestoppt wird, ist es unter Verwendung eines Vergleichsergebnisses des Korrekturlenkbetrags mit dem vorbestimmten zweiten Referenzwert, der eine im Korrekturlenkbetrag größer werdende Tendenz als der vorbestimmte erste Referenzwert angibt, möglich, den Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers zu bestimmen, während eine Zunahme im Korrekturgrad des Lenkbetrags wegen des Stopps der Lenkunterstützungssteuerung berücksichtigt wird. Dies macht es möglich, die Bestimmungsgenauigkeit weiter zu verbessern.
Besonders bevorzugt werden der vorbestimmte erste Referenzwert und der vorbestimmte zweite Referenzwert jeweils unter Verwendung von Werten des Korrektur-Lenkbetrags berechnet, die zu jeweiligen Berechnungszeiten bis zur gegenwärtigen Berechnungszeit berechnet sind.
Da mit der Konfiguration der bevorzugten Ausführung die vorbestimmten ersten und zweiten Referenzwerte unter Verwendung von Werten des Korrektur-Lenkbetrags berechnet werden, der zu jeweiligen Berechnungszeiten bis zur gegenwärtigen Berechnungszeit berechnet wird, ist es möglich, den Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers zu bestimmen, während Lenkcharakteristiken des Fahrers über eine Zeitdauer bis zur gegenwärtigen Zeit auch widergespiegelt werden. Dies macht es möglich, eine fehlerhafte Bestimmung aufgrund einer persönlichen Differenz oder Varianz in den Lenkcharakteristiken des Fahrers zu vermeiden, wodurch es möglich wird, die Bestimmungsgenauigkeit weiter zu verbessern.
Bevorzugt umfasst das Fahrerzustand-Bestimmungssystem ferner ein Warnmittel, um dem Fahrer basierend auf einem Bestimmungsergebnis durch das Fahrerzustand-Bestimmungsmittel eine Warninformation zu geben, wenn der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers gering ist.
Mit der Konfiguration der bevorzugten Ausführung wird dem Fahrer basierend auf einem Bestimmungsergebnis durch das Fahrerzustand-Bestimmungsmittel eine Warninformation gegeben, wenn der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers niedrig ist, und daher ist es möglich, den Fahrer erkennen zu lassen, dass die Wachheit des Fahrers niedrig ist, wodurch es möglich ist, die Sicherheit zu verbessern.
Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der vorliegenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Diagramm eines Fahrerzustand-Bestimmungssystems gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Flussdiagramm eines EPS-Steuerprozesses;
3 ist ein Flussdiagramm eines Fahrerzustand-Bestimmungsprozesses;
4 ist ein Flussdiagramm eines Einschaltzeit-Bestimmungsprozesses;
5 ist ein Flussdiagramm eines Ausschaltzeit-Bestimmungsprozesses;
6 ist ein Flussdiagramm einer Variante des Einschaltzeit-Bestimmungsprozesses;
7 ist ein Flussdiagramm einer anderen Variante des Einschaltzeit-Bestimmungsprozesses; und
8 ist ein Flussdiagramm eines Fahrerzustand-Bestimmungsprozesses, der von einem Fahrerzustand-Bestimmungssystem gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Nachfolgend wird ein Fahrerzustand-Bestimmungssystem gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Wie in 1 gezeigt, wird das Fahrerzustand-Bestimmungssystem 1 gemäß der vorliegenden Ausführung auf ein Fahrzeug 3 angewendet, und enthält eine ECU 2. Wie nachfolgend beschrieben, führt die ECU 2 einen EPS-(elektrische Servolenk-)Steuerprozess, einen Fahrerzustand-Bestimmungsprozess, usw., durch.
Das Fahrzeug 3 ist ein Fahrzeug mit vier Rädern (wovon nur eines gezeigt ist) und enthält eine elektrische Servolenkvorrichtung (nicht gezeigt) zum Unterstützen einer Lenkkraft eines Fahrers. Die elektrische Servolenkvorrichtung enthält einen EPS-Motor 10. Der EPS-Motor 10 ist mit der ECU 2 elektrisch verbunden. Die ECU 2 steuert/regelt ein vom EPS-Motor 10 erzeugtes Unterstützungsdrehmoment in dem nachfolgend beschriebenen EPS-Steuerprozess.
Ferner sind eine Warnlampe 11, ein Warnpiepser 12 und ein ST-(Schritt-)Aktuator 13 mit der ECU 2 elektrisch verbunden. Sowohl die Warnlampe 11 als auch der Warnpiepser 12 sind an einem Armaturenbrett (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 3 angeordnet und liefern Warninformation, zum Beispiel gemäß einem Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL des Fahrers in einem nachfolgend beschriebenen Warnprozess.
Ferner ist der ST-Aktuator 13 an einer Lenkvorrichtung (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 3 angebracht. Wenn zum Beispiel der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL des Fahrers eine verringerte Aufmerksamkeit des Fahrers angibt, um die verringerte Aufmerksamkeit zu warnen, wird ein Lenkrad (nicht gezeigt) der Lenkvorrichtung durch den ST-Aktuator 13 in Vibration versetzt.
Ferner sind ein Lenkwinkelsensor 20, ein Gierratensensor 21, ein Querbeschleunigungssensor 22, ein Lenkdrehmomentsensor 23, vier Radgeschwindigkeitssensoren 24 (von denen nur einer gezeigt ist), eine Frontkamera 25 und ein LKAS-(Spurhalte-Assistenzsystem-)Schalter 26 mit der ECU 2 elektrisch verbunden.
Der Lenkwinkelsensor 20 erfasst einen Lenkwinkel θs des Lenkrads und liefert an die ECU ein Erfassungssignal, das den erfassten Lenkwinkel θs angibt. Der Gierratensensor 21 erfasst eine Gierrate Yr des Fahrzeugs 3 und liefert an die ECU 2 ein Erfassungssignal, das die erfasste Gierrate Yr angibt. Ferner erfasst der Querbeschleunigungssensor 22 einen Beschleunigungsgrad Gy des Fahrzeugs 3 in seitlicher Richtung (nachfolgend als „Querbeschleunigung Gy” bezeichnet), und liefert an die ECU 2 ein Erfassungssignal, das die erfasste Querbeschleunigung GY angibt. Der Lenkdrehmomentsensor 23 erfasst ein Drehmoment Ts zum Betätigen des Lenkrads vom Fahrer (nachfolgend als das „Lenkdrehmoment Ts” bezeichnet) und liefert an die ECU 2 ein Erfassungssignal, das das erfasste Lenkdrehmoment Ts angibt. Die ECU 2 berechnet den Lenkwinkel θs, die Gierrate Yr, die Querbeschleunigung Gy, das Lenkdrehmoment Ts, usw., basierend auf diesen und anderen jeweiligen Erfassungssignalen.
Übrigens entspricht in der vorliegenden Ausführung der Lenkwinkelsensor 20 dem Lenkbetragparameter-Erfassungsmittel, der Lenkwinkel θs entspricht einem Lenkbetragparameter, der Lenkdrehmomentsensor 23 entspricht einem Lenkkraftparameter-Erfassungsmittel, und das Lenkdrehmoment Ts entspricht einem Lenkkraftparameter.
Ferner erfasst jeder der vier Radgeschwindigkeitssensoren 24 die Drehzahl eines zugeordneten Rads und liefert an die ECU 2 ein Signal, das die erfasste Drehzahl angibt. Die ECU 2 berechnet eine Fahrzeuggeschwindigkeit VP und dergleichen basierend auf den Erfassungssignalen von den Radgeschwindigkeitssensoren 24. Andererseits fotografiert die Frontkamera 25 weiße Linien, welche eine Fahrspur vor dem Fahrzeug V anzeigen, und liefert an die ECU 2 ein Bildsignal, das die weißen Linien angibt. Die ECU 2 berechnet einen Soll-Azimuth-Winkel θd_cmd basierend auf dem Bildsignal von der Frontkamera 25.
Andererseits ist der LKAS-Schalter 26 an einem Instrumentenbrett (nicht gezeigt) ausgebildet. Wenn der Fahrer die Ausführung eines Spurhalte-Unterstützungssteuerprozesses wünscht (nachfolgend als „LKAS-Steuerprozess” bezeichnet), wird der LKAS-Schalter 26 eingeschaltet, und wird andernfalls ausgeschaltet. Der LKAS-Schalter 26 liefert an die ECU 2 ein Ausgangssignal, das seinen EIN-/AUS-Zustand angibt.
Die ECU 2 ist durch einen Microcomputer realisiert, der aus einer CPU, einem ROM, einem RAM und einer I/O-Schnittstelle aufgebaut ist (von denen keine gesondert gezeigt ist). Die ECU 2 führt den EPS-Steuerprozess und den Fahrerzustand-Bestimmungsprozess, wie nachfolgend beschrieben, gemäß den Erfassungssignalen von den oben beschriebenen Sensoren 20 bis 24 durch, dem Bildsignal von der Frontkamera 25 und dem Ausgangssignal von dem LKAS-Schalter 26.
Übrigens entspricht in der vorliegenden Ausführung die ECU 2 dem Lenkunterstützungssteuermittel, dem Fahrerzustand-Bestimmungsmittel, dem ersten Bestimmungsmittel, dem zweiten Bestimmungsmittel, dem Lenkbetragparameter-Erfassungsmittel, dem Lenkbetragparameter-Erfassungsmittel, dem Korrektur-Lenkbetrag-Berechnungsmittel und dem Warnmittel.
Nun wird der EPS-Steuerprozess in Bezug auf 2 beschrieben. Der EPS-Steuerprozess steuert/regelt den EPS-Motor 10 der elektrischen Servolenkvorrichtung, um hierdurch das vom EPS-Motor 10 erzeugte Drehmoment zu steuern, das heißt das Unterstützungsdrehmoment zum Unterstützen des Fahrers zum Lenken des Fahrzeugs. Der EPS-Steuerprozess wird von der ECU 2 mit einer vorbestimmten Steuerperiode durchgeführt. Übrigens sei angenommen, dass verschiedene berechnete Werte und gesetzte Werte, auf die in der folgenden Beschreibung Bezug genommen wird, in dem Rahmen der ECU 2 gespeichert sind.
In Bezug auf 2 wird zunächst in Schritt 1 (in 2 in abgekürzter Form als S1 gezeigt; die folgenden Schritte auch in abgekürzter Form gezeigt), basierend auf dem Ausgangssignal von dem LKAS-Schalter 26 bestimmt, ob der LKAS-Schalter 26 im EIN-Zustand ist oder nicht.
Wenn die Antwort auf diese Frage positiv ist (JA), wird bestimmt, dass der Fahrer die Ausführung des LKAS-Steuerprozesses wünscht, so dass der Prozess zu Schritt 2 weitergeht, worin bestimmt wird, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit VP in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage positiv ist (JA), wird bestimmt, dass die Bedingungen zur Ausführung des LKAS-Steuerprozesses erfüllt sind, so dass der Prozess zu Schritt 3 weitergeht, worin der LKAS-Steuerprozess durchgeführt wird.
Der LKAS-Steuerprozess steuert/regelt den EPS-Motor 10 derart, dass das Unterstützungsdrehmoment erzeugt wird, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug 3 in der Mitte einer Fahrspur fährt. Im Falle von Schritt 3 wird der LKAS-Steuerprozess mit dem gleichen Steuerverfahren durchgeführt, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2011/51570 offenbart ist, obwohl Details des LKAS-Steuerprozesses nicht gezeigt sind. Das heißt, eine Fahrspur vor dem Fahrzeug V wird basierend auf dem Bildsignal von der Frontkamera 25 erkannt, und ein Spurhalte-Unterstützungsdrehmoment zum Bewirken, dass das Fahrzeug 3 in der Mitte der Fahrspur fährt, wird basierend auf einem Ergebnis der Erkennung berechnet. Ferner wird ein Lenkunterstützungsdrehmoment zum Beispiel basierend auf dem Lenkwinkel θs, der Querbeschleunigung Gy und der Fahrzeuggeschwindigkeit VP berechnet. Dann wird der EPS-Motor 10 derart angesteuert, dass er die Summe des Spurhalte-Unterstützungsdrehmoments und des Lenkunterstützungsdrehmoments erzeugt.
Im dem Schritt 3 folgenden Schritt 4 wird zur Anzeige, dass der LKAS-Steuerprozess gerade durchgeführt wird, ein LKAS-Steuerung-Inbetrieb-Flag F_LKAS_ON auf 1 gesetzt, wonach der vorliegende Prozess endet.
Wenn andererseits die Antwort auf die Frage vom oben beschriebenen Schritt 1 oder 2 negativ ist (NEIN), das heißt, wenn der LKAS-Schalter 26 im AUS-Zustand ist, oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VP nicht im vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich ist, wird bestimmt, dass die Bedingungen zur Ausführung des LKAS-Steuerprozesses nicht erfüllt sind, und daher ein normaler Steuerprozess durchgeführt werden sollte, so dass der Prozess zu Schritt 5 weitergeht, worin der normale Steuerprozess durchgeführt wird. In dem normalen Steuerprozess wird ein Lenkunterstützungsdrehmoment zum Beispiel basierend auf dem Lenkwinkel θs, der Querbeschleunigung Gy und der Fahrzeuggeschwindigkeit VP berechnet, und der EPS-Motor 10 wird derart angesteuert, dass er das Lenkunterstützungsdrehmoment erzeugt.
In einem dem Schritt 5 folgenden Schritt 6 wird, zum Anzeigen, dass der LKAS-Steuerprozess gerade nicht durchgeführt wird (das heißt, der LKAS-Steuerprozess gestoppt ist), das LKAS-Steuerung-Inbetrieb-Flag F_LKAS_ON auf 0 gesetzt, wonach der vorliegende Prozess endet.
Nun wird der Fahrerzustand-Bestimmungsprozess in Bezug auf 3 beschrieben. Der Fahrerzustand-Bestimmungsprozess bestimmt einen hohen oder niedrigen Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers basierend auf dem Lenkdrehmoment Ts und dem Lenkwinkel θs und wird bevorzugt von der ECU mit einer vorbestimmten Periode ausgeführt.
In Bezug auf 3 wird zuerst in Schritt 10 bestimmt, ob das oben erwähnte LKAS-Steuerung-Inbetrieb-Flag F_LKAS_ON gleich 0 ist. Wenn die Antwort auf diese Frage positiv ist (JA), das heißt, wenn der LKAS-Steuerprozess gerade durchgeführt wird, geht der Prozess zu Schritt 11 weiter, worin ein Einschaltzeit-Bestimmungsprozess durchgeführt wird.
Wie nachfolgend beschrieben, bestimmt der Einschaltzeit-Bestimmungsprozess den hohen oder niedrigen Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung des Lenkdrehmoments Ts und wird insbesondere so durchgeführt, wie in 4 gezeigt.
In Bezug auf 4 wird zuerst in Schritt 20 ein Lenkdrehmoment-Filterwert Ts_f berechnet. Der Lenkdrehmoment-Filterwert Ts_f wird durch Ausführung eines vorbestimmten Bandpassfilterbetriebs an dem Lenkdrehmoment Ts ausgeführt, das basierend auf dem Erfassungssignal von dem Lenkdrehmomentsensor 23 berechnet wird.
Ein Durchlassband eines Bandpassfilters zum Filtern des Erfassungssignals von dem Lenkdrehmomentsensor 23 wird auf einen Frequenzbereich gesetzt, der einem Bereich von Eigenfrequenzen des Lenkdrehmoments Ts entspricht, um akkurat nur die Komponente des Lenkdrehmoments Ts aus dem Erfassungssignal zu extrahieren. Mit dieser Einstellung wird der Lenkdrehmoment-Filterwert Ts_f aus einem Wert berechnet, der genau nur das Lenkdrehmoment Ts angibt, der erhalten wird, indem Rauschen aus dem Erfassungssignal von dem Lenkdrehmomentsensor 23 eliminiert wird.
Dann geht der Prozess zu Schritt 21 weiter, worin ein Prozess zur Berechnung eines Integralwerts des Lenkdrehmoment-Filterwerts (nachfolgend einfach als „Integralwert” bezeichnet) STs_f durchgeführt wird. Bei diesem Berechnungsprozess wird der gegenwärtige Integralwert berechnet, indem der im oben beschriebenen Schritt 20 berechnete Lenkdrehmoment-Filterwert Ts_f auf einen Integralwert des so weit berechneten Lenkdrehmoment-Filterwerts Ts_f addiert wird. Wenn die Häufigkeit der so weit durchgeführten Integration einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wird ein Integralwert dieser Zeit als ein Integralwert STs_f im RAM gespeichert und wird dann auf 0 rückgesetzt. Daher werden, wenn die Steuerung fortschreitet, die oben beschriebene Integration, Speicherung und Rücksetzung wiederholt ausgeführt, wodurch die Anzahl der im RAM gespeicherten Integralwerte STs_f erhöht wird.
Dann wird in Schritt 22 eine Varianz Vs der Integralwerte STs_f mit der folgenden Gleichung (1) berechnet:
In der obigen Gleichung (1) repräsentiert STs_fave einen arithmetischen Mittelwert von n (n ist eine ganze Zahl nicht kleiner als 2) Integralwerten STs_f, die zu jeweiligen Steuerzeiten bis zur gegenwärtigen Steuerzeit berechnet wurden. Übrigens wird die Berechnung der Varianz Vs im Schritt 22 immer dann ausgeführt, wenn die Anzahl der Integralwerte STs_f, die im oben beschriebenen Schritt 21 berechnet sind, n erreicht.
Im dem Schritt 22 folgenden Schritt 23 wird der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL durch die folgenden Gleichungen (2) bis (6) berechnet. Übrigens repräsentieren in den folgenden Gleichungen (2) bis (6) Vs1 bis Vs4 vorbestimmte Schwellenwerte (positive Werte), die so gesetzt sind, dass Vs1 < Vs2 > Vs3 > Vs4 gilt. Wenn Vs < Vs1 gilt, ATT_LVL = 5 (2) Wenn Vs1 ≦ Vs < Vs2 gilt, ATT_LVL = 4 (3) Wenn Vs2 ≦ Vs < Vs3 gilt, ATT_LVL = 3 (4) Wenn Vs3 ≦ Vs < Vs4 gilt, ATT_LVL = 2 (5) Wenn Vs4 ≦ Vs gilt, ATT_LVL = 1 (6)
Wie aus den Gleichungen (2) bis (6) ersichtlich, wird in Schritt 23 der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL als einer der Werte 1 bis 5 basierend auf Vergleichsergebnissen der Varianz Vs mit den Schwellenwerten Vs1 bis Vs4 berechnet, und wird als ein kleinerer Wert berechnet, wenn die Varianz Vs größer wird. In diesem Fall zeigt die Tatsache, dass die Varianz Vs groß ist, an, dass eine Fluktuation im Lenkdrehmoment Ts groß ist, so dass geschätzt wird, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers niedriger ist, wenn die Varianz Vs größer wird. Das heißt, der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL wird als kleinerer Wert berechnet, wenn die Aufmerksamkeit des Fahrers niedriger ist. In anderen Worten, der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL wird als größerer Wert berechnet, wenn die Aufmerksamkeit des Fahrers höher ist.
Nachdem der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL somit in Schritt 23 berechnet ist, wird der vorliegende Prozess beendet.
Wieder in Bezug auf 3 geht, nachdem der Einschaltzeit-Bestimmungsprozess in Schritt 11 wie oben beschrieben durchgeführt ist, der Prozess zu Schritt 13 weiter, wie nachfolgend beschrieben.
Wenn andererseits die Antwort auf die Frage vom oben beschriebenen Schritt 10 negativ ist (NEIN), das heißt, wenn der LKAS-Steuerprozess gerade nicht durchgeführt wird, geht der Prozess zu Schritt 12 weiter, worin ein Ausschaltzeit-Bestimmungsprozess durchgeführt wird.
Wie nachfolgend beschrieben, bestimmt der Ausschaltzeit-Bestimmungsprozess den hohen oder niedrigen Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung des Lenkwinkels θs, und wird insbesondere so ausgeführt, wie in 5 gezeigt.
Zuerst wird in Bezug auf 5 in Schritt 30 ein geschätzter Lenkwinkel θs_est berechnet. Obwohl nicht gezeigt, wird in diesem Berechnungsprozess der geschätzte Lenkwinkel θs_est mit dem gleichen Berechnungsverfahren berechnet, wie in der internationalen Veröffentlichungsschrift Nr. WO 2011/040390 offenbart.
Insbesondere wird ein Ist-Azimuthwinkel θd basierend auf einem Integralwert der Gierrate Yr berechnet. Dann wird der Soll-Azimuthwinkel θd_cmd basierend auf dem vorgenannten Bildsignal von der Frontkamera 25 berechnet, und wird eine Azimuthwinkel-Differenz Dθd als Differenz zwischen dem Ist-Azimuth-Winkel θd und dem Soll-Azimuth-Winkel θd_cmd berechnet (θd – θd_cmd). Dann wird ein Diskretzeit-Systemmodell, in das die Azimuthwinkel-Differenz Dθd eingegeben wird und aus dem der geschätzte Lenkwinkel θs_est ausgegeben wird, definiert, und werden Modellparameter des Diskretzeit-Systemmodells mit einem vorbestimmten bordeigenen Identifikationsalgorithmus berechnet (zum Beispiel einem Algorithmus der Methode der kleinsten Quadrate). Dann wird der geschätzte Lenkwinkel θs_est berechnet, indem die berechneten Modellparameter und die berechnete Azimuthwinkel-Differenz Dθd in das Diskretzeit-Systemmodell eingesetzt werden.
Dann geht der Prozess zu Schritt 31, weiter, worin eine Lenkwinkeldifferenz Dθ eine eine Differenz zwischen dem Lenkwinkel θs und dem geschätzten Lenkwinkel θs_est gesetzt wird (θs – θs_est).
Dann wird in Schritt 32 ein Korrektur-Lenkbetrag CRst mit der folgenden Gleichung (7) berechnet:
In der obigen Gleichung (7) bezeichnet m eine positive ganze Zahl nicht kleiner als 2. Wie mit der Gleichung (7) ausgedrückt, wird der Korrektur-Lenkbetrag CRst als mittlerer quadratischer Fehler (das heißt, quadratischer Mittelwert) von m Lenkwinkeldifferenzen Dθ berechnet, die zu jeweiligen Steuerzeiten bis zur gegenwärtigen Steuerzeit berechnet wurden.
Im dem Schritt 32 folgenden Schritt 33 wird ein erlernter Wert Crst_LN des Korrektur-Lenkbetrags berechnet (nachfolgend als der „Lernkorrektur-Lenkbetrag CRst_LN” bezeichnet). Der Lernkorrektur-Lenkbetrag CRst_LN wird berechnet als Minimalwert von Werten des Korrektur-Lenkbetrags CRst, die zu jeweiligen Steuerzeiten bis zur gegenwärtigen Steuerzeit berechnet wurden, wenn der LKAS-Steuerprozess gerade nicht ausgeführt wird. Das heißt, in Schritt 33 werden der Korrektur-Lenkbetrag CRst, der in obigen Schritt 32 berechnet ist, und der Lernkorrektur-Lenkbetrag CRst_LN, der im Rahmen gespeichert ist, miteinander verglichen, und ein kleinerer der beiden Beträge wird als der Lernkorrektur-Lenkbetrag CRst_LN gesetzt.
Dann geht der Prozess zu Schritt 34 weiter, worin ein erster Durchschnitts-Korrektur-Lenkbetrag CRst_ave1 berechnet wird. Der erste Durchschnitts-Korrektur-Lenkbetrag CRst_ave1 wird als gleitender Mittelwert von Werten des Korrektur-Lenkbetrags CRst berechnet, die zu jeweiligen Steuerzeiten bis zur gegenwärtigen Steuerzeit über eine vorbestimmte Abtastzeitperiode berechnet wurden.
Dann wird in Schritt 35 ein erster geschätzter Wachheitsgrad AD_est1 mit der folgenden Gleichung (8) berechnet: AD_est1 = CRst_ave1CRst_LN (8)
Im dem Schritt 35 folgenden Schritt 36 wird der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL mit den folgenden Gleichungen (9) bis (13) berechnet. Übrigens repräsentieren in den folgenden Gleichungen (9) bis (13) AD1 bis AD4 vorbestimmte Schwellenwerte (positive Werte), die so gesetzt sind, dass AD1 < AD2 < AD3 < AD4 gilt. Wenn AD_est1 < AD1 gilt, ATT_LVL = 5 (9) Wenn AD1 ≦ AD_est1 < AD2 gilt, ATT_LVL = 4 (10) Wenn AD2 ≦ AD_est1 < AD3 gilt, ATT_LVL = 3 (11) Wenn AD3 ≦ AD_est1 < AD4 gilt, ATT_LVL = 2 (12) Wenn AD4 ≦ AD_est1 gilt, ATT_LVL = 1 (13)
Wie aus den oben erwähnten Gleichungen (9) bis (13) ersichtlich, wird in Schritt 36 der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL als einer der Werte 1 bis 5 basierend auf einem Vergleichsergebnis des ersten geschätzten Wachheitsgrads AD_est1 mit den Schwellenwerten AD1 bis AD4 berechnet, und wird als kleinerer Wert berechnet, wenn der erste geschätzte Wachheitsgrad AD_est1 größer ist. In diesem Fall besagt die Tatsache, dass der erste geschätzte Wachheitsgrad AD_est1 groß ist, dass eine Fluktuation im Lenkwinkel θs groß ist, so dass geschätzt wird, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers geringer ist, wenn der erste geschätzte Wachheitsgrad AD_est1 größer ist. Das heißt, der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL wird als kleinerer Wert berechnet, wenn die Aufmerksamkeit des Fahrers geringer wird.
Dann geht der Prozess zu Schritt 37 weiter, worin ein zweiter Durchschnitts-Korrektur-Lenkbetrag CRst_ave2 berechnet wird. Der zweite Durchschnitts-Korrektur-Lenkbetrag CRst_ave2 wird als gleitender Mittelwert von Werten der Korrektur-Lenkbeträge CRst berechnet, die zu jeweiligen Steuerzeiten bis zur gegenwärtigen Steuerzeit über eine vorbestimmte Abtastzeitperiode berechnet werden, die kürzer als die vorbestimmte Abtastzeitperiode des ersten Durchschnitts-Korrektur-Lenkbetrags CRst_ave1 ist.
Dann wird in Schritt 38 ein zweiter geschätzter Wachheitsgrad AD_est2 mit folgenden Gleichung (14) berechnet: AD_est2 = CRst_ave2CRst_LN (14)
In einem dem Schritt 38 folgenden Schritt 39 wird ein Unstabilitäts-Flag F_UNSTA mit den folgenden Gleichungen (15) und (16) berechnet. Übrigens repräsentiert in den folgenden Gleichungen (15) und (16) AD_JUD einen vorbestimmten Bestimmungswert zur Bestimmung, ob ein unstabiler Fahrzustand des Fahrzeugs 3 vorliegt oder nicht. Wenn AD_est2 < AD_JUD gilt, F_UNSTA = 0 (15) Wenn AD_JUD ≦ AD_est2 gilt, F_UNSTA = 1 (16)
Wenn, wie mit den obigen Gleichungen (15) und (16) ausgedrückt, der zweite geschätzte Wachheitsgrad AD_est2 nicht kleiner als der vorbestimmte Bestimmungswert AD_JUD ist, um anzuzeigen, dass der unstabile Fahrzustand des Fahrzeugs 3 auftritt, wird das Unstabilitäts-Flag F_USTA auf 1 gesetzt, und andernfalls wird das Unstabilitäts-Flag F_UNSTA auf 0 gesetzt, um anzuzeigen, dass das Fahrzeug 3 in einem stabilen Fahrzustand ist.
Nachdem das Unstabilitäts-Flag F_UNSTA somit in Schritt 39 gesetzt ist, wird der vorliegende Prozess beendet.
Wieder in Bezug auf 3 geht, nachdem der Ausschaltzeit-Bestimmungsprozess somit in Schritt 12 durchgeführt ist, der Prozess zu Schritt 13 weiter, wie nachfolgend beschrieben wird.
In Schritt 13, der dem obigen Schritt 11 oder 12 folgt, wird der Warnsteuerprozess durchgeführt. Wenn der Warnsteuerprozess während der Ausführung des LKAS-Steuerprozesses ist, und wenn der Einschaltzeit-Bestimmungsprozess gerade durchgeführt wird, wird dem Fahrer eine Warninformation gegeben, durch Betrieb der Warnlampe 11, des Warnpiepsers 12 und des ST-Aktuators 13, basierend auf einem Wert des oben beschriebenen Aufmerksamkeits-Pegels ATT_LVL. Insbesondere, wenn der Wert des oben beschriebenen Aufmerksamkeits-Pegels ATT_LVL kleiner ist (zum Beispiel nicht größer als 2), wird der Fahrer gewarnt, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers abgesunken ist, durch Aufblinken der Warnlampe 11, Reduzieren eines Intervalls zwischen der Erzeugung eines Tons von dem Warnpiepser 12 und Vibrieren des Lenkrads mit dem ST-Aktuator 13.
Wenn dies andererseits während des Stopps des LKAS-Steuerprozesses ist, und wenn der Ausschaltzeit-Bestimmungsprozess gerade durchgeführt wird, wird dem Fahrer, durch Betreiben der Warnlampe 11, des Warnpiepsers 12 und des ST-Aktuators 13, basierend auf Werten des oben beschriebenen Aufmerksamkeits-Pegels ATT_LVL und des Unstabilitäts-Flags F_UNSTA, eine Warninformation gegeben.
Nachdem der Warnsteuerprozess somit in Schritt 13 durchgeführt wurde, wird der vorliegende Prozess beendet.
Wie oben beschrieben wird, gemäß dem Fahrerzustand-Bestimmungssystem 1 der vorliegenden Ausführung, in dem Fahrerzustand-Bestimmungsprozess in 3, der Einschaltzeit-Bestimmungsprozess durchgeführt, wenn der LKAS-Steuerprozess gerade durchgeführt wird, wohingegen der Ausschaltzeit-Bestimmungsprozess durchgeführt wird, wenn der LKAS-Steuerprozess gerade nicht durchgeführt wird. In dem Einschaltzeit-Bestimmungsprozess wird der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung des Lenkdrehmoments Ts bestimmt, und wird der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL basierend auf einem Ergebnis der Bestimmung gesetzt. Andererseits wird in dem Ausschaltzeit-Bestimmungsprozess der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung des Lenkwinkels θs bestimmt, und werden der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL und das Unstabilitäts-Flag F_UNSTA basierend auf einem Ergebnis der Bestimmung gesetzt. Wenn ferner der LKAS-Steuerprozess gerade durchgeführt wird, wird dem Fahrer basierend auf dem Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL Warninformation gegeben, wohingegen dann, wenn der LKAS-Steuerprozess nicht durchgeführt wird, dem Fahrer Warninformation basierend auf dem Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL und dem Unstabilitäts-Flag F_UNSTA gegeben wird.
Allgemein nimmt während der Ausführung des LKAS-Steuerprozesses der Lenkbetrag des Fahrers ab, und wenn daher der Zustand der Aufmerksamkeit des Fahrers unter Verwendung des Lenkwinkels θs bestimmt wird, besteht eine Gefahr, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers irrtümlich als hoch bestimmt wird, trotz der Tatsache, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers niedrig ist. Andererseits hat das Lenkdrehmoment Ts eine hohe Korrelation zum Zustand der Aufmerksamkeit des Fahrers auch während der Ausführung des LKAS-Steuerprozesses, und daher ist es in einem Fall, wo der LKAS-Steuerprozess gerade durchgeführt wird, durch Bestimmung des Zustands der Aufmerksamkeit des Fahrers mittels des Lenkdrehmoments Ts möglich, die Bestimmungsgenauigkeit im Vergleich zu dem Fall zu verbessern, wo der Lenkwinkel θs verwendet wird.
Wenn andererseits der LKAS-Steuerprozess gerade nicht durchgeführt wird, hat der Lenkwinkel θs eine hohe Korrelation zum Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers, und daher ist es durch die Bestimmung des Aufmerksamkeits-Zustands des Fahrers unter Verwendung des Lenkwinkels θs unter dieser Bedingung möglich, eine hohe Bestimmungsgenauigkeit sicherzustellen.
Basierend auf den oben beschriebenen Prinzipien kann der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers genau bestimmt werden, indem berücksichtigt wird, ob der LKAS-Steuerprozess gerade durchgeführt wird oder gestoppt ist. Dies macht es möglich, die Bestimmungsgenauigkeit zu verbessern, wodurch es möglich wird, die Vermarktbarkeit zu verbessern.
Wenn ferner der LKAS-Steuerprozess gerade durchgeführt wird, wird dem Fahrer eine Warninformation basierend auf dem Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL gegeben, wohingegen dann, wenn der LKAS-Steuerprozess nicht durchgeführt wird, die Warninformation dem Fahrer basierend auf dem Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL und dem Unstabilitäts-Flag F_UNSTA gegeben wird. Daher ist es möglich, den Fahrer zur richtigen Erkennung zu veranlassen, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers niedrig ist, wodurch es möglich wird, die Sicherheit zu verbessern.
Obwohl übrigens in der ersten Ausführung der Spurhalte-Unterstützungssteuerprozess als Beispiel des Lenkunterstützungssteuerprozesses durchgeführt wird, ist der Lenkunterstützungssteuerprozess der vorliegenden Erfindung darauf nicht beschränkt, sondern es kann jeder geeignete Lenkunterstützungssteuerprozess durchgeführt werden, insofern er den Fahrer dabei unterstützt, das Fahrzeug derart zu lenken, dass das Fahrzeug weiter entlang der Fahrspur fährt.
Obwohl ferner in der ersten Ausführung das Lenkdrehmoment Ts als Beispiel des Lenkkraftparameters verwendet wird, ist der Lenkkraftparameter der vorliegenden Erfindung darauf nicht beschränkt, sondern es kann jeder geeignete Lenkkraftparameter verwendet werden, insofern er die Lenkkraft des Fahrers repräsentiert. Zum Beispiel kann als Lenkkraftparameter auch eine Lenkkraft verwendet werden (ein Wert, den man durch Dividieren des Lenkdrehmoments Ts durch einen Durchmesser des Lenkrads erhält), oder Integralwert oder ein Differenzialwert des Lenkdrehmoments Ts.
Obwohl ferner in der ersten Ausführung der Lenkwinkel θs als Beispiel des Lenkbetragparameters verwendet wird, ist der Lenkbetragparameter der vorliegenden Erfindung darauf nicht beschränkt, sondern es kann jeder geeignete Lenkbetragparameter verwendet werden, insofern er den Lenkbetrag des Fahrers repräsentiert. Zum Beispiel kann als der Lenkbetragparameter auch eine Lenkwinkelgeschwindigkeit oder ein Integralwert davon verwendet werden.
Obwohl in der ersten Ausführung die Gleichungen (2) bis (6) und (9) bis (13) als Beispiel für das Verfahren zu Berechnung des Aufmerksamkeits-Pegels ATT_LVL in den Schritten 23 und 36 verwendet werden, kann der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL auch durch Absuchen von Kennfeldern verwendet werden, anstatt diese Gleichungen zu verwenden. Obwohl ferner in Schritt 39 die Gleichungen (15) und (16) als das Verfahren zur Berechnung des Unstabilitäts-Flags F_UNSTA verwendet werden, kann das Unstabilitäts-Flag F_UNSTA auch durch Absuchen von Kennfeldern verwendet werden, anstatt unter Verwendung dieser Gleichungen.
Obwohl ferner in der ersten Ausführung der in 4 gezeigte Bestimmungsprozess als Beispiel des Einschaltzeit-Bestimmungsprozesses durchgeführt wird, kann der in 4 gezeigte Bestimmungsprozess auch durch einen Einschaltzeit-Bestimmungsprozess ersetzt werden, der in 6 gezeigt ist.
In Bezug auf 6 wird in diesem Einschaltzeit-Bestimmungsprozess zuerst in den Schritten 50 und 51 der Lenkdrehmoment-Filterwert Ts_f und dessen Integralwert STs_f durch die gleichen Berechnungsverfahren berechnet, wie in den oben beschriebenen Schritten 20 und 21 in 4.
Dann geht der Prozess zu Schritt 52 weiter, worin bestimmt wird, ob der Integralwert STs_f kleiner als ein vorbestimmter Wert Sref ist oder nicht. Diese Bestimmung wird in Schritt 51 immer dann durchgeführt, wenn der Integralwert STs_f berechnet wird.
Wenn die Antwort auf die Frage von Schritt 52 negativ ist (NEIN), das heißt, wenn STs_f ≥ Sref gilt, wird bestimmt, dass der Fahrer das Lenkrad richtig ergreift, und wird der vorliegende Prozess sofort beendet.
Wenn andererseits die Antwort auf die Frage von Schritt 52 positiv ist (JA), wird bestimmt, dass der Fahrer das Lenkrad losgelassen hat, und der Prozess geht zu Schritt 53 weiter, worin ein Prozess zum Berechnen einer Loslass-Häufigkeit R_unh durchgeführt wird.
Bei diesem Berechnungsprozess wird die Häufigkeit des Auftretens einer positiven Antwort (JA) auf die Frage von Schritt 52, das heißt die Häufigkeit vom Loslassen des Lenkrads, gezählt und im RAM gespeichert. Ferner wird immer dann, wenn die Anzahl der in Schritt 51 berechneten Integralwerte STs_f einen vorbestimmten Wert k erreicht (k ist eine ganze Zahl nicht kleiner als 2), die Loslass-Häufigkeit R_unh unter Verwendung der gespeicherten Anzahl vom Loslassen des Lenkrads berechnet. Die Loslass-Häufigkeit R_unh bezeichnet ein Verhältnis (zum Beispiel %) der Häufigkeit des Auftretens vom Loslassen des Lenkrads zur Anzahl von k Malen der Berechnung der Integralwerte STs_f. Dies bedeutet, dass dann, wenn der Wert der Loslass-Häufigkeit R_unh größer ist, der Fahrer das Loslassen des Lenkrads häufiger wiederholt.
Dann geht der Prozess zu Schritt 54 weiter, worin ein Prozess zur Berechnung einer Varianz Vs_unh eines Zeitintervalls durchgeführt wird, in dem das Loslassen des Lenkrads auftritt. In diesem Berechnungsprozess wird das Zeitintervall berechnet und wird dessen berechneter Wert im RAM gespeichert. Ferner wird immer dann, wenn die Anzahl der in Schritt 51 berechneten Integralwerte STs_f den vorbestimmten Wert k erreicht, die Varianz Vs_unh des Zeitintervalls unter Verwendung der berechneten Werte des Zeitintervalls berechnet, die im RAM gespeichert sind. Die Varianz Vs_unh des Zeitintervalls wird durch ein ähnliches Verfahren wie das Verfahren berechnet, das zur Berechnung der Varianz Vs im oben beschriebenen Schritt 22 in 4 verwendet wird. Wenn die Varianz Vs_unh größer wird, wird die Varianz im Zeitintervall größer, in dem das Loslassen des Lenkrads auftritt. Dies bedeutet, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers abgesunken ist.
Im dem Schritt 54 folgenden Schritt 55 wird der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL durch Absuchen eines Kennfelds (nicht gezeigt) gemäß der Loslass-Häufigkeit R_unh und der Varianz Vs_unh des Zeitintervalls berechnet, mit dem das Loslassen des Lenkrads auftritt. In diesem Kennfeld wird der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL auf einen der Werte 1 bis 5 gesetzt. Ferner wird die Berechnung des Aufmerksamkeits-Pegels ATT_LVL in Schritt 55 immer dann durchgeführt, wenn die Loslass-Häufigkeit R_unh und die Varianz Vs_unh in den Schritten 53 und 54 berechnet wird.
Nachdem der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL wie oben beschrieben in Schritt 55 berechnet ist, wird der vorliegende Prozess beendet.
Wenn auch der oben beschriebene Einschaltzeit-Bestimmungsprozess durchgeführt wird, der in 6 gezeigt ist, ist es möglich, die gleichen vorteilhaften Effekte zu erzielen, die mit der Durchführung des in 4 gezeigten Einschaltzeit-Bestimmungsprozesses erhalten werden. Das heißt, während der Ausführung des LKAS-Steuerprozesses wird der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung des Lenkdrehmoments Ts bestimmt, und daher wird es möglich, die Genauigkeit der Bestimmung zu verbessern, im Vergleich zu dem Fall, wo der Lenkwinkel θs verwendet wird.
Ferner kann der in 7 gezeigte Einschaltzeit-Bestimmungsprozess anstelle des in 4 gezeigten Einschaltzeit-Bestimmungsprozesses durchgeführt werden. In Bezug auf 7 wird bei diesem Einschaltzeit-Bestimmungsprozess zuerst in Schritt 70 der Lenkdrehmoment-Filterwert Ts_f durch das gleiche Berechnungsverfahren berechnet, wie im oben beschriebenen Schritt 20 in 4.
Dann geht der Prozess zu Schritt 71 weiter, worin eine Lenkdrehmomentdifferenz DTs_f auf einen Absolutwert |Ts_f – Ts_fz| einer Differenz zwischen dem gegenwärtigen Wert Ts_f des Lenkdrehmoment-Filterwerts und einem unmittelbar vorangehenden Wert Ts_fz davon gesetzt wird. In diesem Fall entsprechen der gegenwärtige Wert Ts_f des Lenkdrehmoment-Filterwerts und dessen unmittelbar vorangehender Wert Ts_fz den Lenkdrehmoment-Filterwerten, die jeweils zu den gegenwärtigen und unmittelbar vorangehenden Steuerzeiten berechnet wurden.
Dann wird in Schritt 72 bestimmt, ob die Lenkdrehmomentdifferenz DTs_f nicht kleiner als ein vorbestimmter wert Dref ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ ist (NEIN), das heißt, wenn eine Fluktuation im Lenkdrehmoment-Filterwert Ts_f klein ist, geht der Prozess zu Schritt 76 weiter, worauf nachfolgend Bezug genommen wird.
Wenn andererseits die Antwort auf die Frage von Schritt 72 positiv ist (JA), das heißt, wenn die Fluktuation im Lenkdrehmoment-Filterwert Ts_f groß ist, geht der Prozess zu Schritt 73 weiter, worin ein Zählwert CT eines Änderungszählers auf die Summt CTz + 1 eines unmittelbar vorangehenden Werts CTz davon und 1 gesetzt wird. Das heißt, der Zählwert CT des Änderungszählers wird um 1 hochgezählt.
Dann geht der Prozess zu Schritt 74 weiter, worin ein Zähler-Filterwert CT_f berechnet wird. Der Zähler-Filterwert CT_f wird durch Ausführung einer Tiefpassfilter-Berechnung (zum Beispiel einer Verzögerungsberechnung erster Ordnung) an dem Zählwert CT des Änderungszählers durchgeführt.
Im dem Schritt 74 folgenden Schritt 75 wird eine Zählerdifferenz DCT auf eine Differenz CT – CT_f zwischen dem Zählwert CT des Änderungszählers und dem Zähler-Filterwert CT_f gesetzt.
Dann geht der Prozess zu Schritt 76 weiter, worin ein Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL basierend auf der Zählerdifferenz DCT berechnet wird. Insbesondere wird der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL durch ein ähnliches Verfahren berechnet wie das Verfahren im oben beschriebenen Schritt 23 in 4, das heißt ein Verfahren zum Vergleichen der Zählerdifferenz DTC mit vier Schwellenwerten DCT1 bis DCT4 (DCT1 < DCT2 < DCT3 < DCT4). Nachdem der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL somit in Schritt 76 berechnet ist, wird der vorliegende Prozess beendet.
Wenn auch der in 7 gezeigte oben beschriebene Einschaltzeit-Bestimmungsprozess durchgeführt wird, wird es möglich, die gleichen vorteilhaften Effekte zu erhalten, wie man sie im in 4 gezeigten Einschaltzeit-Bestimmungsprozess erhält. Das heißt, während der Ausführung des LKAS-Steuerprozesses wird der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung des Lenkdrehmoments Ts bestimmt, und daher wird es möglich, die Bestimmungsgenauigkeit im Vergleich zu dem Fall zu verbessern, wo der Lenkwinkel θs verwendet wird.
Nun wird ein Fahrerzustand-Bestimmungssystem gemäß einer zweiten Ausführung beschrieben. Das Fahrerzustand-Bestimmungssystem unterscheidet sich vom Fahrerzustand-Bestimmungssystem 1 der ersten Ausführung lediglich darin, dass ein in 8 gezeigter Fahrerzustand-Bestimmungsprozess anstelle des Fahrerzustand-Bestimmungsprozesses von 3 durchgeführt wird. Daher wird die folgende Beschreibung nur von diesem in 8 gezeigten Fahrerzustand-Bestimmungsprozess angegeben.
Der in 8 gezeigte Fahrerzustand-Bestimmungsprozess bestimmt einen hohen oder niedrigen Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung des Lenkwinkels θs und wird von der ECU 2 mit einer vorbestimmten Periode durchgeführt. Wie in 8 gezeigt, werden zuerst in den Schritten 80 bis 82 der geschätzte Lenkwinkel θs_est, die Lenkwinkeldifferenz Dθ und der Korrekturbetrag CRst mit dem gleichen Verfahren berechnet wie in den oben beschriebenen Schritten 30 bis 32 in 5.
Dann wird in Schritt 83 bestimmt, ob das oben erwähnte LKAS-Steuerung-Inbetrieb-Flag F_LKAS_ON gleich 1 ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ ist (NEIN), das heißt, wenn der LKAS-Steuerprozess gerade nicht durchgeführt wird, geht der Prozess zu Schritt 84 weiter, worin ein erlernter Ausschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_A (vorbestimmter zweiter Referenzwert) berechnet wird.
Der erlernte Ausschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_A wird als Minimalwert von Werten des Korrektur-Lenkbetrags CRst berechnet, die zu jeweiligen Steuerzeiten bis zur gegenwärtigen Steuerzeit berechnet werden, wenn der LKAS-Steuerprozess nicht durchgeführt wird. Das heißt, in Schritt 84 werden der im oben beschriebenen Schritt 82 berechnete Korrektur-Lenkbetrag CRst und ein im RAM gespeicherter erlernter Ausschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_A miteinander verglichen, und ein kleinerer der beiden Beträge wird als der erlernte Ausschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_A gesetzt.
Dann geht der Prozess zu Schritt 85 weiter, worin der erlernte Korrekturlenkbetrag CRst_LN auf den erlernten Ausschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_A gesetzt wird. Dann geht der Prozess zu Schritt 86 weiter, worin ein Ausschaltzeit-Pegel- & Flag-Berechnungsprozess durchgeführt wird. In diesem Berechnungsprozess werden der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL und das Unstabilitäts-Flag F_UNSTA mit den gleichen Verfahren berechnet wie in den oben beschriebenen Schritten 34 bis 36 in 5.
Das heißt, der erste geschätzte Wachheitsgrad AD_est1 wird mit der vorgenannten Gleichung (8) berechnet, und der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL wird mit den vorgenannten Gleichungen (9) bis (13) berechnet. Bei der Berechnung des ersten geschätzten Wachheitsgrads AD_est1 wird der erste Durchschnitts-Korrektur-Lenkbetrag CRst_ave1 als Zähler der Gleichung (8) unter Verwendung des Korrektur-Lenkbetrags CRst berechnet, wenn der LKAS-Steuerprozess nicht durchgeführt wird.
Ferner wird der zweite geschätzte Wachheitsgrad AD_est2 mit der vorgenannten Gleichung (14) berechnet, und wird das Unstabilitäts-Flag F_UNSTA mit den vorgenannten Gleichungen (15) und (16) berechnet. Auch bei der Berechnung des zweiten geschätzten Wachheitsgrads AD_est2 wird der zweite Durchschnitts-Korrektur-Lenkbetrag CRst_ave2 als Zähler der Gleichung (14) unter Verwendung des Korrektur-Lenkbetrags CRst berechnet, der berechnet wird, wenn der LKAS-Steuerprozess nicht durchgeführt wird.
Nachdem der Ausschaltzeit-Pegel- & Flag-Berechnungsprozess somit in Schritt 86 durchgeführt wird, geht der Prozess zu Schritt 92 weiter, auf den nachfolgend Bezug genommen wird.
Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des oben beschriebenen Schritts 83 positiv ist (JA), das heißt, wenn der LKAS-Steuerprozess gerade durchgeführt wird, geht der Prozess zu Schritt 87 weiter, worin ein erlernter Einschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_B (vorbestimmter erster Referenzwert) berechnet wird.
Der erlernte Einschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_B wird als Minimalwert von Werten des Korrektur-Lenkbetrags CRst berechnet, die zu jeweiligen Steuerzeiten bis zur gegenwärtigen Steuerzeit berechnet werden, wenn der LKAS-Steuerprozess gerade durchgeführt wird. Das heißt, in Schritt 86 werden der Korrektur-Lenkbetrag CRst, der im oben beschriebenen Schritt 82 berechnet ist, und der erlernte Einschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_B, der im RAM gespeichert ist, miteinander verglichen, und ein kleinerer der beiden Beträge wird auf den erlernten Einschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_B gesetzt.
Dann geht der Prozess zu Schritt 88 weiter, worin bestimmt wird, ob der im RAM gespeicherte erlernte Ausschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_A nicht kleiner als der in Schritt 87 berechnete erlernte Einschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_B ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ ist (NEIN), das heißt, wenn CRst_B > CRst_A gilt, geht der Prozess zu Schritt 89 weiter, worin der erlernte Korrekturlenkbetrag CRst_LN auf den erlernten Einschaltzeit-Korrekturlenkbetrag Crst_B gesetzt wird.
Wenn andererseits die Antwort auf die Frage von Schritt 88 positiv ist (JA), geht der Prozess zu Schritt 90 weiter, worin der erlernte Korrekturlenkbetrag CRst_LN auf den erlernten Ausschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_A gesetzt wird.
Im Schritt 91, der dem obigen Schritt 89 oder 90 folgt, wird ein Einschaltzeit-Pegel- & Flag-Berechnungsprozess durchgeführt. In diesem Berechnungsprozess werden der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL und das Unstabilitäts-Flag F_UNSTA mit dem gleichen Verfahren berechnet wie in den oben beschriebenen Schritten 34 bis 39 in 5.
Insbesondere wird der erste geschätzte Wachheitsgrad AD_est1 mit der vorgenannten Gleichung (8) berechnet, und wird der Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL mit den vorgenannten Gleichungen (9) bis (13) berechnet. Bei der Berechnung des ersten geschätzten Wachheitsgrads AD_est1 wird der erste Durchschnitts-Korrektur-Lenkbetrag CRst_ave1 als Zähler der Gleichung (8) unter Verwendung des Korrekturlenkbetrags CRst berechnet, der während der Ausführung des LKAS-Steuerprozesses berechnet wird.
Ferner wird der zweite geschätzte Wachheitsgrad AD_est2 mit der vorgenannten Gleichung (14) berechnet, und wird das Unstabilitäts-Flag F_UNSTA mit den vorgenannten Gleichungen (15) und (16) berechnet. Auch bei der Berechnung des zweiten geschätzten Wachheitsgrads AD_est2 wird der zweite Durchschnitts-Korrektur-Lenkbetrag CRst_ave2 als Zähler der Gleichung (14) unter Verwendung des Korrektur-Lenkbetrags CRst berechnet, der während der Ausführung des LKAS-Steuerprozesses berechnet wurde.
Übrigens entspricht in der vorliegenden Ausführung der erste geschätzte Wachheitsgrad AD_est1 einem Vergleichsergebnis des Korrektur-Lenkbetrags mit dem vorbestimmten ersten Referenzwert und dem vorbestimmten zweiten Referenzwert, und der zweite geschätzte Wachheitsgrad AD_est2 entspricht einem Vergleichsergebnis des Korrektur-Lenkbetrags mit dem vorbestimmten ersten Referenzwert und dem vorbestimmten zweiten Referenzwert.
Im Schritt 92, der dem obigen Schritt 86 oder 91 folgt, wird der Warnsteuerprozess mit einem Verfahren durchgeführt, das ähnlich dem Verfahren ist, das im oben beschriebenen Schritt 13 in 3 verwendet wird. Insbesondere wird dem Fahrer durch Betrieb der Warnlampe 11, des Warnpiepsers 12 und des ST-Aktuators 13, basierend auf den Werten des Aufmerksamkeits-Pegels ATT_LVL und des Unstabilitäts-Flags F_UNSTA, Warninformation gegeben.
Nachdem der Warnsteuerprozess somit in Schritt 92 durchgeführt ist, wird der vorliegende Prozess beendet.
In einem Fahrzeug, wie etwa dem Fahrzeug 3 in der vorliegenden Ausführung, für das der LKAS-Steuerprozess durchgeführt wird, bewirkt das Umschalten zwischen der Ausführung und der Nicht-Ausführung des LKAS-Steuerprozesses eine Änderung im Korrekturgrad des Lenkbetrags durch den Fahrer, und daher nimmt der Korrektur-Lenkbetrag CRst Werte ein, welche, in Abhängigkeit von der Ausführung und Nicht-Ausführung des LKAS-Steuerprozesses, unterschiedliche Korrekturgrade anzeigen. Allgemein wird zum Beispiel, wenn der LKAS-Steuerprozess gestoppt ist, der Korrekturgrad des Lenkbetrags durch den Fahrer größer als dann, wenn der LKAS-Steuerprozess durchgeführt wird, so dass der Korrektur-Lenkbetrag CRst einen Wert einnimmt, der einen größeren Korrekturgrad angibt.
Wenn jedoch in dem Fall des Fahrerzustand-Bestimmungssystems gemäß der zweiten Ausführung der LKAS-Steuerprozess nicht durchgeführt wird, wird der Lernkorrektur-Lenkbetrag CRst_LN auf den erlernter Ausschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_A gesetzt. Ferner werden die ersten und zweiten geschätzten Wachheitsgrade AD_est1 und AD_est2 jeweils berechnet, indem ein gleitender Mittelwert von Werten des Korrektur-Lenkbetrags CRst, der während der Nicht-Ausführung des LKAS-Steuerprozesses berechnet wird, durch den Lernkorrektur-Lenkbetrag CRst_LN definiert wird, und ob die Aufmerksamkeit des Fahrers hoch oder niedrig ist, und ob das Fahrzeug im unstabilen Fahrzustand 3 ist oder nicht, werden basierend auf den berechneten AD_est1- und AD_est2-Werten bestimmt.
In diesem Fall ist der erlernte Ausschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_A der Minimalwert von Werten des Korrektur-Lenkbetrags CRst, die berechnet werden, wenn der LKAS-Steuerprozess gerade nicht durchgeführt wird, und entspricht daher einem Wert des Korrektur-Lenkbetrags CRst, der berechnet wird, wenn die Aufmerksamkeit des Fahrers als hoch eingeschätzt wird. Aus diesem Grund ist es, unter Verwendung eines Verhältnisses (AD_est1, AD_est2) zwischen dem gleitenden Mittelwert der Werte des Korrektur-Lenkbetrags CRst, die während der Nicht-Ausführung des LKAS-Steuerprozesses berechnet werden, und des erlernten Ausschaltzeit-Korrekturlenkbetrags CRst_A, möglich, den hohen oder niedrigen Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers genau zu bestimmen, unter der Bedingung, dass der LKAS-Steuerprozess gerade nicht durchgeführt wird.
Andererseits wird während der Ausführung des LKAS-Steuerprozesses der erlernter Ausschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_A als der Lernkorrekturlenkbetrag CRst_LN verwendet, wenn CRst_A ≥ CRst_B gilt, wohingegen dann, wenn CRst_A < CRst_B gilt, der erlernte Einschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_B als der Lernkorrekturlenkbetrag CRst_LN verwendet wird. Ferner werden die ersten und zweiten geschätzten Wachheitsgrade AD_est1 und AD_est2 jeweils berechnet, indem ein gleitender Mittelwert der Werte des Korrekturlenkbetrags CRst, die während der Ausführung des LKAS-Steuerprozesses berechnet werden, durch den Lernkorrekturlenkbetrag CRst_LN dividiert wird, und ob die Aufmerksamkeit des Fahrers hoch oder niedrig ist und ob das Fahrzeug 3 im unstabilen Fahrzustand ist oder nicht, werden basierend auf den berechneten AD_est1- und AD_est2-Werten bestimmt.
In diesem Fall entspricht ein erlernter Ausschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_A dem Wert des Korrektur-Lenkbetrags CRst, der berechnet wird, wenn der LKAS-Steuerprozess gestoppt ist und wenn die Aufmerksamkeit des Fahrers als hoch geschätzt wird, wie oben beschrieben, und entspricht der erlernte Einschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_B einem Wert des Korrekturlenkbetrags CRst, der berechnet wird, wenn der LKAS-Steuerprozess gerade durchgeführt wird und wenn die Aufmerksamkeit des Fahrers als hoch eingeschätzt wird. Daher ist es durch Berechnung der ersten und zweiten geschätzten Wachheitsgrade AD_est1 und AD_est2 unter Verwendung des größeren der zwei Lernkorrekturlenkbeträge CRst_A und CRst_B als die Lernkorrekturlenkbeträge CRst_LN möglich, den hohen oder niedrigen Zustand des Aufmerksamkeits-Zustands des Fahrers während der Ausführung des LKAS-Steuerprozesses vom Auftreten oder Nicht-Auftreten des unstabilen Fahrzustands des Fahrzeugs 3 unter Verwendung des Korrektur-Lenkbetrags CRst genau zu bestimmen, unter einer Bedingung, dass die aktuelle Aufmerksamkeit des Fahrers als besser widergespiegelt geschätzt wird, unter den zwei Bedingungen, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers als hoch eingeschätzt wird. Anders gesagt, ist es möglich, den hohen oder niedrigen Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers genau zu bestimmen, ob unter der Bedingung, dass der LKAS-Steuerprozess gerade durchgeführt wird.
Ferner ist der erlernter Ausschaltzeit-Korrekturlenkbetrag CRst_A ein Minimum von einem der Werte des Korrektur-Lenkbetrags CRst, die bis zur gegenwärtigen Zeit während der Nicht-Ausführung des LKAS-Steuerprozesses berechnet werden, und ist der Einschaltzeit-Lernkorrekturlenkbetrag CRst_B ein Minimum von einem der Werte des Korrektur-Lenkbetrags CRst, die bis zur gegenwärtigen Zeit während der Ausführung des LKAS-Steuerprozesses berechnet werden. Daher ist es möglich, den hohen oder niedrigen Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers zu bestimmen und den Aufmerksamkeits-Pegel ATT_LVL und das Unstabilitäts-Flag F_UNSTA geeignet zu setzen, während veranlasst wird, dass die Lenkcharakteristiken des Fahrers über eine Zeitperiode bis zur gegenwärtigen Zeit darauf widergespiegelt werden. Dies macht es möglich, eine fehlerhafte Bestimmung aufgrund einer persönlichen Differenz oder Varianz in der Lenkcharakteristik des Fahrers zu vermeiden, wodurch es möglich wird, die Bestimmungsgenauigkeit weiter zu verbessern.
Übrigens werden in der zweiten Ausführung die ersten und zweiten geschätzten Wachheitsgrade AD_est1 und AD_est2 als Vergleichsergebnisse des Korrektur-Lenkbetrags mit dem vorbestimmten ersten Referenzwert und dem vorbestimmten zweiten Referenzwert als Beispiel verwendet, aber die Vergleichsergebnisse der vorliegenden Erfindung sind darauf nicht beschränkt, sondern es können beliebige Vergleichsergebnisse verwendet werden, sofern sie Vergleichsergebnisse des Korrektur-Lenkbetrags mit dem vorbestimmten ersten Referenzwert und dem vorbestimmten zweiten Referenzwert repräsentieren.
Zum Beispiel könnte ein Kehrwert des ersten geschätzten Wachheitsgrads AD_est1 eine Differenz zwischen dem ersten Durchschnitts-Korrektur-Lenkbetrag CRst_ave1 und dem erlernten Korrektur-Lenkbetrag CRst_LN, oder ein Absolutwert der Differenz verwendet werden. Ferner könnte auch ein Kehrwert des zweiten geschätzten Wachheitsgrads AD_est2, eine Differenz zwischen dem zweiten Durchschnitts-Korrektur-Lenkbetrags CRst_ave2 und dem erlernten Korrektur-Lenkbetrag CRst_LN, oder ein Absolutwert der Differenz verwendet werden.
Es versteht sich ferner für den Fachkundigen, dass vorstehend bevorzugte Ausführungen der Erfindung angegeben sind, und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von ihrem Geist und Umfang abzuweichen.
Ein Fahrerzustand-Bestimmungssystem, das für ein Fahrzeug, in dem eine Lenkunterstützungssteuerung durchgeführt wird, zur genauen Bestimmung eines Aufmerksamkeits-Zustands eines Fahrers in der Lage ist. Das Fahrerzustand-Bestimmungssystem enthält eine ECU. Die ECU führt eine LKAS-Steuerung oder eine normale Steuerung basierend auf einem EIN-/AUS-Zustand eines LKAS-Schalters durch. Während der Ausführung der LKAS-Steuerung setzt die ECU einen Aufmerksamkeits-Pegel unter Verwendung eines Lenkdrehmoments. Während der Nicht-Ausführung der LKAS-Steuerung setzt die ECU den Aufmerksamkeits-Pegel unter Verwendung eines Lenkwinkels.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2011/040390 [0002, 0005, 0005, 0060]
JP 2011-51570 [0004, 0005]
JP 2011/51570 [0005, 0042]

Claims

Fahrerzustand-Bestimmungssystem, welches aufweist: ein Lenkunterstützungs-Steuermittel zur Durchführung einer Lenkunterstützungssteuerung zum Unterstützen eines Fahrers zum Lenken eines Fahrzeugs, so dass das Fahrzeug die Fahrt entlang einer Fahrspur einhält; und ein Fahrerzustand-Bestimmungsmittel zum Bestimmen eines Aufmerksamkeits-Zustands des Fahrers gemäß einem Lenkzustand des Fahrzeugs durch den Fahrer, wobei das Fahrerzustand-Bestimmungsmittel enthält: ein erstes Bestimmungsmittel zum Bestimmen des Aufmerksamkeits-Zustands des Fahrers unter Verwendung eines vorbestimmten ersten Bestimmungsverfahrens, wenn die Lenkunterstützungssteuerung gerade durchgeführt wird; und ein zweites Bestimmungsmittel zum Bestimmen des Aufmerksamkeits-Zustands des Fahrers unter Verwendung eines vorbestimmten zweiten Bestimmungsverfahrens, das sich von dem vorbestimmten ersten Bestimmungsverfahren unterscheidet, wenn die Lenkunterstützungssteuerung gestoppt ist.
Das Fahrerzustand-Bestimmungssystem nach Anspruch 1, das ferner ein Lenkkraftparameter-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Lenkkraftparameters aufweist, der eine Lenkkraft des Fahrers angibt; und ein Lenkbetragparameter-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Lenkbetragparameters, der einen Lenkbetrag des Fahrers angibt, und wobei in dem ersten vorbestimmten Bestimmungsverfahren der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung des erfassten Lenkkraftparameters bestimmt wird, und wobei in dem vorbestimmten zweiten Bestimmungsverfahren der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung des erfassten Lenkbetragparameters bestimmt wird.
Das Fahrerzustand-Bestimmungssystem nach Anspruch 1, wobei das Fahrerzustand-Bestimmungsmittel ferner ein Korrektur-Lenkbetrag-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Korrektur-Lenkbetrags enthält, der einen Korrekturgrad des Lenkbetrags durch den Fahrer angibt, wobei in dem vorbestimmten ersten Bestimmungsverfahren der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung eines Vergleichsergebnisses des berechneten Korrektur-Lenkbetrags mit einem vorbestimmten ersten Referenzwert bestimmt wird, und wobei in dem vorbestimmten zweiten Bestimmungsverfahren der Ausfmerksamkeits-Zustand des Fahrers unter Verwendung eines Vergleichsergebnisses des berechneten Korrektur-Lenkbetrags mit einem vorbestimmten zweiten Referenzwert bestimmt wird, der sich von dem vorbestimmten ersten Referenzwert unterscheidet.
Das Fahrerzustand-Bestimmungssystem nach Anspruch 3, wobei der vorbestimmte zweite Referenzwert auf einen Wert gesetzt ist, der eine im Korrektur-Lenkbetrag größer werdende Tendenz angibt als der vorbestimmte erste Referenzwert.
Das Fahrerzustand-Bestimmungssystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei der vorbestimmte erste Referenzwert und der vorbestimmte zweite Referenzwert jeweils unter Verwendung von Werten des Korrektur-Lenkbetrags berechnet werden, die zu jeweiligen Berechnungszeiten bis zur gegenwärtigen Berechnungszeit berechnet sind.
Das Fahrerzustand-Bestimmungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner ein Warnmittel aufweist, um dem Fahrer basierend auf einem Bestimmungsergebnis durch das Fahrerzustand-Bestimmungsmittel eine Warninformation zu geben, wenn der Aufmerksamkeits-Zustand des Fahrers gering ist.