DE102017210111A1

DE102017210111A1 - Fahrunterstützungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102017210111A1
Application number: DE102017210111.3A
Authority: DE
Inventors: Noriyasu Noto; Masanobu Yamaguchi; Tetsuya Tokuda; Yasuhiko Mukai; Yosuke Hattori
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2017-06-16
Publication date: 2017-12-21
Also published as: US10569781B2; JP2017222322A; US20170361848A1; JP6808992B2

Abstract

Eine Fahrunterstützungsvorrichtung erkennt eine Fahrbahn, auf der ein Fahrzeug fährt, erlangt einen Fahrzustand des Fahrzeugs und bestimmt, ob oder nicht das Fahrzeug von der Fahrbahn abweichen wird, basierend auf dem Erkennungsergebnis für die Fahrbahn und dem Fahrzustand des Fahrzeugs. Die Vorrichtung bestimmt, ob als Verhinderungsverfahren zur Verhinderung einer Abweichung von der Fahrbahn ein Verfahren durchgeführt werden soll, bei dem entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung des Fahrzeugs durchgeführt wird, oder ein Verfahren durchgeführt werden soll, bei dem eine Periode, während der entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung durchgeführt wird, und eine Periode festgelegt sind, während der sowohl die Lenksteuerung als auch die Bremssteuerung durchgeführt werden. Die Vorrichtung legt einen Lenkbetrag für die Lenksteuerung und einen Bremsbetrag für die Bremssteuerung fest, wenn die Abweichungsverhinderungssteuerung basierend auf dem Verhinderungsverfahren durchgeführt wird.

Description

HINTERGRUND
[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Technologie zur Verhinderung einer Abweichung eines Fahrzeugs von einer Fahrbahn.
[Stand der Technik]
Es ist eine Technik bekannt, bei der, wenn für ein Fahrzeug vorausgesagt wird, dass es von einer Fahrbahn abweicht, auf der das Fahrzeug fährt, das Fahrzeug daran gehindert wird, von der Fahrbahn abzuweichen, und zwar zumindest durch die Lenksteuerung und die Bremssteuerung, die durchgeführt wird.
Beispielsweise wird bei einer in der JP-A-2008-094111 beschriebenen Technologie, wenn eine Abweichungsverhinderungssteuerung durchgeführt wird, um eine Abweichung von einer Fahrbahn zu verhindern, ein Teilungsverhältnis der Lenksteuerung und der Bremssteuerung festgelegt. Die Lenksteuerung und die Bremssteuerung werden dann basierend auf dem Teilungsverhältnisses durchgeführt.
Bei der in der JP-A-2008-094111 beschriebenen Technologie werden während der Abweichungsverhinderungssteuerung die Lenksteuerung und die Bremssteuerung gleichzeitig basierend auf dem Teilungsverhältnis durchgeführt. Wenn die Lenksteuerung und die Bremssteuerung gleichzeitig durchgeführt werden, werden Querbeschleunigung, die durch die Lenksteuerung erzeugt wird, und Verzögerung, die eine Beschleunigung ist, die in einer Verzögerungsrichtung wirkt und durch die Bremssteuerung erzeugt wird, als kombinierte Beschleunigung auf das Fahrzeug ausgeübt.
Wenn die Lenksteuerung und die Bremssteuerung gleichzeitig auf diese Weise durchgeführt werden, kann in einigen Fällen die Querbeschleunigung mit einer Größe, die erforderlich ist, um eine Abweichung zu verhindern, aufgrund der durch die Bremssteuerung erzeugten Verzögerung nicht erzeugt werden. Folglich kann eine geeignete Abweichungsverhinderungssteuerung nicht durchgeführt werden.
ÜBERBLICK
Es ist daher erwünscht, eine Technologie zur Durchführung einer geeigneten Abweichungsverhinderungssteuerung zum Verhindern einer Abweichung von einer Fahrbahn bereitzustellen.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt eine Fahrunterstützungsvorrichtung bereit, die eine Fahrbahnerkennungseinheit, eine Fahrzustandserlangungseinheit, eine Abweichungsbestimmungseinheit, eine Verfahrensbestimmungseinheit und eine Fahrsteuereinheit enthält.
Die Fahrbahnerkennungseinheit erkennt eine Fahrbahn, auf der ein Fahrzeug fährt. Die Fahrzustandserlangungseinheit erlangt einen Fahrzustand des Fahrzeugs. Die Abweichungsbestimmungseinheit bestimmt, ob oder nicht das Fahrzeug von der Fahrbahn abweichen wird, basierend auf einem Erkennungsergebnis für die von der Fahrbahnerkennungseinheit erkannten Fahrbahn und dem von der Fahrzustandserfassungseinheit erlangten Fahrzustand.
Die Verfahrensbestimmungseinheit bestimmt, ob sie als Verhinderungsverfahren für eine Abweichungsverhinderungssteuerung zum Verhindern einer Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrbahn, wenn die Abweichungsbestimmungseinheit bestimmt, dass das Fahrzeug von der Fahrbahn abweichen wird, ein Verfahren, bei dem entweder die Lenkungsteuerung oder die Bremssteuerung des Fahrzeugs durchgeführt wird, oder ein Verfahren, bei dem eine Periode, während der entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung durchgeführt wird, und eine Periode, während der sowohl die Lenksteuerung als auch die Bremssteuerung durchgeführt werden, festgelegt werden, ausführen soll, basierend auf dem Erkennungsergebnis und dem Fahrzustand.
Die Fahrsteuereinheit legt einen Lenkbetrag für die Lenksteuerung und einen Bremsbetrag für die Bremssteuerung, wenn die Abweichungsverhinderungssteuerung basierend auf dem von der Verfahrensbestimmungseinheit bestimmten Verhinderungsverfahrens ausgeführt wird, basierend auf dem Erkennungsergebnis und dem Fahrzustand fest.
Als Ergebnis dieser Konfiguration kann, ob das Verfahren, bei dem entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung durchgeführt werden, oder das Verfahren, bei dem eine Periode, während der entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung durchgeführt wird, und eine Periode, während der sowohl die Lenksteuerung als auch die Bremssteuerung durchgeführt werden, festgelegt wird, als das Verhinderungsverfahren für die Abweichungsverhinderungssteuerung durchgeführt werden soll, in geeigneter Weise basierend auf dem Erkennungsergebnis der Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, und des Fahrzustandes des Fahrzeugs bestimmt werden.
Daher kann in Fällen, in denen eine große Querbeschleunigung erforderlich ist, um eine Abweichung zu verhindern, das Verhinderungsverfahren in geeigneter Weise als ein Verhinderungsverfahren, bei dem zuerst die Lenksteuerung durchgeführt wird und dann in der Mitte der Lenksteuerung die Bremssteuerung (Bremsverarbeitung) zusätzlich zur Bremssteuerung durchgeführt wird, basierend auf dem Erkennungsergebnis der Fahrbahn und des Fahrzustandes des Fahrzeugs bestimmt werden. Folglich kann eine geeignete Abweichungsverhinderungssteuerung basierend auf dem Erkennungsergebnis der Fahrbahn und dem Fahrzustand des Fahrzeugs durchgeführt werden.
Bezugszeichen innerhalb der Klammern in den Ansprüchen bezeichnen entsprechende Beziehungen zu bestimmten Mitteln, die gemäß einer Ausführungsform beschrieben werden, die nachfolgend als ein Aspekt beschrieben wird, und schränken den technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht ein.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den beigefügten Zeichnungen:
1 ist ein Blockschaltbild einer Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 ist ein Ablaufdiagramm einer Abweichungsverhinderungsverarbeitung;
3 ist ein Ablaufdiagramm der Abweichungsverhinderungsverarbeitung;
4 ist ein Zeitdiagramm der Abweichungsverhinderungsverarbeitung für jedes Verhinderungsverfahren;
5 ist ein erläuterndes Diagramm der Fahrt eines Fahrzeugs während der Abweichungsverhinderung;
6 ist ein erläuterndes Diagramm der kombinierten Beschleunigung, die die Querbeschleunigung und die Vorwärts-Rückwärts-(Längs-)Beschleunigung kombiniert;
7 ist ein erläuterndes Diagramm der Abweichung durch ein Fahrzeug;
8 ist ein Kennliniendiagramm einer Beziehung zwischen Abweichungsgeschwindigkeit, Abweichungswinkel, Querbeschleunigung und Verhinderungsverfahren;
9 ist ein Ablaufdiagramm einer Abweichungsverhinderungsverarbeitung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
10 ist ein Blockschaltbild der Berechnung einer Fahrzeugposition während der Abweichungsverhinderung;
11 ist ein Blockschaltbild der Berechnung eines geeigneten Verhinderungsverfahrens und einer Verzögerung aus Bewertungsfunktionswerten;
12 ist ein erläuterndes Diagramm eines maximalen Abweichungsbetrags und eines Abweichungsbereichs;
13 ist ein Blockschaltbild einer Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;
14 ist ein Ablaufdiagramm einer ersten Abweichungsverhinderungsverarbeitung gemäß der dritten Ausführungsform; und
15 ist ein Ablaufdiagramm einer zweiten Abweichungsverhinderungsverarbeitung gemäß der dritten Ausführungsform.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
[1. Erste Ausführungsform]
[1-1. Konfiguration]
Ein Fahrunterstützungssystem 2 gemäß einer ersten Ausführungsform ist in einem Fahrzeug montiert. Wie in 1 gezeigt ist, enthält das Fahrassistenzsystem 2 einen Fahrbahnerfassungssensor 10, einen Straßenoberflächenzustandserfassungssensor 12, einen Fahrzustandserfassungssensor 14, einen Fahrerzustandserfassungssensor 16, eine Fahrunterstützungsvorrichtung 20, ein Antriebsstrangsystem 40, ein Bremssystem 42 und ein Lenksystem 44.
Der Fahrbahnerfassungssensor 10 erfasst eine Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt. Beispielsweise wird eine Kamera oder eine LIDAR-Vorrichtung (Light Detection and Ranging, zu Deutsch etwa: optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung) als der Fahrbahnerfassungssensor 10 verwendet.
Eine Kamera ist jeweils an einer Vorderseite und einer Rückseite des Fahrzeugs angebracht. Die Kameras geben Bilddaten eines Bildes der Umgebung des Fahrzeugs an die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 aus. Aus den von der Kamera aufgenommenen Bilddaten können beispielsweise Koordinaten jedes Punktes auf einer weißen Linie, die die Fahrbahn abgrenzt, berechnet werden. Von den Koordinaten jedes Punktes kann eine Krümmung der Fahrbahn als Form der Fahrbahn erworben werden.
Beispielsweise ist die LIDAR-Vorrichtung an jeder der Vorderseite und der Rückseite des Fahrzeugs angebracht. Die LIDAR-Vorrichtung gibt die Stärke einer reflektierten Welle des übertragenen Laserlichts an die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 aus. Aus der Stärke der reflektierten Welle des Laserlichts können ein Asphaltabschnitt und ein Weiße-Linie-Abschnitt auf einer Straßenoberfläche der Fahrbahn erfasst werden. Die Koordinaten jedes Punktes auf der weißen Linie können dann berechnet werden und aus den Koordinaten jedes Punktes kann die Krümmung der Fahrbahn als die Form der Fahrbahn erlangt werden.
Zusätzlich berechnet die LIDAR-Vorrichtung einen Abstand zu einem Objekt wie einem anderen Fahrzeug oder einem Fußgänger in der Umgebung des Fahrzeugs basierend auf einer Zeitdauer, die erforderlich ist, damit eine durch das Objekt reflektierte Welle empfangen wird. Weiterhin wird ein Azimut (eine Orientierung), das heißt, ein Winkel des Objekts in Bezug auf das Fahrzeug basierend auf einer Empfangsrichtung der reflektierten Welle bestimmt. Das LIDAR gibt den Abstand zum erfassten Objekt und den Azimut des erfassten Objekts an die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 aus.
Ein Radar wie beispielsweise ein Millimeterwellenradar, das Funkwellen aussendet, kann anstelle der LIDAR-Vorrichtung verwendet werden, die Laserlicht emittiert. Wenn das Millimeterwellenradar verwendet wird, wird die Erfassung der weißen Linie vorzugsweise durch die Verwendung der von der Kamera aufgenommenen Bilddaten zusätzlich zu den Daten aus dem Millimeterwellenradar durchgeführt, um eine fehlerhafte Erfassung zwischen der weißen Linie und einem Objekt wie einem Bordstein in der Nähe der weißen Linie zu verhindern.
Der Straßenoberflächenzustandserfassungssensor 12 erfasst einen Reibungskoeffizienten als Straßenoberflächenzustand der Fahrbahn. Zum Beispiel wird ein Dehnungssensor oder eine Kamera, die an einem Reifen befestigt sind, als der Straßenoberflächenzustandserfassungssensor 12 verwendet.
Der Dehnungssensor erkennt die Dehnung, die im Reifen durch Reibung mit der Straßenoberfläche der Fahrbahn erzeugt wird. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 kann abschätzen, dass der Reibungskoeffizient größer wird, wenn die Dehnung zunimmt, basierend auf der Dehnung in dem Reifen, die von dem Dehnungssensor erfasst wird. Zusätzlich kann die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 Niederschlag und Schneefall basierend auf den von der Kamera aufgenommenen Bilddaten erfassen und den Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche der Fahrbahn abschätzen.
Der Fahrzustandserfassungssensor 14 erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Beschleunigung in der Vorwärts-, Rückwärts-, Links- und Rechtsrichtung, eine Gierrate, eine aktuelle Position des Fahrzeugs und dergleichen als den Fahrzustand des Fahrzeugs. Der Fahrzustandserfassungssensor 14 gibt dann den erfassten Fahrzustand an die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 aus. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, ein Beschleunigungssensor, ein Gierratensensor und dergleichen werden als Fahrzustandserfassungssensor 14 verwendet.
Der Fahrerzustandserfassungssensor 16 erkennt den Fahrzustand eines Fahrers. Der Fahrerzustandserfassungssensor 16 gibt dann den erfassten Fahrzustand an die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 aus. Eine Kamera, die ein Bild des Ausdrucks des Fahrers erfasst, ein Griffsensor, der in einem Lenkrad untergebracht ist, und dergleichen werden als Fahrerzustandserfassungssensor 16 verwendet.
Die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 analysiert den Ausdruck des Fahrers aus den von der Kamera aufgenommenen Bilddaten, die ein Bild des Ausdrucks des Fahrers aufgenommen hat. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 bestimmt dann, ob der Fahrer wach ist oder nicht, das heißt, der Fahrer sich in einem fahrfähigen Zustand befindet.
Zum Beispiel ist der Griffsensor ein Drucksensor im Inneren des Lenkrads. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 kann bestimmen, ob der Fahrer das Lenkrad greift oder nicht, das heißt, der Fahrer basierend auf dem durch den Griffsensor erfassten Drucks fahrfähig ist.
Ein Mikrocomputer ist in der Fahrunterstützungsvorrichtung 20 montiert. Der Mikrocomputer umfasst eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM) und einen Halbleiterspeicher wie beispielsweise einen Flash-Speicher. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 kann aus einem einzigen Mikrocomputer oder mehreren Mikrocomputern bestehen.
Jede Funktion der Fahrunterstützungsvorrichtung 20 wird durch die CPU verwirklicht, die in dem ROM oder einem nichtflüchtigen, greifbaren Aufzeichnungsmedium (nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium) wie beispielsweise einem Flash-Speicher gespeicherte Programme ausführt. Ein Verfahren entsprechend einem Programm wird als Ergebnis daraus ausgeführt, dass die CPU das Programm ausführt.
Die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 beinhaltet eine Fahrbahnerkennungseinheit 22, eine Straßenoberflächenzustandserlangungseinheit 24, eine Fahrzustandserlangungseinheit 26, eine Abweichungsbestimmungseinheit 28, eine Verfahrensbestimmungseinheit 30, eine Pfadfestlegungseinheit 32 und eine Fahrtsteuereinheit 34 als Konfigurationen der Funktionen, die als Ergebnis daraus verwirklicht werden, dass die CPU die Programme ausführt. Die vorstehenden Einheiten, die die Funktionen der Fahrunterstützungsvorrichtung 20 verwirklichen, werden nachfolgend beschrieben.
Die Mittel zum Verwirklichen der Elemente, die die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 konfigurieren, sind nicht auf Software beschränkt. Einige oder alle Elemente können durch Verwendung von Hardware verwirklicht werden, die Logikschaltungen, analoge Schaltungen und dergleichen kombiniert.
Wenn ein Verbrennungsmotor als Antriebsquelle an dem Fahrzeug angebracht ist, steuert das Antriebsstrangsystem 40 eine Öffnung einer Drosselvorrichtung und eine Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf einer Antriebsausgabe, die durch die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 spezifiziert wird. Wenn ein Elektromotor als Antriebsquelle am Fahrzeug montiert ist, steuert das Antriebsstrangsystem 40 die Stromversorgung des Motors basierend auf der von der Fahrunterstützungsvorrichtung 20 spezifizierten Antriebsausgabe.
Das Bremssystem 42 steuert einen Aktuator, der in einem Hydraulikkreis einer hydraulischen Bremse vorgesehen ist, basierend auf einem Bremsbetrag, der durch die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 spezifiziert ist. Wenn der Elektromotor in dem Fahrzeug als Antriebsquelle montiert ist, kann das Bremssystem 42 eine Bremskraft von einer regenerativen Bremse durch Steuern der Stromversorgung des Elektromotors basierend auf dem von der Fahrsteuereinheit 34 spezifizierten Bremsbetrag erzeugen.
Das Lenksystem 44 treibt das Lenkrad an und lenkt das Fahrzeug basierend auf einem Lenkbetrag, der durch die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 spezifiziert wird.
[1-2. Verarbeitungen]
Eine Abweichungsverhinderungsverarbeitung, die durch die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 durchgeführt wird, wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 2 beschrieben. Die Verarbeitung im Ablaufdiagramm in 2 wird während des normalen Betriebs in einem vorbestimmten Zeitintervall durchgeführt.
Bei S400 erlangt die Fahrbahnerkennungseinheit 22 Koordinaten einer Grenze einer Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, wobei das Fahrzeug ein Ursprungspunkt der Koordinatenachsen ist. Die Fahrbahnerkennungseinheit 22 erlangt die Koordinaten von dem Fahrbahnerfassungssensor 10 als Erfassungsergebnis für die Fahrbahn. Die Grenze der Fahrbahn kann eine weiße Linie sein, die die Fahrbahn abgrenzt. Die Grenze kann auch eine Grenze zwischen einer befestigten Straße und einem unbefestigten Straßenrand sein.
Beispielsweise bestimmt die Fahrbahnerkennungseinheit 22 eine Funktion zur Annäherung der weißen Linie aus den Koordinaten der weißen Linie und berechnet eine Krümmung aus der Funktion zur Annäherung der weißen Linie als die Form der Fahrbahn. Zusätzlich erkennt die Fahrbahnerkennungseinheit 22 die Position der weißen Linie in Bezug auf das Fahrzeug, basierend auf der Funktion zur Annäherung der weißen Linie. Die Fahrbahnerkennungseinheit 22 gibt die Krümmung der Fahrbahn und die Position der weißen Linie in Bezug auf das Fahrzeug als Erkennungsergebnis der Fahrbahn aus. Zum Beispiel wird eine kubische Funktion als Funktion zur Annäherung der weißen Linie verwendet.
Bei S402 erlangt die Straßenoberflächenzustandserlangungseinheit 24 den Reibungskoeffizienten als den Straßenoberflächenzustand der Fahrbahn, basierend auf der Ausgabe des Dehnungssensors im Reifen oder einem Analyseergebnis der Bilddaten von der Kamera, die das Bild der Umgebung des Fahrzeugs aufgenommen hat.
Bei S404 erlangt die Fahrzustandserlangungseinheit 26 die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Beschleunigung in der Vorwärts-, Rückwärts-, Links- und Rechtsrichtung, die Gierrate und dergleichen von dem Fahrzustandserfassungssensor 14 als den Fahrzustand des Fahrzeugs.
Bei S406 bestimmt die Abweichungsbestimmungseinheit 28, ob das Fahrzeug von der Fahrbahn abweicht oder nicht, basierend auf dem Erkennungsergebnis für die Fahrbahn von der Fahrbahnerkennungseinheit 22 und dem Fahrzustand des Fahrzeugs, der durch dir Fahrzustandserlangungseinheit 26 erlangt wird.
Eine der folgenden Bedingungen (1) und (2) ist für die Bestimmung festgelegt, ob das Fahrzeug von der Fahrbahn abweicht oder nicht. Die Abweichungsbestimmungseinheit 28 bestimmt dann, ob das Fahrzeug von der Fahrbahn abweicht oder nicht, basierend darauf, ob die Bedingung erfüllt ist oder nicht.

(1) In 5 kreuzt ein Teil eines Fahrzeugs 100 eine weiße Linie 202 oder 204, die eine Fahrbahn (Fahrspur) 200 abgrenzt.
(2) In 5 kreuzt ein Teil des Fahrzeugs 100 eine Verhinderungsstartlinie 210.

Beispielsweise wird die Bedingung (1) basierend auf einer Positionsbeziehung zwischen den weißen Linien 202 und 204 und dem Fahrzeug 100 bestimmt, die aus den von der Kamera aufgenommenen Bilddaten erlangt wird. Zusätzlich wird beispielsweise die Bedingung (2) basierend auf einer Positionsbeziehung zwischen der Verhinderungsstartlinie 210, die in den von der Kamera aufgenommenen Bilddaten festgelegt ist, und dem Fahrzeug 100 bestimmt.
Die Verhinderungsstartlinie 210 ist so festgelegt, dass ein Abstand d mit zunehmender Abweichungsgeschwindigkeit zunimmt und eine Krümmung der Fahrbahn 200 zunimmt. Der Abstand d ist ein Abstand von der weißen Linie 202 oder 204 in der nach innen gerichteten Richtung, wobei die weiße Linie 202 oder 204 die weiße Linie auf der Seite ist, auf der die Abweichung durch das Fahrzeug auftritt. Die Abweichungsgeschwindigkeit ist eine Geschwindigkeit, mit der das Fahrzeug von der Straße abweicht. Die Krümmung der Fahrbahn 200 ist durch die Krümmungen der weißen Linien 202 und 204 angedeutet. Die Abweichungsgeschwindigkeit kann die Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine Differential des Abstands zwischen dem Fahrzeug und der weißen Linie sein.
Hierbei kann eine Fahrrichtung als Fahrzustand des Fahrzeugs 100 von dem Gierratensensor erlangt werden, der einer der Fahrzustandserkennungssensoren 14 ist. Ob das Fahrzeug 100 von der Fahrbahn 200 abweichen wird oder nicht, kann basierend auf der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 und den Positionen der weißen Linien 202 und 204 bestimmt werden.
Wenn die Bestimmung bei S406 Nein ist und das Fahrzeug 100 nicht von der Fahrbahn 200 abweicht, wird die gegenwärtige Verarbeitung beendet.
Wenn die Bestimmung bei S406 Ja ist und das Fahrzeug 100 von der Fahrbahn 200 abweicht, setzt die Verfahrensbestimmungseinheit 30 bei S408 ein Abweichungs-Flag auf EIN, wie in 4 dargestellt ist, und bestimmt ein Verhinderungsverfahren zur Verhinderung einer Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrbahn.
Hierbei werden, wenn Lenksteuerung und Bremssteuerung durchgeführt werden, um eine Abweichung zu verhindern, eine Querbeschleunigung aufgrund der Lenksteuerung und eine Verzögerung aufgrund der Bremssteuerung auf das Fahrzeug ausgeübt. In 6 gibt eine Aufwärtsrichtung der Vorwärts-Rückwärts-(Längs-)Beschleunigung eine Beschleunigung in der Vorwärtsrichtung an. Eine Abwärtsrichtung der Vorwärts-Rückwärts-Beschleunigung gibt eine Verzögerung in der Rückwärtsrichtung an. Zusätzlich zeigt eine Rechtsrichtung der Querbeschleunigung eine Beschleunigung in der Rechtsrichtung an. Eine Linksrichtung der Querbeschleunigung zeigt die Beschleunigung in der Linksrichtung an. Eine kombinierte Beschleunigung, die eine Kombination aus der Beschleunigung in der Vorwärts-Rückwärtsrichtung und der Beschleunigung in der Querrichtung ist, wird auf das Fahrzeug ausgeübt.
Eine Grenzbeschleunigung an einem Schwerpunkt des Fahrzeugs wird in 6 als 1 G angenommen. Die Grenzbeschleunigung ist die Grenze der Beschleunigung, mit der das Fahrzeug auf eine Weise fahren kann, die eine Abweichung verhindert, wenn die kombinierte Beschleunigung auf das Fahrzeug ausgeübt wird. G drückt Gravitationsbeschleunigung aus. Wenn beispielsweise die von der Lenksteuerung erzeugte Querbeschleunigung in der Rechtsrichtung 0,6 G beträgt und die Verzögerung in der Rückwärtsrichtung, die durch die Bremssteuerung erzeugt wird, 0,8 G beträgt, beträgt die kombinierte Beschleunigung 1 G, was die Grenzbeschleunigung ist.
Die Grenzbeschleunigung nimmt zu, wenn der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche der Fahrbahn zunimmt. Die Grenzbeschleunigung nimmt ab, wenn der Reibungskoeffizient abnimmt. Der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche der Fahrbahn ist, wenn die Straßenoberfläche durch Regen oder dergleichen nass ist, verglichen zu trockener Straßenoberfläche kleiner. Weiterhin ist der Reibungskoeffizient der Straßenoberfläche, wenn die Straßenoberfläche mit Schnee bedeckt ist, verglichen mit nasser Straßenoberfläche kleiner.
Zusätzlich, wie in 7 gezeigt ist, steigt, wenn das Fahrzeug 100 von der Fahrbahn 200 abweicht, die zur Verhinderung einer Abweichung erforderliche Querbeschleunigung als Abweichungswinkel, bei dem das Fahrzeug 100 von der Fahrbahn 200 abweicht, und die Abweichungsgeschwindigkeit, mit der das Fahrzeug 100 von der Fahrbahn 200 abweicht Straße steigt. Der Abweichungswinkel ist ein Winkel, der durch eine Tangente der weißen Linie 202 auf der Abweichungsseite und eine gerade Linie entlang der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 100 gebildet wird.
Die kombinierte Beschleunigung, die die Vorwärts-Rückwärts-Beschleunigung und die Querbeschleunigung kombiniert, kann die Grenzbeschleunigung nicht überschreiten. Wenn also die Grenzbeschleunigung 1 G beträgt, kann, auch wenn eine Querbeschleunigung von 0,7 G erforderlich sein sollte, um eine Abweichung zu verhindern, wenn 0,8 G durch die Bremssteuerung als maximale Verzögerung erzeugt wird, nur eine Querbeschleunigung von 0,6 G erzeugt werden. In diesem Fall kann eine entsprechende Abweichungsverhinderungssteuerung nicht durchgeführt werden.
Daher wird, wie in 8 gezeigt ist, gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Verhinderungsverfahren zum Verhindern einer Abweichung basierend auf einer Karte bestimmt, die eine Beziehung zwischen der Abweichungsgeschwindigkeit, dem Abweichungswinkel, der für die Abweichungsverhinderung erforderlichen Querbeschleunigung und dem Verhinderungsverfahren anzeigt. Hier geben 0,2 G, 0,6 G und 1 G, die in 8 dargestellt sind, Beispiele für die Querbeschleunigung, die für die Abweichungsverhinderung erforderlich ist, wenn die Straßenoberfläche in einem trockenen Zustand ist, an.
Unter den nachfolgenden Verhinderungsverfahren 1 bis 5 werden die Verhinderungsverfahren 1 bis 4 ausgewählt, wenn der Abweichungswinkel gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Winkel ist und die Abweichungsgeschwindigkeit gleich oder höher als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist.
(1) Verhinderungsverfahren 1
Wenn die für die Abweichungsverhinderung erforderliche Querbeschleunigung gleich oder kleiner als 0,2 G ist, liegt die Kraft, die auf einen Fahrgast des Fahrzeugs infolge der Querbeschleunigung ausgeübt wird, in einem Bereich, in dem der Passagier nicht erschreckt. Daher wird die Abweichungsverhinderungssteuerung durch nur die Lenksteuerung durchgeführt und die Bremssteuerung wird nicht durchgeführt.
(2) Verhinderungsverfahren 2
Wenn die für die Abweichungsverhinderung erforderliche Querbeschleunigung gleich oder kleiner als 0,6 G ist, kann selbst dann, wenn die maximale Verzögerung von 0,8 G durch die Bremssteuerung erzeugt werden sollte, die für die Abweichungsverhinderung erforderliche Querbeschleunigung erzeugt werden. Wenn die für die Abweichungsverhinderung erforderliche Querbeschleunigung größer als 0,2 G und gleich oder kleiner als 0,6 G ist, werden die Lenksteuerung und die Bremssteuerung gleichzeitig als Abweichungsverhinderungssteuerung durchgeführt.
(3) Verhinderungsverfahren 3
Wenn die maximale Verzögerung von 0,8 G durch die Bremssteuerung erzeugt wird, wird keine Querbeschleunigung erzeugt, die größer als 0,6 G ist. Wenn die für die Abweichungsverhinderung erforderliche Querbeschleunigung größer als 0,6 G und gleich oder kleiner als 1 G ist, wird zuerst nur die Lenksteuerung durchgeführt und die Bremssteuerung wird nicht durchgeführt. Als Ergebnis kann, wenn die Abweichungsverhinderungssteuerung gestartet wird, die Querbeschleunigung, die größer als 0,6 G und gleich oder kleiner als 1 G ist, erzeugt werden.
Wenn dann beispielsweise die Lenksteuerung fortgesetzt wird und die für die Abweichungsverhinderung erforderliche Querbeschleunigung gleich oder kleiner als 0,6 G wird, wird die Bremssteuerung zusätzlich zu der Lenksteuerung während der Abweichungsverhinderungssteuerung durchgeführt.
(4) Verhinderungsverfahren 4
Auch wenn die für die Abweichungsverhinderung erforderliche Querbeschleunigung gleich oder größer als 1 G ist, kann eine Querbeschleunigung, die größer als 1 G ist, die die Grenzbeschleunigung ist, nicht erzeugt werden. In diesem Fall wird nur die Bremssteuerung durchgeführt und die Lenksteuerung wird nicht durchgeführt. Das Fahrzeug wird so schnell wie möglich durch die Bremssteuerung gestoppt.
(5) Verhinderungsverfahren 5
Wenn der Abweichungswinkel den vorbestimmten Winkel überschreitet oder die Abweichungsgeschwindigkeit niedriger als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, werden die Lenksteuerung und die Bremssteuerung zum Verhindern einer Abweichung nicht durchgeführt.
Hier nimmt die Querbeschleunigung, die dazu dient, die Grenze zwischen Verfahren für die vorstehend beschriebenen Verhinderungsverfahren 1 bis 5 vorzuschreiben, ab, wenn der bei S402 erlangte Reibungskoeffizient abnimmt.
Wenn die Bestimmung bei S410 Ja ist und das bei S408 bestimmte Verhinderungsverfahren das Verhinderungsverfahren 1 ist, legt bei S420 in 3 die Pfadfestlegungseinheit 32 einen Zielpfad für eine Abweichungsverhinderung durch das Fahrzeug fest.
Wie in 5 dargestellt ist, wird ein Zielpfad 220 dadurch erlangt, dass eine aktuelle Position des Fahrzeugs 100 und ein Zielpunkt 230 zum Fahren durch das Fahrzeug 100, um Abweichen zu verhindern, gleichmäßig durch Verwenden von Spline-Kurven und quintischen Kurven verbunden werden. Der Zielpunkt 230 ist auf der Fahrbahn 200 festgelegt. Beispielsweise ist der Zielpunkt 230 in der Mitte der Fahrbahn 200 separiert von der aktuellen Position des Fahrzeugs 100 um einen vorbestimmten Abstand entlang der Fahrbahn 200 festgelegt.
Bei der Abweichungsverhinderungssteuerung wird, wenn ein Lenkmoment als der Lenkbetrag festgelegt wird, anstatt, dass ein Lenkwinkel als Lenkbetrag basierend auf der Differenz zwischen dem Zielpfad und der Position des Fahrzeugs festgelegt wird, der Vorgang zum Einstellen des Zielpfades Bei S420 und bei S430 und S440, die nachfolgend beschrieben werden, weggelassen.
Bei S422 setzt die Fahrsteuereinheit 34 ein Lenk-Flag auf EIN, wie in 4 dargestellt ist, und berechnet den Lenkbetrag für die Abweichungsverhinderung durch das Fahrzeug. Bei S422 und bei S432 und S442, die nachfolgend beschrieben werden, berechnet und regelt die Fahrsteuereinheit 34 den Lenkbetrag auf folgende Weise.
(1) Lenksteuerung basierend auf dem Zielpfad
Die Fahrsteuereinheit 34 berechnet den Lenkwinkel als Lenkbetrag durch Proportional-Integral-Differential-Regelung (PID-Regelung), optimale Steuerung oder dergleichen, so dass der Abstand zwischen dem Zielpfad und einer vorhergesagten Position, einige Meter vorausbefindlich, des Fahrzeugs in Bezug auf den Zielpfad Null wird. Die vorausgesagte Position, einige Meter vorausbefindlich, des Fahrzeugs in Bezug auf den Zielpfad, wird basierend auf der aktuellen Position des Fahrzeugs in Bezug auf den Zielpfad, die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorhergesagt. Wenn die Abweichungsverhinderungssteuerung endet und das Abweichungs-Flag auf AUS gesetzt ist, wird der Integralterm auf Null zurückgesetzt.
(2) Lenkmomentregelung
Wie in einer nachfolgenden Gleichung (1) ausgedrückt ist, berechnet die Fahrsteuereinheit 34 ein Lenkmoment T als Lenkbetrag durch Multiplizieren eines Abstands ΔL und einer Verstärkung Kv. Der Abstand ΔL ist der Abstand zwischen der weißen Linie und einer vorhergesagten Position einige Meter vorausbefindlich, des Fahrzeugs in Bezug auf die weiße Linie. Die Verstärkung Kv wird im Voraus basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit festgelegt. Die vorausgesagte Position, einige Meter vorausbefindlich des Fahrzeugs in Bezug auf die weiße Linie wird basierend auf der aktuellen Position des Fahrzeugs in Bezug auf die weiße Linie, die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorhergesagt T = Kv × ΔL (1)
Bei S424 steuert die Fahrsteuereinheit 34 die Lenkung des Fahrzeugs durch den Lenkbetrag, der von der Fahrsteuereinheit 34 bei S422 berechnet wird. Bei S426 bestimmt die Fahrsteuereinheit 34, ob oder nicht eine Endbedingung für die Abweichungsverhinderungssteuerung erfüllt ist. Die Fahrsteuereinheit 34 führt die Bestimmung basierend darauf aus, ob oder nicht eine der folgenden Bedingungen (1) bis (4) erfüllt ist.

(1) Eine vorbestimmte Zeitspanne ist vom Beginn der Abweichungsverhinderungssteuerung abgelaufen.
(2) Das Fahrzeug ist in die Fahrbahn zurückgekehrt.
(3) Die Querbeschleunigung und die Gierrate des Fahrzeugs sind jeweils gleich oder niedriger als vorgegebene Werte und das Fahren des Fahrzeugs hat sich stabilisiert.
(4) Die Fahrzeuggeschwindigkeit hat auf eine vorgegebene Geschwindigkeit oder weniger abgenommen. Die vorbestimmte Geschwindigkeit zu diesem Zeitpunkt wird auf eine niedrigere Geschwindigkeit festgelegt, wenn bzw. da der Radius der Fahrbahn kleiner wird.

Wenn die Bestimmung bei S426 Nein ist und die Endbedingung für die Abweichungsverhinderungssteuerung nicht erfüllt ist, kehrt die Verarbeitung zu S422 zurück und die Abweichungsverhinderungssteuerung wird fortgesetzt. Wenn die Bestimmung bei S426 Ja und die Endbedingung für die Abweichungsverhinderungssteuerung erfüllt ist, setzt die Fahrsteuereinheit 34 bei S428 das Lenk-Flag auf AUS und beendet die Lenksteuerung. Weiterhin setzt die Fahrsteuereinheit 34 ein Verhinderungsende-Flag auf EIN, setzt das Abweichungs-Flag auf AUS und beendet die Abweichungsverhinderungssteuerung.
Wenn die Bestimmung bei S412 Ja ist und das bei S408 bestimmte Verhinderungsverfahren das Verhinderungsverfahren 2 ist, legt bei S430, wie in 3 gezeigt ist, die Pfadfestlegungseinheit 32 den Zielpfad zur Verhinderung einer Abweichung fest, wenn der Lenkbetrag nicht durch das Lenkmoment festgelegt wird.
Bei S432 setzt die Fahrsteuereinheit 34 das Lenk-Flag und ein Brems-Flag auf EIN, wie in 4 dargestellt ist, und legt den Lenkbetrag nach dem in Bezug auf S422 beschriebenen Verfahren fest.
Bei S434 führt die Fahrsteuereinheit 34 sowohl die Lenksteuerung als auch die Bremssteuerung als die Abweichungsverhinderungssteuerung aus. Die Fahrsteuereinheit 34 führt die Lenksteuerung basierend auf des bei S432 festgelegten Lenkbetrags durch. Der Bremsbetrag zur Durchführung der Bremssteuerung wird so festgelegt, dass die im Voraus für das Verhinderungsverfahren 2 festgelegte Verzögerung erreicht wird.
Bei S450 und S460, wie nachfolgend beschrieben wird, legt die Fahrsteuereinheit 34 den Bremsbetrag so fest, dass die jeweils im Voraus für die Verhinderungsverfahren 3 und 4 festgelegten Verzögerungen erreicht werden, und führt die Bremssteuerung aus. Hier verringern sich die Verzögerungen, die jeweils für die Verhinderungsverfahren 2, 3 und 4 festgelegt sind, wenn bzw. da der bei S402 erlangte Reibungskoeffizient abnimmt.
Zusätzlich, wenn die Fahrbahn bergauf verläuft, können die jeweils für die Verhinderungsverfahren 2, 3 und 4 festgelegten Verzögerungen erhöht werden. Wenn die Fahrbahn bergab verläuft, können die jeweils für die Verhinderungsverfahren 2, 3 und 4 festgelegten Verzögerungen verringert werden. Beispielsweise erlangt die Fahrbahnerkennungseinheit 22 die aktuelle Position des Fahrzeugs von einer Navigations-Satellitenvorrichtung und erlangt und erkennt den Gradienten der Fahrbahn aus der aktuellen Position des Fahrzeugs und Kartendaten in einer Kartendatenbank (DB).
Bei S436 bestimmt die Fahrsteuereinheit 34, ob oder nicht die Endbedingung für die Abweichungsverhinderungssteuerung erfüllt ist. Die Fahrsteuereinheit 34 führt die Bestimmung basierend darauf aus, ob oder nicht eine der Bedingungen (1) bis (4), die als Endbedingungen für die Abweichungsverhinderungssteuerung bei der Bestimmung bei S426 beschrieben sind, und zusätzlich eine nachfolgende Bedingung (5) erfüllt sind.

(5) Das Fahrzeug hat gestoppt, wenn der Fahrer in einem Zustand ist, in dem er nicht fahrfähig ist. Der Fahrer, der in einem fahrunfähigen Zustand ist, bedeutet beispielsweise, dass der Fahrer das Lenkrad nicht basierend auf dem Ausgangssignals des Griffsensors greift oder wenn der Fahrer nicht aufmerksam ist, beispielsweise wenn der Fahrer schläft oder bewusstlos ist, basierend auf Bilddaten, die von einer Innenkamera aufgenommen wurden. Das Fahrzeug wird durch die bei S434 ausgeführte Bremssteuerung gestoppt, auch wenn der Fahrer fahrunfähig ist.

Wenn die Bestimmung bei S436 Nein ist, kehrt die Verarbeitung zu S432 zurück und die Abweichungsverhinderungssteuerung wird fortgesetzt. Wenn die Bestimmung bei S436 Ja ist und die Endbedingung für die Abweichungsverhinderungssteuerung erfüllt ist, setzt die Fahrsteuereinheit 34 bei S438 das Lenk-Flag und das Brems-Flag auf AUS und beendet die Lenksteuerung und die Bremssteuerung. Weiterhin setzt die Fahrsteuereinheit 34 das Verhinderungsende-Flag auf EIN, setzt das Abweichungs-Flag auf AUS und beendet die Abweichungsverhinderungssteuerung.
Wenn die Bestimmung bei S414 Ja ist und das bei S408 bestimmte Verhinderungsverfahren das Verhinderungsverfahren 3 ist, legt bei S440 in 3 die Pfadfestlegungseinheit 32 den Zielpfad zur Verhinderung einer Abweichung fest, wenn der Lenkbetrag nicht durch das Lenkmoment festgelegt ist. Bei S442 setzt die Fahrsteuereinheit 34 das Lenk-Flag auf EIN, wie in 4 dargestellt ist, und legt den Lenkbetrag fest. Der Lenkbetrag wird durch das bezüglich S422 beschriebene Verfahren festgelegt.
Bei S444 steuert die Fahrsteuereinheit 34 die Lenkung des Fahrzeugs basierend auf dem bei S442 festgelegten Lenkbetrag. Bei S446 bestimmt die Fahrsteuereinheit 34, ob oder nicht ein Zeitpunkt zum Starten der Bremssteuerung zusätzlich zu der Lenksteuerung erreicht ist.
Die Fahrsteuereinheit 34 führt die Bestimmung bei S446 basierend darauf aus, ob oder nicht eine der folgenden Bedingungen (1) bis (4) erfüllt ist. Alle Bedingungen (1) bis (3) geben an, dass die für die Abweichungsverhinderungssteuerung erforderliche Querbeschleunigung ausgehend von der beim Starten der Abweichungsverhinderungssteuerung abgenommen hat.

(1) Eine vorbestimmte Zeitspanne ist vom Beginn der Abweichungsverhinderungssteuerung an abgelaufen.
(2) Die Fahrtrichtung des Fahrzeugs ist eine Richtung, die zur Fahrbahn zurückkehrt.
(3) Die für die Abweichungsverhinderungssteuerung erforderliche Querbeschleunigung hat sich verringert und die kombinierte Beschleunigung ist gleich oder kleiner als die Grenzbeschleunigung, selbst wenn die Bremssteuerung durchgeführt wird.

Wenn die Bestimmung bei S446 Nein ist und der Startzeitpunkt für die Bremssteuerung noch nicht erreicht ist, kehrt die Verarbeitung zu S442 zurück und die Abweichungsverhinderungssteuerung durch die Lenksteuerung wird fortgesetzt.
Wenn die Bestimmung bei S446 Ja ist und der Startzeitpunkt für die Bremssteuerung erreicht ist, setzt die Fahrsteuereinheit 34 bei S448 das Brems-Flag auf EIN. Weiterhin legt die Fahrsteuereinheit 34 bei S448 den Lenkbetrag durch das Verfahren fest, das bezüglich S422 beschrieben ist.
Bei S450 führt die Fahrsteuereinheit 34 die Lenksteuerung basierend auf dem bei S448 festgelegten Lenkbetrag durch. Zusätzlich legt bei S450 die Fahrsteuereinheit 34 den Bremsbetrag so fest, dass die in Übereinstimmung mit dem Verhinderungsverfahren 3 festgelegte Verzögerung erreicht wird, und führt die Bremssteuerung aus.
Bei S452 bestimmt die Fahrsteuereinheit 34, ob oder nicht eine der Bedingungen (1) bis (5), die bezüglich S436 als Endbedingungen für die Abweichungsverhinderungssteuerung beschrieben sind, erfüllt ist. Hierbei soll hinsichtlich der Bestimmung von S452 S434 als S450 in der Beschreibung hinsichtlich der Bedingung (5) für S436 gelesen werden.
Wenn die Bestimmung bei S452 Ja ist und die Endbedingung für die Abweichungsverhinderungssteuerung erfüllt ist, setzt die Fahrsteuereinheit 34 bei S454 das Lenk-Flag und das Brems-Flag auf AUS und beendet die Lenksteuerung und die Bremssteuerung. Weiterhin setzt die Fahrsteuereinheit 34 das Verhinderungsende-Flag auf EIN, setzt das Abweichungs-Flag auf AUS und beendet die Abweichungsverhinderungssteuerung.
Wenn die Bestimmung bei S416 Ja ist und das Verhinderungsverfahren, das bei S408 bestimmt wird, das Verhinderungsverfahren 4 ist, setzt die Fahrsteuereinheit 34 bei S460 das Brems-Flag auf EIN, wie in 4 dargestellt ist. Die Fahrsteuereinheit 34 legt den Bremsbetrag so fest, dass die in Übereinstimmung mit dem Verhinderungsverfahren 4 festgelegte Verzögerung erreicht wird, und führt die Bremssteuerung aus.
Wenn die Bestimmung bei S462 Ja ist und das Fahrzeug gestoppt wird, setzt die Fahrsteuereinheit 34 bei S464 das Brems-Flag auf AUS und beendet die Bremssteuerung. Weiterhin setzt die Fahrsteuereinheit 34 das Verhinderungsende-Flag auf EIN, setzt das Abweichungs-Flag auf AUS und beendet die Abweichungsverhinderungssteuerung.
Wenn die Bestimmung bei S416 Nein ist und das bei S408 bestimmte Verhinderungsverfahren das Verhinderungsverfahren 5 ist, beendet die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 das vorliegende Verfahren, ohne die Abweichungsverhinderungssteuerung durchzuführen.
[1-3. Wirkungen]
Gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform können die folgenden Wirkungen erzielt werden.

(1) Ob das Verhinderungsverfahren 1, 2, 3 oder 4 als das Verhinderungsverfahren für die Abweichungsverhinderungssteuerung durchzuführen ist, kann in geeigneter Weise basierend auf dem Erkennungsergebnis für die Fahrbahn 200, auf der das Fahrzeug 100 fährt, und dem Fahrzustand des Fahrzeugs 100 bestimmt werden. Bei den Verhinderungsverfahren 1 und 4 wird entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung durchgeführt. Bei dem Verhinderungsverfahren 2 werden sowohl die Lenksteuerung als auch die Bremssteuerung durchgeführt. Bei dem Verhinderungsverfahren 3 wird eine Periode, während der entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung durchgeführt wird, und eine Periode, während der sowohl die Lenksteuerung als auch die Bremssteuerung durchgeführt werden, festgelegt.

Beispielsweise kann als Ergebnis daraus, dass nur die Lenksteuerung zuerst als die Abweichungsverhinderungssteuerung durchgeführt wird, wie bei dem Verhinderungsverfahren 3, eine Querbeschleunigung mit einer Größe, die für eine Abweichungsverhinderung erforderlich ist, verglichen damit, wenn die Lenksteuerung und die Bremssteuerung gleichzeitig durchgeführt werden und die Größe der Querbeschleunigung begrenzt ist, leichter erzeugt werden.

(2) Die Beziehung zwischen der Abweichungsgeschwindigkeit, dem Abweichungswinkel, der für die Abweichungsverhinderung erforderlichen Querbeschleunigung und dem Verhinderungsverfahren wird durch eine Karte angezeigt. Daher kann das Verhinderungsverfahren leicht aus der Karte basierend auf der Abweichungsgeschwindigkeit, dem Abweichungswinkel und der Querbeschleunigung, die für die Abweichungsverhinderung erforderlich ist, bestimmt werden.

Gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform entspricht S400 einer Verarbeitung, die als eine Fahrbahnerkennungseinheit dient. S402 entspricht einer Verarbeitung, die als Straßenoberflächenzustandserlangungseinheit dient. S404 entspricht einer Verarbeitung, die als Fahrzustandserlangungseinheit dient. S406 entspricht einer Verarbeitung, die als Abweichungsbestimmungseinheit dient. S408 bis S416 entsprechen einer Verarbeitung, die als eine Verfahrensbestimmungseinheit dient. S420, S430 und S440 entsprechen einer Verarbeitung, die als Pfadfestlegungseinheit dient. S422 bis S428, S432 bis S438, S442 bis S454 und S460 bis S464 entsprechen einer Verarbeitung, die als Fahrsteuereinheit dient.
[2. Zweite Ausführungsform]
[2-1. Unterschiede zur ersten Ausführungsform]
Gemäß der ersten Ausführungsform wird das Verhinderungsverfahren aus der in 8 gezeigten Karte basierend auf der Abweichungsgeschwindigkeit und dem Abweichungswinkel bestimmt. In dieser Hinsicht unterscheidet sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform dadurch, dass das Verhinderungsverfahren basierend auf dem Ausmaß bestimmt wird, in dem das Fahrzeug von der Fahrbahn abweicht, wenn die Bremssteuerung an dem Fahrzeug bei unterschiedlichen Verzögerungen während der Abweichungsverhinderungssteuerung durchgeführt wird. Ein maximaler Abweichungsbetrag und ein Abweichungsbereich, der das Ausmaß der Abweichung von der Fahrbahn angibt, werden nachfolgend beschrieben.
Abgesehen vom Unterschied zu der ersten Ausführungsform bezüglich des Verfahrens zur Bestimmung des Verhinderungsverfahrens ist die Konfiguration des Fahrunterstützungssystems gemäß der zweiten Ausführungsform identisch zur Konfiguration des Fahrassistenzsystems 2 gemäß der ersten Ausführungsform. Daher sind konstituierende Abschnitte, die identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen. Die vorstehenden Beschreibungen beziehen sich also auf Abschnitte mit den gleichen Bezugszeichen.
[2-2. Verarbeitungen]
Eine Abweichungsverhinderungsverarbeitung in 9 wird in einem vorbestimmten Zeitintervall durchgeführt. S470 bis S476 in 9 sind im Wesentlichen die gleichen Verarbeitungen wie bei S400 bis S406 in 2 gemäß der ersten Ausführungsform. Daher werden deren Beschreibungen weggelassen.
Wenn die Bestimmung bei S478 Ja ist und der Abweichungswinkel und die Abweichungsgeschwindigkeit die Bedingung für die Bestimmung des Verhinderungsverfahrens erfüllen, um das Verhinderungsverfahren 5 gemäß der ersten Ausführungsform zu sein, beendet die Fahrsteuereinheit 34 die vorliegende Verarbeitung. In diesem Fall wird die Abweichungsverhinderungssteuerung nicht durchgeführt.
Wenn die Bestimmung bei S478 Nein ist und der Abweichungswinkel und die Abweichungsgeschwindigkeit nicht die Bedingung für die Bestimmung des Verhinderungsverfahrens als Verhinderungsverfahren 5 erfüllen, setzt die Pfadfestlegungseinheit 32 bei S480 den Zielpfad zur Verhinderung einer Abweichung von der Fahrbahn in ähnlicher Weise wie bei S420, S430 und S440 in 3 gemäß der ersten Ausführungsform fest.
Bei S482 legt die Verfahrensbestimmungseinheit 30 ein Muster zum Ändern der Verzögerung des Fahrzeugs in Intervallen von 0,2 G, beispielsweise von 0 G bis 0,8 G, um Fahrtrajektorien zu berechnen, fest, wenn die Verzögerung des Fahrzeugs während der Abweichungsverhinderungssteuerung geändert wird. Das Muster zum Ändern der Verzögerung kann basierend auf des Reibungskoeffizienten der bei S472 erlangten Fahrbahn variiert werden. Beispielsweise nimmt der Maximalwert der Verzögerung ab und das Intervall zum Ändern der Verzögerung wird kleiner, wenn der Reibungskoeffizient abnimmt.
Bei S484 berechnet die Verfahrensbestimmungseinheit 30 die Fahrtrajektorie des Fahrzeugs für jede bei S482 festgelegte Verzögerung. Insbesondere berechnet die Verfahrensbestimmungseinheit 30 den Lenkbetrag durch Rückkopplung der Fahrzeugposition, die von einem in 10 gezeigten Fahrmodell ausgegeben wird, um den in S480 festgelegten Zielpfad zu verfolgen. In dem Fahrmodell des Fahrzeugs wird die Position des Fahrzeugs mit dem berechneten Lenkbetrag und den bei S482 festgelegten Verzögerungen als Eingabe berechnet.
Die Verfahrensbestimmungseinheit 30 berechnet die Fahrtrajektorie, die die Änderung der Fahrzeugposition entsprechend jeder bei S482 festgelegten Verzögerung ist, für jede Verzögerung durch Berechnen der Fahrzeugposition über eine vorbestimmte Periode.
Bei S486 berechnet die Verfahrensbestimmungseinheit 30 den maximalen Abweichungsbetrag und den Abweichungsbereich als das Ausmaß der Abweichung von der weißen Linie 202 auf der Abweichungsseite für jede einer Anzahl n von Fahrtrajektorien L1 bis Ln, die durch Ändern der Verzögerung basierend auf dem bei S482 festgelegten Muster berechnet werden, wie in 11 dargestellt ist.
Wie in 12 dargestellt ist, sind die maximalen Abweichungsbeträge D1 bis Dn Abstände, um die das Fahrzeug am weitesten von der weißen Linie 202 auf der Abweichungsseite abweicht, für die jeweiligen Fahrtrajektorien L1 bis Ln. Die Abweichungsbereiche U1 bis Un sind Bereiche, die durch die weiße Linie 202 und eine Fahrtrajektorie 240 auf der Außenseite der weißen Linie 202 auf der Abweichungsseite abgegrenzt sind.
Bei S488 berechnet die Verfahrensbestimmungseinheit 30 Funktionswerte durch Einsetzen der maximalen Abweichungsbeträge D1 bis Dn und der Abweichungsbereiche U1 bis Un jeweils entsprechend den Fahrtrajektorien L1 bis Ln in eine in einem Ausdruck (2) dargestellten nachfolgenden Bewertungsfunktion C. In dem Ausdruck (2) ist a ein im Voraus vorgegebener Wert innerhalb eines Bereichs von 0 ≤ a ≤ 1. C = a × D + (1 – a) × U (2)
Bei S490 legt die Verfahrensbestimmungseinheit 30 den Bremsbetrag für die Bremssteuerung in der Abweichungsverhinderungssteuerung fest, so dass die Verzögerung entsprechend dem kleinsten Funktionswert unter den für die Fahrtrajektorien L1 bis Ln berechneten Funktionswerten der Bewertungsfunktionen C1 bis Cn erreicht wird. Als der Lenkbetrag für die Lenksteuerung wird ein Nachverfolgungslenkbetrag, der zum Verfolgen des Zielpfades in 10 berechnet wird, verwendet. Das Verhinderungsverfahren wird basierend auf der Verzögerung entsprechend dem kleinsten Funktionswert bestimmt.
Wenn die in der vorbestimmten Periode bei S484 berechneten Fahrtrajektorien bei einer der bei S482 festgelegten Verzögerungen nicht auf die Fahrbahn zurückkehren, bestimmt die Verfahrensbestimmungseinheit 30 bei S490 das Verhinderungsverfahren als das Verhinderungsverfahren 4 gemäß der ersten Ausführungsform.
Wenn eine in der vorbestimmten Periode bei S484 berechnete Fahrtrajektorie auf die Fahrbahn zurückkehrt und 0 G als die dem kleinsten Funktionswert entsprechende Verzögerung gewählt wird, bestimmt die Verfahrensbestimmungseinheit 30 bei S490 das Verhinderungsverfahren als das Verhinderungsverfahren 1 der ersten Ausführungsform.
Wenn eine in der vorbestimmten Periode bei S484 berechnete Fahrtrajektorie auf die Fahrbahn zurückkehrt und eine Verzögerung, die größer als 0 ist, als die dem kleinsten Funktionswert entsprechende Verzögerung gewählt wird, bestimmt die Verfahrensbestimmungseinheit 30 bei S490 das Verhinderungsverfahren als das Verhinderungsverfahren 2 gemäß der ersten Ausführungsform.
Bei S492 führt die Fahrsteuereinheit 34 die Abweichungsverhinderungssteuerung basierend auf dem bei S490 bestimmten Verhinderungsverfahren, basierend auf dem Lenkbetrag, der für die Berechnung der Fahrtrajektorie berechnet wird, und dem festgelegten Bremsbetrag, der derart festgelegt wird, dass die gewählte Verzögerung erreicht wird, aus.
Bei S494 bestimmt die Fahrsteuereinheit 34, ob oder nicht irgendeine der Bedingungen (1) bis (4), die bezüglich S426 in 3 gemäß der ersten Ausführungsform als die Endbedingungen für die Abweichungsverhinderungssteuerung beschrieben sind, erfüllt ist, wenn die Bremssteuerung nicht als die Abweichungsverhinderungssteuerung durchgeführt wird.
Zusätzlich bestimmt die Fahrsteuereinheit 34 bei S494, ob oder nicht eine der Bedingungen (1) bis (5), die bezüglich S436 als Endbedingungen für die Abweichungsverhinderungssteuerung beschrieben sind, erfüllt ist, wenn die Bremssteuerung als die Abweichungsverhinderungssteuerung durchgeführt wird.
Hierbei soll bezüglich der Bestimmung von S494 S434 als S492 in der Beschreibung bezüglich der Bedingung (5) für S436 in 3 gemäß der ersten Ausführungsform gelesen werden.
Wenn die Bestimmung bei S494 Nein ist und die Endbedingung für die Abweichungsverhinderungssteuerung nicht erfüllt ist, kehrt die Verarbeitung zu S484 zurück. Als Ergebnis daraus, das die Verarbeitung von S494 zu S484 zurückkehrt, werden die Verzögerung, bei der der Funktionswert der Bewertungsfunktion die kleinste wird, und das Verhinderungsverfahren, das basierend auf der Verzögerung bestimmt wird, nach Bedarf während der Abweichungsverhinderungssteuerung aktualisiert.
Wenn zum Beispiel das Verhinderungsverfahren als das Verhinderungsverfahren 2 während der Abweichungsverhinderungssteuerung bestimmt wird, nachdem es als das Verhinderungsverfahren 1 bestimmt worden ist, wird die Abweichungsverhinderungssteuerung, die dem Verhinderungsverfahren 3 gemäß der ersten Ausführungsform entspricht, durchgeführt. Zusätzlich wird als Ergebnis daraus, dass die Verarbeitung zu S484 von S494 zurückkehrt, ob ein Verfahren, bei dem entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung durchgeführt wird, oder ein Verfahren, bei dem sowohl die Lenksteuerung als auch die Bremssteuerung durchgeführt werden, als das Verhinderungsverfahren durchgeführt wird, nach Bedarf während der Abweichungsverhinderungssteuerung aktualisiert.
Wenn die Bestimmung bei S494 Ja ist und die Endbedingung für die Abweichungsverhinderungssteuerung erfüllt ist, beendet die Fahrsteuereinheit 34 bei S496 die Abweichungsverhinderungssteuerung.
[2-3. Wirkungen]
Gemäß der zweiten Ausführungsform können zusätzlich zu der Wirkung (1) gemäß der ersten Ausführungsform die folgenden Wirkungen erzielt werden.

(1) Der Funktionswert der Bewertungsfunktion wird basierend auf dem maximalen Abweichungsbetrag und dem Abweichungsbereich für jede Fahrtrajektorie des Fahrzeugs für jede Verzögerung in der Abweichungsverhinderungssteuerung bestimmt, die durch geänderte Verzögerungen berechnet werden. Als Ergebnis kann das Verhinderungsverfahren mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.
(2) Ob ein Verfahren, bei dem entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung durchgeführt wird, oder ein Verfahren, bei dem sowohl die Lenksteuerung als auch die Bremssteuerung durchgeführt werden, als das Verhinderungsverfahren durchgeführt wird, wird nach Bedarf während der Abweichungsverhinderungssteuerung aktualisiert. Daher kann das angemessene Verhinderungsverfahren über die Zeit bestimmt werden.

Gemäß der zweiten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, entspricht S470 einer Verarbeitung, die als die Fahrbahnerkennungseinheit dient. S472 entspricht einer Verarbeitung, die als Straßenoberflächenzustandserlangungseinheit dient. S474 entspricht einer Verarbeitung, die als die Fahrzustandserlangungseinheit dient. S476 entspricht einer Verarbeitung, die als Abweichungsbestimmungseinheit dient. S478 und S492 bis S496 entsprechen einer Verarbeitung, die als Fahrsteuereinheit dient. S480 entspricht einer Verarbeitung, die als Pfadfestlegungseinheit dient. S482 bis S490 entsprechen einer Verarbeitung, die als Verfahrensbestimmungseinheit dient.
[3. Dritte Ausführungsform]
Als nächstes wird ein Fahrunterstützungssystem gemäß einer dritten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 13 bis 15 beschrieben.
Bei dem Fahrunterstützungssystem gemäß der ersten Ausführungsform ist die Fahrbahnerkennungseinheit 22 innerhalb der Fahrunterstützungsvorrichtung 20 vorgesehen. In dieser Hinsicht ist bei dem Fahrunterstützungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Fahrbahnerkennungseinheit 22 unabhängig von der Fahrunterstützungsvorrichtung 20 vorgesehen, wie in 13 dargestellt ist. Stattdessen ist eine Fahrbahnerkennungsergebnisempfangseinheit 22a innerhalb der Fahrunterstützungsvorrichtung 20 vorgesehen. Andere Konfigurationen des Fahrunterstützungssystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind identisch mit denen des Fahrunterstützungssystems 2 gemäß der ersten Ausführungsform. Die gleichen Bestandteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Beschreibungen davon werden weggelassen.
Die Fahrbahnerkennungseinheit 22 ist zwischen dem Fahrbahnerfassungssensor 10 und der Fahrunterstützungsvorrichtung 20 verbunden. Zum Beispiel ist die Fahrbahnerkennungseinheit 22 so konfiguriert, dass ein einzelner Mikrocomputer oder eine Mehrzahl von Mikrocomputern darin montiert ist. Der Mikrocomputer enthält eine CPU, ein RAM, ein ROM und einen Halbleiterspeicher wie beispielsweise einen Flash-Speicher. Die Funktionen der Fahrbahnerkennungseinheit 22 sind durch die CPU implementiert, die in dem ROM oder einem nichtflüchtigen, greifbaren Speichermedium wie beispielsweise einem Flash-Speicher gespeicherte Programme ausführt. Die Mittel zum Verwirklichen der Funktionen der Fahrbahnerkennungseinheit 22 sind nicht auf Software beschränkt. Einige oder alle Funktionen können durch Verwendung von Hardware kombiniert werden, die Logikschaltungen, analoge Schaltungen und dergleichen kombiniert. Die Fahrbahnerkennungseinheit 22 kann so konfiguriert sein, dass sie integral innerhalb des Fahrbahnerfassungssensors 10 vorgesehen ist.
Die Fahrbahnerkennungseinheit 22 erlangt Koordinaten einer Grenze einer Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, wobei das Fahrzeug ein Ursprungspunkt der Koordinatenachsen ist. Die Fahrbahnerkennungseinheit 22 erlangt die Koordinaten von dem Fahrbahnerfassungssensor 10 als Erfassungsergebnis für die Fahrbahn. Die Grenze der Fahrbahn kann eine weiße Linie sein, die die Fahrbahn abgrenzt. Die Grenze kann auch eine Grenze zwischen einer befestigten Straße und einem unbefestigten Straßenrand sein.
Beispielsweise bestimmt die Fahrbahnerkennungseinheit 22 eine Funktion zur Annäherung der weißen Linie aus den Koordinaten der weißen Linie und berechnet eine Krümmung aus der Funktion zur Annäherung der weißen Linie als die Form der Fahrbahn. Zusätzlich erkennt die Fahrbahnerkennungseinheit 22 die Position der weißen Linie in Bezug auf das Fahrzeug basierend auf der Funktion zur Annäherung der weißen Linie. Die Fahrbahnerkennungseinheit 22 gibt die Krümmung der Fahrbahn und die Position der weißen Linie in Bezug auf das Fahrzeug an die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 als das Erkennungsergebnis für die Fahrbahn aus. Zum Beispiel wird eine kubische Funktion als Funktion zur Annäherung der weißen Linie verwendet.
Die Fahrbahnerkennungsergebnisempfangseinheit 22a ist in der Fahrunterstützungsvorrichtung 20 zusammen mit der Straßenoberflächenzustandserlangungseinheit 24, der Fahrzustandserlangungseinheit 26, der Abweichungsbestimmungseinheit 28, der Verfahrensbestimmungseinheit 30, der Pfadfestlegungseinheit 32 und der Fahrsteuereinheit 34 vorgesehen. Die Fahrbahnerkennungsergebnisempfangseinheit 22a empfängt das Erkennungsergebnis für die Fahrbahn von der Fahrbahnerkennungseinheit 22. Die Funktionen der Fahrbahnerkennungsergebnisempfangseinheit 22a werden durch ein Programm verwirklicht, das von der CPU ausgeführt wird, die die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 konfiguriert.
Als nächstes wird eine erste Abweichungsverhinderungsverarbeitung, die durch die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 1 beschrieben. Die Abweichungsverhinderungsverarbeitung, die in 14 dargestellt ist, ist Abweichungsverhinderungsverarbeitung von 2 gemäß der ersten Ausführungsform mit teilweisen Änderungen. S402 bis S416 in 14 sind im Wesentlichen dieselben Verarbeitungen wie die bei S402 bis S416 von 2 gemäß der ersten Ausführungsform. Daher werden deren Beschreibungen weggelassen.
Zuerst empfängt die Fahrbahnerkennungsergebnisempfangseinheit 22a bei S400a das Erkennungsergebnis für die Fahrbahn von der Fahrbahnerkennungseinheit 22. Das Erkennungsergebnis für die Fahrbahn umfasst die Krümmung der Fahrbahn und die Position der weißen Linie in Bezug auf das Fahrzeug, berechnet und erkannt von der Fahrbahnerkennungseinheit 22.
Als nächstes werden bei S402 und S404 ähnliche Verfahren wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt. Die Straßenoberflächenzustandserlangungseinheit 24 erlangt den Straßenoberflächenzustand (Reibungskoeffizient) der Fahrbahn. Die Fahrzustandserlangungseinheit 26 erlangt den Fahrzustand (wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Beschleunigung in der Vorwärts-, Rückwärts-, Links- und Rechtsrichtung und die Gierrate) des Fahrzeugs.
Dann bestimmt bei S406 die Abweichungsbestimmungseinheit 28, ob oder nicht das Fahrzeug von der Fahrbahn abweicht, basierend auf dem Erkennungsergebnis für die Fahrbahn, das von der Fahrbahnerkennungsergebnisempfangseinheit 22a empfangen wird, und dem Fahrzustand des Fahrzeugs, das durch die Fahrzustandserlangungseinheit 26 erlangt wird. Die Abweichungsbestimmungseinheit 28 bestimmt, ob oder nicht das Fahrzeug von der Fahrbahn abweicht, basierend darauf, ob ähnliche oder gleiche Bedingungen wie die der ersten Ausführungsform erfüllt sind oder nicht. Wenn die Bestimmung bei S406 Nein ist, wird die gegenwärtige Verarbeitung beendet. Wenn die Bestimmung bei S406 Ja ist, geht die Verarbeitung zu S408 über. Verfahren entsprechend denjenigen der ersten Ausführungsform werden anschließend durchgeführt.
Als Ergebnis kann das Fahrunterstützungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch ähnliche oder gleiche Wirkungen wie die des Fahrunterstützungssystems gemäß der ersten Ausführungsform erzielen.
Als nächstes wird eine zweite Abweichungsverhinderungsverarbeitung, die durch die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 15 beschrieben. Die in 15 gezeigte Abweichungsverhinderungsverarbeitung 15 ist die Abweichungsverhinderungsverarbeitung, die in 9 gemäß der zweiten Ausführungsform dargestellt ist und teilweise geändert wurde. S472 bis S496 in 15 sind im Wesentlichen dieselben Vorgänge wie bei S472 bis S496 in 9 gemäß der zweiten Ausführungsform. Daher werden deren Beschreibungen weggelassen.
Zuerst empfängt die Fahrbahnerkennungsergebnisempfangseinheit 22a bei S470a das Erkennungsergebnis für die Fahrbahn von der Fahrbahnerkennungseinheit 22. Das Erkennungsergebnis für die Fahrbahn umfasst die Krümmung der Fahrbahn und die Position der weißen Linie in Bezug auf das Fahrzeug, das von der Fahrbahnerkennungseinheit 22 berechnet und erkannt wird.
Als nächstes werden bei S472 und S474 ähnliche Verfahren wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt. Die Straßenoberflächenzustandserlangungseinheit 24 erlangt den Straßenoberflächenzustand (Reibungskoeffizienten) der Fahrbahn. Die Fahrzustandserlangungseinheit 26 erlangt den Fahrzustand (wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Beschleunigung in der Vorwärts-, Rückwärts-, Links- und Rechtsrichtung und Gierrate) des Fahrzeugs.
Dann bestimmt bei S476 die Abweichungsbestimmungseinheit 28, ob oder nicht das Fahrzeug von der Fahrbahn abweicht, basierend auf dem Erkennungsergebnis für die Fahrbahn, das von der Fahrbahnerkennungsergebnisempfangseinheit 22a empfangen wird, und dem Fahrzustand des Fahrzeugs, der durch die Fahrzustandserlangungseinheit 26 erlangt wird. Die Abweichungsbestimmungseinheit 28 bestimmt, ob das Fahrzeug von der Fahrbahn abweichen wird oder nicht, basierend darauf, ob oder nicht ähnliche Bedingungen wie die der zweiten Ausführungsform erfüllt sind. Wenn die Bestimmung bei S476 Nein ist, wird die gegenwärtige Verarbeitung beendet. Wenn die Bestimmung bei S476 Ja ist, fährt die Verarbeitung mit S478 fort. Verfahren entsprechend denjenigen der zweiten Ausführungsform werden anschließend durchgeführt.
Als Ergebnis kann das Fahrunterstützungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch ähnliche Wirkungen wie das Fahrunterstützungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform erzielen.
Gemäß der vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsform entsprechen S400a und S470a einer Verarbeitung, die als eine Fahrbahnerkennungsergebnisempfangseinheit dient.
[4. Andere Ausführungsformen]

(1) Gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform wird jedes der Verhinderungsverfahren 1 bis 5 für die Abweichungsverhinderungssteuerung ausgewählt. Zusätzlich zu den Verhinderungsverfahren 1 bis 5 kann ein folgendes Verhinderungsverfahren verwendet werden. Das heißt, wenn beispielsweise die Abweichungsgeschwindigkeit gleich oder höher als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, wird zuerst die Bremssteuerung durchgeführt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern. Dann wird in der Mitte der Bremssteuerung die Lenksteuerung zusätzlich zur Bremssteuerung durchgeführt. In diesem Fall werden die Lenksteuerung und die Bremssteuerung in der Beschreibung bezüglich S442 bis S448 in 3 vertauscht.

Zusätzlich kann ein Verhinderungsverfahren verwendet werden, bei dem sowohl die Lenksteuerung als auch die Bremssteuerung zuerst durchgeführt werden und dann in der Mitte der Abweichungsverhinderungssteuerung nur eine der Lenksteuerung und der Bremssteuerung durchgeführt wird.
Zusätzlich kann ein Verhinderungsverfahren verwendet werden, bei dem entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung zuerst durchgeführt werden und dann in der Mitte der Abweichungsverhinderungssteuerung die Abweichungsverhinderungssteuerung auf die andere der Lenksteuerung und der Bremssteuerung umgeschaltet wird.

(2) Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist ein Beispiel gegeben, bei dem eine weiße Linie die Fahrbahn abgrenzt. Jedoch kann zusätzlich in Fällen, in denen die Fahrbahn durch eine Grenze zwischen der Straße und dem Straßenrand anstatt einer weißen Linie abgegrenzt ist, die Abweichungsverhinderungssteuerung mit der Grenze zwischen der Straße und dem Straßenrand als die weiße Linie, die gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschrieben wurde, durchgeführt werden.
(3) Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können in Fällen, in denen der Reibungskoeffizient der Fahrbahn schwer zu erlangen ist, die Querbeschleunigung, die dazu dient, die Grenze zwischen den Verhinderungsverfahren in der Aufzeichnung, die in 8 gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt ist, vorzuschreiben und das Muster für die Verzögerung, das gemäß der zweiten Ausführungsform festgelegt ist, fixiert werden. Fälle, in denen der Reibungskoeffizient der Fahrbahn schwer zu erlangen ist, umfassen beispielsweise Fälle, in denen der Straßenoberflächenzustand aus den Bilddaten von der Kamera schwer zu erfassen ist, wie beispielsweise nachts, und Fälle, in denen der Reifen nicht mit einem Dehnungssensor versehen ist.
(4) Eine Vielzahl von Funktionen, die von einem einzigen Bestandteil gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen bereitgestellt werden, können durch eine Vielzahl von Bestandteilen verwirklicht werden. Eine einzelne Funktion, die durch ein einziges Bestandteil bereitgestellt wird, kann durch eine Vielzahl von Bestandteilen verwirklicht werden. Zusätzlich kann eine Vielzahl von Funktionen, die durch eine Vielzahl von Bestandteilelen bereitgestellt werden, durch ein einziges Bestandteil verwirklicht werden. Eine einzelne Funktion, die durch eine Vielzahl von Bestandteilelen bereitgestellt wird, kann durch ein einziges Bestandteil verwirklicht werden. Weiterhin kann ein Teil einer Konfiguration gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen weggelassen werden. Darüber hinaus kann zumindest ein Teil einer Konfiguration gemäß vorstehend beschriebenen Ausführungsformen einer Konfiguration gemäß einer anderen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen hinzugefügt oder diese ersetzen. Jede Ausführungsform, die in dem technischen Konzept enthalten ist, das ausschließlich durch die Formulierungen des Umfangs der Ansprüche angegeben ist, ist eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
(5) Die vorliegende Offenbarung kann auch durch verschiedene Betriebsarten zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Fahrunterstützungsvorrichtung 20 wie beispielsweise das Fahrunterstützungssystem 2, von dem die Fahrunterstützungsvorrichtung 20 ein Bestandteil ist, ein Fahrunterstützungsprogramm, das es einem Computer ermöglicht als Fahrunterstützungsvorrichtung 20 zu funktionieren, ein Aufzeichnungsmedium, auf dem das Fahrunterstützungsprogramm aufgezeichnet ist, und ein Fahrunterstützungsverfahren verwirklicht werden.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2008-094111 A [0003, 0004]

Claims

Fahrunterstützungsvorrichtung (20), aufweisend: eine Fahrbahnerkennungseinheit (22, S400, S470), die eine Fahrbahn (200) erkennt, auf der ein Fahrzeug (100) fährt; eine Fahrzustandserlangungseinheit (26, S404, S474), die einen Fahrzustand des Fahrzeugs erlangt; eine Abweichungsbestimmungseinheit (28, S406, S476), die, ob oder nicht das Fahrzeug von der Fahrbahn abweichen wird, basierend auf mindestens einem Erkennungsergebnis der von der Fahrbahnerkennungseinheit erkannten Fahrbahn, von dem Erkennungsergebnis und dem Fahrzustand, der durch die Fahrzustandserlangungseinheit erlangt wird, bestimmt; eine Verfahrensbestimmungseinheit (30, S408 bis S416, S482 bis S490), die bestimmt, ob als Verhinderungsverfahren für eine Abweichungsverhinderungssteuerung zum Verhindern einer Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrbahn, wenn die Abweichungsbestimmungseinheit bestimmt, dass das Fahrzeug von der Fahrbahn abweichen wird, ein Verfahren, bei dem entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung des Fahrzeugs durchgeführt wird, oder ein Verfahren durchgeführt werden soll, bei dem eine Periode, während der entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung durchgeführt wird, und eine Periode festgelegt sind, während der die Lenksteuerung und die Bremssteuerung durchgeführt werden, basierend auf dem Erkennungsergebnis und dem Fahrzustand; und eine Fahrsteuereinheit (34, S422 bis S428, S432 bis S438, S442 bis S454, S460 bis S464, S478, S492 bis S496), die einen Lenkbetrag für die Lenksteuerung und einen Bremsbetrag für die Bremssteuerung, wenn die Abweichungsverhinderungssteuerung basierend auf dem Verhinderungsverfahren ausgeführt wird, das durch die Verfahrensbestimmungseinheit bestimmt wird, basierend auf dem Erkennungsergebnis und dem Fahrzustand festlegt.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verfahrensbestimmungseinheit bestimmt, ob als das Verhinderungsverfahren für die Abweichungsverhinderungssteuerung zum Verhindern einer Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrbahn, wenn die Abweichungsbestimmungseinheit bestimmt, dass das Fahrzeug von der Fahrbahn abweichen wird, das Verfahren, bei dem entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung des Fahrzeugs durchgeführt wird, ein Verfahren, bei dem sowohl die Lenksteuerung als auch die Bremssteuerung durchgeführt werden, oder das Verfahren durchgeführt werden soll, bei dem eine Periode, während der entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung durchgeführt wird, und eine Periode festgelegt sind, während der sowohl die Lenksteuerung als auch die Bremssteuerung durchgeführt werden, basierend auf dem Erkennungsergebnis und dem Fahrzustand.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend eine Pfadfestlegungseinheit (32, S420, S430, S440, S480), die einen Zielpfad zur Verhinderung einer Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrbahn basierend auf dem Erkennungsergebnis und dem Fahrzustand festlegt, wobei die Fahrsteuereinheit (S422, S424, S432, S434, S442, S444, S448, S450, S492) den Lenkbetrag so festlegt, dass das Fahrzeug entlang dem Zielpfad fährt, der durch die Pfadfestlegungseinheit festgelegt wird.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Fahrsteuereinheit (S446) eine Startzeit für die Bremssteuerung basierend auf dem Erkennungsergebnis und des Fahrzustandes bestimmt, wenn das Verhinderungsverfahren dasjenige ist, in dem die Lenksteuerung zuerst durchgeführt wird und dann in der Mitte der Lenksteuerung die Bremssteuerung zusätzlich zur Lenksteuerung ausgeführt wird; und die Fahrsteuereinheit eine Startzeit für die Lenksteuerung basierend auf dem Erkennungsergebnis und dem Fahrzustand bestimmt, wenn das Verhinderungsverfahren dasjenige ist, in dem die Bremssteuerung zuerst durchgeführt wird und dann in der Mitte der Bremssteuerung die Lenksteuerung zusätzlich zur Bremssteuerung durchgeführt wird.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend: eine Straßenoberflächenzustandserlangungseinheit (24, S402, S472), die einen Straßenoberflächenzustand der Fahrbahn erlangt, wobei die Verfahrensbestimmungseinheit das Verhinderungsverfahren basierend auf dem Erkennungsergebnis, dem Fahrzustand und dem Straßenoberflächenzustand bestimmt, der von der Straßenoberflächenzustandserfassungseinheit erlangt wird.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Fahrsteuereinheit (S426, S428, S436, S438, S452, S454) die Abweichungsverhinderungssteuerung, wenn das Fahrzeug auf der Fahrbahn zurückkehrt, basierend auf dem Erkennungsergebnis beendet.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Fahrsteuereinheit (S426, S428, S436, S438, S452, S454) die Abweichungsverhinderungssteuerung beendet, wenn eine Querbeschleunigung und eine Gierrate des Fahrzeugs, die als Fahrzustand dienen, jeweils gleich oder kleiner als vorbestimmte Werte werden.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Fahrsteuereinheit (S436, S438, S452, S454, S494, S496) die Abweichungsverhinderungssteuerung fortsetzt, bis das Fahrzeug stoppt, und die Abweichungsverhinderungssteuerung beendet, wenn das Fahrzeug stoppt, wenn die Bremssteuerung als Abweichungsverhinderungssteuerung durchgeführt wird, wenn ein Fahrer kein Lenkrad greift.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Fahrsteuereinheit (S436, S438, S452, S454, S494, S496) die Abweichungsverhinderungssteuerung fortsetzt, bis das Fahrzeug stoppt, und die Abweichungsverhinderungssteuerung beendet, wenn das Fahrzeug stoppt, wenn die Bremssteuerung als die Abweichungsverhinderungssteuerung durchgeführt wird, wenn ein Fahrer nicht aufmerksam und fahrunfähig ist.
Fahrunterstützungsvorrichtung (20) mit: eine Fahrbahnerkennungsergebnisempfangseinheit (22a, S400a, S470a), die ein Erkennungsergebnis einer Fahrbahn (200) empfängt, auf der ein Fahrzeug (100) fährt; eine Fahrzustandserlangungseinheit (26, S404, S474), die einen Fahrzustand des Fahrzeugs erlangt; eine Abweichungsbestimmungseinheit (28, S406, S476), die, ob oder nicht das Fahrzeug von der Fahrbahn abweichen wird, basierend auf mindestens einem Erkennungsergebnis der von der Fahrbahnerkennungseinheit erkannten Fahrbahn, von dem Erkennungsergebnis und dem Fahrzustand, der durch die Fahrzustandserlangungseinheit erlangt wird, bestimmt; eine Verfahrensbestimmungseinheit (30, S408 bis S416, S482 bis S490), die bestimmt, ob als Verhinderungsverfahren für eine Abweichungsverhinderungssteuerung zum Verhindern einer Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrbahn, wenn die Abweichungsbestimmungseinheit bestimmt, dass das Fahrzeug von der Fahrbahn abweichen wird, ein Verfahren, bei dem entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung des Fahrzeugs durchgeführt wird, oder ein Verfahren durchgeführt werden soll, bei dem eine Periode, während der entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung durchgeführt wird, und eine Periode festgelegt sind, während der die Lenksteuerung und die Bremssteuerung durchgeführt werden, basierend auf dem Erkennungsergebnis und dem Fahrzustand; und eine Fahrsteuereinheit (34, S422 bis S428, S432 bis S438, S442 bis S454, S460 bis S464, S478, S492 bis S496), die einen Lenkbetrag für die Lenksteuerung und einen Bremsbetrag für die Bremssteuerung, wenn die Abweichungsverhinderungssteuerung basierend auf dem Verhinderungsverfahren ausgeführt wird, das durch die Verfahrensbestimmungseinheit bestimmt wird, basierend auf dem Erkennungsergebnis und dem Fahrzustand festlegt.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Verfahrensbestimmungseinheit bestimmt, ob als das Verhinderungsverfahren für die Abweichungsverhinderungssteuerung zum Verhindern einer Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrbahn, wenn die Abweichungsbestimmungseinheit bestimmt, dass das Fahrzeug von der Fahrbahn abweichen wird, das Verfahren, bei dem entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung des Fahrzeugs durchgeführt wird, ein Verfahren, bei dem sowohl die Lenksteuerung als auch die Bremssteuerung durchgeführt werden, oder das Verfahren durchgeführt werden soll, bei dem eine Periode, während der entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung durchgeführt wird, und eine Periode festgelegt sind, während der sowohl die Lenksteuerung als auch die Bremssteuerung durchgeführt werden, basierend auf dem Erkennungsergebnis und dem Fahrzustand.
Fahrunterstützungsverfahren zum unterdrücken einer Abweichung von einer Fahrbahn, wobei das Fahrunterstützungsverfahren umfasst: einen Schritt zum Erkennen einer Fahrbahn, auf der ein Fahrzeug fährt; ein Schritt zum Erlangen eines Fahrzustandes des Fahrzeugs; einen Schritt zum Bestimmen, ob oder nicht das Fahrzeug von der Fahrbahn abweichen wird, basierend auf zumindest einem Erkennungsergebnis der Fahrbahn von dem Erkennungsergebnis und dem Fahrzustand; einen Schritt zum Bestimmen, ob als Verhinderungsverfahren für eine Abweichungsverhinderungssteuerung zum Verhindern einer Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrbahn, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug von der Fahrbahn abweichen wird, ein Verfahren, bei dem entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung des Fahrzeugs durchgeführt wird, oder ein Verfahren durchgeführt werden soll, bei dem eine Periode, während der entweder die Lenksteuerung oder die Bremssteuerung durchgeführt wird, und eine Periode festgelegt sind, während der die Lenksteuerung und die Bremssteuerung durchgeführt werden, basierend auf dem Erkennungsergebnis und dem Fahrzustand; und einen Schritt zum Festlegen eines Lenkbetrags für die Lenksteuerung und eines Bremsbetrags für die Bremssteuerung, wenn die Abweichungsverhinderungssteuerung basierend auf dem bestimmten Verhinderungsverfahren durchgeführt wird.