DE102019111485A1

DE102019111485A1 - Fahrzeugfahrsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102019111485A1
Application number: DE102019111485.3A
Authority: DE
Inventors: Masato Mizoguchi
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2018-06-08
Filing date: 2019-05-03
Publication date: 2019-12-12
Also published as: JP6755071B2; US10889296B2; US20190375405A1; JP2019209943A; CN110576849A

Abstract

Eine Fahrzeugfahrsteuervorrichtung enthält einen Fahrzustanddetektor und einen Sollwert-Setzer. Der Fahrzustanddetektor detektiert einen Fahrzustand eines eigenen Fahrzeugs, wenn das eigene Fahrzeug, das in einer Kurvenzone fährt und auf eine Kurvenfahrgeschwindigkeit verzögert worden ist, sich einem Ausgang der Kurvenzone annähert. Die Kurvenfahrgeschwindigkeit ist eine Geschwindigkeit, mit der das eigene Fahrzeug in der Kurvenzone fahren soll. Der Sollwert-Setzer bestimmt einen Sollwert einer Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung. Die Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung beginnt, das eigene Fahrzeug zu beschleunigen, wenn sich das eigene Fahrzeug dem Ausgang der Kurvenzone annähert. Der Sollwert wird auf der Basis des Fahrzustands bestimmt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-110501 , eingereicht am 08. Juni 2018, deren gesamte Inhalte hiermit unter Bezugnahme aufgenommen werden.
HINTERGRUND
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugfahrsteuervorrichtung, welche die Fahrt eines Fahrzeugs steuert.
In letzter Zeit sind Fahrassistenztechniken, einschließlich einer Selbstfahrtechnik, entwickelt worden, die veranlassen, dass ein eigenes Fahrzeug, wie etwa ein Automobil, entlang einem Zielfahrkurs fährt. Wenn vor dem eigenen Fahrzeug, das entlang dem Zielfahrkurs fährt, zum Beispiel eine Kurvenzone detektiert wird, veranlassen einige der Fahrassistenztechniken, dass das eigene Fahrzeug die Kurvenzone mit einer geeigneten Kurvenfahrgeschwindigkeit durchfährt. Dies verhindert oder vermeidet ein seltsames Gefühl eines Fahrers.
Zum Beispiel offenbart die japanische ungeprüfte Patentanmeldung JP 2005-263215 A eine Verzögerungssteuervorrichtung, die auf der Basis von Kurvenfahrt eines Fahrzeugs eine Verzögerungssteuerung durchführt. Die Verzögerungssteuervorrichtung mindert die Verzögerungssteuerung am Ausgang einer Kurvenzone, um ein seltsames Gefühl eines Fahrers zu verhindern oder zu vermeiden, welches durch die in der Kurvenzone durchgeführte Verzögerungssteuerung verursacht wird.
Ein Aspekt der Erfindung gibt eine Fahrzeugfahrsteuervorrichtung an, welche enthält: einen Fahrzustanddetektor, der konfiguriert ist, um einen Fahrzustand eines eigenen Fahrzeugs zu detektieren, wenn das eigene Fahrzeug, das in einer Kurvenzone fährt und auf eine Kurvenfahrgeschwindigkeit verzögert ist, sich einem Ausgang der Kurvenzone annähert, wobei die Kurvenfahrgeschwindigkeit eine Geschwindigkeit ist, mit der das eigene Fahrzeug in der Kurvenzone fahren soll; und einen Sollwert-Setzer, der konfiguriert ist, um einen Sollwert einer Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung zu bestimmen, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung das eigene Fahrzeug zu beschleunigen beginnt, wenn sich das eigene Fahrzeug dem Ausgang der Kurvenzone annähert, wobei der Sollwert auf Basis des Fahrzustands bestimmt wird.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungen dienen einem besseren Verständnis der Erfindung und sind Bestandteil der vorliegenden Anmeldung. Die Zeichnungen illustrieren beispielhafte Ausführungen und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern.

1 ist ein Blockdiagramm, das ein beispielhaftes Fahrsteuersystem darstellt, welches eine Fahrsteuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält.
2 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Querposition eines eigenen Fahrzeugs in Bezug auf einen Zielfahrkurs darstellt.
3 ist ein Diagramm, das einen beispielhaften Gierwinkel des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf den Zielfahrkurs darstellt.
4 ist ein Diagramm, das beispielhafte Regionen darstellt, die durch den Gierwinkel und die Querposition des eigenen Fahrzeugs definiert sind.
5 ist ein Graph, der beispielhafte maximale Soll-Beschleunigungsraten darstellt.
6 ist ein Graph, der einen beispielhaften Übergang einer Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt.
7 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Kurvengeschwindigkeitssteuerung darstellt.
8 ist ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Geschwindigkeitswiederherstellungssteuerung darstellt, um eine gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit wiederherzustellen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden sind einige Ausführungen der Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Übrigens ist die folgende Beschreibung auf illustrative Beispiele der Erfindung gerichtet und soll nicht so verstanden werden, dass sie die Erfindung beschränkt. Faktoren einschließlich, ohne Beschränkung, numerischer Werte, Formen, Materialien, Komponenten, Positionen der Komponenten, und wie die Komponenten miteinander verbunden sind, sind nur illustrativ und sollen nicht so verstanden werden, dass sie die Erfindung beschränken. Ferner sind den folgenden Ausführungsbeispielen Elemente, die nicht in dem allgemeinsten unabhängigen Anspruch der Erfindung genannt sind, optional und können nach Bedarf vorgesehen werden. Die Zeichnungen sind schematisch und nicht notwendigerweise maßstabgetreu gezeichnet. In der gesamten vorliegenden Beschreibung und den Zeichnungen sind Elemente, die im Wesentlichen die gleiche Funktion und Konfiguration haben, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, um eine etwaige redundante Beschreibung zu vermeiden.
Wenn mit einer üblichen Technik, welche die in der JP 2005-263215 A beschriebene Technik enthält, ein eigenes Fahrzeug, das sich einem Ausgang einer Kurvenzone annähert, beschleunigt wird, um eine gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit wiederherzustellen, die vor dem Eintritt in die Kurvenzone gesetzt ist, kann das eigene Fahrzeug aufgrund von Faktoren, wie etwa Seitenwind oder einem Quergefälle einer Straße, ein unstabiles Verhalten aufzeigen. Ein solches unstabiles Verhalten des eigenen Fahrzeugs kann die Fähigkeit des eigenen Fahrzeugs mindern, einem Zielfahrkurs zu folgen. Dies kann, gemäß des Verhaltens des eigenen Fahrzeugs, die Bestimmung eines geeigneten Soll-Werts der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung behindern, die das eigene Fahrzeug beschleunigt, um die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit wiederherzustellen, was wiederum ein seltsames Gefühl eines Fahrers hervorrufen kann.
Es ist wünschenswert, eine Fahrsteuervorrichtung anzugeben, die es möglich macht, eine Fahrzeuggeschwindigkeit nach Verzögerung in der Kurvenzone wiederherzustellen, ohne ein seltsames Gefühl eines Fahrers hervorzurufen.
1 zeigt eine beispielhafte Konfiguration eines Fahrsteuersystems 1, das eine Fahrsteuervorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält. Das Fahrsteuersystem 1 kann eine Fahrsteuerung einschließlich autonomer Selbstfahrt eines Fahrzeugs durchführen. Das Fahrsteuersystem 1 kann die Fahrsteuervorrichtung 100, einen Außenumgebungserkenner 10, eine Ortungseinheit 20, einen Karteninformationsprozessor 30, ein Motorsteuergerät 40, ein Getriebsteuergerät 50, ein Bremssteuergerät 60, ein Lenksteuergerät 70 sowie ein Alarmsteuergerät 80 enthalten, die über einen Kommunikationsbus 150 unter Bildung eines Netzwerks miteinander verbunden sind.
Der Außenumgebungserkenner 10 kann verschiedene Vorrichtungen enthalten, die eine Außenumgebung erkennen, sowie verschiedene Sensoren, die Bedingungen der Außenumgebung detektieren, in denen das eigene Fahrzeug fährt. Spezifische, aber nicht einschränkende Beispiele der Vorrichtungen, die die Außenumgebung erkennen, können eine am Fahrzeug montierte Kameraeinheit 10 und eine Radareinheit 12 enthalten. Die Radareinheit 12 kann zum Beispiel ein Millimeterwellenradar oder Lidar enthalten. Spezifische, aber nicht einschränkende Beispiele der Sensoren, die die Bedingungen der Außenumgebung detektieren, können einen Außenlufttemperatursensor 13 enthalten, der eine Außenlufttemperatur detektiert, die eine von Wetterbedingungen der Außenumgebung ist. Der Außenumgebungserkenner 10 kann die Außenumgebung außerhalb des eigenen Fahrzeugs auf der Basis von Detektionsinformation, Umgebungsinformation, Verkehrsinformation, Positionsinformation und Karteninformation erkennen. Die Detektionsinformation kann zum Beispiel ein Objekt angeben, das in der Umgebung des eigenen Fahrzeugs von beispielsweise der Kameraeinheit 11 oder der Radareinheit 12 detektiert wird. Die Umgebungsinformation kann zum Beispiel eine Außenlufttemperatur angeben, die von dem Außenlufttemperatursensor 13 detektiert wird. Die Verkehrsinformation kann durch eine Kommunikationsinfrastruktur erhalten werden, wie etwa Straße-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Die Positionsinformation kann eine von der Ortungseinheit 20 gemessene Position des eigenen Fahrzeugs angeben. Die Karteninformation kann von dem Karteninformationsprozessor 30 gesendet werden.
In einem Beispiel kann die Kameraeinheit 11 mit einer Stereo-Kamera ausgestattet sein, welche zwei Kameras enthält. Die zwei Kameras können jeweilige Bilder des gleichen Zielobjekts aus unterschiedlichen Blickpunkten heraus aufnehmen. Der Außenumgebungserkenner 10 kann einen Stereo-Bildprozess der paarigen Bilder (d.h. rechten und linken Bildern) durchführen, die mit der Stereo-Kamera aufgenommen werden, um eine dreidimensionale Erkennung der Außenumgebung zu erzielen. Zum Beispiel kann die Stereo-Kamera der Kameraeinheit 11 zwei Farbkameras enthalten, deren Verschlusszeiten synchronisiert sind. Die zwei Farbkameras können in der Nähe eines Rückspiegels angeordnet sein, der an der Innenseite einer Windschutzscheibe an einem oberen inneren Abschnitt des eigenen Fahrzeugs angeordnet ist. Die zwei Farbkameras können jeweils an rechten und linken Seiten des Rückspiegels mit einer vorbestimmten Grundlänge entlang der Breite des eigenen Fahrzeugs angeordnet sein. Die zwei Farbkameras können jeweils eine Bildgebungsvorrichtung enthalten, wie etwa zum Beispiel eine ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD) oder eine Komplementärmetalloxidplatte (CMOS)-Vorrichtung.
Der Außenumgebungserkenner 10 kann einen Abgleich zwischen den paarigen rechten und linken Bildern durchführen, die mit der Stereokamera der Kameraeinheit 11 aufgenommen werden. Der Außenumgebungserkenner 10 kann eine Pixelverschiebung oder Parallaxe zwischen einem Punkt des rechten Bilds und einem entsprechenden Punkt des linken Bilds bestimmen. Die Pixelverschiebung kann in Helligkeitsdaten, wie etwa Pixeldaten, umgewandelt werden, um ein Abstandsbild zu erzeugen. Punkte auf dem Abstandsbild können unter Verwendung des Triangulationsprinzips in Punkte auf einem dreidimensionalen Koordinatensystem umgewandelt werden, das eine X-Achse entlang der Breite (d.h. Querlänge) des eigenen Fahrzeugs, eine Y-Achse entlang der Höhe des eigenen Fahrzeugs und eine Z-Achse entlang der Länge des eigenen Fahrzeugs (d.h. entlang einer Abstandsrichtung oder Tiefenrichtung) aufweist. Dies erlaubt eine dreidimensionale Erkennung von Objekten in dem mit der Kameraeinheit 11 aufgenommenen Bild. Spezifische aber nicht einschränkende Beispiele der Objekte auf der Straße, auf der das eigene Fahrzeug fährt, können eine Fahrspurlinie oder eine Fahrspurmarkierung, ein Hindernis sowie ein vor dem eigenen Fahrzeug vorausfahrendes Fahrzeug enthalten.
Eine Fahrspurlinie oder Fahrspurmarkierung kann erkannt werden, indem eine Gruppe von Kandidatpunkten der Fahrspurlinie aus dem Bild extrahiert wird, und eine gerade oder gekrümmte Linie hergeleitet wird, welche die Kandidatpunkte verbindet. Zum Beispiel kann der Außenumgebungserkenner 10, in einem Fahrspurlinie-Detektionsbereich des Bilds, Ränder detektieren, an denen sich die Helligkeit (d.h. der Pixelwert) stärker ändert als ein vorbestimmter Grad. Die Detektion der Ränder kann entlang mehrerer horizontaler Suchlinien durchgeführt werden, die sich entlang der Breite des eigenen Fahrzeugs erstrecken. Der Außenumgebungserkenner 10 kann hierdurch einen Startpunkt und einen Endpunkt der Fahrspurlinie in dem Paar für jede der Suchlinien bestimmen. Danach kann der Außenumgebungserkenner 10 einen Bereich zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt als Kandidatpunkt der Fahrspurlinie extrahieren.
Danach kann der Außenumgebungserkenner 10 Annäherungsmodelle von rechten und linken Fahrspurlinien erzeugen, indem er Zeitseriendaten an den Kandidatpunkten der Fahrspurlinien in einem räumlichen Koordinatensystem bearbeitet. Die Zeitseriendaten können auf einer Verlagerung des eigenen Fahrzeugs pro Zeiteinheit beruhen. Der Außenumgebungserkenner 10 kann die Fahrspurlinien auf der Basis der erzeugten Annäherungsmodelle der Fahrspurlinien erkennen. Die Annäherungsmodelle der Fahrspurlinien können erzeugt werden, indem zum Beispiel gerade Linien-Komponenten, die durch die Hough-Transformation erhalten werden, verbunden werden, oder zu einer Kurve einer quadratischen Funktion angenähert werden.
Die Ortungseinheit 20 kann eine Position des eigenen Fahrzeugs hauptsächlich auf Basis von Signalen von mehreren Navigationssatelliten, zum Beispiel eines globalen Ortungssystems (GPS), detektieren. Unter einer Bedingung, in der die Präzision der Positionsdetektion aufgrund von beeinflussenden Faktoren abnimmt, wie etwa das Abfangen von Signalen oder Funkwellen von den Satelliten oder eines durch Reflektion der Funkwelle erzeugten Mehrfachwegs, kann die Ortungseinheit 20 die Position des eigenen Fahrzeugs durch autonome Navigation in Kombination mit der Satellitennavigation detektieren. Die autonome Navigation kann einen am Fahrzeug angebrachten Sensor verwenden, wie etwa einen Gyrosensor 22 oder einen Geschwindigkeitssensor 23.
Im Falle der Ortung mittels der Satellitennavigation kann die Ortungseinheit 20 Signale, die Information zu Trajektorien, Zeiten und anderen Datenstücken enthalten, von den Navigationssatelliten durch den Empfänger 21 empfangen. Auf der Basis der empfangenen Signale kann die Ortungseinheit 20 eine absolute Position des eigenen Fahrzeugs detektieren, die Information zur geographischen Breite, Länge und Höhe sowie zur Zeit enthält. Im Falle der Ortung mittels der autonomen Navigation kann die Ortungseinheit 20, als die Position des eigenen Fahrzeugs, eine relative Positionsverlagerung des eigenen Fahrzeugs auf der Basis der Fahrdistanz des eigenen Fahrzeugs detektieren. Die Fahrdistanz des eigenen Fahrzeugs kann zum Beispiel aus einem Fahr-Azimuth des eigenen Fahrzeugs, der mit dem Gyrosensor 22 detektiert wird, und einem Fahrzeuggeschwindigkeitspuls, der von dem Geschwindigkeitssensor 23 gesendet wird, berechnet werden.
Optional kann die Ortungseinheit 20 mit einer Kommunikationseinheit integriert werden, welche Verkehrsinformation mittels einer Kommunikationsinfrastruktur erfasst, wie etwa Straße-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder F ahrzeug-zu-F ahrzeug-Kommunikation.
Der Karteninformationsprozessor 30 kann eine Kartendatenbank DB enthalten. Der Karteninformationsprozessor 30 kann die Position des eigenen Fahrzeugs auf den in der Kartendatenbank DB gespeicherten Kartendaten auf der Basis der Information zu der von der Ortungseinheit 20 detektierten Position des eigenen Fahrzeugs identifizieren, und kann Daten zur identifizierten Position des eigenen Fahrzeugs ausgeben. Die Kartendatenbank DB kann zum Beispiel Navigationskartendaten und Fahrsteuerkartendaten speichern. Die Fahrsteuerkartendaten können eine höhere Auflösung haben als die Navigationskartendaten. In Bezug auf die Navigationskartendaten können zum Beispiel eine Fahrroutenassistenz für das eigene Fahrzeug und eine gegenwärtige Position des eigenen Fahrzeugs angezeigt werden. In Bezug auf die Fahrsteuerkartendaten kann zum Beispiel eine Fahrassistenzsteuerung einschließlich Selbstfahrt durchgeführt werden.
In den Navigationskartendaten kann ein gegenwärtiger Knoten mit einem vorangehenden Knoten über ein Verbindungsglied gekoppelt sein, und kann auch der gegenwärtige Knoten mit einem nachfolgenden Knoten über ein anderes Verbindungsglied gekoppelt sein. Jedes der Verbindungsglieder kann entsprechende Information zum Beispiel zu Verkehrsleuchten, Straßenzeichen und Gebäuden an der Straße speichern. In den hochauflösenden Fahrsteuerkarten sind mehrere Datenpunkte zwischen einem beliebigen Knoten und seinem nachfolgenden Knoten vorgesehen. Jeder der Datenpunkte der Fahrsteuerkartendaten kann zum Beispiel Straßenmerkmalsdaten und Fahrsteuerdaten speichern. Die Straßenmerkmalsdaten können zum Beispiel eine Krümmung, eine Breite und eine Straßenschulterbreite jeder Fahrspur der Straße enthalten, auf der das eigene Fahrzeug fährt. Die Fahrsteuerdaten können zum Beispiel einen Azimuth-Winkel der Straße, einen Typ der Fahrspurlinie und die Anzahl von Fahrspuren enthalten. Die Straßenmerkmalsdaten und die Fahrsteuerdaten können zusammen mit jeweiligen Attributdaten gespeichert sein. Die Attributdaten können zum Beispiel die Zuverlässigkeit und aktualisierte Daten der entsprechenden Daten angeben.
Der Karteninformationsprozessor 30 kann die detektierte Position des eigenen Fahrzeugs mit den Kartendaten abgleichen, um zu veranlassen, dass eine nicht dargestellte Anzeige dem Fahrer die Fahrroutenassistenz und die Fahrverkehrsinformation basierend auf dem Ergebnis des Abgleichs anbietet. Der Karteninformationsprozessor 30 kann auch, durch den Kommunikationsbus 150, die Straßenmerkmalsdaten, welche eine Krümmung, eine Fahrspurbreite und eine Straßenschulterbreite der Straße, auf der das eigene Fahrzeug fährt, enthalten, sowie die Fahrsteuerdaten, die einen Azimuth-Winkel der Straße, einen Typ einer Fahrspurlinie und die andere von Fahrspuren enthalten, senden. Übrigens können die Fahrsteuerdaten hauptsächlich zur Fahrsteuervorrichtung 100 gesendet werden. Optional können die Fahrsteuerdaten zu einem anderen Steuergerät gesendet werden.
Der Karteninformationsprozessor 30 kann ferner die Wartung der Kartendatenbank DB durchführen. Der Karteninformationsprozessor 30 kann die Knoten, Verbindungsglieder und Datenpunkte in der Kartendatenbank DB prüfen, um die Kartendatenbank DB aktuell zu halten. Darüber hinaus kann der Karteninformationsprozessor 30 neue Daten zu einer Region erzeugen und hinzufügen, die in der Kartendatenbank DB nicht gespeichert worden ist, um die Kartendatenbank DB zu entwickeln. Die Aktualisierung der Kartendatenbank DB und die Hinzufügung von neuen Daten zu der Kartendatenbank DB können durch Abgleich zwischen den von der Ortungseinheit 20 detektierten Positionsdaten und den in der Kartendatenbank DB gespeicherten Daten durchgeführt werden.
Das Motorsteuergerät 40 kann einen Betriebszustand eines nicht dargestellten Motors auf der Basis von Signalen steuern, die von verschiedenen Sensoren gesendet werden, welche den Betriebszustand des Motors detektieren, sowie verschiedene Stücke von Steuerinformation, die durch den Kommunikationsbus 150 gesendet wird. Zum Beispiel kann das Motorsteuergerät 40 eine Motorsteuerung, die Kraftstoffeinspritzsteuerung, Zündzeitsteuerung und Ventilöffnungssteuerung eines elektronischen Drosselventils enthält, auf der Basis eine Luftansaugmasse, einer Drosselöffnung, einer Motorwassertemperatur, einer Einlasslufttemperatur, eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, eines Kurbelwinkels, einer Fahrpedalstellung und anderer Informationsstücke zum eigenen Fahrzeug durchführen.
Das Getriebesteuergerät 50 kann einen Hydraulikdruck, der an ein nicht dargestelltes Automatikgetriebe anzulegen ist, zum Beispiel auf der Basis von Signalen, die von Sensoren gesendet werden, welche eine Schaltposition und eine Fahrzeuggeschwindigkeit detektieren, und verschiedenen Steuerdaten, die durch den Kommunikationsbus 150 gesendet werden, regulieren. Das Getriebesteuergerät 50 kann hierdurch das Automatikgetriebe gemäß einer vorbestimmten Getriebecharakteristik steuern.
Das Bremssteuergerät 60 kann eine nicht dargestellte Vier-Rad-Bremse, zum Beispiel auf der Basis eines Bremsschalters, einer Drehzahl der vier Räder, eines Lenkradwinkels, einer Gierrate und anderer Informationsstücken zum eigenen Fahrzeug steuern. Die Vier-Rad-Bremse kann unabhängig von einer Bremsbetätigung durch den Fahrer gesteuert werden. Zusätzlich kann das Bremssteuergerät 60 einen Bremshydraulikdruck in jedem der Räder zum Beispiel auf der Basis einer Bremskraft jedes der Räder berechnen, um ein Antiblockier-Bremssystem und eine Anti-Schlupf-Steuerung zu erzielen.
Das Lenksteuergerät 70 kann ein Lenkdrehmoment eines nicht dargestellten elektronischen Servolenkmotors in einem Lenksystem zum Beispiel auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eines durch Fahrerbetätigung ausgeübten Lenkdrehmoments, eines Lenkradwinkels, einer Gierrate und anderer Fahrzeuginformationsstücke steuern. Das Lenkdrehmoment kann durch Regulieren eines elektrischen Stroms gesteuert werden, der in den elektrischen Servolenkmotor fließt, so dass ein Soll-Lenkdrehmoment erreicht wird, um einen Ist-Lenkwinkel mit einem Soll-Lenkwinkel abzugleichen. Wenn durch Lenkbetätigung des Fahrers kein Übergehen angefordert wird, kann das Lenkdrehmoment gesteuert werden, indem ein in den elektrischen Servolenkmotor fließender Treiberstrom zum Beispiel durch Proportional-Integral-Differential (PID)-Regelung reguliert wird.
Das Alarmsteuergerät 80 kann eine Ausgabe eines Alarms steuern, um die Aufmerksamkeit des Fahrers auf Fehlfunktionen zu lenken, die in verschiedenen Komponenten des Fahrzeugs auftreten. Das Alarmsteuergerät 80 kann auch eine Ausgabe von verschiedener Information steuern, die dem Fahrer angeboten wird. Zum Beispiel kann das Alarmsteuergerät 80 den Alarm und die Information mittels visueller Ausgabe und/oder hörbarer Ausgabe anbieten. Die visuelle Ausgabe kann zum Beispiel mit einem Monitor, einer Anzeige oder einer Alarmleuchte durchgeführt werden. Die hörbare Ausgabe kann zum Beispiel mit einem Lautsprecher oder einem Summer durchgeführt werden. Während eine Fahrassistenzsteuerung einschließlich Selbstfahrt gerade ausgeführt wird, kann das Alarmsteuergerät 80 dem Fahrer den Zustand der Fahrassistenzsteuerung melden. Wenn die Fahrassistenzsteuerung einschließlich Selbstfahrt durch Bedienung durch den Fahrer unterbrochen wird, kann das Alarmsteuergerät 80 dem Fahrer einen Fahrzustand zur Zeit der Unterbrechung melden.
Nun wird die Fahrsteuervorrichtung 100 beschrieben, die in dem Fahrzeugsystem 1 enthalten ist. Wenn der Fahrer eine nicht dargestellte Eingabeeinheit betätigt, wie etwa einen Schalter oder eine Tafel, um einen Fahrmodus auszuwählen, der Selbstfahrt oder Fahrassistenz erlaubt, kann die Fahrsteuervorrichtung 100 einen Zielfahrkurs, auf dem das eigene Fahrzeug fahren soll, auf der Basis der von dem Außenumgebungserkenner 10 erkannten Außenumgebungsinformation und der von der Ortungseinheit 20 und dem Karteninformationsprozessor 30 gesendeten Information bestimmen. Danach kann die Fahrsteuervorrichtung 100 veranlassen, dass das Motorsteuergerät 10, das Getriebesteuergerät 50, das Bremssteuergerät 60 und das Lenksteuergerät 70 eine Fahrsteuerung durchführen, die bewirkt, dass das eigene Fahrzeug mit einer vom Fahrer gesetzten Fahrzeuggeschwindigkeit automatisch entlang dem Zielfahrkurs fährt.
Wenn bei der Fahrsteuerung, die veranlasst, dass das eigene Fahrzeug entlang dem Zielfahrkurs fährt, die Fahrsteuervorrichtung 100 vor dem eigenen Fahrzeug, das mit der vom Fahrer gesetzten Fahrzeuggeschwindigkeit entlang dem Zielfahrkurs fährt, eine Kurvenzone erkennt, und bestimmt, dass die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs höher ist als eine geeignete Kurvenfahrgeschwindigkeit, führt die Fahrsteuervorrichtung 100 einen Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung durch, die das eigene Fahrzeug, das mit der gesetzten Fahrzeuggeschwindigkeit fährt, auf die geeignete Kurvenfahrgeschwindigkeit verzögert (nachfolgend auch als „Kurvengeschwindigkeitssteuerung“ bezeichnet), bevor das eigene Fahrzeug in die Kurvenzone einfährt. Danach bestimmt die Fahrsteuervorrichtung 100 einen Soll-Wert einer Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung, die das eigene Fahrzeug auf die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit zu beschleunigen beginnt, wenn sich das in der Kurvenzone fahrende eigene Fahrzeug dem Ausgang der Kurvenzone annähert. Der Soll-Wert kann auf der Basis des Fahrzustands des eigenen Fahrzeugs bestimmt werden.
Um diese Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung für die Kurvenzone zu erreichen, kann die Fahrsteuervorrichtung 100 eine Kurvengeschwindigkeitssteuergerät 101, einen Kurvenendbestimmer 102, einen Fahrzustanddetektor 103, einen Sollwert-Setzer 104 sowie ein Geschwindigkeitwiederherstellungssteuergerät 105 enthalten. Wenn in diesem Beispiel das eigene Fahrzeug, das mit der geeigneten Kurvenfahrgeschwindigkeit in der Kurvenzone fährt, sich dem Ausgang der Kurvenzone annähert, kann die Fahrsteuervorrichtung 100 veranlassen, dass das Kurvengeschwindigkeitssteuergerät 101, der Kurvenendbestimmer 102, der Fahrzustanddetektor 103, der Sollwert-Setzer 104 und das Geschwindigkeitwiederherstellungssteuergerät 105 den Fahrzustand des eigenen Fahrzeugs detektieren, einen Sollwert der Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung, die das eigene Fahrzeug beschleunigt, auf der Basis des detektierten Fahrzustands bestimmen, und danach eine Geschwindigkeitwiederherstellungssteuerung ausführen.
Wenn zum Beispiel die Fahrsteuervorrichtung 100 auf der Basis der Information von der Ortungseinheit 20 und dem Karteninformationsprozessor 30 bestimmt, dass sich vor dem eigenen Fahrzeug eine Kurvenzone befindet, kann das Kurvengeschwindigkeitssteuergerät 101 eine Kurvenfahrgeschwindigkeit Vcv zur sicheren Fahrt in der Kurvenzone berechnen. Zum Beispiel kann das Kurvengeschwindigkeitssteuergerät 101 eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis des Krümmungsradius der Kurvenzone, der Breite der Fahrspur und des Gefälles der Straße berechnen. Die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit kann der Kurvenfahrgeschwindigkeit Vcv entsprechen, die den Straßenbedingungen einschließlich der Kurvenkrümmung in geeigneter Weise Rechnung trägt. Die Fahrt mit einer solchen Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit bewirkt eine Querbeschleunigung, die Fahrstabilität sicherstellt, und verhindert, dass sich der Fahrer unangenehm fühlt.
Das Kurvengeschwindigkeitssteuergerät 101 kann ferner eine gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit oder die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset mit der Kurvenfahrgeschwindigkeit Vcv vergleichen und kann bestimmen, ob das eigene Fahrzeug verzögert werden muss, bevor es in die Kurvenzone einfährt. Wenn die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset nicht höher als die Kurvenfahrgeschwindigkeit Vcv ist (Vcv ≥ Vset), kann das Kurvengeschwindigkeitssteuergerät 101 bestimmen, dass das eigene Fahrzeug in der Lage ist, die Kurvenzone der gesetzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vset sicher zu durchfahren, und die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset des eigenen Fahrzeugs beibehalten. Dies bewirkt, dass das eigene Fahrzeug mit der gesetzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vset weiter in die Kurvenzone fährt. Wenn hingegen die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset höher als die Kurvenfahrgeschwindigkeit Vcv ist (Vcv < Vset), kann das Kurvengeschwindigkeitssteuergerät 101 bestimmen, dass das eigene Fahrzeug verzögert werden muss, bevor es in die Kurvenzone einfährt, und das eigene Fahrzeug auf die Kurvenfahrgeschwindigkeit Vcv verzögern.
Wenn sich das eigene Fahrzeug dem Ausgang der Kurvenzone annähert, bestimmt der Kurvenendbestimmer 102, ob die Kurvengeschwindigkeitssteuerung, die das eigene Fahrzeug verzögert, gestoppt worden ist, und ob das eigene Fahrzeug eine Position erreicht hat, an der die Geschwindigkeitswiederherstellungssteuerung, die die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset wiederherstellt, die vor dem Eintritt des eigenen Fahrzeugs in die Kurvenzone gesetzt ist, gestartet werden kann. Die Position, an der die Geschwindigkeitswiederherstellungssteuerung gestartet werden kann (nachfolgend als „Startposition der Geschwindigkeitswiederherstellungssteuerung“ bezeichnet), oder die Position, an der die Kurvengeschwindigkeitssteuerung gestoppt werden soll (nachfolgend als „Stoppposition der Kurvengeschwindigkeitssteuerung“ bezeichnet), kann jeweils als Distanz von dem Ausgang der Kurvenzone (d. h. Ende der Kurve) ausgedrückt werden. Die Distanz kann zum Beispiel auf der Basis einer Differenz zwischen der gesetzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vset und der Kurvenfahrgeschwindigkeit Vcv bestimmt werden. Der Ausgang der Kurvenzone kann aus den Kartendaten erfasst werden.
Die Stoppposition der Kurvengeschwindigkeitssteuerung kann näher zum Ausgang der Kurvenzone verschoben werden, wenn die Differenz zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit Vset und der Kurvenfahrgeschwindigkeit Vcv zunimmt. Wenn das eigene Fahrzeug die Stoppposition der Kurvengeschwindigkeitssteuerung erreicht, kann die Geschwindigkeitswiederherstellungssteuerung damit beginnen, gemäß einem Verhalten des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf den Zielfahrkurs das eigene Fahrzeug auf einen geeigneten Sollwert der Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung zu beschleunigen, wie nachfolgend beschrieben.
Der Fahrzustanddetektor 103 kann eine Lage des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf den Zielfahrkurs detektieren, um den Fahrzustand des eigenen Fahrzeugs zu bestimmen, das sich dem Ausgang der Kurvenzone annähert. Im Ausführungsbeispiel kann die Lage des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf den Zielfahrkurs eine Querposition und einen Gierwinkel des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf den Zielfahrkurs enthalten.
Zum Beispiel kann, bezugnehmend auf 2, der Fahrzustanddetektor 103 einen Abstand von einem Zielfahrkurs Pct zur Mitte des eigenen Fahrzeugs C entlang einer Breite einer Fahrspur P detektieren, um eine Querposition Xc des eigenen Fahrzeugs C in Bezug auf den Zielfahrkurs Pct an der Mitte der Fahrspur P zu bestimmen. Darüber hinaus kann, bezugnehmend auf 3, der Fahrzustanddetektor 103 einen Winkel detektieren, der zwischen einer Längsachse des eigenen Fahrzeugs C und dem Zielfahrkurs Pct definiert ist (d. h. eine Tangente), um einen Gierwinkel θy des eigenen Fahrzeugs C in Bezug auf den Zielfahrkurs Pct zu bestimmen.
Übrigens können die Querposition Xc und der Gierwinkel θy zum Beispiel auf der Basis der Kartendaten, der Positionsdaten zur Position des eigenen Fahrzeugs, einer Annäherungskurve des Zielfahrkurses basierend auf dem Ergebnis der Erkennung der Fahrspurlinie, einer gemessenen Gierrate und einem geschätzten Wert basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenkwinkel detektiert werden.
Der Sollwert-Setzer 104 kann den Sollwert der Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung bestimmen, die die Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs auf die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset startet, wenn sich das eigene Fahrzeug dem Ausgang der Kurvenzone annähert. Der Sollwert der Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung kann als Soll-Beschleunigungsrate are oder Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre gemäß dem Fahrzustand oder dem Verhalten des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf den Zielfahrkurs ausgedrückt werden. Im Ausführungsbeispiel können Schwellenwerte Hc1, Hc2 und Hc3 für die Querposition des eigenen Fahrzeugs so bestimmt werden, wie in 3 dargestellt, und können Schwellenwerte θh1, θh2 und θh3 für den Gierwinkel des eigenen Fahrzeugs so bestimmt werden, wie in 4 dargestellt. Die Soll-Beschleunigungsrate are oder die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre können für jeden der durch diese Schwellenwerte definierten Bereiche bestimmt werden.
Zum Beispiel kann ein Gierwinkel θy, der an der linken Seite des Zielfahrkurses Pct definiert ist, der an der Mitte der Fahrspur entlang der Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs 10 vorgesehen ist, mit einem positiven Vorzeichen ausgedrückt werden, während eine Querposition Xc an der linken Seite des Zielfahrkurses Pct mit einem negativen Vorzeichen ausgedrückt werden kann. In diesem Beispiel kann der Sollwert-Setzer 104 die Soll-Beschleunigungsrate are oder die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre reduzieren, wenn die Querposition Xc und der Gierwinkel θy des eigenen Fahrzeugs von den Regionen abweichen, die durch die in 3 dargestellten Schwellenwerte Hc1, Hc2 und Hc3 und die in 4 dargestellten Schwellenwerte θh1, θh2 und θh3 definiert sind.
Der Schwellenwert θh1 kann ein Schwellengierwinkel der eigenen Fahrzeugposition nahe der Mitte der Fahrspur sein. Der Schwellenwert θh1 kann als eine Region innerhalb eines relativ schmalen Bereichs ausgedrückt sein, der sich in den positiven und negativen Richtungen in Bezug auf den Zielfahrkurs Pct erstreckt. Auch wenn daher die Querposition Xc des eigenen Fahrzeugs der Mitte der Fahrspur nahe ist, können die Soll-Beschleunigungsrate are oder die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre reduziert werden, wenn der Gierwinkel θy von dem Schwellenwerte θh1 abweicht. Dies erlaubt, dass das eigene Fahrzeug die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset moderat wiederherstellt. Andererseits können die Soll-Beschleunigungsrate are oder die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre erhöht werden, wenn der Gierwinkel θy näher an den Schwellenwerte θh1 kommt. Dies erlaubt, dass das eigene Fahrzeug die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset relativ schnell wiederherstellt.
Der Schwellenwert θh2 kann ein Schwellengierwinkel der eigenen Fahrzeugposition nahe der linken Seite der Fahrspur sein. Der Schwellenwert θh2 kann an der linken Seite der Fahrspur von dem negativen Bereich des Schwellenwerts θh1 relativ klein sein. In anderen Worten kann die Soll-Beschleunigungsrate are oder die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre reduziert werden, wenn die Querposition des eigenen Fahrzeugs der linken Seite der Fahrspur nahe ist. Dies unterdrückt eine rasche Lageänderung des eigenen Fahrzeugs, das sich zur Mitte der Fahrspur hin bewegt.
Der Schwellenwert θh3 kann ein Schwellengierwinkel der eigenen Fahrzeugposition nahe der rechten Seite der Fahrspur sein. Der Schwellenwert θh3 kann an der rechten Seite der Fahrspur vom positiven Bereich des Schwellenwerts θh1 relativ groß sein. In anderen Worten, kann, wie im Falle des Schwellenwerts θh2, die Soll-Beschleunigungsraten are oder die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre reduziert werden, wenn die Querposition Xc des eigenen Fahrzeugs der rechten Seite der Fahrspur nahe ist. Dies unterdrückt eine rasche Lageänderung des eigenen Fahrzeugs, das sich zur Mitte der Fahrspur hin bewegt.
Übrigens können die Schwellenwerte θh1, θh2, und θh3 zum Beispiel gemäß der Kurvenfahrgeschwindigkeit Vcv oder der Differenz zwischen der Kurvenfahrgeschwindigkeit Vcv und der gesetzten Fahrzeug Vset verändert werden. Wenn die Kurvenfahrgeschwindigkeit Vcv zunimmt, können diese Schwellenwerte θh1, θh2 und θh3 kleiner werden, und können die Soll-Beschleunigungsrate are und die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre reduziert werden. Dies reduziert ein seltsames Gefühl des Fahrers. Darüber hinaus können, wenn die Differenz zwischen der Kurvenfahrgeschwindigkeit Vcv und der gesetzten Fahrzeug Vset zunimmt, diese Schwellenwerte θh1, θh2 und θh3 kleiner werden, und können die Soll-Beschleunigungsrate αre und die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre reduziert werden. Dies reduziert ein seltsames Gefühl des Fahrers.
Die Sollgeschwindigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung, die das eigene Fahrzeug beschleunigt, kann für jede Region bestimmt werden, die durch die Querposition Xc und den Gierwinkel θy bestimmt ist. In einem Beispiel, in dem der Sollwert als die Soll-Beschleunigungsrate are ausgedrückt wird, kann ein maximaler Sollwert αre_max reduziert werden, wenn das eigene Fahrzeug von dem Zielfahrkurs abweicht, wie in 5 dargestellt. Dies erlaubt, dass das eigene Fahrzeug, das ein unstabiles Verhalten aufzeigt, moderat beschleunigt wird, um die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset wiederherzustellen.
5 zeigt beispielhafte Maximalwerte αre_max der Soll-Beschleunigungsrate. Der Graph in 5 hat eine horizontale Achse, die eine Distanz D angibt, die durch die Summe von Quadraten der Querposition Xc und des Gierwinkels θy ausgedrückt ist. Die Distanz D kann einer Abweichung des eigenen Fahrzeugs vom Zielfahrkurs entsprechen. Die Maximalwerte αre_max der Soll-Beschleunigungsraten are in 5 können Maximalwerte αre_max1, αre_max2 und αre_max3 enthalten. Der Maximalwert αre_max1 kann einem Sollwert in einer durch die Schwellenwerte Hc1 und θh1 definierten Region entsprechen. Der Maximalwert αre_max2 kann einem Sollwert in einer durch die Schwellenwerte Hc2 und θh2 definierten Region und einer durch die Schwellenwerte Hc3 und θh3 definierten Region entsprechen. Der Maximalwert αre_max3 kann einem Sollwert in den Schwellenwerten θh1, θh2 und θh3 benachbarten Regionen entsprechen.
In einem anderen Beispiel, in dem der Sollwert der Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung, die das eigene Fahrzeug beschleunigt, als die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre ausgedrückt ist, kann die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre gemäß der Abweichung des eigenen Fahrzeugs vom Zielfahrkurs bestimmt werden (d. h. Abweichung zwischen dem aktuellen Kurs, auf dem das Fahrzeug fährt, und dem Zielfahrkurs), wie in 6 dargestellt. In anderen Worten, wenn die Abweichung des eigenen Fahrzeugs vom Zielfahrkurs klein ist, kann der Sollwert-Setzer 104 zum Beispiel die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre auf die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset setzen, wie in 6 mit der durchgehenden Linie dargestellt. Wenn hingegen die Abweichung des eigenen Fahrzeugs von dem Zielfahrkurs groß ist, kann der Sollwert-Setzer 104 die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre auf eine Geschwindigkeit setzen, die niedriger ist als die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset, wie in 6 mit der gestrichelten Linie dargestellt. Wie in 6 mit der Zwei-Punkt-Strich-Linie dargestellt, kann der Sollwert-Setzer 104 die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre auf die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset setzen, wenn das Verhalten des eigenen Fahrzeugs stabil wird. Dies erlaubt, dass die Fahrsteuervorrichtung 100 die Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung erreicht, die das eigene Fahrzeug moderat beschleunigt, bis das Verhalten des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf den Zielfahrkurs stabil wird, während ein seltsames Gefühl des Fahrers reduziert wird.
Wenn der Kurvenendbestimmer 102 bestimmt, dass das eigene Fahrzeug die Startposition der Geschwindigkeitswiederherstellungssteuerung erreicht hat, kann das Geschwindigkeitwiederherstellungssteuergerät 105 die Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs unter Verwendung des vom Sollwert-Setzer 104 bestimmten Sollwerts auf der Basis des Fahrzustands des eigenen Fahrzeugs steuern. Das eigene Fahrzeug kann hierdurch die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vz wiederherstellen. Dies erlaubt, dass die Fahrsteuervorrichtung 100 die Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung erreicht, die die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit rasch wiederherstellt, ohne ein seltsames Gefühl des Fahrers hervorzurufen.
Nun wird bezugnehmend auf die 7 und 8 ein programmierter Prozess der Fahrzeugfahrsteuerung für das eigene Fahrzeug beschrieben, das in der Kurvenzone entlang dem Zielfahrkurs mit der vom Fahrer gesetzten Fahrzeuggeschwindigkeit Vset automatisch fährt. 7 ist ein Flussdiagramm, das die von der Fahrsteuervorrichtung 100 ausgeführte Kurvengeschwindigkeitssteuerung darstellt. 8 ist ein Flussdiagramm, das die Geschwindigkeitswiederherstellungssteuerung darstellt, um die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset wiederherzustellen. Die Geschwindigkeitswiederherstellungssteuerung kann von der Fahrsteuervorrichtung 100 ausgeführt werden.
Zuerst wird die Kurvengeschwindigkeitssteuerung bezugnehmend auf 7 beschrieben. In Schritt S1 der Kurvengeschwindigkeitssteuerung kann das Kurvengeschwindigkeitssteuergerät 101 bestimmen, ob das eigene Fahrzeug eine Position erreicht hat, an der die Kurvengeschwindigkeitssteuerung starten soll (nachfolgend als „Startposition der Kurvengeschwindigkeitssteuerung“ bezeichnet), wenn zum Beispiel auf der Basis der Kartendaten vor dem eigenen Fahrzeug eine Kurvenzone detektiert wird. Die Startposition der Kurvengeschwindigkeitssteuerung kann als Distanz vom Eingang der Kurvenzone ausgedrückt werden. Die Distanz kann auf der Basis des Krümmungsradius der Kurvenzone und der Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs bestimmt werden.
Wenn das eigene Fahrzeug die Startposition der Kurvengeschwindigkeitssteuerung erreicht hat („JA“ in Schritt S1), kann der Prozess von Schritt S1 zu Schritt S2 weitergehen. In Schritt S2 kann das Kurvengeschwindigkeitssteuergerät 102 eine geeignete Kurvenfahrgeschwindigkeit Vcv berechnen, die den Straßenbedingungen einschließlich des Krümmungsradius der Kurve Rechnung trägt, und kann die Kurvenfahrgeschwindigkeit Vcv als Soll-Geschwindigkeit der Kurvengeschwindigkeitssteuerung setzen. Danach kann in Schritt S3 das Kurvengeschwindigkeitssteuergerät 101 bestimmen, ob die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vcv niedriger als die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset ist.
Wenn die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vcv der Kurvengeschwindigkeitssteuerung nicht niedriger als die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset ist („NEIN“ in Schritt S3), kann das Kurvengeschwindigkeitssteuergerät 101 bestimmen, dass das eigene Fahrzeug nicht verzögert zu werden braucht, bevor es in die Kurvenzone einfährt, und dass das eigene Fahrzeug in der Lage ist, die Kurvenzone zu durchfahren, während die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset beibehalten wird. In diesem Fall kann der Prozess die Routine verlassen. Wenn hingegen die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vcv niedriger ist als die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset („JA“ in Schritt S3), kann das Kurvengeschwindigkeitssteuergerät 101 bestimmen, dass das eigene Fahrzeug verzögert werden muss, bevor es in die Kurvenzone einfährt. In diesem Fall kann der Prozess von Schritt S3 zu Schritt S4 weitergehen. In Schritt S4 kann das Kurvengeschwindigkeitssteuergerät 101 die Kurvengeschwindigkeitssteuerung ausführen. Die Kurvengeschwindigkeitssteuerung kann das eigene Fahrzeug auf die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vcv vor dem Eintritt in die Kurvenzone verzögern, und veranlassen, dass das eigene Fahrzeug in der Kurvenzone mit der Soll-Geschwindigkeit Vcv fährt.
Die Geschwindigkeitswiederherstellungssteuerung, die veranlasst, dass das eigene Fahrzeug die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset wiederherstellt, wird nun bezugnehmend auf 8 beschrieben. In Schritt S11 der Geschwindigkeitswiederherstellungssteuerung kann die Fahrsteuervorrichtung 100 bestimmen, ob die Kurvengeschwindigkeitssteuerung, die das eigene Fahrzeug verzögert, ausgeführt wird. Wenn die Kurvengeschwindigkeitssteuerung (d. h. Verzögerungssteuerung) nicht ausgeführt wird („NEIN“ in Schritt S11), kann der Prozess die Routine verlassen. Wenn die Kurvengeschwindigkeitssteuerung ausgeführt wird („JA“ in Schritt S11), kann der Prozess von Schritt S11 zu Schritt S12 weitergehen.
In Schritt S12 kann der Kurvenendbestimmer 102 bestimmen, ob sich das eigene Fahrzeug dem Ausgang der Kurvenzone angenähert hat und die Stoppposition der Kurvengeschwindigkeitssteuerung erreicht hat. Wenn das eigene Fahrzeug die Stoppposition der Kurvengeschwindigkeitssteuerung noch nicht erreicht hat („NEIN“ in Schritt S12), kann der Prozess zu Schritt S11 zurückkehren, und kann die Kurvengeschwindigkeitssteuerung weiter durchgeführt werden, bis das eigene Fahrzeug die Stoppposition der Kurvengeschwindigkeitssteuerung erreicht. Wenn das eigene Fahrzeug die Stoppposition der Kurvengeschwindigkeitssteuerung erreicht hat („JA“ in Schritt S12), kann der Prozess von Schritt S12 zu Schritt S13 weitergehen. In Schritt S13 kann der Fahrzustanddetektor 103 die Querposition Xc und den Gierwinkel θy des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf den Zielfahrkurs detektieren, um einen Fahrzustand des eigenen Fahrzeugs zu bestimmen, das die Kurvenzone befährt.
Danach kann in Schritt S14 der Sollwert-Setzer 104 den Sollwert der Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung bestimmen, der die Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs startet, das in der Kurvenzone fährt, um die vor dem Eintritt des eigenen Fahrzeugs in die Kurvenzone gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset wiederherzustellen. Der Sollwert der Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung kann auf der Basis des Fahrzustands des eigenen Fahrzeugs bestimmt werden (d.h. der Querposition Xc und des Gierwinkels θy des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf den Zielfahrkurs). Wie oben beschrieben, kann der Sollwert der Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung, der das eigene Fahrzeug beschleunigt, als die Soll-Beschleunigungsrate are oder die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre ausgedrückt werden. Die Soll-Beschleunigungsrate are oder die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre können reduziert werden, wenn die Abweichung des eigenen Fahrzeugs von dem Zielfahrkurs zunimmt.
Nachdem in Schritt S14 die Soll-Beschleunigungsrate are oder die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vre bestimmt ist, kann das Geschwindigkeitwiederherstellungssteuergerät 105 in Schritt S15 die Geschwindigkeitswiederherstellungssteuerung ausführen, um das eigene Fahrzeug, das in der Kurvenzone mit der verzögerten Geschwindigkeit fährt, auf die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset zu beschleunigen. Danach kann in Schritt S16 die Fahrsteuervorrichtung 100 bestimmen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset erreicht hat. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset noch nicht erreicht hat („NEIN“ in Schritt S16), kann der Prozess zu Schritt S11 zurückkehren. Danach kann der Fahrzustand des eigenen Fahrzeugs wieder detektiert werden, und können die oben beschriebenen nachfolgenden Schritte wiederholt werden. Wenn die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs die gesetzte Fahrzeuggeschwindigkeit Vset erreicht hat („JA“ in Schritt S16), kann der Prozess beendet werden.
Wenn, wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel beschrieben, eine Kurvenzone detektiert wird, während das eigene Fahrzeug entlang dem Zielfahrkurs mit der vom Fahrer gesetzten Fahrzeuggeschwindigkeit fährt, kann das eigene Fahrzeug auf eine geeignete Kurvenfahrgeschwindigkeit verzögert werden, bevor es in die Kurvenzone einfährt. Darüber hinaus kann der Sollwert der Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung bestimmt werden, der die Beschleunigung des eigenen Fahrzeugs startet, wenn sich das eigene Fahrzeug dem Ausgang der Kurvenzone annähert. Der Sollwert kann auf der Basis der Querposition und des Gierwinkels des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf den Zielfahrkurs bestimmt werden. Dementsprechend ist es möglich, die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem geeigneten Geschwindigkeitsübergang gemäß dem Verhalten des eigenen Fahrzeugs wiederherzustellen, und ohne ein seltsames Gefühl des Fahrers hervorzurufen.
Obwohl oben einige Ausführungen der Erfindung als Beispiel unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden sind, ist die Erfindung keineswegs auf die oben beschriebenen Ausführungen beschränkt. Es sollte sich verstehen, dass Fachkundige Modifikationen und Veränderungen vornehmen können, ohne von dem Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Die Erfindung soll solche Modifikationen und Veränderungen enthalten, insofern sie in den Umfang der beigefügten Ansprüche oder deren Äquivalente fallen.
Die in 1 dargestellt Fahrsteuervorrichtung 100 ist durch eine Schaltung implementierbar, die zumindest eine integrierte Halbleiterschaltung enthält, wie etwa zumindest einen Prozessor (zum Beispiel eine zentrale Prozessoreinheit (CPU)), zumindest eine anwenderspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und/oder zumindest ein feldprogrammierbares Gate Array (FPGA). Zumindest ein Prozessor ist durch Lesen von Anweisungen von zumindest einem maschinenlesbaren nicht-flüchtigen berührbaren Medium konfigurierbar, um alle oder einen Teil der Funktionen der Fahrsteuervorrichtung 100 durchzuführen. Ein solches Medium kann zahlreiche Formen einnehmen, einschließlich aber nicht beschränkt auf einen beliebigen Typ von magnetischem Medium wie etwa einer Festplatte, einen beliebigen Typ von optischem Medium wie etwa CD und DVD, einen beliebigen Typ von Halbleiterspeichern (d. h. Halbleiterschaltung) wie etwa einen flüchtigen Speicher und einen nicht-flüchtigen Speicher. Der flüchtige Speicher kann ein DRAM und ein SRAM enthalten, und der nicht-flüchtige Speicher kann ein ROM und ein NVRAM enthalten. Die ASIC ist eine integrierte Schaltung (IC), die kundenspezifiziert ist, und das FPGA ist eine integrierte Schaltung, die ausgestaltet ist, um nach der Herstellung konfiguriert zu werden, um alle oder einen Teil der Funktionen der in 1 dargestellten Fahrsteuervorrichtung 100 durchzuführen.
Eine Fahrzeugfahrsteuervorrichtung enthält demnach einen Fahrzustanddetektor und einen Sollwert-Setzer. Der Fahrzustanddetektor detektiert einen Fahrzustand eines eigenen Fahrzeugs, wenn das eigene Fahrzeug, das in einer Kurvenzone fährt und auf eine Kurvenfahrgeschwindigkeit verzögert worden ist, sich einem Ausgang der Kurvenzone annähert. Die Kurvenfahrgeschwindigkeit ist eine Geschwindigkeit, mit der das eigene Fahrzeug in der Kurvenzone fahren soll. Der Sollwert-Setzer bestimmt einen Sollwert einer Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung. Die Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung beginnt, das eigene Fahrzeug zu beschleunigen, wenn sich das eigene Fahrzeug dem Ausgang der Kurvenzone annähert. Der Sollwert wird auf der Basis des Fahrzustands bestimmt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2018110501 [0001]
JP 2005263215 A [0004, 0008]

Claims

Fahrzeugfahrsteuervorrichtung, welche aufweist: einen Fahrzustanddetektor, der konfiguriert ist, um einen Fahrzustand eines eigenen Fahrzeugs zu detektieren, wenn das eigene Fahrzeug, das in einer Kurvenzone fährt und auf eine Kurvenfahrgeschwindigkeit verzögert ist, sich einem Ausgang der Kurvenzone annähert, wobei die Kurvenfahrgeschwindigkeit eine Geschwindigkeit ist, mit der das eigene Fahrzeug in der Kurvenzone fahren soll; und einen Sollwert-Setzer, der konfiguriert ist, um einen Sollwert einer Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung zu bestimmen, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeitsteuerung das eigene Fahrzeug zu beschleunigen beginnt, wenn sich das eigene Fahrzeug dem Ausgang der Kurvenzone annähert, wobei der Sollwert auf Basis des Fahrzustands bestimmt wird.
Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Fahrzustanddetektor den Fahrzustand detektiert, indem er eine Querposition und einen Gierwinkel des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf einem Zielfahrkurs, auf dem das eigene Fahrzeug fahren soll, detektiert.
Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Sollwert-Setzer den Sollwert bestimmt, indem er die vom Fahrzustanddetektor detektierte Querposition des eigenen Fahrzeugs mit einem ersten Schwellenwert vergleicht, und den vom Fahrzustanddetektor detektierten Gierwinkel des eigenen Fahrzeugs mit einem zweiten Schwellenwert vergleicht.
Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Sollwert-Setzer den zweiten Schwellenwert gemäß der Querposition bestimmt.
Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Sollwert eine Soll-Beschleunigungsrate oder eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit aufweist.
Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Sollwert-Setzer die Soll-Beschleunigungsrate oder die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert, wenn die Querposition oder der Gierwinkel von dem Zielfahrkurs abweicht.
Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der Zielfahrkurs eine Mitte einer Fahrspur aufweist, auf der das eigene Fahrzeug fährt.