DE102019210249A1

DE102019210249A1 - Fahrunterstützungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102019210249A1
Application number: DE102019210249.2A
Authority: DE
Inventors: Shun MIZOO; Yoji Kunihiro; Hisaya Akatsuka
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-07-18
Filing date: 2019-07-11
Publication date: 2020-01-23
Also published as: JP2020011606A; CN110733572A; JP7074600B2; CN110733572B; US20200023884A1

Abstract

Es wird eine Fahrunterstützungsvorrichtung geschaffen, die dazu aufgebaut ist, einen Momentensteuerbetrag basierend auf zumindest einer ersten Lenksteuergröße, um ein eigenes Fahrzeug dazu zu veranlassen, auf einer Sollfahrlinie zu fahren, die auf einer Fahrspur festgelegt ist, und einer zweiten Lenksteuergröße zum Unterstützen einer Lenkradbetätigung durch einen Fahrer zu berechnen, und einen Motor anzutreiben, der in einem Lenkmechanismus vorgesehen ist, wobei die Fahrunterstützungsvorrichtung außerdem dazu vorgesehen ist, den Momentensteuerbetrag zu korrigieren, wenn eine vorab festgelegte Bedingung erfüllt ist.

Description

STAND DER TECHNIK
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Fahrunterstützungsvorrichtung, die dazu aufgebaut ist, eine Spurverfolgungssteuerung bzw. Spurhaltesteuerung zum Unterstützen einer Fahrt eines Fahrzeugs (eigenen Fahrzeugs) nahe einer Mitte einer Spur auszuführen.
Erläuterung des Stands der Technik
Eine bisher bekannte Fahrunterstützungsvorrichtung ist dazu aufgebaut, Fahrzeugumgebungsinformationen über einen Zustand der Umgebung (wie Trennlinien bzw. Straßenmarkierungen und andere Fahrzeuge) eines Fahrzeugs zu erfassen und eine Spurhaltesteuerung so auszuführen, dass das Fahrzeug entlang einer Sollfahrlinie fährt, welche basierend auf der Fahrzeugumgebungsinformation eingestellt wird (siehe beispielsweise die JP 2017-035925 A ).
In einem Fahrzeug, das mit einem Lenkmechanismus versehen ist, der dazu aufgebaut ist, ein Lenkrad und Räder mechanisch miteinander zu koppeln, bringt eine Fahrunterstützungsvorrichtung aus dem Stand der Technik ein Hilfsmoment auf den Lenkmechanismus auf, wenn ein Fahrer das Lenkrad betätigt, um die Betätigung durch den Fahrer zu unterstützen. Wenn der Fahrer das Lenkrad während der Ausführung der Spurhaltesteuerung in einem solchen Fahrzeug betätigt, tritt das folgende Problem auf.
Wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt, beginnt das Fahrzeug, von der Sollfahrlinie abzuweichen. Infolgedessen versucht die Fahrunterstützungsvorrichtung, das Fahrzeug durch die Spurhaltesteuerung auf die Sollfahrlinie zurückzuführen.
Die Betätigung des Lenkrads wird jedoch durch das Hilfsmoment unterstützt, und der Fahrer kann somit die Betätigung des Lenkrads fortsetzen, ohne eine ausreichende Reaktionskraft zu spüren. Infolgedessen kann sich das Fahrzeug einer Trennlinie (weißen Linie) bzw. Fahrspurmarkierung nähern, die eine Fahrspur definiert, um von der Fahrspur abzuweichen. Daher ist eine Technologie erforderlich, um den Fahrer über die Möglichkeit zu informieren, dass das Fahrzeug von der Fahrspur abweichen kann.
KURZE ERLÄUTERUNG
Die vorliegende Offenbarung stellt eine Fahrunterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug bereit, das mit einem Lenkmechanismus versehen ist, der dazu aufgebaut ist, ein Lenkrad und Räder mechanisch miteinander zu koppeln, wobei die Fahrunterstützungsvorrichtung dazu aufgebaut ist, ein Lenkmoment zu verwenden, um einen Fahrer über die Möglichkeit zu informieren, dass das Fahrzeug von einer Fahrspur abweichen kann.
Eine Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß mindestens einer Ausführungsform (im Folgenden manchmal als „Vorrichtung nach mindestens einer Ausführungsform“ bezeichnet) umfasst Folgendes: einen Lenkmechanismus (60), der dazu aufgebaut ist, mechanisch ein Lenkrad (SW) und ein gelenktes Rad (FWL, FWR) miteinander zu koppeln; einen Motor (61), der im Lenkmechanismus vorgesehen ist und dazu aufgebaut ist, ein Drehmoment zum Ändern eines Lenkwinkels des gelenkten Rads zu erzeugen; eine Informationserfassungsvorrichtung (16), die dazu aufgebaut ist, Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen, wobei die Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs Informationen über eine Trennlinie neben einem eigenen Fahrzeug und Informationen über ein Objekt enthalten, das in der Nähe des eigenen Fahrzeugs vorhanden ist; einen ersten Rechner (10, 510), der dazu aufgebaut ist, basierend auf den Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs einen ersten Lenksteuerungsbetrag zu berechnen, um zu bewirken, dass das eigene Fahrzeug entlang einer Sollfahrlinie (TL) fährt, die auf einer Fahrspur festgelegt ist, die eine Spur ist, auf der das eigene Fahrzeug fährt; einen zweiten Rechner (10, 520), der dazu aufgebaut ist, einen zweiten Lenksteuerungsbetrags zum Unterstützen einer Betätigung des Lenkrads durch einen Fahrer passend zur Betätigung des Lenkrads zu berechnen; und eine Lenksteuerung (10, 40), die dazu aufgebaut ist, einen Momentensteuerbetrag (Trc) basierend auf mindestens dem ersten Lenksteuerungsbetrag und dem zweiten Lenksteuerungsbetrag zu berechnen und den Motor basierend auf dem Momentensteuerbetrag anzutreiben.
Außerdem ist die Lenksteuerung dazu aufgebaut, Folgendes zu tun: basierend auf zumindest den Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs zu bestimmen, ob eine vorab festgelegte Annäherungsbedingung erfüllt ist, wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt, wobei die vorab festgelegte Annäherungsbedingung eine Bedingung ist, die erfüllt ist, wenn geschätzt wird, dass das eigene Fahrzeug sich infolge der Betätigung des Lenkrads einer Trennlinie, die die Fahrspur definiert, oder dem Objekt genähert hat; und wenn bestimmt wird, dass die vorab festgelegte Annäherungsbedingung erfüllt ist, eine erste Korrektursteuerung zum Korrigieren des Momentensteuerungsbetrags so auszuführen, dass der Momentensteuerungsbetrag unmittelbar nach einem ersten bestimmten Zeitpunkt, an dem bestimmt wird, dass die vorab festgelegte Annäherungsbedingung erfüllt ist, ein Wert wird, der durch Ändern des Momentensteuerungsbetrags unmittelbar vor dem ersten bestimmten Zeitpunkt durch eine Momentenkomponente in einer solchen Richtung erhalten wird, dass sich das eigene Fahrzeug der Sollfahrlinie nähert (Schritt 1060, Schritt 1560, Schritt 1740, Schritt 2150).
Bei der Vorrichtung gemäß mindestens einer Ausführungsform wird der Momentensteuerbetrag unmittelbar nach dem ersten bestimmten Zeitpunkt, an dem die Annäherungsbedingung erfüllt ist, gleich dem Wert, den man durch Ändern des Momentensteuerbetrags unmittelbar vor dem ersten bestimmten Zeitpunkt durch die Momentenkomponente in einer solchen Richtung erhält, dass sich das Fahrzeug der Sollfahrlinie nähert. Folglich wird am Lenkrad ein Moment bzw. Drehmoment in einer Richtung erzeugt, die der Lenkradbetätigungsrichtung durch den Fahrer entgegengesetzt ist. Somit empfindet der Fahrer eine Reaktionskraft gegen die eigene Lenkradbetätigung. Wie vorstehend beschrieben kann in dem Fahrzeug, das mit dem Lenkmechanismus versehen ist, der dazu aufgebaut ist, das Lenkrad und die Räder mechanisch miteinander zu koppeln, die Vorrichtung nach mindestens einer Ausführungsform den Fahrer durch diese Reaktionskraft über eine Wahrscheinlichkeit informieren, dass das eigene Fahrzeug von der Fahrspur abweicht oder dass sich das eigene Fahrzeug einem Objekt in seiner Umgebung nähert. Daher kann der Fahrer daran gehindert werden, das Lenkrad weiter in eine solche Richtung zu bewegen, dass sich das eigene Fahrzeug der Trennlinie oder dem Objekt nähert.
In einem anderen Aspekt der Vorrichtung gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die Lenksteuerung dazu aufgebaut, Folgendes zu tun: zu bestimmen, ob das eigene Fahrzeug so gelenkt wird, dass sich das eigene Fahrzeug entweder der Trennlinie oder dem Objekt nähert, nachdem die Ausführung der ersten Korrektursteuerung gestartet wurde; und die erste Korrektursteuerung zu stoppen, wenn bestimmt wird, dass das eigene Fahrzeug nicht so gelenkt wird, dass es sich entweder der Trennlinie oder dem Objekt nähert (Schritt 1040: „Nein“ und Schritt 1070; Schritt 1550: „Nein“ und Schritt 1570; Schritt 1720: „Nein“ und Schritt 1750; Schritt 2130: „Nein“ und Schritt 2160).
Wenn beispielsweise die erste Korrektursteuerung in dem Zustand fortgesetzt wird, in dem der Fahrer das Lenkrad betätigt, um das eigene Fahrzeug auf die Sollfahrlinie zurückzuführen, wird das eigene Fahrzeug plötzlich auf die Sollfahrlinie zurückgeführt, und das eigene Fahrzeug kann über die Sollfahrlinie fahren (also über die Sollfahrlinie hinausschießen). Dagegen stoppt die Lenksteuerung in diesem Aspekt die erste Korrektursteuerung, wenn bestimmt wird, dass das eigene Fahrzeug nicht so gelenkt wird, dass es sich der Trennlinie oder dem Objekt nähert. Daher nähert sich die Position des eigenen Fahrzeugs allmählich der Sollfahrlinie an. Somit kann eine Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass das eigene Fahrzeug über die Sollfahrlinie fährt.
In einem weiteren Aspekt der Vorrichtung gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die Lenksteuerung dazu aufgebaut, Folgendes zu tun: Bestimmen, ob der Fahrer das Lenkrad betätigt oder nicht, nachdem bestimmt wurde, dass das eigene Fahrzeug nicht so gelenkt wird, dass es sich entweder der Trennlinie oder dem Objekt nähert; wenn bestimmt wird, dass der Fahrer das Lenkrad betätigt, Ausführen einer zweiten Korrektursteuerung so, dass eine Größe des zweiten Lenksteuerungsbetrags (Atr) an einem zweiten bestimmten Zeitpunkt, an und nach dem bestimmt wird, dass der Fahrer das Lenkrad betätigt, ein Wert wird, der größer als eine Größe eines Basishilfssteuerbetrags (Trb) ist, der der Betätigung des Lenkrads am zweiten bestimmten Zeitpunkt entspricht (Schritt 1310: „Ja“, Schritt 1320); und Stoppen der zweiten Korrektursteuerung, wenn bestimmt wird, dass der Fahrer das Lenkrad nicht betätigt, nachdem die zweite Korrektursteuerung gestartet wurde (Schritt 1310: „Nein“, Schritt 1070).
In diesem Aspekt wird, wenn das eigene Fahrzeug nicht so gelenkt wird, dass es sich der Trennlinie oder dem Objekt nähert (das heißt, das eigene Fahrzeug so gelenkt wird, dass es sich von der Trennlinie oder dem Objekt entfernt), und der Fahrer das Lenkrad betätigt, die Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer mittels eines großen Drehmoments unterstützt. Infolgedessen kann der Fahrer die Position des eigenen Fahrzeugs mit einem kleineren Lenkbetrag bzw. geringerer Anstrengung auf die Sollfahrlinie zurückführen.
In einem weiteren Aspekt der Vorrichtung gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die Lenksteuerung dazu aufgebaut, die erste Korrektursteuerung so auszuführen, dass eine Größe des zweiten Lenksteuerungsbetrags (Atr) unmittelbar nach dem ersten bestimmten Zeitpunkt kleiner wird als eine Größe des zweiten Lenksteuerungsbetrags unmittelbar vor dem ersten bestimmten Zeitpunkt.
Die Lenksteuerung in diesem Aspekt kann ein Drehmoment in der Richtung erzeugen, die derjenigen des Betriebs durch den Fahrer entgegengesetzt ist, indem die Größe des zweiten Lenksteuerungsbetrags zum Unterstützen der Betätigung am Lenkrad verringert wird, wenn die Annäherungsbedingung erfüllt ist. Infolgedessen fühlt der Fahrer eine Reaktionskraft gegen die eigene Betätigung am Lenkrad. Die Lenksteuerung in diesem Aspekt kann den Fahrer durch diese Reaktionskraft über eine Wahrscheinlichkeit informieren, dass das eigene Fahrzeug von der Fahrspur abweichen kann oder sich einem Objekt um das eigene Fahrzeug nähert.
In einem weiteren Aspekt der Vorrichtung gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die Lenksteuerung dazu aufgebaut, die erste Korrektursteuerung so auszuführen, dass eine Größe des ersten Lenksteuerungsbetrags (Ftr) unmittelbar nach dem ersten bestimmten Zeitpunkt größer wird als eine Größe des ersten Lenksteuerungsbetrags unmittelbar vor dem ersten bestimmten Zeitpunkt.
Die Lenksteuerung in diesem Aspekt kann ein Drehmoment in der Richtung erzeugen, die der Lenkradbetätigung durch den Fahrer entgegengesetzt ist, indem die Größe des ersten Betätigungssteuerungsbetrags erhöht wird, um zu bewirken, dass das eigene Fahrzeug entlang der Zielfahrt fährt Linie, wenn die Annäherungsbedingung erfüllt ist. Infolgedessen fühlt der Fahrer eine Reaktionskraft gegen die eigene Lenkradbetätigung. Die Lenksteuerung in diesem Aspekt kann den Fahrer durch diese Reaktionskraft über eine Wahrscheinlichkeit informieren, dass das eigene Fahrzeug von der Fahrspur abweicht oder sich einem Objekt in der Umgebung des eigenen Fahrzeugs nähert.
In einem weiteren Aspekt der Vorrichtung gemäß mindestens einer Ausführungsform ist die Lenksteuerung dazu aufgebaut, abhängig von mindestens einem der folgenden Werte: einem Abstand (dv1, dv2, dx1, dx2) zwischen dem eigenen Fahrzeug und entweder der Trennlinie oder dem Objekt; oder einer Geschwindigkeit (Va1, Va2, Vb1, Vb2), mit der sich das eigene Fahrzeug der Trennlinie oder dem Objekt nähert, eine Größe der Momentenkomponente in einer solchen Richtung zu ändern, dass sich das eigene Fahrzeug der Sollfahrlinie nähert, um dadurch die erste Korrektursteuerung auszuführen,.
In diesem Aspekt wird abhängig mindestens vom Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und der Trennlinie oder dem Objekt; oder von der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs relativ zur Trennlinie oder zum Objekt die Größe der Momentenkomponente in einer solchen Richtung, dass sich das eigene Fahrzeug der Sollfahrlinie nähert (also die Momentenkomponente in der Richtung entgegengesetzt zur Betätigung durch den Fahrer) geändert. Die Lenksteuerung in diesem Aspekt kann somit den Fahrer über einen Grad der Annäherung des eigenen Fahrzeugs an die Trennlinie oder das Objekt durch die Änderung der Größe der Momentenkomponente informieren.
In der vorstehenden Erläuterung sind, um das Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu erleichtern, Namen und / oder Bezugszeichen, die in mindestens einer später beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, in Klammern eingeschlossen und jedem der entsprechenden bildenden Merkmale in mindestens einer Ausführungsform zugeordnet Jedes der bildenden Merkmale, die durch die Bezeichnungen und / oder Bezugszeichen definiert sind, ist jedoch nicht auf die mindestens eine Ausführungsform beschränkt.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Aufbauschaubild zum Darstellen einer Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine Draufsicht zum Darstellen einer Spurverfolgungssteuerung mittels einer Sollfahrlinie, die basierend auf einer Mittellinie einer Fahrspur bestimmt wird.
3 ist eine Draufsicht zum Darstellen einer Spurverfolgungssteuerung mittels einer Sollfahrlinie, die basierend auf einer Trajektorie eines vorausfahrenden Fahrzeugs bestimmt wird.
4 ist ein Schaubild zum Veranschaulichen einer Verarbeitung zum Korrigieren der Trajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf der Mittellinie der Fahrspur.
5 ist ein Funktionsblockschaubild zum Darstellen einer in 1 dargestellten Fahrunterstützungs-ECU bzw. elektronischen Fahrunterstützungssteuereinheit.
6 ist ein Schaubild zum Darstellen eines ersten Beispiels eines Betriebs der Fahrunterstützungs-ECU in der ersten Ausführungsform in einem Fall, in dem ein Fahrzeug von einer Sollfahrlinie nach links abweicht.
7 ist ein Schaubild zum Darstellen eines zweiten Beispiels des Betriebs der Fahrunterstützungs-ECU in der ersten Ausführungsform in dem Fall, in dem das Fahrzeug von der Sollfahrlinie nach links abweicht.
8 ist ein Ablaufplan zum Darstellen eines „Programms zur Bestimmung von Beginn / Ende von LTC “, das von der Fahrunterstützungs-ECU in der ersten Ausführungsform auszuführen ist.
9 ist ein Ablaufplan zum Darstellen eines „LTC-Ausführungsprogramms“, das von der Fahrunterstützungs-ECU in der ersten Ausführungsform auszuführen ist.
10 ist ein Ablaufplan zum Darstellen eines „Programms zur Hilfsmomentenberechnung“, das von der Fahrunterstützungs-ECU in der ersten Ausführungsform auszuführen ist.
11 ist ein Ablaufplan zum Darstellen eines „Motorsteuerungsprogramms“, das von der Fahrunterstützungs-ECU in der ersten Ausführungsform auszuführen ist.
12 ist ein Schaubild zum Darstellen eines Beispiels eines Betriebs einer Fahrunterstützungs-ECU nach einer zweiten Ausführungsform in dem Fall, in dem das Fahrzeug von der Sollfahrlinie nach links abweicht.
13 ist ein Ablaufplan zum Darstellen eines „Programms zur Hilfsmomentenberechnung“, das von der Fahrunterstützungs-ECU in der zweiten Ausführungsform auszuführen ist.
14 ist ein Schaubild zum Darstellen eines Beispiels eines Betriebs der Fahrunterstützungs-ECU in einer dritten Ausführungsform in einem Fall, in dem ein eigenes Fahrzeug relativ zur Sollfahrlinie in einem Zustand nach links abweicht., in dem ein anderes Fahrzeug auf einer angrenzende Fahrspur fährt.
15 ist ein Schaubild zum Darstellen eines „Programms zur Hilfsmomentenberechnung“, das von der Fahrunterstützungs-ECU in der dritten Ausführungsform auszuführen ist.
16 ist ein Funktionsblockschaubild zum Darstellen einer Fahrunterstützungs-ECU gemäß einer vierten Ausführungsform.
17 ist ein Ablaufplan zum Darstellen eines „LTC-Ausführungsprogramms“, das von der Fahrunterstützungs-ECU in der vierten Ausführungsform auszuführen ist.
18 ist ein Ablaufplan zum Darstellen eines „Motorsteuerungsprogramms“, das von der Fahrunterstützungs-ECU in der vierten Ausführungsform auszuführen ist.
19 ist ein Funktionsblockschaubild zum Darstellen einer Fahrunterstützungs-ECU gemäß einer fünften Ausführungsform.
20A ist ein Graph, um ein Beispiel eines Kennfelds zu zeigen, das von der Fahrunterstützungs-ECU gemäß der fünften Ausführungsform verwendet wird.
20B ist ein Graph, um ein Beispiel eines Kennfelds zu zeigen, das von der Fahrunterstützungs-ECU gemäß der fünften Ausführungsform verwendet wird.
21 ist ein Ablaufplan zum Darstellen eines „Programms zur Berechnung von Hilfsmoment / Korrekturmoment “, das von der Fahrunterstützungs-ECU in der fünften Ausführungsform auszuführen ist.
22 ist ein Ablaufplan zum Darstellen eines „Motorsteuerungsprogramms“, das von der Fahrunterstützungs-ECU gemäß der fünften Ausführungsform auszuführen ist.
23A ist ein Graph, um ein Beispiel eines Kennfelds zu zeigen, das von einer Fahrunterstützungs-ECU gemäß einem Modifizierungsbeispiel verwendet wird.
23B ist ein Graph, um ein Beispiel eines Kennfelds zu zeigen, das von einer Fahrunterstützungs-ECU gemäß einem Modifizierungsbeispiel verwendet wird.
23C ist ein Graph, um ein Beispiel eines Kennfelds zu zeigen, das von einer Fahrunterstützungs-ECU gemäß einem Modifizierungsbeispiel verwendet wird.
24 ist ein Graph, um ein Beispiel eines Kennfelds zu zeigen, das von einer Fahrunterstützungs-ECU gemäß einem anderen Modifizierungsbeispiel verwendet wird.

ERLÄUTERUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren werden nun eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Die beigefügten Figuren sind Darstellungen spezifischer Ausführungsformen, aber diese Darstellungen sind Beispiele, die zum Verständnis der vorliegenden Offenbarung verwendet werden und nicht dazu dienen, die Interpretation der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
<Erste Ausführungsform>
Eine Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform (im Folgenden manchmal als „erste Vorrichtung“ bezeichnet) wird in einem Fahrzeug (Kraftfahrzeug) eingesetzt. Das Fahrzeug, in dem die erste Vorrichtung angewendet wird, wird manchmal als „eigenes Fahrzeug“ bezeichnet, um es von anderen Fahrzeugen zu unterscheiden. Wie in 1 veranschaulicht umfasst die Fahrunterstützungsvorrichtung eine Fahrunterstützungs-ECU 10, eine Motor-ECU 20, eine Brems-ECU 30, eine Lenk-ECU 40 und eine Mess-ECU 50.
Diese ECUs sind elektronische Steuereinheiten (electronic control units), die jeweils einen Mikrocomputer als einen Hauptteil enthalten und miteinander verbunden sind, um einander Informationen über ein (nicht gezeigtes) Controller Area Network (CAN) gegenseitig senden und empfangen zu können. Der Mikrocomputer umfasst hier eine CPU, einen RAM, einen ROM, eine Schnittstelle (interface, I/F) und dergleichen. Die CPU führt Anweisungen (Programme und Routinen) aus, die im ROM gespeichert sind, um dadurch verschiedene Funktionen zu implementieren. Beispielsweise enthält die Fahrunterstützungs-ECU 10 einen Mikrocomputer mit einer CPU 10a, einem RAM 10b, einem ROM 10c, einem nichtflüchtigen Speicher 10d, einer Schnittstelle (I / F) 10e und dergleichen.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 ist mit nachstehend aufgeführten Sensoren (sowie Schaltern) verbunden und dazu aufgebaut, Erfassungssignale oder Ausgangssignale von diesen Sensoren zu empfangen. Alternativ kann jeder Sensor mit einer anderen ECU als der Fahrunterstützungs-ECU 10 verbunden sein. In diesem Fall empfängt die Fahrunterstützungs-ECU 10 das Erfassungssignal oder das Ausgangssignal des Sensors von der ECU, mit der der Sensor über das CAN verbunden ist.
Ein Sensor 11 für den Gaspedalbetätigungsbetrag ist dazu aufgebaut, einen Betätigungsbetrag (Gaspedalstellung bzw. Drosselöffnung) eines Gaspedals 11a des eigenen Fahrzeugs zu erfassen und ein Signal auszugeben, das einen Gaspedalbetätigungsbetrag bzw. Beschleunigungsbetrag AP wiedergibt.
Ein Sensor 12 für den Bremspedalbetätigungsbetrag ist dazu aufgebaut, einen Betätigungsbetrag eines Bremspedals 12a des eigenen Fahrzeugs zu erfassen und ein Signal auszugeben, das einen Bremspedalbetätigungsbetrag BP darstellt.
Ein Lenkwinkelsensor 13 ist dazu aufgebaut, einen Lenkwinkel des eigenen Fahrzeugs zu erfassen und ein Signal auszugeben, das einen Lenkwinkel θ wiedergibt. Der Lenkwinkel θ hat einen positiven Wert, wenn ein Lenkrad SW aus einer vorab festgelegten Referenzposition (Neutralstellung) in eine erste Richtung (nach links) gedreht wird, und einen negativen Wert, wenn das Lenkrad SW aus der vorgegebenen Referenzposition in eine zweite Richtung (nach rechts) entgegengesetzt zur ersten Richtung gedreht wird. Die Neutralstellung ist eine Position, bei der der Lenkwinkel θ Null ist, und ist somit eine Position des Lenkrads SW zu einer Zeit, zu der das Fahrzeug geradeaus fährt. Ferner ist die Fahrunterstützungs-ECU 10 dazu aufgebaut, eine Lenkwinkelgeschwindigkeit (θ') aus dem Lenkwinkel θ zu berechnen, den sie vom Lenkwinkelsensor 13 empfängt.
Ein Lenkmomentensensor 14 ist dazu aufgebaut, ein Lenkmoment zu erfassen, das auf eine Lenkwelle US des eigenen Fahrzeugs durch die Betätigung des Lenkrads SW wirkt, und ein Signal auszugeben, das ein Lenkmoment Tra darstellt. Das Lenkmoment Tra hat einen positiven Wert, wenn das Lenkrad SW in die erste Richtung (nach links) gedreht wird, und einen negativen Wert, wenn das Lenkrad SW in die zweite Richtung (nach rechts) gedreht wird.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 15 ist dazu aufgebaut, eine Fahrgeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) des eigenen Fahrzeugs zu erfassen und ein Signal auszugeben, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit SPD widergibt.
Der Umgebungssensor 16 ist dazu aufgebaut, Informationen über eine Straße (einschließlich einer Fahrspur, auf der das eigene Fahrzeug fährt, und benachbarter Fahrspuren neben der Fahrspur) um das eigene Fahrzeug und Informationen über auf der Straße vorhandene 3D-Objekte zu erfassen. Das 3D-Objekt bedeutet ein sich bewegendes Objekt, beispielsweise ein Kraftfahrzeug, ein Fußgänger oder ein Fahrrad, oder ein feststehendes Objekt, beispielsweise eine Leitplanke oder ein Zaun. Diese 3D-Objekte werden im Folgenden auch als „Objekte“ bezeichnet. Der Umgebungssensor 16 umfasst einen Radarsensor 16a und einen Kamerasensor 16b.
Der Radarsensor 16a ist dazu aufgebaut, beispielsweise eine Funkwelle in einem Millimeterwellenband (im Folgenden als „Millimeterwelle“ bezeichnet) in einen Umfeldbereich des eigenen Fahrzeugs einschließlich mindestens eines Bereichs vor dem eigenen Fahrzeug abzustrahlen, und eine Millimeterwelle (nämlich eine reflektierte Welle) zu empfangen, die von einem im Strahlungsbereich vorhandenen Objekt reflektiert wird. Außerdem ist der Radarsensor 16a dazu aufgebaut, zu bestimmen, ob ein Objekt vorhanden ist oder nicht, und Parameter zu berechnen und auszugeben, die eine Relativbeziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Objekt zeigen. Die Parameter, die die Relativbeziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Objekt angeben, umfassen eine Position des Objekts relativ zum eigenen Fahrzeug, einen Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Objekt, eine relative Geschwindigkeit zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Objekt und andere derartige Parameter.
Genauer gesagt umfasst der Radarsensor 16a ein Millimeterwellen-Sende- / Empfangsmodul und ein Verarbeitungsmodul. Das Verarbeitungsmodul erhält jedes Mal, wenn eine vorab festgelegte Zeitdauer verstrichen ist, die Parameter, die die Relativbeziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Objekt angeben, basierend auf einer Phasendifferenz zwischen der vom Millimeterwellen-Sende- / Empfangsmodul gesendeten Millimeterwelle und einer vom Millimeterwellen-Sende- / Empfangsmodul empfangenen reflektierten Welle, einem Dämpfungspegel der reflektierten Welle, einer Zeitdauer von der Aussendung der Millimeterwelle bis zum Empfang der reflektierten Welle und anderer derartiger Informationen. Diese Parameter umfassen einen Fahrzeugabstand (Abstand in Längsrichtung) Dfx(n), eine Relativgeschwindigkeit Vfx(n), einen seitlichen Abstand Dfy(n) und eine relative seitliche bzw. Quergeschwindigkeit Vfy(n) für jedes erfasste Objekt (n).
Der Abstand Dfx(n) zwischen Fahrzeugen ist ein Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Objekt (n) (z. B. einem vorausfahrenden Fahrzeug) entlang einer Mittelachse des eigenen Fahrzeugs (einer Mittelachse, die sich in einer Front-Heck-Richtung bzw. Längsrichtung des eigenen Fahrzeugs erstreckt, nämlich einer später erläuterten x-Achse).
Die Relativgeschwindigkeit Vfx(n) ist eine Differenz (= Vs - Vj) zwischen einer Geschwindigkeit Vs des Objekts (n) (z. B. eines vorausfahrenden Fahrzeugs) und einer Geschwindigkeit Vj des eigenen Fahrzeugs. Die Geschwindigkeit Vs des Objekts (n) ist eine Geschwindigkeit des Objekts (n) in einer Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs (nämlich der Richtung der später erläuterten x-Achse).
Der seitliche Abstand Dfy(n) ist ein Abstand einer „Mittenposition des Objekts (n) (z. B. eine Mittenposition in einer Fahrzeugbreitenrichtung eines vorausfahrenden Fahrzeugs)“ von der Mittelachse des eigenen Fahrzeugs in einer Richtung senkrecht zur Mittelachse des eigenen Fahrzeugs (nämlich einer Richtung einer später erläuterten y-Achse). Der seitliche Abstand Dfy(n) wird auch als „seitliche Position“ bezeichnet.
Die relative Quergeschwindigkeit Vfy (n) ist eine Geschwindigkeit der Mittenposition des Objekts (n) (z.B. der Mittenposition in der Fahrzeugbreitenrichtung eines vorausfahrenden Fahrzeugs) in der Richtung senkrecht zur Mittelachse des eigenen Fahrzeugs (nämlich der Richtung der später erläuterten y-Achse).
Der Kamerasensor 16b umfasst eine Stereokamera und einen Bildprozessor und nimmt Bilder von Szenen in einem linken Bereich und einem rechten Bereich vor dem Fahrzeug auf, um ein Paar aus linken und rechten Bilddaten zu erfassen. Der Kamerasensor 16b ist dazu aufgebaut, basierend auf dem Paar linker und rechter Teile aufgenommener Bilddaten zu bestimmen, ob ein Objekt vorhanden ist oder nicht, Parameter zu berechnen, die die relative Beziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Objekt angeben, und ein Bestimmungsergebnis und ein Berechnungsergebnis auszugeben. In diesem Fall kombiniert die Fahrunterstützungs-ECU 10 Parameter, die die Relativbeziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem durch den Radarsensor 16a erhaltenen Objekt angeben, und Parameter, die die Relativbeziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem durch den Kamerasensor 16b erhaltenen Objekt angeben, miteinander, um dadurch die Parameter zu bestimmen, die die Relativbeziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Objekt angeben.
Zudem erkennt der Kamerasensor 16b linke und rechte Trennlinien der Straße (Fahrspur, auf der das eigene Fahrzeug fährt) basierend auf dem Paar linker und rechter Teile von Bilddaten, die von dem Kamerasensor 16b aufgenommen wurden, und berechnet Formen der Straße (zum Beispiel eine Krümmung der Straße) und eine Positionsbeziehung (zum Beispiel einen Abstand von einem linken Ende oder einem rechten Ende der Fahrspur, auf der das eigene Fahrzeug fährt, zu einer Mittenposition des eigenen Fahrzeugs in einer Fahrzeugbreitenrichtung) zwischen der Straße und dem eigenen Fahrzeug. Informationen über die Fahrspur, einschließlich der Formen der Straße, der Positionsbeziehung zwischen der Straße und dem eigenen Fahrzeug und dergleichen, werden als „Fahrspurinformationen“ bezeichnet. Der Kamerasensor 16b gibt die berechneten Fahrspurinformationen an die Fahrunterstützungs-ECU 10 aus. Die Trennlinie umfasst eine weiße Linie und eine gelbe Linie, aber in der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass die Trennlinie die weiße Linie ist.
Informationen über ein von dem Umgebungssensor 16 erfasstes Objekt (einschließlich Parametern, die die Relativbeziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Objekt angeben) werden als „Objektinformationen“ bezeichnet. Der Umgebungssensor 16 überträgt die Objektinformationen jedes Mal, wenn eine vorab festgelegte Abtastperiode verstrichen ist, wiederholt an die Fahrunterstützungs-ECU 10. Die Fahrunterstützungs-ECU 10 erfasst Informationen über einen Zustand der Umgebung des Fahrzeugs, einschließlich „Objektinformationen und Fahrspurinformationen“ als „Fahrzeugumgebungsinformationen“.
Der Umgebungssensor 16 muss nicht immer sowohl den Radarsensor als auch den Kamerasensor umfassen und kann beispielsweise nur den Kamerasensor umfassen. Der Umgebungssensor 16 wird manchmal als „Informationserfassungsmodul (Informationserfassungsvorrichtung) bezeichnet, das (die) zum Erfassen der Fahrzeugumgebungsinformationen aufgebaut ist“.
Ein Betriebsschalter 17 ist ein vom Fahrer zu betätigender Schalter. Der Fahrer kann den Betriebsschalter 17 betätigen, um auszuwählen, ob die später beschriebene adaptive Geschwindigkeitsregelung ausgeführt werden soll oder nicht. Außerdem kann der Fahrer den Betriebsschalter 17 betätigen, um auszuwählen, ob die später beschriebene Spurverfolgungssteuerung ausgeführt werden soll oder nicht.
Die Maschinen-ECU 20 ist mit einem Maschinenstellglied 21 verbunden. Das Maschinenstellglied 21 umfasst ein Drosselklappenstellglied, das dazu aufgebaut ist, einen Öffnungsgrad einer Drosselklappe eines Verbrennungsmotors 22 zu ändern. Die Maschinen-ECU 20 kann das Maschinenstellglied antreiben, um ein von der Brennkraftmaschine 22 erzeugtes Drehmoment zu ändern. Das von der Brennkraftmaschine 22 erzeugte Drehmoment wird über ein (nicht gezeigtes) Getriebe auf (nicht gezeigte) Antriebsräder übertragen. Somit kann die Maschinen-ECU 20 das Maschinenstellglied 21 steuern, um eine Antriebskraft des eigenen Fahrzeugs zu steuern, um dadurch einen Beschleunigungszustand (eine Beschleunigung) zu ändern. Wenn das eigene Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist, kann die Maschinen-ECU 20 eine Antriebskraft des eigenen Fahrzeugs steuern, die durch einen „Verbrennungsmotor und / oder einen Elektromotor“ erzeugt wird, die als Fahrzeugantriebsquellen dienen. Wenn das eigene Fahrzeug ein Elektrofahrzeug ist, kann die Maschinen-ECU 20 eine Antriebskraft des eigenen Fahrzeugs steuern, die von einem Elektromotor erzeugt wird, der als Fahrzeugantriebsquelle dient.
Die Brems-ECU 30 ist mit einem Bremsstellglied 31 verbunden. Das Bremsstellglied 31 ist in einem Hydraulikkreis zwischen einem (nicht gezeigten) Hauptzylinder, der dazu aufgebaut ist, ein Arbeitsfluid mit einer Trittkraft auf ein Bremspedal 12a unter Druck zu setzen, und Reibbremsmechanismen 32 vorgesehen, die an den vorderen / hinteren linken / rechten Rädern vorgesehen sind. Das Bremsstellglied 31 stellt gemäß einer Anweisung von der Brems-ECU 30 einen Hydraulikdruck des Arbeitsfluids ein, das einem Radzylinder zuzuführen ist, der in einen Bremssattel 32b des Reibbremsmechanismus 32 integriert ist. Durch die Betätigung des Radzylinders über den Hydraulikdruck wird ein Bremsklotz gegen eine Bremsscheibe 32a gedrückt, um eine Reibbremskraft zu erzeugen. Somit kann die Brems-ECU 30 das Bremsstellglied 31 steuern, um die Bremskraft des eigenen Fahrzeugs zu steuern und einen Beschleunigungszustand (eine Verzögerung, nämlich eine negative Beschleunigung) des eigenen Fahrzeugs zu ändern.
Die Lenk-ECU 40 ist eine Steuervorrichtung für ein allgemein bekanntes elektrisches Servolenksystem und ist mit einem Motor 61 verbunden, der in einen Lenkmechanismus 60 eingebaut ist. Der Lenkmechanismus 60 ist ein Mechanismus, der zum Lenken eines linken Vorderrads FWL und eines rechten Vorderrad FWR durch ein Drehen bzw. Einschlagen des Lenkrads SW aufgebaut ist. Das Lenkrad SW ist drehbar mit einem Ende der Lenkwelle US verbunden. Ein Ritzel 63 ist drehbar mit dem anderen Ende der Lenkwelle US verbunden. Somit ist das Ritzel 63 dazu aufgebaut, sich durch die Drehung des Lenkrads SW zu drehen. Die Lenkwelle US umfasst genau genommen eine obere Welle, eine Zwischenwelle und eine untere Welle, die miteinander gekoppelt so sind, dass ein Drehmoment übertragbar wird.
Das Ritzel 63 kämmt mit einer (nicht gezeigten) Zahnreihe, die auf einer Zahnstange 64 ausgebildet ist. Das Ritzel 63 und die Zahnstange 64 bilden einen Zahnstangenmechanismus. Eine Drehbewegung des Ritzels 63 wird durch diesen Zahnstangenmechanismus in eine lineare Hin- und Herbewegung der Zahnstange 64 umgewandelt. Jeweilige gelenkte Räder (das linke Vorderrad FWL und das rechte Vorderrad FWR) sind mit beiden Enden der Zahnstange 64 über (nicht gezeigte) Spurstangen verbunden, um lenkbar zu sein. Das Lenkrad SW und die Räder (gelenkten Räder) sind auf diese Weise mechanisch miteinander gekoppelt. Die Lenkwinkel der gelenkten Räder (das linke Vorderrad FWL und das rechte Vorderrad FWR) werden passend zur Hin- und Herbewegung der Zahnstange 64 geändert. Das heißt, wenn sich das Lenkrad SW dreht, ändern sich die Lenkwinkel der gelenkten Räder (des linken Vorderrads FWL und des rechten Vorderrads FWR).
Der Motor 61 ist über einen Wandlermechanismus 62 an der Zahnstange 64 montiert. Der Wandlermechanismus 62 enthält eine (nicht gezeigte) Untersetzung. Der Wandlermechanismus 62 ist dazu aufgebaut, eine Drehzahl des Motors 61 zu untersetzen und ein Drehmoment des Motors 61 in die Linearbewegung umzuwandeln, um dadurch die Linearbewegung auf die Zahnstange 64 zu übertragen Der Motor 61 ist auf diese Weise dazu aufgebaut, ein Drehmoment zu erzeugen, um die Lenkwinkel der gelenkten Räder (des linken Vorderrads FWL und des rechten Vorderrads FWR) zu ändern.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 ist dazu aufgebaut, ein Hilfsmoment passend zur Betätigung des Lenkrads SW durch den Fahrer basierend auf dem Lenkmoment Tra, der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD und dergleichen zu berechnen, und das Hilfsmoment an die Lenk-ECU 40 auszugeben. Die Lenk-ECU 40 berechnet eine Strommenge, die durch den Motor 61 fließt (eine Strommenge, die das Hilfsmoment liefert), basierend auf dem Hilfsmoment und steuert den Motor 61 so, dass Strom in dieser Menge fließt. So erzeugt die Lenk-ECU 40 im Motor 61 das Hilfsmoment (die Hilfskraft), das (die) zu erzeugen ist, wenn der Fahrer das Lenkrad SW betätigt.
Die Mess-ECU 50 ist mit linken und rechten Blinkerleuchten 51 (Blinkern bzw. Fahrtrichtungsanzeigern) und einer Anzeige 52 verbunden. Die Mess-ECU 50 ist dazu aufgebaut, den linken oder rechten Blinker 51 über eine (nicht gezeigte) Blinkeransteuerschaltung blinken zu lassen. Die Anzeige 52 ist eine Mehrfachinformationsanzeige bzw. ein virtuelles Cockpit, die bzw. das vor einem Fahrersitz vorgesehen ist. Die Anzeige 52 zeigt Messwerte wie die Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Maschinendrehzahl sowie verschiedene Arten von Informationen an.
Es wird nun eine Beschreibung eines Überblicks über einen Betrieb der Fahrunterstützungs-ECU 10 gegeben. Die Fahrunterstützungs-ECU 10 kann die „adaptive Geschwindigkeitsregelung“ und die „Spurverfolgungsregelung“ bzw. „Spurhalteregelung“ ausführen.
<Adaptive Cruise Control bzw. adaptive Geschwindigkeitsregelung>
Die adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC) ist eine Regelung, die bewirkt, dass das eigene Fahrzeug einem vorausfahrenden Fahrzeug (später beschriebene ACC beim Verfolgen eines Zielfahrzeugs) folgt, das unmittelbar vor dem eigenen Fahrzeug in einem Bereich vor dem eigenen Fahrzeug fährt, während ein Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug auf der Grundlage der Objektinformation auf einem vorab festgelegten Abstand gehalten wird. Die ACC selbst ist allgemein bekannt (siehe beispielsweise die JP 2014-148293 A , die JP 2006-315491 A , die JP 4172434 B und die JP 4929777 B ). Daher wird nun das ACC kurz beschrieben.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 führt die adaptive Geschwindigkeitsregelung aus, wenn die adaptive Geschwindigkeitsregelung durch die Betätigung des Betätigungsschalters 17 angefordert wird.
Insbesondere wählt die Fahrunterstützungs-ECU 10, wenn die adaptive Geschwindigkeitsregelung angefordert wird, ein ACC-Verfolgungszielfahrzeug basierend auf den durch den Umgebungssensor 16 erfassten Objektinformationen aus. Beispielsweise bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, ob eine Relativposition eines erfassten Objekts (n), die durch den seitlichen Abstand Dfy(n) und den Zwischenfahrzeugabstand Dfx(n) des Objekts (n) identifiziert wird, in einem Bereich mit einem zu verfolgendem Zielfahrzeug vorhanden ist. Der Bereich mit einem zu verfolgendem Zielfahrzeug ist ein Bereich, der vorab so definiert ist, dass ein Absolutwert eines Abstands in einer seitlichen bzw. Querrichtung relativ zur Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs, der basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und Gierrate des eigenen Fahrzeugs geschätzt wird, mit zunehmendem Abstand in Fahrtrichtung abnimmt. Dann wählt die Fahrunterstützungs-ECU 10 das Objekt (n) als das ACC-Verfolgungszielfahrzeug aus, wenn die Relativposition des Objekts (n) für einen vorab festgelegten Zeitraum oder länger im Bereich mit dem zu verfolgenden Zielfahrzeug liegt. Wenn es zahlreiche Objekte gibt, deren Relativposition für den vorab festgelegten Zeitraum oder länger im Bereich mit dem zu verfolgenden Zielfahrzeug liegt, wählt die Fahrunterstützungs-ECU 10 ein Objekt mit dem kürzesten Abstand Dfx(n) zum eigenen Fahrzeug aus diesen Objekten als das ACC-Verfolgungszielfahrzeug aus.
Außerdem berechnet die Fahrunterstützungs-ECU 10 eine Sollbeschleunigung Gtgt nach einem der nachstehend angegebenen (1) und (2). In den Ausdrücken bzw. Gleichungen (1) und (2) gibt Vfx(a) eine Relativgeschwindigkeit eines ACC-Verfolgungszielfahrzeugs (a) wieder, k1 und k2 repräsentieren vorab festgelegte positive Verstärkungen (Koeffizienten) und ΔD1 gibt eine Differenz von Abständen zwischen Fahrzeugen an (=Dfx(a)-Dtgt) an, die man durch Abziehen eines „Sollabstands Dtgt zwischen Fahrzeugen“ von einem „Abstand Dfx(a) zum ACC-Verfolgungszielfahrzeug (a)“ erhält. Der Sollabstand Dtgt zwischen Fahrzeugen wird berechnet, indem ein vom Fahrer mittels des Betätigungsschalters 17 eingestellte Sollzeitabschnitt Ttgt für den Fahrzeugabstand mit der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD des eigenen Fahrzeugs 100 multipliziert wird (also Dtgt = Ttgt . SPD).
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 verwendet den nachstehend angegebenen Ausdruck (1), um die Sollbeschleunigung Gtgt zu bestimmen, wenn der Wert (k1 . ΔD1 + k2 . Vfx(a)) positiv oder „0“ ist. ka1 stellt eine positive Verstärkung (Koeffizient) für die Beschleunigung dar und wird auf einen Wert kleiner/gleich „1“ eingestellt.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 verwendet den nachstehend angegebenen Ausdruck (2), um die Sollbeschleunigung Gtgt zu bestimmen, wenn der Wert (k1 . ΔD1 + k2 . Vfx (a)) negativ ist. kd1 gibt eine positive Verstärkung (einen Koeffizienten) für die Verzögerung wieder und wird in diesem Beispiel auf „1“ gesetzt. $Gtgt (f \ddot{u} r Beschleunigung) = ka1 \cdot (k1 \cdot Δ D1 + k2 \cdot Vfx (a))$
$Gtgt (f \ddot{u} r Verz \ddot{o} gerung) = kd1 \cdot (k1 \cdot Δ D1 + k2 \cdot Vfx (a))$
Wenn kein Objekt im Bereich mit dem zu verfolgendem Zielfahrzeug vorhanden ist, bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10 die Sollbeschleunigung Gtgt basierend auf einer „Sollgeschwindigkeit, die passend zum Sollabstand zwischen Fahrzeugen Ttgt eingestellt ist“, und der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD des eigenen Fahrzeugs so, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD zur Sollgeschwindigkeit passt.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 verwendet die Maschinen-ECU 20, um das Maschinenstellglied 21 zu steuern, und verwendet, falls erforderlich, die Brems-ECU 30, um das Bremsstellglied 31 so zu steuern, dass die Beschleunigung des Fahrzeugs mit der Sollbeschleunigung Gtgt übereinstimmt.
<Spurhaltesteuerung (LTC, Lane trace control)>
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 führt die Spurhaltesteuerung aus, wenn die Spurhaltesteuerung durch eine Betätigung des Betätigungsschalters 17 während der Ausführung der adaptiven Geschwindigkeitsregelung verlangt wird.
In der Spurhaltesteuerung bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10 eine Sollfahrlinie (einen Sollfahrweg) anhand der weißen Linie(n) oder einer Fahrtrajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs (kurz einer Trajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs) oder beider. Die Fahrunterstützungs-ECU 10 bringt das Lenkmoment auf den Lenkmechanismus auf, um die Lenkwinkel der gelenkten Räder des eigenen Fahrzeugs so zu ändern, dass eine seitliche Position (nämlich eine Position des eigenen Fahrzeugs in der Fahrzeugbreitenrichtung relativ zur Straße) des eigenen Fahrzeugs in der Nähe der Sollfahrlinie in einer „Spur (Fahrspur)“ bleibt, „auf der das eigene Fahrzeug fährt“ (siehe beispielsweise die JP 2008-195402 A , JP 2009-190464 A , JP 2010-6279 A und JP 4349210 B ). Dadurch wird der Lenkvorgang durch den Fahrer unterstützt. Eine solche Spurhaltesteuerung wird manchmal auch als „Traffic Jam Assist (TJA)“ bzw. Stauassistent bezeichnet. Das Lenkmoment unterscheidet sich von einem Servo- bzw. Hilfsmoment, das eingesetzt wird, um den Lenkvorgang durch den Fahrer zu unterstützen, und gibt ein Drehmoment an, das durch den Antrieb des Motors 61 auch ohne den Lenkvorgang durch den Fahrer auf die Zahnstange 64 wirkt.
Nun wird die Spurhaltesteuerung mittels der Sollfahrlinie beschrieben, die basierend auf den weißen Linien bestimmt wird. Wie in 2 veranschaulicht erfasst die Fahrunterstützungs-ECU 10 Informationen über eine „linke weiße Linie LL und eine rechte weiße Linie RL“ einer Fahrspur, auf der das eigene Fahrzeug 100 fährt, basierend auf Fahrspurinformationen, die in den Fahrzeugumgebungsinformationen enthalten sind. Die Fahrunterstützungs-ECU 10 schätzt als „Mittellinie LM der Fahrspur“ eine Linie ab, die die Mittenpositionen zwischen der erfassten linken weißen Linie LL und der erfassten rechten weißen Linie RL in Straßenbreitenrichtung miteinander verbindet.
Ferner berechnet die Fahrunterstützungs-ECU 10 einen Kurvenradius R und eine Krümmung CL (= 1 / R) der Mittellinie LM der Fahrspur, und berechnet auch eine Position und eine Richtung des eigenen Fahrzeugs 100 in der Fahrspur, die durch die linke weiße Linie LL und die rechte weiße Linie RL definiert / unterteilt ist. Genauer gesagt berechnet die Fahrunterstützungs-ECU 10 wie in 2 veranschaulicht einen Abstand dL in einer y-Achsenrichtung (im Wesentlichen der Straßenbreitenrichtung) zwischen der Mittenposition des eigenen Fahrzeugs 100 in der Fahrzeugbreitenrichtung und der Mittellinie LM der Fahrspur, und berechnet einen Abweichungswinkel θL (Gierwinkel θL) zwischen einer Richtung (einer Tangentenrichtung) der Mittellinie LM und der Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs 100. Diese Parameter sind Sollfahrweginformationen (die Krümmung CL einer Sollfahrlinie TL, der Gierwinkel θL relativ zur Sollfahrlinie TL und der Abstand dL zur Sollfahrlinie TL in der Straßenbreitenrichtung), die für die Spurverfolgungssteuerung erforderlich sind, wenn die Mittellinie LM der Fahrspur als die Sollfahrlinie TL eingestellt ist. In 2 veranschaulichte x-y-Koordinaten sind Koordinaten, die man erhält, wenn die Mittelachse, die sich in der Längsrichtung des eigenen Fahrzeugs 100 erstreckt, als eine x-Achse festgelegt ist, die Achse parallel zur Aufstandsfläche, die senkrecht zur x-Achse ist, als eine y-Achse festgelegt ist, und eine aktuelle Position des eigenen Fahrzeugs 100 als Ursprung (x=0 und y=0) festgelegt ist.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 berechnet eine Sollgierrate YRc* durch Einsetzen der Krümmung CL, der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, des Gierwinkels θL und des Abstands dL in Ausdruck (3) jedes Mal, wenn eine vorab festgelegte Zeitspanne verstrichen ist, während die Spurhalteassistenz ausgeführt wird. Zudem erhält die Fahrunterstützungs-ECU 10 ein Solllenkmoment Tr* zum Erreichen der Sollgierrate YRc* durch Einsetzen der Sollgierrate YRc*, der Istgierrate YRt und der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD in ein Kennfeld Map1(YRc*, YRt, SPD) (also Tr* = Map1(YRc*, YRt, SPD)). Dann verwendet die Fahrunterstützungs-ECU 10 die Lenk-ECU 40, um den Motor 61 so zu steuern, dass das vom Motor 61 erzeugte Ist-Moment mit dem Soll-Lenkmoment Tr* übereinstimmt. In Ausdruck (3) geben K1, K2 und K3 Steuerverstärkungen wieder. Das Kennfeld Map1 (YRc*, YRt, SPD) ist im ROM 10c gespeichert. $YRc* = K1 \times dL + K2 \times θ L + K3 \times CL \times SPD$
Damit ist die Beschreibung der Übersicht über die Spurhaltesteuerung mittels der Sollfahrlinie abgeschlossen, die anhand der weißen Linien ermittelt wird.
Nachstehend wird die Spurverfolgungssteuerung anhand der Sollfahrlinie beschrieben, die basierend auf der Trajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs bestimmt wird. Eine solche Spurverfolgungssteuerung wird auch als „Nachfahrsteuerung“ bezeichnet. Das vorausfahrende Fahrzeug, dessen Trajektorie beim Vorausfahren genutzt wird, um die Sollfahrlinie zu bestimmen, wird auch als „vorausfahrendes Fahrzeug mit Lenkverfolgung“ bezeichnet. Die Fahrunterstützungs-ECU 10 identifiziert das vorausfahrende Fahrzeug (nämlich das vorausfahrende Fahrzeug mit Lenkverfolgung), das ein Objekt ist, für das die vorausfahrende Fahrzeugtrajektorie zum Bestimmen der Sollfahrlinie zu erzeugen ist, wie im Fall der ACC- Zielfahrzeugverfolgung.
Wie in 3 veranschaulicht erkennt die Fahrunterstützungs-ECU 10 ein vorausfahrendes Fahrzeug 110, das ein Objekt ist, für das eine Trajektorie L1 eines vorausfahrenden Fahrzeugs erzeugt werden soll, und erzeugt die Trajektorie L1 des vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf Objektinformationen, die Positionsinformationen des vorausfahrenden Fahrzeugs 110 relativ zur Position des eigenen Fahrzeugs 100 umfassen, für jeden vorab festgelegten Zeitabschnitt. Zum Beispiel wandelt die Fahrunterstützungs-ECU 10 die Positionsinformationen des vorausfahrenden Fahrzeugs 110 in Positionskoordinatendaten um, die im vorstehend erwähnten x-y-Koordinatensystem dargestellt sind. Zum Beispiel sind (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3) und (x4, y4) aus 3 Beispiele der Positionskoordinatendaten des vorausfahrenden Fahrzeugs 110, die derart umgewandelt wurden. Die Fahrunterstützungs-ECU 10 erzeugt die Trajektorie L1 des vorausfahrenden Fahrzeugs 110 durch Einsatz eines Kurvenanpassungs- bzw. -fittingverfahrens für die Positionskoordinatendaten. Eine für das Anpassungsverfahren zu verwendende Kurve ist eine kubische Funktion f(x). Das Anpassungsverfahren wird z.B. mittels des Verfahrens der kleinsten Quadrate ausgeführt.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 berechnet die Sollfahrweginformationen (dv, θv, Cv und Cv' wie nachstehend beschrieben), die für die Spurverfolgungssteuerung nötig sind, wenn die Trajektorie L1 des vorausfahrenden Fahrzeugs als die Sollfahrlinie TL festgelegt ist, basierend auf der Trajektorie L1 des vorausfahrenden Fahrzeugs 110 und der Position und Richtung des eigenen Fahrzeugs 100.

dv: Ein Abstand in der y-Achsenrichtung (im Wesentlichen der Straßenbreitenrichtung) zwischen der Mittenposition des eigenen Fahrzeugs 100 an der aktuellen Position (x = 0 und y = 0) in der Fahrzeugbreitenrichtung und der Trajektorie L1 des vorausfahrenden Fahrzeugs.
θv: Ein Abweichungswinkel (Gierwinkel) zwischen der Richtung (Tangentenrichtung) der Trajektorie L1 des vorausfahrenden Fahrzeugs, die zur derzeitigen Position (x = 0 und y = 0) des eigenen Fahrzeugs 100 passt, und der Fahrtrichtung (der + Richtung der x-Achse) des eigenen Fahrzeugs 100.
Cv: Eine Krümmung der Trajektorie L1 des vorausfahrenden Fahrzeugs an einer Position (x = 0 und y = dv), die der derzeitigen Position (x = 0 und y = 0) des eigenen Fahrzeugs 100 entspricht.
Cv': Eine Krümmungsänderungsrate (ein Krümmungsänderungsbetrag pro Einheitsabstand (Δx) an einer beliebigen Position (x = x0; x0 ist ein beliebiger Wert) der Trajektorie L1 des vorausfahrenden Fahrzeugs).

Dann berechnet die Fahrunterstützungs-ECU 10 die Sollgierrate YRc* durch Ersetzen von dL durch dv, Ersetzen von θL durch θv und Ersetzen von CL durch Cv in Ausdruck (3). Zudem verwendet die Fahrunterstützungs-ECU 10 das Kennfeld Map1 (YRc*, YRt, SPD), um das Solllenkmoment Tr* zum Erreichen der Sollgierrate YRc* zu berechnen. Dann verwendet die Fahrunterstützungs-ECU 10 die Lenk-ECU 40, um den Motor 61 so zu steuern, dass das vom Motor 61 erzeugte Ist-Moment mit dem Soll-Lenkmoment Tr* übereinstimmt.
Damit ist die Beschreibung der Übersicht über die Spurverfolgungssteuerung mittels der Sollfahrlinie abgeschlossen, die anhand der vorausfahrenden Fahrzeugtrajektorie ermittelt wird.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 kann dazu aufgebaut sein, die Sollfahrlinie TL unter Verwendung einer Kombination der Trajektorie L1 des vorausfahrenden Fahrzeugs und der Mittellinie LM der Fahrspur zu erzeugen. Genauer gesagt korrigiert die Fahrunterstützungs-ECU 10 beispielsweise wie in 4 dargestellt die Trajektorie L1 des vorausfahrenden Fahrzeugs so, dass die Trajektorie L1 des vorausfahrenden Fahrzeugs eine „Trajektorie wird, die die Form (Krümmung) der Trajektorie L1 des vorausfahrenden Fahrzeugs beibehält und die Position der Mittellinie LM und der Richtung (Tangentialrichtung) der Mittellinie LM in der Nähe des eigenen Fahrzeugs 100 aneinander anpasst“. Infolgedessen kann eine „Trajektorie L2 des vorausfahrenden Fahrzeugs“ (manchmal als „korrigierte Trajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs“ bezeichnet), die eine Trajektorie ist, die eine Form der Trajektorie L1 des vorausfahrenden Fahrzeugs beibehält und einen kleinen Fehler in der Straßenbreitenrichtung aufweist, als Sollfahrlinie TL erhalten werden. Dann erfasst die Fahrunterstützungs-ECU 10 eine Sollfahrweginformation zu dem Zeitpunkt, zu dem die korrigierte Trajektorie L2 des vorausfahrenden Fahrzeugs als die Sollfahrlinie TL festgelegt ist, und berechnet das Solllenkmoment Tr* basierend auf der Sollfahrweginformation und des Ausdrucks (3). Die Fahrunterstützungs-ECU 10 verwendet die Lenk-ECU 40, um den Motor 61 so zu steuern, dass das vom Motor 61 erzeugte Ist-Lenkmoment mit dem Solllenkmoment Tr* übereinstimmt bzw. dazu passt.
Beispielsweise legt die Fahrunterstützungs-ECU 10 auf eine in den nachstehend angegebenen Punkten (a) bis (d) beschriebene Weise die Sollfahrlinie TL passend zum Vorhandensein / Fehlen des vorausfahrenden Fahrzeugs und dem Erkennungszustand der weißen Linien fest, um dadurch die Spurverfolgungssteuerung auszuführen.

(a) Wenn die linken und rechten weißen Linien bis zu einer Position weit voraus erkannt worden sind, legt die Fahrunterstützungs-ECU 10 die Sollfahrlinie TL basierend auf der Mittellinie LM der Fahrspur fest, um die Spurverfolgungssteuerung auszuführen.
(b) Wenn das vorausfahrende Fahrzeug für die Verfolgungssteuerung vor dem eigenen Fahrzeug vorhanden ist und eine der linken und rechten weißen Linien nicht erkannt wurde, legt die Fahrunterstützungs-ECU 10 die Sollfahrlinie TL basierend auf der Trajektorie L1 des vorausfahrenden mittels Lenkung zu verfolgenden Fahrzeugs fest, um dadurch die Spurverfolgungssteuerung (Nachfahrsteuerung) auszuführen.
(c) Wenn das mittels Lenken zu verfolgende vorausfahrende Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug vorhanden ist und die linken und rechten weißen Linien in der Nähe des eigenen Fahrzeugs erkannt wurden, legt die Fahrunterstützungs-ECU 10 als Sollfahrlinie TL die korrigierte Trajektorie L2 des vorausfahrenden Fahrzeugs fest, die durch Korrigieren der Trajektorie L1 des vorausfahrenden Fahrzeugs für die Nachlenksteuerung durch Verwendung der weißen Linien erhalten wird, um dadurch die Spurverfolgungssteuerung auszuführen.
(d) Wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug für die Nachlenksteuerung vor dem eigenen Fahrzeug vorhanden ist und die weißen Linien der Straße bis zu einer entfernten Position nicht erkannt wurden, bricht die Fahrunterstützungs-ECU 10 die Spurverfolgungssteuerung ab.

<Reaktionskraftsteuerung während der Spurverfolgungssteuerung>
Die erste Vorrichtung bestimmt, ob der Fahrer das Lenkrad SW betätigt oder nicht, und sich das eigene Fahrzeug 100 dadurch während der Ausführung der Spurverfolgungssteuerung einer „weißen Linie nähert, die auf einer Spurabweichungsseite vorhanden ist“. Im Folgenden ist die „weiße Linie auf der Spurabweichungsseite“ als „weiße Linie auf der Seite der Abweichung von der Fahrspurabweichung“ zu verstehen. Der „Zustand, in dem sich das eigene Fahrzeug 100 der weißen Linie auf der Spurabweichungsseite nähert“ ist ein Zustand, in dem das eigene Fahrzeug 100 von der Sollfahrlinie TL abweicht und sich einer der linken und rechten weißen Linien nähert. Wenn die erste Vorrichtung feststellt, dass sich das eigene Fahrzeug 100 der „weißen Linie auf der Spurabweichungsseite“ nähert, bringt die erste Vorrichtung eine geeignete Reaktionskraft gegen die Betätigung des Lenkrads SW auf. Der Fahrer kann durch die aufgebrachte Reaktionskraft erkennen, dass das eigene Fahrzeug 100 von der Spur (Fahrspur) abweichen kann.
Genauer gesagt umfasst die Fahrunterstützungs-ECU 10 wie in 5 veranschaulicht unter funktionalen Gesichtspunkten ein LTC-Steuermodul (erstes Berechnungsmodul) 510, ein Hilfsmomentsteuermodul (zweites Berechnungsmodul) 520 und einen Addierer 530. Das LTC-Steuermodul 510 umfasst ein Solllenkmomentberechnungsmodul 511. Das Hilfsmomentsteuermodul 520 umfasst ein Basishilfsmomentberechnungsmodul 521, ein Verstärkungsberechnungsmodul 522 und einen Multiplizierer 523.
Das Solllenkmomentberechnungsmodul 511 berechnet die Sollgierrate Yrc* durch Einsetzen der Krümmung CL, der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD, des Gierwinkels θL und des Abstands dL in den vorstehend beschriebenen Ausdruck (3). Ferner berechnet das Solllenkmoment-Berechnungsmodul 511 das Solllenkmoment Tr* durch Einsetzen der Sollgierrate YRc*, der Istgierrate YRt und der Fahrzeuggeschwindigkeit SPD in das Kennfeld Map1 (YRc*, YRt, SPD). Das Solllenkmomentberechnungsmodul 511 gibt das Solllenkmoment Tr* an den Addierer 530 aus. Das Solllenkmoment Tr* ist ein Lenksteuerungsbetrag, um das eigene Fahrzeug zu veranlassen, auf der vorstehend erläuterten Sollfahrlinie TL zu fahren, und wird manchmal als „erster Lenksteuerungsbetrag“ bezeichnet.
Das Basishilfsmomentberechnungsmodul 521 setzt das Lenkmoment Tra und die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD in ein Kennfeld Map2 (Tra, SPD) ein, um dadurch ein Basishilfsmoment Trb zu berechnen (also Trb = Map2(Tra, SPD)), das zur Betätigung des Lenkrads SW durch den Fahrer passt. Das Basishilfsmoment Trb wird manchmal als „Basishilfssteuerbetrag“ bezeichnet. Beispielsweise nimmt ein Betrag (Absolutwert) des Basishilfsmoments Trb zu, wenn ein Betrag (Absolutwert) des Lenkmoments Tra gemäß dem Kennfeld Map2 zunimmt. Ferner nimmt der Betrag (Absolutwert) des Basishilfsmoments Trb zu, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD abnimmt. Das Basishilfsmomentberechnungsmodul 521 gibt das Basishilfsmoment Trb an den Multiplizierer 523 aus.
Das Verstärkungsberechnungsmodul 522 bestimmt eine Steuerverstärkung Krc basierend auf der Fahrzeugumfangsinformation, dem Lenkwinkel θ und dergleichen und stellt sie ein. In der ersten Ausführungsform wird die Steuerverstärkung Krc auf einen Wert von „0“ oder „1“ gesetzt. Das Verstärkungsberechnungsmodul 522 gibt die Steuerverstärkung Krc an den Multiplizierer 523 aus.
Der Multiplizierer 523 errechnet einen Wert (= Krc x Trb) durch Multiplizieren des vom Basishilfsmomentberechnungsmodul 521 ausgegebenen Basishilfsmoments Trb mit der vom Verstärkungsberechnungsmodul 522 ausgegebenen Steuerverstärkung Krc, und gibt diesen Wert als Hilfsmoment Atr an den Addierer 530 aus. Das Hilfsmoment Atr ist ein Lenksteuerbetrag, um die Betätigung des Lenkrads SW durch den Fahrer zu unterstützen, und wird manchmal „zweiter Lenksteuerbetrag“ genannt.
Der Addierer 530 erhält einen Momentensteuerbetrag Trc (= Tr* + Atr), der ein Wert ist, der durch Addieren des vom LTC-Steuermodul 510 ausgegebenen Solllenkmoments Tr* und des vom Hilfsmomentsteuermodul 520 ausgegebenen Hilfsmoments Atr berechnet wird, und gibt diesen Momentensteuerbetrag Trc als endgültigen Momentensteuerbetrag an die Lenk-ECU 40 aus. Die Lenk-ECU 40 steuert den Strom, der durch den Motor 61 fließt, so dass das vom Motor 61 erzeugte Ist-Moment zum Momentensteuerbetrag Trc passt. Folglich wirkt das Drehmoment des Motors 61 über den Drehmomentwandlermechanismus 62 auf die Zahnstange 64.
Anhand von 6 wird nun ein Einsatz der Fahrunterstützungs-ECU 10 beschrieben, der durchzuführen ist, wenn der Fahrer das Lenkrad SW während der Ausführung der Spurverfolgungssteuerung in die erste Richtung (nach links) betätigt. Das Fahrzeug 100 fährt auf einer Fahrspur 610. Die Fahrunterstützungs-ECU 10 legt eine Mittellinie LM der Fahrspur 610 als die Sollfahrlinie TL fest, um dadurch die Spurverfolgungssteuerung vor einem Zeitpunkt t0 auszuführen. Ein Wert der Steuerverstärkung Krc zum Zeitpunkt t0 ist „1“.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 berechnet jedes Mal, wenn eine vorab festgelegte Zeitdauer verstrichen ist, einen ersten Abstand dw1 zwischen der Mittenposition des eigenen Fahrzeugs 100 in Fahrzeugbreitenrichtung und der linken weißen Linie LL und einen zweiten Abstand dw2 zwischen der Mittenposition des eigenen Fahrzeugs 100 in Fahrzeugbreitenrichtung und der rechten weiße Linie RL basierend auf der Fahrspurinformation, die in den Fahrzeugumgebungsinformationen enthalten ist. Ferner bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, ob eine vorab festgelegte erste Bedingung erfüllt ist oder nicht. Die erste Bedingung ist erfüllt, wenn entweder der erste Abstand dw1 oder der zweite Abstand dw2 gleich groß wie oder kleiner als ein erster Abstandsschwellenwert Dth1 wird.
In diesem Beispiel beginnt der Fahrer zu einem Zeitpunkt t1, das Lenkrad SW in die erste Richtung (nach links) zu betätigen. Die Fahrunterstützungs-ECU 10 gibt das Basisunterstützungsmoment Trb aus, das einen positiven Wert aufweist, um eine Betätigung (Lenkbetätigung) des Lenkrads SW als Antwort auf die Betätigung in die erste Richtung zu unterstützen (zu fördern). Zudem ist der Wert der Steuerverstärkung Krc zu dieser Zeit „1“. Somit hat das Hilfsmoment Atr einen positiven Wert (=1 * Trb).
Nach dem Zeitpunkt t1 weicht das eigene Fahrzeug 100 aufgrund der Betätigung des Lenkrads SW durch den Fahrer von der Sollfahrlinie TL nach links ab. Somit gibt die Fahrunterstützungs-ECU 10 das Solllenkmoment Tr* aus, das einen negativen Wert hat, um die Position des eigenen Fahrzeugs 100 zu einer Position auf der Sollfahrlinie TL zurückzuführen. Zu diesem Zeitpunkt hat das Hilfsmoment Atr einen positiven Wert und das Solllenkmoment Tr* hat einen negativen Wert. Somit hat der endgültige Momentensteuerbetrag Trc, der eine Summe des Unterstützungsmoments Atr und des Solllenkmoments Tr* ist, einen Wert nahe Null. Der Fahrer hat das Gefühl, dass die eigene Betätigung am Lenkrad SW nicht ausreichend unterstützt wird, spürt jedoch keine große Reaktionskraft gegen die Betätigung am Lenkrad SW.
In diesem Beispiel wird der erste Abstand dw1 zu einem Zeitpunkt t2 gleich groß wie oder kürzer als der erste Abstandsschwellenwert Dth1. Somit bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, dass die erste Bedingung erfüllt ist.
Wenn die erste Bedingung erfüllt ist, bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, ob eine vorab festgelegte zweite Bedingung erfüllt ist oder nicht. Die zweite Bedingung ist erfüllt, wenn das eigene Fahrzeug 100 so gelenkt wird, dass es sich der weißen Linie („linken weißen Linie LL“ in diesem Beispiel) nähert.
Insbesondere setzt die Fahrunterstützungs-ECU 10 eine Krümmung der Fahrspur 610 (zum Beispiel die Krümmung CL der Sollfahrlinie TL) und die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD in ein Kennfeld Map3 (CL, SPD) ein, um dadurch einen Referenzlenkwinkel θre zu berechnen, der erforderlich ist, damit das eigene Fahrzeug 100 entlang der Sollfahrlinie TL fährt. Beispielsweise nimmt eine Größe (ein Absolutwert) des Referenzlenkwinkels θre zu, wenn eine Größe (ein Absolutwert) der Krümmung CL gemäß dem Kennfeld Map3 zunimmt. Ferner nimmt der Betrag (Absolutwert) des Referenzlenkwinkels θre mit abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit SPD ab.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 vergleicht den Referenzlenkwinkel θre und den tatsächlichen Lenkwinkel θ miteinander, um dadurch zu bestimmen, ob das eigene Fahrzeug 100 so gelenkt wird oder nicht, dass es sich der linken weißen Linie LL nähert. Die Fahrunterstützungs-ECU 10 bestimmt, ob der Lenkwinkel θ ein Winkel hin zu einer Spurabweichungsrichtung ist oder nicht, wobei der Referenzlenkwinkel θre als Referenz angesehen wird. In diesem Fall ist die Spurabweichungsrichtung eine Richtung hin zu einer weißen Linie (in diesem Beispiel der linken weißen Linie LL), der sich das eigene Fahrzeug 100 derzeit nähert. Wenn die Fahrunterstützungs-ECU 10 bestimmt, dass der Lenkwinkel θ ein Winkel hin zur Spurabweichungsrichtung relativ zum Referenzlenkwinkel θre ist, bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, dass das eigene Fahrzeug 100 so gelenkt wird, dass es sich der linken weißen Linie LL nähert (bestimmt also, dass die zweite Bedingung erfüllt ist).
In diesem Beispiel fährt das eigene Fahrzeug 100 auf der gerade verlaufenden Fahrspur 610, und es wird daher angenommen, dass der Referenzlenkwinkel θre „0“ ist. Somit bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, dass der Lenkwinkel θ ein Winkel hin zur Spurabweichungsrichtung ist, wenn der Lenkwinkel θ in dem Zustand einen positiven Wert aufweist, in dem der erste Abstand dw1 gleich oder kürzer als der erste Abstandsschwellenwert Dth1 ist.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 bestimmt, dass die erste Bedingung auch dann erfüllt ist, wenn der zweite Abstand dw2 gleich lang wie oder kürzer als der erste Abstandsschwellenwert Dth1 ist. In diesem Fall bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10 auf dieselbe Weise wie vorstehend beschrieben, ob die zweite Bedingung erfüllt ist oder nicht. Insbesondere bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, ob das eigene Fahrzeug 100 so gelenkt wird oder nicht, dass es sich der rechten weißen Linie RL nähert. Die Fahrunterstützungs-ECU 10 verwendet das Kennfeld Map3 (CL, SPD), um den Referenzlenkwinkel θre zu berechnen. Dann bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, ob der Lenkwinkel θ ein Winkel in Richtung der Spurabweichungsrichtung relativ zum Referenzlenkwinkel θre ist oder nicht. In diesem Beispiel wird angenommen, dass der Referenzlenkwinkel θre „0“ ist. Somit bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, dass der Lenkwinkel θ ein Winkel hin zur Spurabweichungsrichtung ist, wenn der Lenkwinkel θ einen negativen Wert in dem Zustand aufweist, in dem der zweite Abstand dw2 gleich lang wie oder kürzer als der vorab festgelegte erste Abstandsschwellenwert Dth1 ist (bestimmt also, dass die zweite Bedingung erfüllt ist).
Die erste Bedingung und die zweite Bedingung werden manchmal gemeinsam als „Bedingung des Annäherns an die weiße Linie“ bezeichnet. Die Bedingung des Annäherns an die weiße Linie muss nur eine Bedingung sein, die erfüllt ist, wenn geschätzt wird, dass sich das eigene Fahrzeug 100 aufgrund der Betätigung des Lenkrads SW durch den Fahrer der weißen Linie genähert hat, und ist nicht auf das vorstehend erwähnte Beispiel beschränkt.
Wenn die Bedingung des Annäherns an die weiße Linie (die erste Bedingung und die zweite Bedingung) erfüllt ist, bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, ob der Fahrer beabsichtigt oder nicht, das eigene Fahrzeug 100 von der Fahrspur 610 zu führen. Wenn eine vorab festgelegte Absichtsbestimmungsbedingung erfüllt ist, bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, dass der Fahrer beabsichtigt, das eigene Fahrzeug 100 von der Fahrspur 610 zu führen. Die Absichtsbestimmungsbedingung ist erfüllt, wenn eine oder beide der folgenden Bedingungen A und B erfüllt sind.

(Bedingung A): Der Blinker 51 auf der Seite blinkt, in die das Lenkrad SW eingeschlagen ist.
(Bedingung B): Eine Größe (ein Betrag |θ'|) einer Lenkwinkelgeschwindigkeit θ' (nämlich ein Änderungsbetrag des Lenkwinkels θ pro Zeiteinheit) ist gleich groß wie oder größer als ein vorab festgelegter Winkelgeschwindigkeitsschwellenwert θTh. Wenn der Betrag (|θ'|) der Lenkwinkelgeschwindigkeit θ' größer als der Winkelgeschwindigkeitsschwellenwert θTh ist, wird der Fahrer höchstwahrscheinlich absichtlich lenken (zum Beispiel wird angenommen, dass der Fahrer beabsichtigt, einem auf die Fahrspur 610 gefallenen Gegenstand auszuweichen).

In diesem Beispiel wird angenommen, dass keine der Bedingungen A und B erfüllt ist. Somit ist die Absichtsbestimmungsbedingung nicht erfüllt. In diesem Fall legt die Fahrunterstützungs-ECU 10 den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „0“ fest. Auf diese Weise ist die Größe des Hilfsmoments Atr unmittelbar nach dem Zeitpunkt (Zeitpunkt t2), an dem die Bedingung des Annäherns an die weiße Linie erfüllt ist, kleiner als die Größe des Hilfsmoments Atr unmittelbar vor diesem Zeitpunkt (Zeitpunkt t2).
Insbesondere wird der Wert des Hilfsmoments Atr (= Krc*Trb) unmittelbar nach dem Zeitpunkt t2 Null. Somit ist der Momentensteuerbetrag Trc unmittelbar nach dem Zeitpunkt (Zeitpunkt t2), an dem die Bedingung des Annäherns an die weiße Linie erfüllt ist, ein Wert, den man durch Subtrahieren des Hilfsmoments Atr vom Momentensteuerbetrag Trc unmittelbar vor diesem Zeitpunkt (Zeitpunkt t2) erhält. Mit anderen Worten kann angenommen werden, dass „der Momentensteuerbetrag Trc unmittelbar vor dem Zeitpunkt (Zeitpunkt t2), an dem die Bedingung des Annäherns an die weiße Linie erfüllt ist, durch eine Momentenkomponente in einer solchen Richtung geändert wird, dass sich das eigene Fahrzeug der Sollfahrlinie TL nähert“. Die Verarbeitung zum Korrigieren des Momentensteuerbetrags Trc wird manchmal als „erste Korrektursteuerung“ bezeichnet.
Somit verbleibt nur die Momentenkomponente (Solllenkmoment Tr*) in der Richtung entgegengesetzt zur Wirkrichtung des Hilfsmoments zum Unterstützen des Lenkvorgangs durch den Fahrer im endgültigen Momentensteuerbetrag Trc. Ein relativ großes Drehmoment in der Richtung (zweiten Richtung), die der Betätigung durch den Fahrer entgegengesetzt ist, wird am Lenkrad SW erzeugt, und der Fahrer fühlt somit eine große Reaktionskraft. Auf diese Weise kann die erste Vorrichtung den Fahrer durch die Reaktionskraft darüber informieren, dass sich das eigene Fahrzeug 100 der weißen Linie (linken weißen Linie LL) nähert. Dadurch kann der Fahrer daran gehindert werden, das Lenkrad SW weiter in die erste Richtung zu lenken, und folglich kann verhindert werden, dass das eigene Fahrzeug 100 von der Fahrspur 610 abweicht.
Der Fahrer verspürt zu einem Zeitpunkt t3 eine große Reaktionskraft und stoppt somit die Betätigung des Lenkrads SW hin zur ersten Richtung. Das heißt, der Fahrer wird dazu gebracht, keine Kraft auf das Lenkrad SW auszuüben. Somit wird das eigene Fahrzeug 100 durch die Spurverfolgungssteuerung basierend auf dem Solllenkmoment Tr* allmählich zur Sollfahrlinie TL zurückgeführt.
Im Ergebnis wird der Wert des Lenkwinkels θ zu einem Zeitpunkt t4 von einem positiven Wert zu einem negativen Wert invertiert. Der Lenkwinkel θ wird relativ zum Referenzlenkwinkel θre (= 0) zu diesem Zeitpunkt zu einem Winkel in Richtung der Annäherung an die Solllfahrlinie TL (also kein Winkel in Richtung der Spurabweichung). Somit bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, dass das eigene Fahrzeug 100 nicht gelenkt wird, um sich der linken weißen Linie LL zu nähern. In diesem Fall stoppt die Fahrunterstützungs-ECU 10 die erste Korrektursteuerung. Das heißt, die Fahrunterstützungs-ECU 10 setzt den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „1“.
Anhand von 7 wird nun ein Betrieb der Fahrunterstützungs-ECU 10 für ein anderes Beispiel des Falls beschrieben, in dem der Fahrer das Lenkrad SW während der Ausführung der Spurverfolgungssteuerung in die erste Richtung (nach links) betätigt. In dem in 7 veranschaulichten Beispiel ist der Betrieb der Fahrunterstützungs-ECU 10 bis zum Zeitpunkt t2 gleich wie im Beispiel der 6. Somit wird der Betrieb der Fahrunterstützungs-ECU 10 an und nach dem Zeitpunkt t2 beschrieben.
Der erste Abstand dw1 wird zum Zeitpunkt t2 gleich lang wie oder kürzer als der vorab festgelegte erste Abstandsschwellenwert Dth1, und die Fahrunterstützungs-ECU 10 bestimmt somit, dass die erste Bedingung erfüllt ist. Dann bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, ob die zweite Bedingung erfüllt ist oder nicht. Insbesondere bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, ob das eigene Fahrzeug 100 gelenkt wird oder nicht, um sich der linken weißen Linie LL zu nähern. Die Fahrunterstützungs-ECU 10 bestimmt, ob der Lenkwinkel θ ein Winkel hin zur Spurabweichungsrichtung ist oder nicht, wobei der Referenzlenkwinkel θre als Referenz betrachtet wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der Lenkwinkel θ relativ zum Referenzlenkwinkel θre (= 0) ein Winkel (nämlich ein positiver Wert) hin zur Spurabweichung. Somit bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, dass das eigene Fahrzeug 100 gelenkt wird, um sich der linken weißen Linie LL zu nähern (bestimmt also, dass die zweite Bedingung erfüllt ist).
Außerdem wird angenommen, dass die Absichtsbestimmungsbedingung zum Zeitpunkt t2 nicht erfüllt ist. Somit startet die Fahrunterstützungs-ECU 10 die erste Korrektursteuerung. Das heißt, die Fahrunterstützungs-ECU 10 setzt den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „0“. Infolgedessen wird das Hilfsmoment Atr im endgültigen Momentensteuerbetrag Trc unmittelbar nach dem Zeitpunkt t2 „0“ und nur die Momentenkomponente (Solllenkmoment Tr*) in der Richtung (zweiten Richtung) entgegengesetzt zu der Wirkrichtung (ersten Richtung) des Hilfsmoment Atr bleibt erhalten. Am Lenkrad SW wird ein relativ großes Drehmoment entgegen der Betätigung durch den Fahrer erzeugt, so dass der Fahrer eine große Reaktionskraft spürt.
In diesem Beispiel spürt der Fahrer an und nach dem Zeitpunkt t2 die große Reaktionskraft (Last) gegen die Betätigung des Lenkrads SW in der ersten Richtung und beginnt somit, das Lenkrad SW in der zweiten Richtung zu betätigen. Dann wird zu einem Zeitpunkt t3 der Wert des Lenkwinkels θ von einem positiven Wert zu einem negativen Wert invertiert. Das heißt, der Lenkwinkel θ ist relativ zum Referenzlenkwinkel θre (=0) ein Winkel hin zur Annäherung an die Sollfahrlinie TL. Das Lenken wird nicht durchgeführt, so dass sich das eigene Fahrzeug 100 der linken weißen Linie LL nähert und die zweite Bedingung somit nicht erfüllt ist. In diesem Fall stoppt die Fahrunterstützungs-ECU 10 die erste Korrektursteuerung. Das heißt, die Fahrunterstützungs-ECU 10 setzt den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „1“.
Zu diesem Zeitpunkt gibt die Fahrunterstützungs-ECU 10 das Basishilfsmoment Trb aus, das einen negativen Wert aufweist, um eine Betätigung des Lenkrads SW in die zweite Richtung als Antwort auf die Betätigung zu unterstützen. Somit hat das Unterstützungsmoment Atr (= Krc ≤ Trb) einen negativen Wert. Außerdem gibt die Fahrunterstützungs-ECU 10 das Solllenkmoment Tr* aus, das einen negativen Wert aufweist, um die Position des eigenen Fahrzeugs 100 zur Position der Sollfahrlinie TL zurückzuführen. Zu diesem Zeitpunkt ist der endgültige Momentensteuerbetrag Trc, der die Summe des Hilfsmoments Atr und des Solllenkmoments Tr* ist, ein relativ großer negativer Wert. Somit wird die Betätigung des Lenkrads SW durch den Fahrer in die zweite Richtung durch Einsatz des großen Moments unterstützt. Auf diese Weise wird der Momentensteuerbetrag Trc in kurzer Zeit ein negativer Wert von großer Höhe (großem Betrag), und es kann somit verhindert werden, dass das eigene Fahrzeug 100 von der Fahrspur 610 abweicht.
In diesem Beispiel weist der Lenkwinkel θ am und nach dem Zeitpunkt t3 einen negativen Wert auf, und der Betrag des Werts nimmt allmählich zu und nimmt dann allmählich durch die Betätigung des Lenkrads SW durch den Fahrer ab. Dann wird zu einem Zeitpunkt t4 der Wert des Lenkwinkels θ „0“. Außerdem wird der Lenkwinkel θ am und nach dem Zeitpunkt t4 auf einem positiven konstanten Wert gehalten. Infolgedessen fährt das eigene Fahrzeug 100 an und nach dem Zeitpunkt t4 an einer Position nahe der linken weißen Linie LL entlang der Fahrspur 610. Zu diesem Zeitpunkt ist der erste Abstand dw1 gleich lang wie oder kürzer als der erste Abstandsschwellenwert Dth1, und die erste Bedingung ist somit erfüllt.
In diesem Zustand hat der Lenkwinkel θ einen positiven Wert und ist relativ zum Referenzlenkwinkel ein Winkel hin zur Spurabweichungsrichtung (in diesem Fall „0“). Die Fahrunterstützungs-ECU 10 bestimmt somit, dass die zweite Bedingung erfüllt ist. Somit startet die Fahrunterstützungs-ECU 10 die erste Korrektursteuerung erneut. Das heißt, die Fahrunterstützungs-ECU 10 legt den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „0“ fest. Infolgedessen wird das Hilfsmoment Atr (= Krc×Trb) Null. Somit verbleibt nur die Momentenkomponente (das Solllenkmoment Tr*) in der Richtung entgegengesetzt zur Wirkrichtung des Hilfsmoments im endgültigen Momentensteuerbetrag Trc. Daher wird ein relativ großes Drehmoment in der Richtung (zweiten Richtung) auf das Lenkrad SW erzeugt, die der Betätigung durch den Fahrer entgegengesetzt ist, und der Fahrer spürt somit eine große Reaktionskraft. Infolgedessen erkennt der Fahrer erneut, dass das eigene Fahrzeug 100 noch immer in einer Position nahe der linken weißen Linie LL fährt. Folglich kann verhindert werden, dass der Fahrer das Lenkrad SW weiter in die erste Richtung betätigt.
Zu einem Zeitpunkt t5 beginnt der Fahrer, das Lenkrad SW in die zweite Richtung (nach rechts) zu drehen, um die Position des eigenen Fahrzeugs 100 zur Position der Sollfahrlinie TL zurückzuführen. Somit wird der Wert des Lenkwinkels θ von einem positiven Wert zu einem negativen Wert invertiert. Das heißt, der Lenkwinkel θ ist ein Winkel hin zu einer Richtung zum Annähern der Sollfahrlinie TL relativ zum Referenzlenkwinkel θre (= 0). Das Lenken wird nicht durchgeführt, so dass sich das eigene Fahrzeug 100 der linken weißen Linie LL nähert und die zweite Bedingung somit nicht erfüllt ist. In diesem Fall stoppt die Fahrunterstützungs-ECU 10 die erste Korrektursteuerung. Das heißt, die Fahrunterstützungs-ECU 10 legt den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „1“ fest. Infolgedessen wird das Hilfsmoment Atr zum endgültigen Momentensteuerbetrag Trc addiert.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 gibt als Antwort auf die Betätigung in die zweite Richtung das Basishilfsmoment Trb aus, das einen negativen Wert aufweist, um eine Betätigung des Lenkrads SW zu unterstützen. Somit hat das Hilfsmoment Atr (= Krc ≤ Trb) einen negativen Wert. Außerdem gibt die Fahrunterstützungs-ECU 10 das Solllenkmoment Tr* aus, das einen negativen Wert aufweist, um die Position des eigenen Fahrzeugs 100 zur Position der Sollfahrlinie TL zurückzuführen. Zu diesem Zeitpunkt ist der endgültige Momentensteuerbetrag Trc, der die Summe des Hilfsmoments Atr und des Solllenkmoments Tr* ist, ein relativ großer negativer Wert. Somit wird die Betätigung des Lenkrads SW durch den Fahrer in die zweite Richtung mittels des großen Drehmoments unterstützt. Infolgedessen kann der Fahrer die Position des eigenen Fahrzeugs 100 leicht auf die Position der Sollfahrlinie TL zurückführen.
Zu einem Zeitpunkt t6 stoppt der Fahrer die Betätigung des Lenkrads SW hin zur zweiten Richtung. Das heißt, der Fahrer wird dazu gebracht, keine Kraft auf das Lenkrad SW auszuüben. Infolgedessen wird das Basishilfsmoment Trb Null. Somit wird das Hilfsmoment Atr (= Krc x Trb) Null. Danach wird das eigene Fahrzeug 100 durch die Spurverfolgungssteuerung auf der Grundlage des Solllenkmoments Tr* allmählich zur Sollfahrlinie TL zurückgeführt.
<Betrieb>
Nun wird ein Betrieb der CPU der Fahrunterstützungs-ECU 10 (im Folgenden manchmal einfach als „CPU“ bezeichnet) beschrieben. Die CPU ist dazu aufgebaut, die adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC) durch Ausführen eines (nicht gezeigten) Programms durchzuführen. Die CPU ist dazu aufgebaut, bei der Ausführung der adaptiven Geschwindigkeitsregelung ein „LTC-Start-/ Endbestimmungsprogramm“ auszuführen, das in 8 dargestellt ist.
Somit startet die CPU das Programm ab Schritt 800 anzu einem vorab festgelegten Zeitpunkt und geht zu Schritt 810 weiter, um zu bestimmen, ob ein Wert eines LTC-Ausführungsflags F1 „0“ ist oder nicht. Wenn der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 „1“ ist, gibt dies einen Zustand an, in dem die Spurverfolgungssteuerung ausgeführt wird. Wenn der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 „0“ ist, gibt dies einen Zustand an, in dem die Spurverfolgungssteuerung nicht ausgeführt wird. Der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 wird in einem von der CPU auszuführenden Initialisierungsprogramm auf „0“ gesetzt, wenn ein (nicht gezeigter) Zündschalter von einer AUS-Position in eine EIN-Position schaltet. Außerdem wird der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 auch im später beschriebenen Schritt 860 auf „0“ gesetzt.
Wenn angenommen wird, dass die Spurverfolgungssteuerung derzeit nicht ausgeführt wird, ist der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 „0“. In diesem Fall fällt die CPU in Schritt 810 ein Urteil „Ja“ und geht zu Schritt 820 weiter, um zu bestimmen, ob eine vorab festgelegte Ausführungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Diese Ausführungsbedingung wird auch als „LTC-Ausführungsbedingung“ bezeichnet.
Die LTC-Ausführungsbedingung ist erfüllt, wenn die beiden folgenden Bedingungen 1 und 2 erfüllt sind.

(Bedingung 1): Die adaptive Geschwindigkeitsregelung wird ausgeführt, und die Ausführung der Spurverfolgungsregelung wird durch die Betätigung des Betätigungsschalters 17 ausgewählt.
(Bedingung 2): Die linke weiße Linie LL und die rechte weiße Linie RL können vom Kamerasensor 16b vom eigenen Fahrzeug bis zu einer entfernten Position erkannt werden.

Wenn die LTC-Ausführungsbedingung nicht erfüllt ist, fällt die CPU in Schritt 820 das Urteil „Nein“ und fährt direkt mit Schritt 895 fort, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wenn im Gegensatz dazu die LTC-Ausführungsbedingung erfüllt ist, fällt die CPU in Schritt 820 ein Urteil „Ja“ und fährt mit Schritt 830 fort, um das LTC-Ausführungsflag F1 auf „1“ zu setzen. Danach fährt die CPU mit Schritt 895 fort, um dieses Programm vorläufig zu beenden. Folglich wird die Spurverfolgungssteuerung gestartet (siehe ein Urteil „Ja“ in Schritt 910 des Programms der 9).
Wenn die CPU das Programm der 8 erneut ab Schritt 800 startet, nachdem die Spurverfolgungssteuerung wie oben beschrieben gestartet wurde, fällt die CPU in Schritt 810 das Urteil „Nein“ und fährt mit Schritt 840 fort. In Schritt 840 bestimmt die CPU, ob eine vorab festgelegte Beendigungsbedingung vorliegt oder nicht zufrieden. Diese Beendigungsbedingung wird auch als „LTC- Beendigungsbedingung“ bezeichnet.
Die LTC- Beendigungsbedingung ist erfüllt, wenn eine der folgenden Bedingungen 3 und 4 erfüllt ist.

(Bedingung 3): Das Ende der Ausführung der Spurverfolgungssteuerung wird durch die Betätigung des Betätigungsschalters 17 ausgewählt.
(Bedingung 4): Eine aus der linken weißen Linie und der rechten weißen Linie kann vom Kamerasensor 16b nicht erkannt werden. Das heißt, die für die Spurverfolgungssteuerung erforderlichen Informationen können nicht erfasst werden.

Wenn die LTC-Beendigungsbedingung nicht erfüllt ist, fällt die CPU in Schritt 840 das Urteil „Nein“ und fährt direkt mit Schritt 895 fort, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wenn im Gegensatz dazu die LTC-Beendigungsbedingung erfüllt ist, fälltdie CPU in Schritt 840 ein Urteil „Ja“ und führt nacheinander die nachstehend beschriebene Verarbeitung von Schritt 850 und Schritt 860 aus. Danach geht die CPU zu Schritt 895 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Schritt 850: Die CPU zeigt auf der Anzeige 52 eine Benachrichtigung an, dass die Spurverfolgungssteuerung beendet wird. Somit benachrichtigt die CPU den Fahrer über das Ende der Spurverfolgungssteuerung.
Schritt 860: Die CPU setzt den Wert des LTC-Ausführungsflags F1 auf „0“.
Außerdem ist die CPU dazu aufgebaut, ein „LTC-Ausführungsprogramm“, das in 9 als Ablaufplan dargestellt ist, jedes Mal auszuführen, wenn eine vorab festgelegte Zeitdauer verstrichen ist. Somit startet die CPU die Verarbeitung ab dem Schritt 900 aus 9 zu einem vorab festgelegten Zeitpunkt und fährt mit Schritt 910 fort, um zu bestimmen, ob der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 „1“ ist oder nicht.
Wenn der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 nicht „1“ ist, stellt die CPU in Schritt 910 „Nein“ fest und geht direkt zu Schritt 995 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wenn dagegen der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 „1“ ist, fällt die CPU in Schritt 910 ein Urteil „Ja“ und führt nacheinander die nachstehend beschriebene Verarbeitung von Schritt 920 bis Schritt 940 aus. Danach geht die CPU zu Schritt 995 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Schritt 920: Die CPU schätzt eine Linie, die die Mittenpositionen zwischen der linken weißen Linie LL und der rechten weißen Linie RL miteinander verbindet, basierend auf den in den Fahrzeugumgebungsinformationen enthaltenen Fahrspurinformationen ab, und bestimmt die geschätzte Linie als „Mittellinie LM“.
Schritt 930: Die CPU legt die Mittellinie LM als die Sollfahrlinie TL fest.
Schritt 940: Die CPU berechnet das Solllenkmoment Tr* wie vorstehend beschrieben als den ersten Lenksteuerbetrag.
Außerdem ist die CPU dazu aufgebaut, ein „Hilfsmomentenberechnungsprogramm“, das in 10 als Ablaufplan veranschaulicht ist, jedes Mal auszuführen, wenn eine vorab festgelegte Zeitdauer verstrichen ist. Somit startet die CPU die Verarbeitung ab Schritt 1000 der 10 an einem vorab festgelegten Zeitpunkt und fährt mit Schritt 1010 fort, um das Lenkmoment Tra und die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD in das Kennfeld Map2 (Tra, SPD) einzusetzen, um so das Basishilfsmoment Trb zu berechnen.
Dann bestimmt die CPU in Schritt 1020, ob der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 „1“ ist oder nicht.
Wenn der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 nicht „1“ ist (also die Spurverfolgungssteuerung nicht ausgeführt wird), fällt die CPU in Schritt 1020 ein Urteil „Nein“ und geht zu Schritt 1070 weiter, um den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „1“ zu stellen. Dann geht die CPU zu Schritt 1080 weiter, um das Hilfsmoment Atr (=KrcxTrb) als den zweiten Lenksteuerungsbetrag zu berechnen. Danach geht die CPU zu Schritt 1095 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wenn im Gegensatz dazu der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 „1“ ist (also die Spurverfolgungssteuerung ausgeführt wird), fällt die CPU in Schritt 1020 ein Urteil „Ja“ und geht zu Schritt 1030 weiter, um zu bestimmen, ob die vorab festgelegte erste Bedingung erfüllt ist oder nicht. Die erste Bedingung ist erfüllt, wenn eine der folgenden Bedingungen 5 und 6 erfüllt ist. Der erste Abstandsschwellenwert Dth1 wird auf einen Wert (z.B. W/4) eingestellt, der kleiner als eine Breite W der Fahrspur 610 ist (ein Abstand zwischen der linken weißen Linie LL und der rechten weißen Linie RL).

(Bedingung 5): Der erste Abstand dw1 ist gleich dem oder kleiner als der erste Abstandsschwellenwert Dth1.
(Bedingung 6): Der zweite Abstand dw2 ist gleich dem oder kleiner als der erste Abstandsschwellenwert Dth1.

Wenn angenommen wird, dass die erste Bedingung derzeit erfüllt ist, fällt die CPU in Schritt 1030 ein Urteil „Ja“ und fährt mit Schritt 1040 fort, um zu bestimmen, ob die vorab festgelegte zweite Bedingung erfüllt ist oder nicht. Die zweite Bedingung ist wie vorstehend beschrieben erfüllt, wenn das eigene Fahrzeug 100 so gelenkt wird, dass sich das eigene Fahrzeug 100 der weißen Linie nähert. Insbesondere setzt die CPU die Krümmung der Fahrspur 610 (die Krümmung CL der Sollfahrlinie TL) und die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD in das Kennfeld Map3 (CL, SPD) ein, um dadurch den Referenzlenkwinkel θre zu berechnen, den das eigene Fahrzeug 100 benötigt, um auf der Sollfahrlinie TL zu fahren. Die CPU bestimmt, ob der Lenkwinkel θ relativ zum Referenzlenkwinkel θre ein Spurabweichungswinkel ist oder nicht. Wenn die CPU bestimmt, dass der Lenkwinkel θ relativ zum Referenzlenkwinkel θre ein Spurabweichungswinkel ist, bestimmt die CPU, dass das eigene Fahrzeug 100 so gelenkt wird, dass sich das eigene Fahrzeug 100 der weißen Linie nähert (stellt also fest, dass die zweite Bedingung erfüllt ist).
Wenn angenommen wird, dass die zweite Bedingung derzeit erfüllt ist, fällt die CPU in Schritt 1040 ein Urteil „Ja“ und fährt mit Schritt 1050 fort, um zu bestimmen, ob die Absichtsbestimmungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Insbesondere bestimmt die CPU, ob eine oder beide vorstehend genannten Bedingungen A und B erfüllt sind oder nicht.
Wenn angenommen wird, dass die Absichtsbestimmungsbedingung derzeit nicht erfüllt ist, fällt die CPU in Schritt 1050 ein Urteil „Nein“ und geht zu Schritt 1060 weiter, um den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „0“ zu setzen. Dann fährt die CPU mit Schritt 1080 fort, um das Unterstützungsdrehmoment Atr (= Krc x Trb) als den zweiten Lenksteuerungsbetrag zu berechnen. In diesem Fall wird das Unterstützungsmoment Atr Null. Danach geht die CPU zu Schritt 1095 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wenn die erste Bedingung an einem Zeitpunkt nicht erfüllt ist, an dem die CPU zu Schritt 1030 weitergeht, fällt die CPU in Schritt 1030 ein Urteil „Nein“ und geht zu Schritt 1070 weiter. Außerdem fällt die CPU an einem Zeitpunkt, an dem die CPU zu Schritt 1040 weitergeht, ein Urteil „Nein“ und geht zu Schritt 1070 weiter, falls die zweite Bedingung an einem Zeitpunkt nicht erfüllt ist, an dem die CPU zu Schritt 1040 weitergeht. Außerdem fällt die CPU in Schritt 1050 ein Urteil „Ja“ und geht zu Schritt 1070 weiter, wenn die Absichtsbestimmungsbedingung an einem Zeitpunkt erfüllt ist, an dem die CPU zu Schritt 1050 weitergeht. Wenn die CPU zu Schritt 1070 weitergeht, setzt die CPU den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „1“. Als nächstes geht die CPU zu Schritt 1080 weiter, um das Hilfsmoment Atr (= Krc x Trb) als den zweiten Lenksteuerbetrag zu berechnen. Danach geht die CPU zu Schritt 1095 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Außerdem ist die CPU dazu aufgebaut, jedes Mal, wenn eine vorab festgelegte Zeitdauer verstrichen ist, ein „Motorsteuerprogramm“ auszuführen, das in 11 als Ablaufplan veranschaulicht ist. Somit startet die CPU die Verarbeitung ab Schritt 1100 aus 11 zu einem vorab festgelegten Zeitpunkt und fährt mit Schritt 1110 fort, um zu bestimmen, ob der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 „1“ ist oder nicht.
Wenn der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 „1“ ist, fällt die CPU in Schritt 1110 ein Urteil „Ja“ und geht zu Schritt 1120 weiter, um einen Wert (=Tr* + Atr) durch Addieren des Solllenkmoments Tr* und des Hilfsmoments Atr zu erhalten, und diesen Wert als den endgültigen Momentensteuerbetrag Trc einzustellen. Dann steuert die CPU in Schritt 1140 den Motor 61 basierend auf dem Momentensteuerbetrag Trc. Die CPU verwendet die Lenk-ECU 40, um den Motor 61 so zu steuern, dass das vom Motor 61 erzeugte Ist-Moment mit dem Momentensteuerbetrag Trc übereinstimmt. Danach geht die CPU zu Schritt 1195 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wenn dagegen der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 nicht „1“ ist, fällt die CPU in Schritt 1110 das Urteil „Nein“ und geht zu Schritt 1130 weiter, um das Hilfsmoment Atr als den endgültigen Momentensteuerbetrag Trc einzustellen. Dann steuert die CPU in Schritt 1140 den Motor 61 basierend auf dem Momentensteuerbetrag Trc. Die CPU verwendet die Lenk-ECU 40, um den Motor 61 so zu steuern, dass das vom Motor 61 erzeugte Ist-Moment mit dem Momentensteuerbetrag Trc übereinstimmt. Danach geht die CPU zu Schritt 1195 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wie vorstehend beschrieben führt die erste Vorrichtung, wenn die erste Vorrichtung während der Ausführung der Spurverfolgungssteuerung bestimmt, dass die Bedingung des Annäherns an die weiße Linie erfüllt ist (das heißt, sowohl die erste Bedingung als auch die zweite Bedingung erfüllt sind), die erste Korrektursteuerung zum Verringern des Hilfsmoments Atr auf Null aus. Somit ist der Momentensteuerbetrag Trc unmittelbar nach dem Zeitpunkt (Zeitpunkt t2), an dem die Bedingung des Annäherns an die weiße Linie erfüllt ist, ein Wert, der durch Subtrahieren des Hilfsmoments Atr vom Momentensteuerbetrag Trc unmittelbar vor dem Zeitpunkt (Zeitpunkt t2) erhalten wird, an dem die Bedingung des Annäherns an die weiße Linie erfüllt ist. Das heißt, nur die Momentenkomponente (Solllenkmoment Tr*) in der der Wirkrichtung des Hilfsmoments entgegengesetzten Richtung verbleibt in dem endgültigen Momentensteuerbetrag Trc. Somit wird auf das Lenkrad SW ein relativ großes Drehmoment in der Richtung erzeugt, die der Betätigung durch den Fahrer entgegengesetzt ist, und der Fahrer spürt somit eine große Reaktionskraft. Die erste Vorrichtung kann den Fahrer durch diese Reaktionskraft über einen Zustand informieren, in dem sich das eigene Fahrzeug 100 der weißen Linie angenähert hat (das eigene Fahrzeug 100 also von der Fahrspur 610 abweichen kann).
Wenn die erste Vorrichtung nach dem Start der ersten Korrektursteuerung bestimmt, dass das eigene Fahrzeug 100 nicht so gelenkt wird, dass es sich der weißen Linie nähert (das heißt, die zweite Bedingung nicht erfüllt ist), stoppt die erste Vorrichtung außerdem die erste Korrektursteuerung. Wenn die erste Korrektursteuerung gestoppt ist, wird das Hilfsmoment Atr zum Momentensteuerbetrag Trc addiert, und somit wird die Betätigung des Lenkrads SW durch den Fahrer unterstützt. Infolgedessen kann der Fahrer die Position des eigenen Fahrzeugs 100 leicht auf die Position auf der Sollfahrlinie TL zurückführen.
<Zweite Ausführungsform>
Nun wird eine Fahrunterstützungsvorrichtung (nachfolgend manchmal als „zweite Vorrichtung“ bezeichnet) gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Die zweite Vorrichtung unterscheidet sich von der ersten Vorrichtung darin, dass der Wert der Steuerverstärkung Krc auf einen „Wert größer als 1“ eingestellt wird, wenn der Fahrer das Lenkrad SW in dem Zustand, in dem sich das eigene Fahrzeug der weißen Linie genähert hat, weg von der weißen Linie betätigt bzw. einschlägt. Nachstehend wird hauptsächlich dieser Unterschied beschrieben.
Anhand von 12 wird nun ein Betrieb der Fahrunterstützungs-ECU 10 beschrieben, der auszuführen ist, wenn der Fahrer das Lenkrad SW während der Ausführung der Spurverfolgungssteuerung in die erste Richtung (linke Richtung) betätigt. In dem in 12 gezeigten Beispiel ist der Betrieb der Fahrunterstützungs-ECU 10 bis zum Zeitpunkt t2 der gleiche wie im Beispiel der 7. Somit wird der Betrieb der Fahrunterstützungs-ECU 10 an und nach dem Zeitpunkt t2 genau beschrieben.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 bestimmt, dass die Bedingung zum Annähern an die weiße Linie (die erste Bedingung und die zweite Bedingung) zum Zeitpunkt t2 erfüllt ist. Außerdem wird angenommen, dass die Absichtsbestimmungsbedingung nicht erfüllt ist. Somit startet die Fahrunterstützungs-ECU 10 die erste Korrektursteuerung.
Am und nach dem Zeitpunkt t2 fühlt der Fahrer die große Reaktionskraft (Last) gegen die Betätigung des Lenkrads SW hin zur ersten Richtung und beginnt somit, das Lenkrad SW zur zweiten Richtung zu betätigen. Zu einem Zeitpunkt t3 wird der Wert des Lenkwinkels θ von einem positiven Wert zu einem negativen Wert invertiert. Das heißt, relativ zum Referenzlenkwinkel θ re (= 0) ist der Lenkwinkel θ ein Winkel in eine Richtung, um sich der Sollfahrlinie TL anzunähern. Somit bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, dass die zweite Bedingung nicht erfüllt ist (das eigene Fahrzeug 100 wird nicht so gelenkt, dass es sich der linken weißen Linie LL nähert). In diesem Fall bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10 basierend auf dem Lenkmoment Tra, ob der Fahrer das Lenkrad SW betätigt oder nicht.
Beispielsweise bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, dass der Fahrer das Lenkrad SW einschlägt, wenn der Wert des Lenkmoments Tra die gleiche Richtung wie der des Solllenkmoments Tr* hat, und die Größe (der Absolutwert) des Lenkmoments Tra größer ist als ein Referenzlenkmoment Tre. In diesem Beispiel wird das Referenzlenkmoment Tre auf einen vorab festgelegten Wert größer als „0“ eingestellt. Das Referenzlenkmoment Tre kann passend zu einem Fahrzustand des eigenen Fahrzeugs 100 (zum Beispiel einem Zustand, in dem das eigene Fahrzeug 100 eine Kurve fährt) geändert werden.
Somit bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10 in einem Fall, in dem der erste Abstand dw1 gleich lang wie oder kürzer als der erste Abstandsschwellenwert Dth1 ist, falls das Lenkmoment Tra einen negativen Wert und die Größe (der Absolutwert) des Lenkmoments Tra größer ist als das Referenzlenkmoment Tre, dass der Fahrer das Lenkrad SW betätigt.
In einem Fall, in dem der zweite Abstand dw2 gleich dem oder kürzer als der erste Abstandsschwellenwert Dth1 ist, wenn das Lenkmoment Tra einen positiven Wert aufweist und die Größe (der absolute Wert) des Lenkmoments Tra größer als ist das Referenzlenkmoment Tre, bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, dass der Fahrer das Lenkrad SW betätigt.
In diesem Beispiel ist der Wert des Lenkmoments Tra am Zeitpunkt t3 negativ, und die Antriebs-ECU 10 bestimmt somit, dass der Fahrer das Lenkrad SW betätigt. In diesem Fall stoppt die Fahrunterstützungs-ECU 10 die erste Korrektursteuerung. Dann setzt die Fahrunterstützungs-ECU 10 den Wert der Steuerverstärkung Krc auf einen „Wert größer als 1 (zum Beispiel ,1,1')“. Daher wird zu einem bestimmten Zeitpunkt an und nach dem Zeitpunkt (Zeitpunkt t3), an dem bestimmt wird, dass der Fahrer das Lenkrad SW betätigt, der Betrag (Absolutwert) des Unterstützungsmoments Atr größer als der Betrag (Absolutwert) des Basishilfsmoments Trb, der zur Betätigung des Lenkrads SW zu diesem Zeitpunkt passt. Die Verarbeitung zum Korrigieren des Basishilfsmoments Trb wird manchmal als „zweite Korrektursteuerung“ bezeichnet.
Am Zeitpunkt t3 gibt die Fahrunterstützungs-ECU 10 das Basishilfsmoment Trb aus, das einen negativen Wert aufweist, um eine Betätigung des Lenkrads SW als Antwort auf die Betätigung hin zur zweiten Richtung zu unterstützen. Der Wert der Steuerverstärkung Krc ist „1,1“ und die Größe des Unterstützungsmoments Atr (= Krc x Trb) ist somit größer als die Größe des Basishilfsmoments Trb zu diesem Zeitpunkt. Somit wird die Betätigung des Lenkrads SW durch den Fahrer hin zur zweiten Richtung durch Einsatz eines größeren Drehmoments im Vergleich zu dem in 7 gezeigten Beispiel unterstützt. Infolgedessen kann der Fahrer die Position des eigenen Fahrzeugs 100 durch Verwendung einer geringeren Lenkgröße auf die Sollfahrlinie TL zurückführen.
Am und nach dem Zeitpunkt t3 fährt das eigene Fahrzeug 100 aufgrund der Betätigung des Lenkrads SW durch den Fahrer an einer Position nahe der linken weißen Linie LL auf der Fahrspur 610. An diesem Zeitpunkt ist der erste Abstand dw1 gleich oder kürzer als der erste Abstandsschwellenwert Dth1 und die erste Bedingung ist somit erfüllt.
Zu einem Zeitpunkt t4 wird der Wert des Lenkwinkels θ von einem negativen Wert in einen positiven Wert in dem Zustand invertiert, in dem die erste Bedingung erfüllt ist. Der Lenkwinkel θ ist der Spurabweichungswinkel relativ zum Referenzlenkwinkel („0“ in diesem Fall), und die Fahrunterstützungs-ECU 10 bestimmt somit, dass die zweite Bedingung erfüllt ist. In diesem Fall legt die Fahrunterstützungs-ECU 10 den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „0“ fest. Folglich stoppt die Fahrunterstützungs-ECU 10 die zweite Korrektursteuerung und nimmt die erste Korrektursteuerung wieder auf. Infolgedessen wird das Unterstützungsmoment Atr (= Krc x Trb) Null. Somit verbleibt nur die Momentenkomponente (das Solllenkmoment Tr*) in der Richtung entgegen der Wirkrichtung des Hilfsmoments im endgültigen Momentensteuerbetrag Trc. Ein relativ großes Drehmoment in der Richtung (zweiten Richtung), die der Betätigung durch den Fahrer entgegengesetzt ist, wird am Lenkrad SW erzeugt, und der Fahrer spürt somit eine große Reaktionskraft. Infolgedessen erkennt der Fahrer erneut, dass das eigene Fahrzeug 100 noch immer an einer Position nahe der linken weißen Linie LL fährt. Folglich kann verhindert werden, dass der Fahrer das Lenkrad SW weiter in die erste Richtung betätigt bzw. einschlägt.
Zu einem Zeitpunkt t5 beginnt der Fahrer, das Lenkrad SW in die zweite Richtung (nach rechts) zu betätigen, um die Position des eigenen Fahrzeugs 100 zur Position der Sollfahrlinie TL zurückzuführen. Somit wird der Wert des Lenkwinkels θ von einem positiven Wert zu einem negativen Wert invertiert. Daher bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, dass die zweite Bedingung nicht erfüllt ist (das eigene Fahrzeug 100 nicht so gelenkt wird, dass es sich der linken weißen Linie LL nähert). Ferner bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10 wie vorstehend beschrieben basierend auf dem Wert des Lenkmoments Tra, dass der Fahrer das Lenkrad SW betätigt. Folglich setzt die Fahrunterstützungs-ECU 10 den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „1,1“. Das heißt, die Fahrunterstützungs-ECU 10 stoppt die erste Korrektursteuerung und startet die zweite Korrektursteuerung. Zu diesem Zeitpunkt gibt die Fahrunterstützungs-ECU 10 das Basishilfsmoment Trb aus, das einen negativen Wert aufweist, um eine Betätigung des Lenkrads SW in Antwort auf die Betätigung in die zweite Richtung zu unterstützen. Der Wert der Steuerverstärkung Krc ist „1,1“ und die Größe des Hilfsmoments Atr (= Krc x Trb) ist somit größer als die Größe des Basishilfsmoments Trb an diesem Zeitpunkt. Somit wird die Betätigung des Lenkrads SW durch den Fahrer hin zur zweiten Richtung durch Einsatz eines größeren Moments als in dem in 7 gezeigten Beispiel unterstützt. Daher kann der Fahrer die Position des eigenen Fahrzeugs 100 leichter als in der ersten Vorrichtung zur Position der Sollfahrlinie TL zurückführen.
Zu einem Zeitpunkt t6 stoppt der Fahrer das Einschlagen des Lenkrads SW in der zweiten Richtung. Das heißt, der Fahrer übt keine Kraft auf das Lenkrad SW aus. Der Wert des Lenkmoments Tra wird Null und die Fahrunterstützungs-ECU 10 bestimmt somit basierend auf dem Wert des Lenkmoments Tra, dass der Fahrer das Lenkrad SW nicht betätigt. In diesem Fall setzt die Fahrunterstützungs-ECU 10 den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „1“. Das heißt, die Fahrunterstützungs-ECU 10 stoppt die zweite Korrektursteuerung.
Dann wird das eigene Fahrzeug 100 durch die Spurverfolgungssteuerung basierend auf dem Solllenkmoment Tr* allmählich zur Sollfahrlinie TL zurückgeführt.
<Einsatz>
Die zweite Vorrichtung unterscheidet sich von der ersten Vorrichtung dadurch, dass die CPU der Fahrunterstützungs-ECU 10 der zweiten Vorrichtung (einfach als „CPU“ bezeichnet) ein „Hilfsmomentenberechnungsprogramm, das als Ablaufplan in 13 dargestellt ist“, anstelle des Programms der 10 ausführt. Nachstehend wird hauptsächlich dieser Unterschied beschrieben.
Die CPU ist dazu aufgebaut, das in 13 dargestellte Programm anstelle des in 10 dargestellten Programms jedes Mal auszuführen, wenn eine vorab festgelegte Zeitspanne verstrichen ist. Das in 13 dargestellte Programm ist ein Programm, das man durch Hinzufügen von Schritt 1310 und Schritt 1320 zum in 12 dargestellten Programm erhält. In 13 werden Schritte, in denen die gleiche Verarbeitung wie in den in 10 gezeigten Schritten ausgeführt wird, mit den gleichen Bezugszeichen wie in 10 bezeichnet. Daher wird eine genaue Beschreibung der Schritte weggelassen, die dieselben Bezugszeichen wie in 10 aufweisen.
Wenn die CPU zu Schritt 1040 weitergeht, bestimmt die CPU, ob die zweite Bedingung erfüllt ist oder nicht. Es wird angenommen, dass die zweite Bedingung derzeit nicht erfüllt ist (das eigene Fahrzeug 100 wird nicht so gelenkt, dass es sich der weißen Linie nähert). In diesem Fall fällt die CPU in Schritt 1040 das Urteil „Nein“ und geht zu Schritt 1310 weiter.
In Schritt 1310 bestimmt die CPU wie vorstehend beschrieben, ob der Fahrer das Lenkrad SW betätigt oder nicht. Insbesondere bestimmt die CPU, dass der Fahrer das Lenkrad SW einschlägt, wenn der Wert des Lenkmoments Tra die gleiche Richtung wie der des Solllenkmoments Tr* hat und die Größe (der Absolutwert) des Lenkmoments Tra größer ist als das Referenzlenkmoment Tre (diese Bedingung wird als „Fahrerlenkbedingung“ bezeichnet). Zudem bestimmt die CPU, dass der Fahrer das Lenkrad SW nicht einschlägt, wenn die Fahrerlenkbedingung nicht erfüllt ist.
Wenn angenommen wird, dass der Fahrer derzeit das Lenkrad SW einschlägt, fällt die CPU in Schritt 1310 ein Urteil „Ja“ und geht zu Schritt 1320 weiter, um den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „1,1“ einzustellen. Dann geht die CPU zu Schritt 1080 weiter, um das Hilfsmoment Atr (= Krc x Trb) als den zweiten Lenksteuerbetrag zu berechnen. Danach geht die CPU zu Schritt 1395 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Im Gegensatz dazu wird angenommen, dass der Fahrer das Lenkrad SW an dem Zeitpunkt nicht betätigt, an dem die CPU zu Schritt 1310 weitergeht. In diesem Fall fällt die CPU in Schritt 1310 ein Urteil „Nein“ und fährt mit Schritt 1070 fort, um den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „1“ zu setzen. Dann geht die CPU zu Schritt 1080 weiter, um das Hilfsmoment Atr (= Krc x Trb) als den zweiten Lenksteuerbetrag zu berechnen. Danach fährt die CPU mit Schritt 1395 fort, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wie vorstehend beschrieben führt die zweite Vorrichtung die zweite Korrektursteuerung zum Einstellen des Werts der Steuerverstärkung Krc auf „1,1“ aus, wenn der Fahrer das Lenkrad SW in dem Zustand in die Richtung weg von der weißen Linie lenkt, in dem sich das eigene Fahrzeug 100 der weißen Linie genähert hat. Folglich ist der Betrag des Hilfsmoments Atr größer als der Betrag des Basishilfsmoments Trb, das der Betätigung des Lenkrads SW zu diesem Zeitpunkt entspricht. Wenn der Fahrer das Lenkrad SW so betätigt, dass sich das eigene Fahrzeug 100 von der weißen Linie entfernt, wird diese Betätigung des Lenkrads SW im Vergleich zum Fall der ersten Vorrichtung durch ein größeres Drehmoment unterstützt. Infolgedessen kann der Fahrer die Position des eigenen Fahrzeugs 100 leichter als in der ersten Vorrichtung zur Position der Sollfahrlinie TL zurückführen.
Dritte Ausführungsform>
Nun wird eine Fahrunterstützungsvorrichtung (nachfolgend manchmal als „dritte Vorrichtung“ bezeichnet) gemäß einer dritten Ausführungsform beschrieben. Die dritte Vorrichtung unterscheidet sich von der ersten Vorrichtung dahingehend, dass die dritte Vorrichtung den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „0“ setzt, wenn sich das eigene Fahrzeug 100 einem 3D-Objekt nähert, das sich in der Nähe des eigenen Fahrzeugs 100 befindet. Hauptsächlich wird nun dieser Unterschied beschrieben.
Anhand von 14 wird nun ein Betrieb der Fahrunterstützungs-ECU 10 der dritten Vorrichtung beschrieben. Vor einem Zeitpunkt t0 legt das Fahrzeug 100 die Mittellinie LM der Fahrspur 610 als die Sollfahrlinie TL fest, um dadurch die Spurverfolgungssteuerung auszuführen. Zudem gibt es eine benachbarte Spur 620, die an die Fahrspur 610 angrenzt, und ein anderes Fahrzeug 120 fährt an einer Position in der Nähe der Fahrspur 610 auf der benachbarten Spur 620.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 bestimmt basierend auf der Objektinformation, die in den Fahrzeugumgebungsinformationen enthalten ist, jedes Mal, wenn ein vorab festgelegter Zeitabschnitt verstrichen ist, ob sich ein 3D-Objekt (was ein sich bewegendes Objekt und ein ruhendes Objekt einschließt) in der Nähe des eigenen Fahrzeug 100 befindet oder nicht. Die Fahrunterstützungs-ECU 10 schätzt eine Absolutgeschwindigkeit des 3D-Objekts basierend auf einer Relativgeschwindigkeit zwischen dem 3D-Objekt und dem eigenen Fahrzeug 100 und der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 100 ab. Die Fahrunterstützungs-ECU 10 bestimmt dann, dass das 3D-Objekt ein sich bewegendes Objekt ist, wenn die Absolutgeschwindigkeit höher als ein vorab festgelegter Schwellenwert ist, und bestimmt, dass das 3D-Objekt ein ruhendes Objekt ist, wenn die Absolutgeschwindigkeit kleiner als der Schwellenwert ist. Im Beispiel von 14 erkennt die Fahrunterstützungs-ECU 10 das andere Fahrzeug 120 basierend auf der Objektinformation als ein sich bewegendes Objekt.
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 kann ein Merkmal eines 3D-Objekts aus den durch den Kamerasensor 16b erfassten Bilddaten extrahieren und basierend auf dem Merkmal und einer vorab im ROM gespeicherten „Beziehung zwischen Merkmalen und Arten von 3D-Objekten“ bestimmen, ob das 3D-Objekt ein sich bewegendes Objekt oder ein festes Objekt ist.
Wenn es ein sich bewegendes Objekt in der Nähe des eigenen Fahrzeugs 100 gibt, berechnet die Fahrunterstützungs-ECU 10 jedes Mal, wenn ein vorab festgelegter Zeitabschnitt verstrichen ist, einen Abstand dx1 in der Straßenbreitenrichtung zwischen dem eigenen Fahrzeug 100 und dem sich bewegenden Objekt. In diesem Beispiel berechnet die Fahrunterstützungs-ECU 10 den Abstand dx1 in der Straßenbreitenrichtung zwischen dem eigenen Fahrzeug 100 und dem anderen Fahrzeug 120. Ferner bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, ob eine vorab festgelegte dritte Bedingung erfüllt ist oder nicht. Die dritte Bedingung ist eine Bedingung, die sich auf eine Positionsbeziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug 100 und einem in einem Umkreis des eigenen Fahrzeugs 100 vorhandenen 3D-Objekt bezieht. Die dritte Bedingung ist beispielsweise erfüllt, wenn der Abstand dx1 gleich lang wie oder kürzer als ein vorab festgelegter Abstandsschwellenwert Dth2 wird.
In diesem Beispiel beginnt der Fahrer an einem Zeitpunkt t1, das Lenkrad SW in der ersten Richtung (nach links) zu betätigen bzw. einzuschlagen. Die Fahrunterstützungs-ECU 10 gibt das Basishilfsmoment Trb aus, das einen positiven Wert aufweist, um eine Betätigung des Lenkrads SW als Antwort auf die Betätigung in die erste Richtung zu unterstützen. Zudem ist der Wert der Steuerverstärkung Krc an diesem Zeitpunkt „1“. Daher ist das Hilfsmoment Atr positiv (=Krc * Trb).
Nach dem Zeitpunkt t1 weicht das eigene Fahrzeug 100 aufgrund der Betätigung des Lenkrads SW durch den Fahrer von der Sollfahrlinie TL nach links ab. Somit gibt die Fahrunterstützungs-ECU 10 das Solllenkmoment Tr* aus, das einen negativen Wert aufweist, um die Position des eigenen Fahrzeugs 100 zu einer Position auf der Sollfahrlinie TL zurückzuführen. Zu diesem Zeitpunkt hat das Hilfsmoment Atr einen positiven Wert und das Solllenkmoment Tr* hat einen negativen Wert. Somit hat der endgültige Momentensteuerbetrag Trc, der eine Summe des Hilfsmoments Atr und des Solllenkmoments Tr* ist, einen Wert nahe Null. Der Fahrer spürt, dass die eigene Betätigung am Lenkrad SW nicht ausreichend unterstützt wird, spürt jedoch keine große Reaktionskraft gegen das Einschlagen des Lenkrads SW.
Zu einem Zeitpunkt t2 wird der Abstand dx1 gleich lang wie oder kürzer als der zweite Abstandsschwellenwert Dth2. Somit bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, dass die dritte Bedingung erfüllt ist. In diesem Fall bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, ob eine vorab festgelegte vierte Bedingung erfüllt ist oder nicht. Die vierte Bedingung ist erfüllt, wenn das eigene Fahrzeug 100 so gelenkt wird, dass es einem sich bewegenden Objekt (einem anderen Fahrzeug 120) nahekommt.
Insbesondere nutzt die Fahrunterstützungs-ECU 10 das Kennfeld Map3(CL, SPD), um den Referenzlenkwinkel θre zu berechnen. Dann bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, ob der Lenkwinkel θ relativ zum Referenzlenkwinkel θre ein Winkel in einer Richtung zum Annähern an ein Objekt ist. In diesem Fall ist die Objektannäherungsrichtung eine Richtung hin zu einem sich bewegenden Objekt (einem anderen Fahrzeug 120), dem sich das eigene Fahrzeug derzeit nähert. Wenn die Fahrunterstützungs-ECU 10 bestimmt, dass der Lenkwinkel θ relativ zum Referenzlenkwinkel θre ein Winkel hin zur Richtung des Annäherns an das Objekt ist, bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU, 10, dass das eigene Fahrzeug 100 so gelenkt wird, dass es sich dem sich bewegenden Objekt (also dem anderen Fahrzeug 120) nähert (bestimmt also, dass die vierte Bedingung erfüllt ist).
In diesem Beispiel fährt das eigene Fahrzeug 100 auf der geradeaus führenden Fahrspur 610. Daher ist der Referenzlenkwinkel θre „0“. Außerdem befindet sich das andere Fahrzeug 120 links vom Fahrzeug 100. In diesem Fall bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, dass das eigene Fahrzeug 100 derart gelenkt wird, dass es sich dem sich bewegenden Objekt (dem anderen Fahrzeug 120) nähert (bestimmt also, dass die vierte Bedingung erfüllt ist).
Wenn sich das andere Fahrzeug 120 rechts vom eigenen Fahrzeug 100 befindet, und der Lenkwinkel θ ein Winkel hin zur Annäherung an das Objekt ist (also ein negativer Wert), bestimmt die Fahrunterstützungs-ECU 10, dass das eigene Fahrzeug 100 so gelenkt wird, dass es sich dem sich bewegenden Objekt (dem anderen Fahrzeug 120) nähert (bestimmt also, dass die vierte Bedingung erfüllt ist).
Die dritte Bedingung und die vierte Bedingung werden manchmal zusammen als „Bedingung des Annäherns an ein Objekt“ bezeichnet. Die Bedingung des Annäherns an ein Objekt muss nur eine Bedingung sein, die erfüllt ist, wenn abgeschätzt wird, dass das eigene Fahrzeug 100 sich aufgrund der Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer einem 3D-Objekt angenähert hat, und ist nicht auf das vorstehend erläuterte Beispiel beschränkt.
Die vierte Bedingung ist am Zeitpunkt t2 erfüllt. Somit legt die Fahrunterstützungs-ECU 10 den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „0“ fest. Das heißt, die Fahrunterstützungs-ECU 10 startet die erste Korrektursteuerung. Folglich wird das Hilfsmoment Atr (=Krc x Trb) Null. Im endgültigen Momentensteuerbetrag ist somit das Hilfsmoment Atr Null, und nur die Momentenkomponente (Solllenkmoment Tr*) in der Richtung gegen das wirkende Hilfsmoment verbleibt. Ein vergleichsweise großes Moment in der Richtung (zweiten Richtung) gegen die Betätigung durch den Fahrer wird auf das Lenkrad SW ausgeübt, und der Fahrer spürt daher eine starke Reaktionskraft. Die dritte Vorrichtung kann diese Reaktionskraft nutzen, um darüber zu informieren, dass sich das Fahrzeug dem 3D-Objekt (in diesem Beispiel, dem anderen Fahrzeug) nähert, das sich in der Nähe des eigenen Fahrzeugs befindet. Dadurch kann der Fahrer daran gehindert werden, das Lenkrad weiter in die erste Richtung zu drehen. Folglich kann verhindert werden, dass sich das eigene Fahrzeug 100 dem anderen Fahrzeug 120 zu stark nähert.
Der Fahrer fühlt zu einem Zeitpunkt t3 eine große Reaktionskraft, und beendet daher die Betätigung des Lenkrads SW in der ersten Richtung. Der Fahrer wird also dazu gebracht, keine Kraft auf das Lenkrad SW auszuüben. Daher wird das eigene Fahrzeug allmählich durch die Spurverfolgung basierend auf dem Solllenkmoment Tr* wieder auf die Sollfahrlinie Tr* zurückgebracht.
Im Ergebnis wird an einem Zeitpunkt t4 der Wert des Lenkwinkels θ von einem positiven Wert in einen negativen Wert geändert. An diesem Zeitpunkt wird der Lenkwinkel θ relativ zum Referenzlenkwinkel θre (=0) zu einem Winkel, um sich vom Objekt zu entfernen. Somit bestimmt die Fahrassistenz-ECU10, dass die vierte Bedingung nicht erfüllt ist (das eigene Fahrzeug 100 nicht so gelenkt wird, dass es sich dem anderen Fahrzeug 120 annähert). In diesem Fall beendet die Fahrassistenz-ECU 10 die erste Korrektursteuerung. Das bedeutet, die Fahrassistenz-ECU legt den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „1“ fest.
<Betrieb>
Die dritte Vorrichtung unterscheidet sich von der ersten Vorrichtung dadurch, dass die CPU der Fahrunterstützungs-ECU 10 der dritten Vorrichtung (die nachstehend einfach als „CPU“ bezeichnet wird) ein „in einem Ablaufplan der 15 veranschaulichtes Hilfsmomentenberechnungsprogramm“ anstelle des Programms der 10 ausführt.
Somit beginnt die CPU die Verarbeitung ab dem Schritt 1500 der 15 zu einem vorab festgelegten Zeitpunkt, und geht zum Schritt 1510 weiter, um das Lenkmoment Tra und die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD in das Kennfeld Map2(Tra, SPD) einzusetzen, um dadurch das Basishilfsmoment Trb zu berechnen.
Dann bestimmt die CPU im Schritt 1520, of der Wert des LTC-Ausführungsflags „1“ ist oder nicht.
Wenn der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 nicht „1“ ist, fällt die CPU in Schritt 1520 ein Urteil „Nein“ und geht zu Schritt 1570 weiter, um den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „1“ zu setzen. Dann geht die CPU zu Schritt 1580 weiter, um das Hilfsmoment Atr (=Krc x Trb) als die zweite Lenksteuergröße zu berechnen. Danach geht die CPU zu Schritt 1595 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wenn der Wert des LTC-Ausführungsflags dagegen „1“ beträgt, fällt die CPU in Schritt 1520 ein Urteil „Ja“ und geht zu Schritt 1530 weiter, um basierend auf der Fahrzeugumgebungsinformation zu bestimmen, ob eine vorab festgelegte Fahrzeugumgebungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Die Fahrzeugumgebungsbedingung ist erfüllt, wenn sich ein 3D-Objekt in der Umgebung des eigenen Fahrzeugs 100 (auf der rechten und/oder linken Seite des Fahrzeugs 100) befindet.
Wenn angenommen wird, dass die Fahrzeugumgebungsbedingung derzeit erfüllt ist, fällt die CPU in Schritt 1530 ein Urteil „Ja“, und geht zu Schritt 1540 weiter, um zu bestimmen, ob die vorab festgelegte dritte Bedingung erfüllt ist oder nicht. In diesem Beispiel ist die dritte Bedingung erfüllt, wenn eine oder beide der nachstehend erläuterten Bedingungen 7 und 8 erfüllt ist.
(Bedingung 7) Der Abstand dx1 in der Straßenbreitenrichtung zwischen dem eigenen Fahrzeug 100 und einem sich bewegenden Objekt ist gleich groß wie oder kürzer als der vorab festgelegte zweite Abstandsschwellenwert Dth2.
(Bedingung 8) Der Abstand dx2 in der Straßenbreitenrichtung zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem unbeweglichen Objekt ist gleich lang wie oder kürzer als ein „vorab festgelegter dritter Schwellenwert Dth3, der kürzer ist als der zweite Abstandsschwellenwert Dth2“.
Der zweite Abstandsschwellenwert Dth2 und der dritte Abstandsschwellenwert Dth3 können gleich groß sein.
Die dritte Bedingung kann eine Bedingung sein, die erfüllt ist, wenn eine Zeit bis zum Zusammenstoß zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem 3D-Objekt, die man erhält, indem „ein Abstand zwischen dem 3D-Objekt und dem eigenen Fahrzeug durch die Relativgeschwindigkeit des 3D-Objekts geteilt wird“, gleich oder kleiner als ein vorab festgelegter Zeitschwellenwert ist.
Wenn angenommen wird, dass die dritte Bedingung derzeit erfüllt ist, fällt die CPU in S1540 ein Urteil „Ja“ und geht zu Schritt 1550 weiter, um zu bestimmen, ob die vorab festgelegte vierte Bedingung erfüllt ist oder nicht. Genauer gesagt nutzt die CPU das Kennfeld Map3(CL, SPD), um den Referenzlenkwinkel θre zu berechnen. Dann bestimmt die CPU, ob der Lenkwinkel θ relativ zum Referenzlenkwinkel θre ein Winkel hin zur Richtung der Annäherung an das Objekt ist. Wenn die CPU bestimmt, dass der Lenkwinkel θ relativ zum Referenzlenkwinkel θre ein Winkel hin zur Richtung der Annäherung an das Objekt ist, bestimmt die CPU, dass das eigene Fahrzeug 100 so gelenkt wird, dass sich das eigene Fahrzeug 100 dem 3D-Objekt nähert (bestimmt also, dass die vierte Bedingung erfüllt ist).
Es wird angenommen, dass die vierte Bedingung derzeit erfüllt ist. In diesem Fall fällt die CPU in Schritt 1550 ein Urteil „Ja“, und geht zu Schritt 1560 weiter, um den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „0“ einzustellen. Dann geht die CPU zu Schritt 1580 weiter, um das Hilfsmoment Atr (= Krc x Trb) als die zweite Lenksteuergröße zu berechnen. In diesem Fall wird das Hilfsmoment Atr Null. Danach geht die CPU zu Schritt 1595 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Währenddessen fällt die CPU im Schritt 1530 ein Urteil „Nein“ und geht zu Schritt 1570 weiter, wenn die Fahrzeugumgebungsbedingung zu einem Zeitpunkt nicht erfüllt ist, an dem die CPU zu einem Schritt 1530 weitergeht. Zudem fällt die CPU ein Urteil „Nein in Schritt 1540 und geht zu Schritt 1570 weiter, wenn die dritte Bedingung an einem Zeitpunkt nicht erfüllt ist, an dem die CPU zu einem Schritt 1540 weitergeht. Zudem fällt die CPU ein Urteil „Nein“ in Schritt 1550 und geht zu Schritt 1570 weiter, wenn die vierte Bedingung an einem Zeitpunkt nicht erfüllt ist, an dem die CPU zu einem Schritt 1550 weitergeht. Wenn die CPU zu Schritt 1570 weitergeht, legt die CPU den Wert der Steuerverstärkung Krc auf „1“ fest. Dann geht die CPU zu Schritt 1580 weiter, um das Hilfsmoment Atr (=Krc x Trb) als die zweite Lenksteuergröße zu berechnen. Danach geht die CPU zu Schritt 1595 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wenn die dritte Vorrichtung bestimmt, dass die Bedingung für die Annäherung an das Objekt während der Durchführung der Spurverfolgungssteuerung erfüllt ist (das heißt, dass sowohl die dritte Bedingung als auch die vierte Bedingung erfüllt sind) führt die dritte Vorrichtung wie vorstehend beschrieben die erste Korrektursteuerung zum Verringern des Hilfsmoments Atr auf Null durch. Somit ist der Momentensteuerbetrag Trc unmittelbar nach dem Zeitpunkt (Zeitpunkt t2), an dem die Objektannäherungsbedingung erfüllt ist, ein Wert, der durch Abziehen des Hilfsmoments Atr vom Momentensteuerbetrag Trc unmittelbar vor dem Zeitpunkt (Zeitpunkt t2) erhalten wird, an dem die Bedingung für die Annäherung an das Objekt erfüllt ist. Das heißt, nur die Momentenkomponente (Solllenkmoment Tr*) in der Richtung, die der Wirkrichtung des Unterstützungsmoments entgegengesetzt ist, verbleibt im Momentensteuerbetrag Trc. Somit wird ein relativ großes Drehmoment in der Richtung (zweite Richtung) gegen die Betätigung durch den Fahrer am Lenkrad SW erzeugt, und der Fahrer spürt daher eine große Reaktionskraft. Die dritte Vorrichtung kann den Fahrer durch diese Reaktionskraft über einen Zustand informieren, in dem sich das eigene Fahrzeug 100 dem 3D-Objekt genähert hat.
Wenn die dritte Vorrichtung nach dem Start der ersten Korrektursteuerung bestimmt, dass das eigene Fahrzeug 100 nicht so gelenkt ist, dass es sich dem 3D-Objekt nähert (die vierte Bedingung also nicht erfüllt ist), stoppt die dritte Vorrichtung zudem die erste Korrektursteuerung. Wenn die erste Korrektursteuerung gestoppt wird, wird das Hilfsmoment Atr zum Momentensteuerbetrag Trc addiert, und somit wird die Betätigung des Lenkrads SW durch den Fahrer unterstützt. Infolgedessen kann der Fahrer das eigene Fahrzeug 100 einfach vom 3D-Objekt wegführen.
Die dritte Vorrichtung kann auch für einen Fall eingesetzt werden, in dem die Spurverfolgungssteuerung im Zustand (b) oder dem Zustand (c) ausgeführt wird.
<Vierte Ausführungsform>
Nun wird eine Fahrunterstützungsvorrichtung (nachfolgend manchmal als „vierte Vorrichtung“ bezeichnet) gemäß einer vierten Ausführungsform beschrieben. Die vierte Vorrichtung unterscheidet sich von der ersten Vorrichtung darin, dass das Solllenkmoment Tr* korrigiert wird, wenn sich das eigene Fahrzeug 100 der weißen Linie genähert hat. Im Folgenden wird hauptsächlich dieser Unterschied beschrieben.
Wie in 16 veranschaulicht umfasst die Fahrunterstützungs-ECU 10 der vierten Vorrichtung vom funktionalen Standpunkt aus ein LTC-Steuermodul 510, ein Hilfsmomentsteuermodul 520 und einen Addierer 530. In 16 erhalten die gleichen Komponenten wie die in 5 dargestellten Komponenten die gleichen Bezugszeichen, die in 5 diese Komponenten bezeichnen. Daher wird auf eine detaillierte Beschreibung der Komponenten verzichtet, die die gleichen Bezugszeichen wie in 5 aufweisen.
Das LTC-Steuermodul 510 umfasst ein Solllenkmomentberechnungsmodul 511, ein Verstärkungsberechnungsmodul 512 und einen Multiplizierer 513. Das Verstärkungsberechnungsmodul 512 berechnet eine Steuerverstärkung Krd basierend auf der Fahrzeugumgebungsinformation, dem Lenkwinkel θ und dergleichen. Der Multiplizierer 513 erhält einen Wert (= Krd × Tr*), der durch Multiplizieren des vom Solllenkmomentberechnungsmodul 511 ausgegebenen Solllenkmoments Tr* mit der von dem Verstärkungsberechnungsmodul 512 ausgegebenen Steuerverstärkung Krd berechnet wird, und gibt diesen Wert als endgültiges Solllenkmoment Ftr an den Addierer 530 aus. Das Solllenkmoment Ftr entspricht einem Beispiel des „ersten Lenksteuerbetrags“.
Das Basishilfsmomentberechnungsmodul 521 berechnet das Basishilfsmoment Trb und gibt das Basishilfsmoment Trb an den Addierer 530 aus.
Der Addierer 530 erhält den Momentensteuerungsbetrag Trc (= Ftr + Trb), der ein Wert ist, der durch Zusammenzählen des vom LTC-Steuermodul 510 ausgegebenen Solllenkmoments Ftr und des vom Hilfsmomentsteuermodul 520 ausgegebenen Basishilfsmoments Trb berechnet wird, und gibt diesen Momentensteuerbetrag Trc an die Lenk-ECU 40 als endgültigen Momentensteuerbetrag aus.
<Betrieb>
Die vierte Vorrichtung unterscheidet sich von der ersten Vorrichtung darin, dass die (einfach als „CPU“ bezeichnete) CPU der Fahrunterstützungs-ECU 10 der vierten Vorrichtung ein „als Ablaufplan in 17 veranschaulichtes LTC-Ausführungsprogramm“ anstelle des Programms aus 9 ausführt.
Das in 17 dargestellte Programm ist ein Programm, das man durch Hinzufügen von Schritt 1710 bis Schritt 1760 zum in 16 dargestellten Programm erhält. In 17 werden Schritte, in denen die gleiche Verarbeitung wie in den in 9 veranschaulichten Schritten ausgeführt wird, mit den gleichen Bezugszeichen wie die entsprechenden Schritte in 9 bezeichnet. Daher wird eine detaillierte Beschreibung der Schritte weggelassen, die die gleichen Bezugszeichen wie in 9 haben.
Somit startet die CPU die Verarbeitung ab Schritt 1700 der 17 an einem vorab festgelegten Zeitpunkt. Wenn die CPU über die Schritte 910 bis 940 zu Schritt 1710 weitergeht, bestimmt die CPU, ob die vorab festgelegte erste Bedingung erfüllt ist oder nicht. Die CPU bestimmt, ob die erste Bedingung erfüllt ist oder nicht, indem sie eine Verarbeitung ausführt, die der Verarbeitung in Schritt 1030 des Programms von 10 ähnlich ist.
Wenn angenommen wird, dass die erste Bedingung derzeit erfüllt ist, fällt die CPU in Schritt 1710 ein Urteil „Ja“ und fährt mit Schritt 1720 fort, um zu bestimmen, ob die vorab festgelegte zweite Bedingung erfüllt ist oder nicht. Die CPU bestimmt, ob die zweite Bedingung erfüllt ist oder nicht, indem sie eine Verarbeitung ausführt, die der Verarbeitung in Schritt 1040 des Programms der 10 ähnlich ist.
Wenn angenommen wird, dass die zweite Bedingung derzeit erfüllt ist, fällt die CPU in Schritt 1720 ein Urteil „Ja“ und geht zu Schritt 1730 weiter, um zu bestimmen, ob die Absichtsbestimmungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Die CPU bestimmt, ob die Absichtsbestimmungsbedingung erfüllt ist oder nicht, indem sie eine Verarbeitung ähnlich der Verarbeitung in Schritt 1050 des Programms nach 10 ausführt.
Wenn angenommen wird, dass die Absichtsbestimmungsbedingung derzeit nicht erfüllt ist, fällt die CPU in Schritt 1730 ein Urteil „Nein“ und geht zu Schritt 1740 weiter, um den Wert der Steuerverstärkung Krd auf einen „Wert größer als 1 (zum Beispiel 1.1)“ einzustellen. Dann fährt die CPU mit Schritt 1760 fort, um das endgültige Solllenkmoment Ftr (= Krd x Tr*) als den ersten Lenksteuerbetrag zu berechnen. Danach geht die CPU zu Schritt 1795 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wenn währenddessen die erste Bedingung an einem Zeitpunkt nicht erfüllt ist, an dem die CPU zu Schritt 1710 weitergeht, fällt die CPU in Schritt 1710 das Urteil „Nein“ und geht zu Schritt 1750 weiter. Wenn die zweite Bedingung an einem Zeitpunkt, an dem die CPU zu Schritt 1720 weitergeht, nicht erfüllt ist, fällt die CPU außerdem in Schritt 1720 ein Urteil „Nein“ und geht zu Schritt 1750 weiter. Wenn ferner die Absichtsbestimmungsbedingung an einem Zeitpunkt erfüllt ist, an dem die CPU zu Schritt 1730 weitergeht, fällt die CPU in Schritt 1730 ein Urteil „Ja“ und geht zu Schritt 1750 weiter. Wenn die CPU zu Schritt 1750 weitergeht, legt die CPU den Wert der Steuerverstärkung Krd auf „1“ fest. Dann geht die CPU zu Schritt 1760 weiter, um das endgültige Solllenkmoment Ftr (= Krd x Tr*) als den ersten Lenksteuerbetrag zu berechnen. Danach geht die CPU zu Schritt 1795 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Ferner unterscheidet sich die CPU von der ersten Vorrichtung darin, dass im Programm der 10 nur der Schritt 1010 ausgeführt wird.
Außerdem unterscheidet sich die CPU von der ersten Vorrichtung darin, dass die CPU ein „in 18 als Ablaufplan dargestelltes Motorsteuerprogramm“ anstelle des Programms der 11 ausführt. Somit beginnt die CPU die Verarbeitung ab Schritt 1800 der 18 zu einem vorab festgelegten Zeitpunkt und fährt mit Schritt 1810 fort, um zu bestimmen, ob der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 „1“ ist oder nicht.
Wenn der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 „1“ ist, fällt die CPU in Schritt 1810 ein Urteil „Ja“ und geht zu Schritt 1820 weiter, um einen Wert (= Ftr + Trb) durch Addieren des Solllenkmoments Ftr und des Basishilfsmoments Trb miteinander zu erhalten, und legt diesen Wert als den endgültigen Momentensteuerbetrag Trc fest. Dann steuert die CPU in Schritt 1840 den Motor 61 basierend auf dem Momentensteuerbetrag Trc. Danach geht die CPU zu Schritt 1895 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wenn im Gegensatz dazu der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 nicht „1“ ist, fällt die CPU in Schritt 1810 ein Urteil „Nein“ und geht zu Schritt 1830 weiter, um das Basishilfsmoment Trb als den endgültigen Momentensteuerbetrag Trc einzustellen. Dann steuert die CPU in Schritt 1840 den Motor 61 basierend auf dem Momentensteuerbetrag Trc. Danach geht die CPU zu Schritt 1895 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wenn die vierte Vorrichtung während der Spurverfolgungssteuerung wie vorstehend beschrieben bestimmt, dass die Bedingung für das Annähern an die weiße Linie erfüllt ist (also sowohl die erste als auch die zweite Bedingung erfüllt ist), führt die vierte Vorrichtung die Steuerung zum Erhöhen des Betrags des Solllenkmoments Ftr unmittelbar nach dem bestimmten Zeitpunkt durch, an dem die Bedingung für das Annähern an die weiße Linie erfüllt ist, damit er größer als der Betrag des Solllenkmoments Ftr unmittelbar vor diesem Zeitpunkt ist. Diese Steuerung kann so verstanden werden, dass „die Momentenkomponente hin zur Annäherung an die Sollfahrlinie TL zum Momentensteuerbetrag Trc unmittelbar vor dem bestimmten Zeitpunkt addiert, an dem die Bedingung für das Annähern an die weiße Linie erfüllt ist“. Somit entspricht diese Steuerung einem Beispiel der „ersten Korrektursteuerung“.
Somit wird unmittelbar nach dem bestimmten Zeitpunkt ein relativ großes Drehmoment in der Richtung (zweiten Richtung) entgegengesetzt zur Betätigung durch den Fahrer am Lenkrad SW erzeugt. Folglich spürt der Fahrer eine Reaktionskraft gegen die Betätigung des Lenkrads SW. Die vierte Vorrichtung kann den Fahrer durch die Reaktionskraft darüber informieren, dass sich das eigene Fahrzeug 100 der weißen Linie nähert.
Wenn die vierte Vorrichtung nach dem Start der ersten Korrektursteuerung bestimmt, dass das eigene Fahrzeug 100 nicht so gelenkt wird, dass es sich der weißen Linie nähert (die zweite Bedingung also nicht erfüllt ist), stoppt die vierte Vorrichtung die erste Korrektursteuerung. Wenn beispielsweise die erste Korrektursteuerung in dem Zustand fortgesetzt wird, in dem der Fahrer das Lenkrad SW betätigt, um das eigene Fahrzeug 100 zur Sollfahrlinie TL zurückzubringen, wird das eigene Fahrzeug 100 schnell auf die Sollfahrlinie TL zurückgebracht, und das eigene Fahrzeug 100 kann anschließend über die Sollfahrlinie TL hinausfahren (über die Sollfahrlinie TL hinausschießen). Wenn im Gegensatz dazu die vierte Vorrichtung bestimmt, dass das eigene Fahrzeug 100 nicht so gelenkt ist, dass es sich der weißen Linie nähert, stoppt die vierte Vorrichtung die erste Korrektursteuerung. Somit wird das eigene Fahrzeug 100 allmählich zur Sollfahrlinie TL zurückgebracht. Somit kann eine Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass das eigene Fahrzeug 100 über die Sollfahrlinie TL hinausfährt.
<Fünfte Ausführungsform>
Nachstehend wird eine Fahrunterstützungsvorrichtung (hier auch als „fünfte Vorrichtung bezeichnet“) nach einer fünften Ausführungsform beschrieben. Die fünfte Vorrichtung unterscheidet sich von der ersten Vorrichtung darin, dass die fünfte Vorrichtung eine Momentenkomponente (ein nachstehend beschriebenes Korrekturmoment Mtr) in einer solchen Richtung berechnet, dass sich das eigene Fahrzeug 100 der Sollfahrlinie TL unabhängig vom Solllenkmoment Tr* und dem Hilfsmoment Atr nähert, und dieses Korrekturmoment zum Momentensteuerbetrag Trc addiert. Nachstehend wird hauptsächlich dieser Unterschied beschrieben.
Wie in 19 gezeigt umfasst die Fahrunterstützungs-ECU 10 der fünften Vorrichtung funktional betrachtet das LTC-Steuermodul 510, das Hilfsmomentensteuermodul 520, den Addierer 530 und ein Korrekturmomentberechnungsmodul 1910. In 19 weisen die gleichen Komponenten dieselben Bezugszeichen auf wie die in 5 gezeigten Komponenten. Daher wird eine genaue Beschreibung der Komponenten weggelassen, die die gleichen Bezugszeichen wie in 5 aufweisen.
Wenn ein Unterschied (dw1-dw2) des ersten Abstands dw1 vom zweiten Abstand dw2 kleiner als Null ist (dw1 <dw2), setzt das Korrekturmomentberechnungsmodul 1910 den ersten Abstand dw1 in ein Kennfeld Map4(dw1) in 20A ein, um dadurch ein Korrekturmoment Mtr zu berechnen. Im Kennfeld Map4 nimmt eine Größe des Korrekturmoments Mtr mit einem negativen Wert zu, wenn der erste Abstand dw1 abnimmt. Wenn der erste Abstand dw1 einen vorab festgelegten Wert (also den ersten Abstandsschwellenwert Dth1) überschreitet, wird das Korrekturmoment Mtr Null. Das Kennfeld Map4 ist im ROM 10c gespeichert.
Wenn der Unterschied (dw1-dw2) zwischen dem ersten Abstand dw1 und dem zweiten Abstand dw2 gleich groß wie oder größer als Null ist (dw1≥dw2), schlägt das Korrekturmomentberechnungsmodul 1910 den zweiten Abstand dw2 in einem in 20B gezeigten Kennfeld Map5(dw2) nach, um dadurch das Korrekturmoment Mtr zu berechnen. Im Kennfeld Map5 nimmt ein Betrag des positiven Korrekturmoments Mtr zu, wenn der zweite Abstand dw2 abnimmt. Wenn der zweite Abstand dw2 einen vorab festgelegten Wert (also den ersten Abstandsschwellenwert Dth1) überschreitet, wird das Korrekturmoment Mtr Null. Das Kennfeld Map5 ist im ROM 10c gespeichert. Das Korrekturmomentberechnungsmodul 1910 gibt das Korrekturmoment Mtr an den Addierer 530 aus.
Der Addierer 530 berechnet einen Wert (= Tr* + Trb + Mtr), der durch Zusammenzählen des vom LTC-Steuermodul 510 ausgegebenen Soll-Lenkmoments Tr*, des vom Hilfsmomentsteuermodul 520 ausgegebenen Basishilfsmoments Trb und des vom Korrekturmomentberechnungsmodul 1910 ausgegebenen Korrekturmoments Mtr erhalten wird. Der Addierer 530 gibt den Wert als den endgültigen Steuerbetrag Trc an die Lenk-ECU 40 aus. Die Lenk-ECU 40 steuert den Strom, der durch den Motor 61 fließt, passend zum Momentensteuerbetrag Trc.
<Betrieb>
Die fünfte Vorrichtung unterscheidet sich von der ersten Vorrichtung darin, dass die CPU der Fahrunterstützungs-ECU 10 der fünften Vorrichtung (einfach als „CPU“ bezeichnet) ein „als ein Ablaufplan in 21 dargestelltes Hilfsmomenten-/Korrekturmomentenberechnungsprogramm“ anstelle des Programms aus 10 ausführt.
Somit beginnt die CPU die Verarbeitung ab Schritt 2100 der 21 zu einem vorab festgelegten Zeitpunkt und fährt mit Schritt 2110 fort, um das Lenkmoment Tra und die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD im Kennfeld Map2(Tra, SPD) nachzuschlagen, um dadurch das Basishilfsmoment Trb zu berechnen.
Dann bestimmt die CPU in Schritt 2120, ob der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 „1“ ist oder nicht.
Wenn der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 nicht „1“ ist, fällt die CPU in Schritt 2120 ein Urteil „Nein“ und geht zu Schritt 2160 weiter, um den Wert des Korrekturmoments Mtr auf „0“ zu setzen. Danach fährt die CPU mit Schritt 2195 fort, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wenn im Gegensatz dazu der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 „1“ ist, fällt die CPU in Schritt 2120 ein Urteil „Ja“ und geht zu Schritt 2130 weiter, um zu bestimmen, ob die zweite Bedingung erfüllt ist oder nicht. Die CPU bestimmt, ob die zweite Bedingung erfüllt ist oder nicht, indem sie eine Verarbeitung ähnlich der Verarbeitung in Schritt 1040 des Programms aus 10 ausführt.
Wenn angenommen wird, dass derzeit die zweite Bedingung erfüllt ist, fällt die CPU in Schritt 2130 ein Urteil „Ja“ und geht zu Schritt 2140 weiter, um zu bestimmen, ob die Absichtsbestimmungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Die CPU bestimmt, ob die Absichtsbestimmungsbedingung erfüllt ist oder nicht, indem sie eine Verarbeitung ähnlich der Verarbeitung in Schritt 1050 des Programms gemäß 10 ausführt.
Wenn angenommen wird, dass die Absichtsbestimmungsbedingung derzeit nicht erfüllt ist, fällt die CPU in Schritt 2140 ein Urteil „Nein“ und geht zu Schritt 2150 weiter, um das Korrekturmoment Mtr zu berechnen. Insbesondere wenn die Differenz (dw1-dw2) zwischen erstem Abstand dw1 und zweitem Abstand dw2 kleiner als Null ist, schlägt die CPU den ersten Abstand dw1 im Kennfeld Map4(dw1) nach, um dadurch das Korrekturmoment Mtr zu berechnen. Wenn die Differenz (dw1-dw2) zwischen erstem Abstand dw1 und zweitem Abstand dw2 dagegen gleich oder größer als Null ist, schlägt die CPU den zweiten Abstand dw2 im Kennfeld Map5 (dw2) nach, um dadurch das Korrekturmoment Mtr zu berechnen. Danach geht die CPU zu Schritt 2195 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wenn dagegen die zweite Bedingung zu einem Zeitpunkt, zu dem die CPU zu Schritt 2130 weitergeht, nicht erfüllt ist, fällt die CPU in Schritt 2130 ein Urteil „Nein“ und geht zu Schritt 2160 weiter. Wenn die Absichtsbestimmungsbedingung an einem Zeitpunkt erfüllt ist, zu dem die CPU zu Schritt 2140 weitergeht, fällt die CPU in Schritt 2140 ein Urteil „Ja“ und geht zu Schritt 2160 weiter. Wenn die CPU zu Schritt 2160 weitergeht, legt die CPU den Wert des Korrekturmoments Mtr auf „0“ fest. Danach geht die CPU zu Schritt 2195 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Zudem unterscheidet sich die CPU von der ersten Vorrichtung darin, dass die CPU ein „Motorsteuerprogramm, das in 22 als Ablaufplan dargestellt ist“, anstelle des Programms aus 11 ausführt. Somit startet die CPU die Verarbeitung ab Schritt 2200 der 22 zu einem vorab festgelegten Zeitpunkt und fährt mit Schritt 2210 fort, um zu bestimmen, ob der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 „1“ ist oder nicht.
Wenn der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 „1“ ist, fällt die CPU in Schritt 2210 ein Urteil „Ja“ und geht zu Schritt 2220 weiter, um einen Wert durch Addieren des Solllenkmoments Tr*, des Basishilfsmoments Trb und des Korrekturmoments Mtr zu erhalten, und diesen Wert als den endgültigen Momentensteuerbetrag Trc festzulegen. Dann steuert die CPU in Schritt 2240 den Motor 61 basierend auf dem Momentensteuerbetrag Trc. Danach geht die CPU zu Schritt 2295 weiter, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wenn dagegen der Wert des LTC-Ausführungsflags F1 nicht „1“ ist, fällt die CPU in Schritt 2210 das Urteil „Nein“ und geht zu Schritt 2230 weiter, um das Basishilfsmoment Trb als den endgültigen Momentensteuerbetrag Trc einzustellen. Dann steuert die CPU in Schritt 2240 den Motor 61 basierend auf dem Momentensteuerbetrag Trc. Danach fährt die CPU mit Schritt 2295 fort, um dieses Programm vorläufig zu beenden.
Wie vorstehend beschrieben berechnet die fünfte Vorrichtung das Korrekturmoment Mtr (die Momentenkomponente in einer solchen Richtung, dass sich das eigene Fahrzeug 100 der Sollfahrlinie TL nähert) passend zum Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug 100 und der weißen Linie, und addiert das Korrekturmoment Mtr zum Momentensteuerbetrag Trc, wenn das eigene Fahrzeug 100 während der Ausführung der Spurverfolgungssteuerung so gelenkt wird, dass es sich einer der linken und rechten weißen Linien annähert. Somit ist der „Momentensteuerbetrag Trc unmittelbar nach einem bestimmten Zeitpunkt, an dem sich das eigene Fahrzeug 100 der weißen Linie nähert (der Zeitpunkt, an dem der kürzere aus dem ersten Abstand dw1 und dem zweiten Abstand dw2 gleich lang wie oder kürzer wird als der erste Abstandsschwellenwert Dth1)“ der Wert, den man durch Addieren der Momentenkomponente (des Korrekturmoments Mtr) in einer solchen Richtung, dass sich das eigene Fahrzeug 100 der Sollfahrlinie TL nähert, zum Momentensteuerbetrag Trc unmittelbar vor dem bestimmten Zeitpunkt erhält. Somit entspricht diese Steuerung einem Beispiel der „ersten Korrektursteuerung“. Folglich wird unmittelbar nach dem bestimmten Zeitpunkt ein relativ großes Drehmoment in der Richtung (zweiten Richtung) am Lenkrad SW erzeugt, die der Betätigung des Fahrers entgegengesetzt ist. Daher spürt der Fahrer eine Reaktionskraft gegen die Betätigung des Lenkrads SW. Die fünfte Vorrichtung kann den Fahrer durch die Reaktionskraft darüber informieren, dass sich das eigene Fahrzeug 100 der weißen Linie nähert.
Außerdem erhöht die fünfte Vorrichtung die Größe des Korrekturmoments Mtr, wenn der Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug 100 und der weißen Linie abnimmt. Wenn der Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug 100 und der weißen Linie abnimmt, wird auf das Lenkrad SW ein relativ großes Drehmoment in der Richtung (zweiten Richtung) entgegen der Betätigung durch den Fahrer erzeugt, und der Fahrer spürt somit eine große Reaktionskraft. Die fünfte Vorrichtung kann den Fahrer über den Grad der Annäherung des eigenen Fahrzeugs 100 an die weiße Linie anhand dieser Änderung der Größe der Reaktionskraft informieren.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Modifizierungsbeispiele können im Rahmen der vorliegenden Offenbarung eingesetzt werden.
(Modifizierungsbeispiel 1)
Die Bedingung des Annäherns an eine weiße Linie kann eine Bedingung sein, die erfüllt ist, wenn eine der folgenden Bedingungen 9 und 10 erfüllt ist.

(Bedingung 9): Das eigene Fahrzeug 100 befindet sich links von der Sollfahrlinie TL, und eine Geschwindigkeit (eine Relativgeschwindigkeit in Straßenbreitenrichtung) Va1, mit der sich das eigene Fahrzeug 100 der linken weißen Linie LL nähert, ist gleich einem oder höher als ein vorab festgelegter Relativgeschwindigkeitsschwellenwert Vth.
(Bedingung 10): Das eigene Fahrzeug 100 befindet sich rechts von der Sollfahrlinie TL, und eine Geschwindigkeit (eine Relativgeschwindigkeit in Straßenbreitenrichtung) Va2, mit der sich das eigene Fahrzeug 100 der rechten weißen Linie RL nähert, ist gleich dem oder höher als der vorab festgelegte Relativgeschwindigkeitsschwellenwert Vth.

(Modifizierungsbeispiel 2)
Die Bedingung des Annäherns an ein Objekt kann eine Bedingung sein, die erfüllt ist, wenn eine oder mehrere der folgenden Bedingungen 11 bis 14 erfüllt sind.
(Bedingung 11) Eine Geschwindigkeit (eine Relativgeschwindigkeit in Straßenbreitenrichtung) Vb1, mit der sich das eigene Fahrzeug 100 einem sich bewegenden Objekt nähert, ist gleich einem oder höher als ein vorab festgelegter erster Relativgeschwindigkeitsschwellenwert Vrh1 in einem Zustand, in dem sich das sich bewegende Objekt links vom eigenen Fahrzeug 100 befindet, und das eigene Fahrzeug 100 sich links von der Sollfahrlinie TL befindet.
(Bedingung 12) Die Geschwindigkeit (Relativgeschwindigkeit in Straßenbreitenrichtung) Vb1, mit der sich das eigene Fahrzeug 100 einem sich bewegenden Objekt nähert, ist in einem Zustand, in dem sich das sich bewegende Objekt rechts vom Fahrzeug 100 befindet und das eigene Fahrzeug 100 sich rechts von der Sollfahrlinie TL befindet, gleich dem oder höher als der vorab festgelegte erste Relativgeschwindigkeitsschwellenwert Vrh1.
(Bedingung 13) Eine Geschwindigkeit (Relativgeschwindigkeit in Straßenbreitenrichtung) Vb2, mit der sich das eigene Fahrzeug 100 einem festen Objekt nähert, ist gleich einem oder höher als ein vorab festgelegter zweiter Relativgeschwindigkeitsschwellenwert Vrh2 in einem Zustand, in dem sich das feste Objekt links vom eigenen Fahrzeug 100 befindet, und das eigene Fahrzeug 100 sich links von der Sollfahrlinie TL befindet.
(Bedingung 14) Die Geschwindigkeit (Relativgeschwindigkeit in Straßenbreitenrichtung) Vb2, mit der sich das eigene Fahrzeug 100 einem festen Objekt nähert, ist gleich dem oder höher als der vorab festgelegte zweite Relativgeschwindigkeitsschwellenwert Vrh2 in einem Zustand, in dem das feste Objekt rechts des eigenen Fahrzeugs 100 ist und sich das eigene Fahrzeug 100 rechts der Sollfahrlinie TL befindet.
Der erste Relativgeschwindigkeitsschwellenwert Vrh1 und der zweite Relativgeschwindigkeitsschwellenwert Vrh2 können gleich oder voneinander verschieden sein.
(Modifizierungsbeispiel 3)
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 kann den Wert der Steuerverstärkung Krc passend zur Größe des ersten Abstands dw1 oder des zweiten Abstands dw2 ändern. Wenn zum Beispiel die Differenz (dw1-dw2) zwischen dem ersten Abstand dw1 und dem zweiten Abstand dw2 kleiner als Null ist (dw1 <dw2), kann die CPU den ersten Abstand dw1 in ein Kennfeld Map6 einsetzen, das in 23A gezeigt ist., um dadurch die Steuerverstärkung Krc zu berechnen. Wenn die Differenz (dw1-dw2) zwischen dem ersten Abstand dw1 und dem zweiten Abstand dw2 gleich oder größer als Null ist (dw1 ≥ dw2), kann die CPU die zweite Distanz dw2 in das Kennfeld Map6 einsetzen, um dadurch die Regelverstärkung Krc zu berechnen. Wenn im Kennfeld Map6 der erste Abstand dw1 oder der zweite Abstand dw2 kürzer als ein Schwellenwert Dwth (beispielsweise der erste Abstandsschwellenwert Dth1) wird (also eine vorab festgelegte Annäherungsbedingung erfüllt ist), wird der Wert der Steuerverstärkung Krc zu einem „Wert kleiner als 1“. Wenn der erste Abstand dw1 oder der zweite Abstand dw2 abnimmt, nimmt zudem der Wert der Steuerverstärkung Krc ab.
Außerdem kann die Fahrunterstützungs-ECU 10 das in 23A gezeigte Kennfeld Map6 verwenden, um die Steuerverstärkung Krc zu berechnen, wenn die Annäherungsgeschwindigkeit (Relativgeschwindigkeit (Va1, Va2)) des eigenen Fahrzeugs 100 in Straßenbreitenrichtung gleich einer oder niedriger als eine vorab festgelegte erste Annäherungsgeschwindigkeit ist. Wenn die Annäherungsgeschwindigkeit (Relativgeschwindigkeit (Va1, Va2)) höher als die vorab festgelegte erste Annäherungsgeschwindigkeit ist, kann die Fahrunterstützungs-ECU 10 ein Kennfeld Map7 einsetzen, das in 23B gezeigt ist, um die Steuerverstärkung Krc zu berechnen. Das Kennfeld Map7 ist ein Kennfeld, das man durch Verschieben des Kennfelds Map6 parallel zur x-Achse in die positive Richtung erhält. Das Kennfeld Map7 ist im ROM 10c gespeichert. Mit diesem Aufbau ist es möglich, die Reaktionskraft zu einem früheren Zeitpunkt auf den Fahrer auszuüben, wenn die Relativgeschwindigkeit (Va1, Va2) einen großen Wert hat und das eigene Fahrzeug 100 sich somit der weißen Linie wahrscheinlich früher nähert.
Ferner kann die Fahrunterstützungs-ECU 10 das in 23A gezeigte Kennfeld Map6 verwenden, um die Steuerverstärkung Krc zu berechnen, wenn die Annäherungsgeschwindigkeit (Relativgeschwindigkeit (Va1, Va2)) des eigenen Fahrzeugs 100 in der Straßenbreitenrichtung gleich hoch wie oder höher als eine vorab festgelegte zweite Annäherungsgeschwindigkeit ist. Wenn die Annäherungsgeschwindigkeit (Relativgeschwindigkeit (Va1, Va2)) niedriger als die vorab festgelegte zweite Annäherungsgeschwindigkeit ist, kann die Fahrunterstützungs-ECU 10 ein in 23C gezeigtes Kennfeld Map8 verwenden, um die Steuerverstärkung Krc zu berechnen. Die zweite Annäherungsgeschwindigkeit ist eine Geschwindigkeit, die niedriger als die erste Annäherungsgeschwindigkeit ist. Das Kennfeld Map8 ist ein Kennfeld, das man durch Versetzen des Kennfeld Map6 parallel zur x-Achse in die negative Richtung erhält. Das Kennfeld Map8 ist im ROM 10c gespeichert. Mit diesem Aufbau ist es möglich, den Zeitpunkt zu verzögern, an dem die Reaktionskraft auf den Fahrer wirkt, wenn die Relativgeschwindigkeit (Va1, Va2) einen vergleichsweise kleinen Wert hat und das eigene Fahrzeug 100 sich somit der weißen Linie weniger wahrscheinlich nähert.
Das vorstehend erwähnte Kennfeld (Map6, Map7 oder Map8) kann für die dritte Vorrichtung eingesetzt werden. Die Fahrunterstützungs-ECU 10 der dritten Vorrichtung kann den Abstand dx1 zwischen dem eigenen Fahrzeug 100 und einem sich bewegenden Objekt in der Straßenbreitenrichtung oder den Abstand dx2 zwischen dem eigenen Fahrzeug 100 und einem festen Objekt in der Straßenbreitenrichtung in das Kennfeld einsetzen (Map6, Map7 oder Map8), um dadurch die Steuerverstärkung Krc zu berechnen.
(Modifizierungsbeispiel 4)
Wenn die Bedingung 9 oder die Bedingung 10 erfüllt ist, kann die Fahrunterstützungs-ECU 10 eine Geschwindigkeit (also die Relativgeschwindigkeit (Va1, Va2)), mit der sich das eigene Fahrzeug 100 der weißen Linie in der Straßenbreitenrichtung nähert, in ein in 24 gezeigtes Kennfeld Map9 einsetzen, um dadurch die Steuerverstärkung Krc zu berechnen.
In ähnlicher Weise kann, wenn eine oder mehrere der Bedingungen 11 bis 14 erfüllt sind, die Fahrunterstützungs-ECU 10 eine Geschwindigkeit (also die Relativgeschwindigkeit (Vb1, Vb2)), mit der sich das eigene Fahrzeug 100 dem 3D-Objekt in Straßenbreitenrichtung nähert, in ein in 24 gezeigte Kennfeld Map9 einsetzen, um dadurch die Steuerverstärkung Krc zu berechnen.
Der Schwellenwert Vsth im Kennfeld Map9 kann auf einen Wert gesetzt werden, der gleich einem aus dem Relativgeschwindigkeitsschwellenwert Vth, dem ersten Relativgeschwindigkeitsschwellenwert Vrh1 und dem zweiten Relativgeschwindigkeitsschwellenwert Vrh2 ist.
Im Kennfeld Map9 wird der Wert der Steuerverstärkung Krc ein „Wert kleiner als 1“, wenn die Relativgeschwindigkeit (Va1, Va2, Vb1 oder Vb2) den vorab festgelegten Schwellenwert Vsth überschreitet (das heißt, wenn die vorab festgelegte Annäherungsbedingung erfüllt ist). Wenn die Relativgeschwindigkeit zunimmt, sinkt zudem der Wert der Steuerverstärkung Krc. Wenn die Relativgeschwindigkeit höher als der vorab festgelegte Wert Vxth wird, wird die Steuerverstärkung Krc Null. Das Kennfeld Map9 ist im ROM 10c gespeichert.
(Modifizierungsbeispiel 5)
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 kann einen Wert als die endgültige Steuerverstärkung Krc verwenden, der durch Multiplizieren der wie vorstehend beschrieben erhaltenen Steuerverstärkung Krc mit einer „ersten Verstärkung Km1“ erhalten wird. Die erste Verstärkung Km1 ist ein Wert, der größer als 0 und kleiner oder gleich 1 ist. Die erste Verstärkung Km1 nimmt mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit SPD ab. Wenn beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD höher als ein vorab festgelegter erster Geschwindigkeitsschwellenwert ist, kann die Fahrunterstützungs-ECU 10 die erste Verstärkung Km1 auf einen „Wert kleiner als 1“ einstellen und einen Wert als endgültige Steuerverstärkung Krc verwenden, der durch Multiplizieren der Steuerverstärkung Krc mit der ersten Verstärkung Km1 erhalten wird. Wenn ferner die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD gleich dem oder kleiner als der vorab festgelegte erste Geschwindigkeitsschwellenwert ist, kann die Fahrunterstützungs-ECU 10 die erste Verstärkung Km1 auf „1“ setzen und einen Wert als endgültige Steuerverstärkung Krc verwenden, der durch Multiplizieren der Steuerverstärkung Krc mit der ersten Verstärkung Km1 erhalten wird.
(Modifizierungsbeispiel 6)
Die Fahrunterstützungs-ECU 10 kann einen Wert verwenden, der durch Multiplizieren der wie vorstehend beschrieben erhaltenen Steuerverstärkung Krc mit einer „zweiten Verstärkung Km2“ als die endgültige Steuerverstärkung Krc erhalten wird. Die zweite Verstärkung Km2 ist ein Wert, der größer als 0 und kleiner oder gleich 1 ist. Die zweite Verstärkung Km2 sinkt mit zunehmender Krümmung der Fahrspur. Wenn beispielsweise die Krümmung der Fahrspur größer als ein vorab festgelegter erster Krümmungsschwellenwert ist, kann die Fahrunterstützungs-ECU 10 die zweite Verstärkung Km2 auf einen „Wert kleiner als 1“ einstellen und einen Wert als die endgültige Steuerverstärkung Krc verwenden, der durch Multiplizieren der Steuerverstärkung Krc mit der zweiten Verstärkung Km2 erhalten wird. Wenn ferner die Krümmung der Fahrspur gleich dem oder kleiner als der vorab festgelegte erste Krümmungsschwellenwert ist, kann die Fahrunterstützungs-ECU 10 die zweite Verstärkung Km2 auf „1“ setzen und einen Wert als endgültige Steuerverstärkung Krc verwenden, der durch Multiplizieren der Steuerverstärkung Krc mit der zweiten Verstärkung Km2 erhalten wird.
(Modifizierungsbeispiel 7)
In Schritt 1040 der Programme gemäß 10 und 13 kann die CPU den Wert des Lenkmoments Tra verwenden, um zu bestimmen, ob die zweite Bedingung erfüllt ist oder nicht (ob das eigene Fahrzeug 100 so gelenkt wird oder nicht, dass es sich der weißen Linie nähert). Die CPU bestimmt, ob das Lenkmoment Tra relativ zum Referenzlenkmoment (zum Beispiel dem Solllenkmoment Tr*) ein Moment in der Richtung zum Abweichen von der Spur ist oder nicht. In dem Beispiel der 6 fährt das eigene Fahrzeug 100 auf der geraden Fahrspur 610, und es wird daher angenommen, dass das Referenzlenkmoment (Solllenkmoment Tr*) „0“ ist. Somit bestimmt die CPU, dass das Lenkmoment Tra ein Moment in Richtung der Spurabweichung ist, wenn das Lenkmoment Tra einen positiven Wert in dem Fall aufweist, in dem der erste Abstand dw1 gleich lang wie oder kürzer als der erste Abstandsschwellenwert Dth1 ist. In diesem Fall bestimmt die CPU, dass die zweite Bedingung erfüllt ist.
(Modifizierungsbeispiel 8)
In Schritt 1310 des Programms gemäß 13 kann das Referenzlenkmoment Tre auf „0“ gesetzt werden. Als ein anderes Beispiel kann das Referenzlenkmoment Tre auf die gleiche Größe wie das Solllenkmoment Tr* eingestellt werden.
Als noch anderes Beispiel kann die CPU in Schritt 1310 des Programms gemäß 13 basierend auf einem Signal von einem ins Lenkrad SW eingebauten Berührungssensor und / oder Bilddaten von einem in einer Fahrgastzelle vorgesehenen Kamerasensor bestimmen, ob der Fahrer das Lenkrad SW betätigt oder nicht.
(Modifizierungsbeispiel 9)
Der Aufbau in der dritten Vorrichtung kann in einer anderen Vorrichtung (der zweiten Vorrichtung, der vierten Vorrichtung oder der fünften Vorrichtung) eingesetzt werden. Das heißt, in einer anderen Vorrichtung (der zweiten Vorrichtung, der vierten Vorrichtung und/oder der fünften Vorrichtung) kann die Momentenkomponente in einer solchen Richtung, dass sich das eigene Fahrzeug 100 der Sollfahrlinie TL nähert, zum Momentensteuerbetrag Trc entsprechend dem Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug 100 und einem 3D-Objekt hinzugefügt werden.
(Modifizierungsbeispiel 10)
In der ersten bis fünften Vorrichtung wird die Spurverfolgungssteuerung nur ausgeführt, während die adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC) ausgeführt wird, aber die Spurverfolgungssteuerung kann auch ausgeführt werden, wenn die adaptive Geschwindigkeitsregelung nicht ausgeführt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017035925 A [0002]
JP 2014148293 A [0050]
JP 2006315491 A [0050]
JP 4172434 B [0050]
JP 4929777 B [0050]
JP 2008195402 A [0059]
JP 2009190464 A [0059]
JP 2010006279 A [0059]
JP 4349210 B [0059]

Claims

Fahrunterstützungsvorrichtung mit: einem Lenkmechanismus (60), der dazu aufgebaut ist, mechanisch ein Lenkrad (SW) und ein gelenktes Rad (FWL, FWR) miteinander zu koppeln; einem Motor (61), der im Lenkmechanismus vorgesehen ist und dazu aufgebaut ist, ein Drehmoment zum Ändern eines Lenkwinkels des gelenkten Rads zu erzeugen; einer Informationserfassungsvorrichtung (16), die dazu aufgebaut ist, Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen, wobei die Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs Informationen über eine Trennlinie neben einem eigenen Fahrzeug und Informationen über ein Objekt enthalten, das in der Nähe des eigenen Fahrzeugs vorhanden ist; einen ersten Rechner (10, 510), der dazu aufgebaut ist, basierend auf den Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs einen ersten Lenksteuerungsbetrag zu berechnen, um zu bewirken, dass das eigene Fahrzeug entlang einer Sollfahrlinie fährt, die auf einer Fahrspur festgelegt ist, die eine Spur ist, auf der das eigene Fahrzeug fährt; einen zweiten Rechner (10, 520), der dazu aufgebaut ist, einen zweiten Lenksteuerungsbetrag zum Unterstützen einer Betätigung des Lenkrads durch einen Fahrer passend zur Betätigung des Lenkrads zu berechnen; und eine Lenksteuerung (10, 40), die dazu aufgebaut ist, einen Momentensteuerbetrag (Trc) basierend auf mindestens dem ersten Lenksteuerungsbetrag und dem zweiten Lenksteuerungsbetrag zu berechnen und den Motor basierend auf dem Momentensteuerbetrag anzutreiben; wobei die Lenksteuerung dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun: basierend auf zumindest den Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs zu bestimmen, ob eine vorab festgelegte Annäherungsbedingung erfüllt ist, wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt, wobei die vorab festgelegte Annäherungsbedingung eine Bedingung ist, die erfüllt ist, wenn geschätzt wird, dass das eigene Fahrzeug sich infolge der Betätigung des Lenkrads einer Trennlinie, die die Fahrspur definiert, oder dem Objekt genähert hat; und wenn bestimmt wird, dass die vorab festgelegte Annäherungsbedingung erfüllt ist, eine erste Korrektursteuerung zum Korrigieren des Momentensteuerungsbetrags so auszuführen, dass der Momentensteuerungsbetrag unmittelbar nach einem ersten bestimmten Zeitpunkt, zu dem bestimmt wird, dass die vorab festgelegte Annäherungsbedingung erfüllt ist, ein Wert wird, der durch Ändern des Momentensteuerungsbetrags unmittelbar vor dem ersten bestimmten Zeitpunkt durch eine Momentenkomponente in einer solchen Richtung erhalten wird, dass sich das eigene Fahrzeug der Sollfahrlinie nähert.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die die Lenksteuerung dazu aufgebaut, Folgendes zu tun: zu bestimmen, ob das eigene Fahrzeug so gelenkt wird, dass sich das eigene Fahrzeug entweder der Trennlinie oder dem Objekt nähert, nachdem die Ausführung der ersten Korrektursteuerung gestartet wurde; und die erste Korrektursteuerung zu stoppen, wenn bestimmt wird, dass das eigene Fahrzeug nicht so gelenkt wird, dass es sich entweder der Trennlinie oder dem Objekt nähert.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Lenksteuerung dazu aufgebaut ist, Folgendes zu tun: Bestimmen, ob der Fahrer das Lenkrad betätigt oder nicht, nachdem bestimmt wurde, dass das eigene Fahrzeug nicht so gelenkt wird, dass es sich entweder der Trennlinie oder dem Objekt nähert; wenn bestimmt wird, dass der Fahrer das Lenkrad betätigt, Ausführen einer zweiten Korrektursteuerung so, dass eine Größe des zweiten Lenksteuerungsbetrags (Atr) an einem zweiten bestimmten Zeitpunkt, an und nach dem bestimmt wird, dass der Fahrer das Lenkrad betätigt, ein Wert wird, der größer als eine Größe eines Basishilfssteuerbetrags (Trb) ist, der der Betätigung des Lenkrads am zweiten bestimmten Zeitpunkt entspricht; und Stoppen der zweiten Korrektursteuerung, wenn bestimmt wird, dass der Fahrer das Lenkrad nicht betätigt, nachdem die zweite Korrektursteuerung gestartet wurde.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Lenksteuerung dazu aufgebaut ist, die erste Korrektursteuerung so auszuführen, dass eine Größe des zweiten Lenksteuerungsbetrags (Atr) unmittelbar nach dem ersten bestimmten Zeitpunkt kleiner wird als eine Größe des zweiten Lenksteuerungsbetrags unmittelbar vor dem ersten bestimmten Zeitpunkt.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Lenksteuerung dazu aufgebaut ist, die erste Korrektursteuerung so auszuführen, dass eine Größe des ersten Lenksteuerungsbetrags (Ftr) unmittelbar nach dem ersten bestimmten Zeitpunkt größer wird als eine Größe des erster Lenksteuerungsbetrags unmittelbar vor dem ersten bestimmten Zeitpunkt.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Lenksteuerung dazu aufgebaut ist, abhängig von mindestens einem der folgenden Werte: einem Abstand (dv1, dv2, dx1, dx2) zwischen dem eigenen Fahrzeug und entweder der Trennlinie oder dem Objekt; oder einer Geschwindigkeit (Va1, Va2, Vb1, Vb2), mit der sich das eigene Fahrzeug der Trennlinie oder dem Objekt nähert, eine Größe der Momentenkomponente in einer solchen Richtung zu ändern, dass sich das eigene Fahrzeug der Sollfahrlinie nähert, um dadurch die erste Korrektursteuerung auszuführen.