DE112014002816B4

DE112014002816B4 - Fahrzeugsteuersystem

Info

Publication number: DE112014002816B4
Application number: DE112014002816.9T
Authority: DE
Inventors: Akira Takahashi; Jun Kubo
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2022-06-02
Anticipated expiration: 2034-06-04
Also published as: US20160137195A1; JP6183799B2; KR20150140806A; JP2015000655A; CN105263776B; WO2014199868A1; US9969384B2; KR101812863B1; DE112014002816T5; CN105263776A

Abstract

Ein Fahrzeugsteuersystem umfassend:eine relative-Schräglaufwinkel-Berechnungseinheit, konfiguriert, um einen relativen Schräglaufwinkel zwischen einem Vorderfahrzeug und einem Ego-Fahrzeug zu berechnen, auf Basis der Distanz zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug und einer Distanz zwischen einer Fahrtrichtungs-Fiktivlinie, die sich von dem Ego-Fahrzeug in eine Fahrtrichtung erstreckt, und dem Vorderfahrzeug;eine Schleuderfeststellung-Grenzwert-Setzeinheit, konfiguriert, um einen Schleuderfeststellung-Grenzwert zu setzen entsprechend dem relativen Schräglaufwinkel; undeine Giermoment-Steuereinheit, konfiguriert, um ein Giermoment zu steuern, um den relativen Schräglaufwinkel zu reduzieren, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt, wobeidie Schleuderfeststellung-Grenzwert-Setzeinheit konfiguriert ist, um als einen Schleuderfeststellung-Grenzwert einen Wert zu setzen aus dem Addieren oder Subtrahieren eines vorgegebenen Werts zu oder von einem Filterwert, der erhalten wird, indem der relative Schräglaufwinkel durch einen Tiefpassfilter geführt wird.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsteuersystem, dazu konfiguriert, eine Fahrumgebung zu erkennen in der ein Fahrzeug fährt und Fahrunterstützung zu bieten.
STAND DER TECHNIK
Patentschrift 1 offenbart die Technologie, eine Fahrortskurve auf Basis eines, als Fahrpfad erkannten Kurses zu berechnen, eine Zielgierrate zu berechnen, um ein Fahrzeug entlang der berechneten Fahrortskurve fahren zu lassen, und Gierratensteuerung auszuführen, so dass die tatsächliche Gierrate des Ego-Fahrzeugs gleich der Zielgierrate ist, um dadurch ein Ego-Fahrzeug entlang des Fahrpfads fahren zu lassen.
JP 2010 - 76 539 A offenbart ein System zur Verhinderung von Fahrzeugabweichungen, das in der Lage ist, eine angemessene Kontrolle zur Verhinderung von Fahrzeugabweichungen durchzuführen, selbst wenn die Fahrspurerkennung schwierig ist. Das System warnt den Fahrer, um zu verhindern, dass das Fahrzeug die Fahrspur verlässt, basierend auf der Positionsbeziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug OV und dem vorausfahrenden Fahrzeug LV.
DE 10 2005 042 989 B3 offenbart ein Verfahren zur Erkennung eines bevorstehenden Unfalls aufgrund eines Schleudervorgangs bei einem vorausfahrenden Fahrzeug.
PATENTSCHRIFT ZUM STAND DER TECHNIK
PATENTSCHRIFT
Patentschrift 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer JP 2004- 345 460 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Mit der konventionellen Technologie war es allerdings schwierig, die Stabilität des Fahrzeugverhaltens zu gewährleisten, weil das Fahrzeug mit hoher Wahrscheinlichkeit schleudert, falls ein Aquaplaning-Phänomen oder Ähnliches während dem Fahren auftritt.
Ein Ziel dieser Erfindung ist es, ein Fahrzeugsteuersystem bereitzustellen, das in der Lage ist, die Stabilität zu gewährleisten, sogar wenn das Fahrzeug leicht schleudert.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Dieses Ziel wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Figurenliste

1 ist eine schematische Konfigurationsansicht, die ein Fahrzeugsteuersystem eines Ausführungsbeispiels 1 zeigt.
2 ist ein Steuerung-Blockschaltbild einer elektronischen Steuereinheit des Ausführungsbeispiels 1.
3 ist ein Blockschaltbild, das die Konfiguration eines Fahrumgebung-Erkennungssystems des Ausführungsbeispiels1 zeigt.
4 ist ein Flussdiagramm, das die Bildverarbeitung in dem Fahrumgebung-Erkennungssystem des Ausführungsbeispiels 1 zeigt.
5 ist eine Diagrammdarstellung, die schematisch eine Straßenböschung mit steilen Hangbereichen zeigt.
6 ist ein Bild, das schematisch ein Bildschirmbild einer Straßenböschung mit steilen Hangbereichen zeigt, das aus einem Ego-Fahrzeug aufgenommen ist.
7 ist eine Diagrammdarstellung, die charakteristische Punkte zeigt, die in einem Bild erfasst wurden, zur selben Zeit, zu der das Bild der eigentlichen Straße aufgenommen wurde.
8 ist eine Diagrammdarstellung, die die Verarbeitung der Überlagerung von Bilddaten im Ausführungsbeispiel 1 zeigt.
9 ist ein Schemadiagramm, das ein Erkennungsergebnis zeigt, das beim Aufnehmen eines Bildes von einer Straßenböschung in Richtung quer zur Straße erhalten wurde.
10 ist eine Diagrammdarstellung, die schematisch eine Straßenböschung mit moderaten Hangbereichen zeigt.
11 ist ein Bild, das schematisch ein Bildschirmbild einer Straßenböschung mit mäßigen Hangbereichen zeigt, das von einem Ego-Fahrzeug aus aufgenommen wurde.
12 ist ein Schemadiagramm, das ein Erkennungsergebnis zeigt, das beim Aufnehmen eines Bildes von einer Straßenböschung in Richtung quer zur Straße erhalten wurde.
13 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung der Feststellung zeigt, ob Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung notwendig ist, die von der elektronischen Steuereinheit des Ausführungsbeispiels 1 ausgeführt wird.
14 ist ein Schemadiagramm, das ein Ego-Fahrzeug zeigt, das sich in Richtung einer Fahrpfad definierenden Linie dreht.
15 ist ein Schemadiagramm, das ein Ego-Fahrzeug zeigt, dass auf einer kurvigen Fahrbahn fährt, und sich in eine Richtung entgegen der Fahrpfad definierenden Linie dreht.
16 ist ein Flussdiagramm, das Verarbeitung der Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung des Ausführungsbeispiels 1 zeigt.
17 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung der Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung des Ausführungsbeispiels 1 zeigt.
18 ist ein Schemadiagramm, das die Beziehung zwischen einer Auswertefunktion Ho(t) und einem vorgegebenen Wert δ entsprechend Ausführungsbeispiel 1 zeigt.
19 ist eine schematische, erklärende Ansicht, welche die Beziehung von Bremskräften zeigt, die aufgebracht werden, um die Drehung des Fahrzeugs zu unterdrücken, wenn das Fahrzeug sich bei einer vorgegebenen oder höheren Geschwindigkeit dreht, entsprechend Ausführungsbeispiel 1.
20 ist ein Zeitachsendiagramm einer Situation, in der die Auswertungsfunktion-Steuerungsverarbeitung auf einer geradlinigen Fahrbahn ausgeführt wird, entsprechend Ausführungsbeispiel 1.
21 ist ein Zeitachsendiagramm, das einen aktiven Zustand der Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerungsverarbeitung zeigt, die auf einer kurvigen Fahrbahn, während das Fahrzeug fährt, bei einer vorgegebenen oder höheren Geschwindigkeit ausgeführt wird, entsprechend Ausführungsbeispiel 1.
22 ist ein Flussdiagramm, das Schleuderfeststellung-Verarbeitung entsprechend Ausführungsbeispiel 1 zeigt.
23 ist ein Schemadiagramm, das eine Positionsbeziehung zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug zeigt.
24 ist ein Zeittachsendiagramm, das den Übergang des relativen Schräglaufwinkels zeigt, wenn das Ego-Fahrzeug nicht schleudert und entlang der Bewegung des Vorderfahrzeugs fährt, gemäß Ausführungsbeispiel 1.
25 ist ein Zeitachsendiagramm, das den Übergang des relativen Schräglaufwinkels zeigt, wenn Schleudern auftritt, gemäß Ausführungsbeispiel 1.
26 ist ein Flussdiagramm, das Schleuderunterdrückungssteuerung-Verarbeitung zeigt, wenn Schleudern auftritt, gemäß Ausführungsbeispiel 1.
27 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung der VDC-Steuerung-Einsatz-Grenzwert-Korrektur auf der Basis der Schleuderdetektion entsprechend Ausführungsbeispiel 2 zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
[Ausführungsbeispiel 1]
1 ist eine schematische Konfigurationsansicht, die ein Fahrzeugsteuersystem eines Ausführungsbeispiels 1 zeigt.
Ein Fahrzeug des Ausführungsbeispiels 1 beinhaltet ein Fahrumgebung-Erkennungssystem 1, eine elektrisch unterstützte Servolenkung 2, eine hydraulische Bremseinheit 3, einen Bremsverstärker 4, ein Lenkrad 5, ein vorderes linkes Rad 6, ein vorderes rechtes Rad 7, ein hinteres linkes Rad 8, ein hinteres rechtes Rad 9, eine elektronische Steuereinheit 10 und einen Fahrzeugbewegungsdetektor 11.
Das Fahrumgebung-Erkennungssystem 1 macht ein Bild einer Ansicht vor einem Ego-Fahrzeug unter Verwendung von Stereokameras 310a und 310b, die in einer, im Wesentlichen mittleren Lagen in der Nähe eines Rückspiegels angebracht sind, der sich in einem oberen vorderen Teil in einem Innenraum des Ego-Fahrzeugs befindet, und erzeugt Fahrumgebungsdaten.
Die elektrisch unterstützte Servolenkung 2 berechnet ein Unterstützungsmoment auf Basis eines Befehls entsprechend einem Fahrerlenkmoment und einem Lenkwinkel oder einer Lenkwinkelgeschwindigkeit des Lenkrads 5, unterstützt das Lenkmoment mittels eines elektrischen Motors, und dreht die vorderen Räder, links und rechts, 6 und 7. Die elektrisch unterstützte Servolenkung 2 führt außerdem eine Lenkmoment-Unterstützungssteuerung aus, welche Giermoment auf ein Fahrzeug aufbringt. Durch unten erläuterte Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung es ist möglich, ein Steer-by-Wire System zu verwenden, das in der Lage ist, die vorderen Räder, links und rechts, 6 und 7, zu drehen, unabhängig von der Lenkradbetätigung des Fahrers. Es gibt keine besondere Einschränkung.
Die hydraulische Bremseinheit 3 steuert unabhängig den Radzylinderdruck, der ein Bremsmoment auf die vier Räder aufbringt, entsprechend einer Bremsbetätigungskraft des Fahrers oder entsprechend einem Fahrzeugzustand. Die hydraulische Bremseinheit 3 kann eine VDC-Einheit sein, die Fahrzeugverhaltenssteuerung betreibt, wie etwa Fahrzeugdynamiksteuerung und Fahrzeugstabilitätssteuerung, die existierende Steuerungsarten sind. Alternativ kann die hydraulische Bremseinheit 3 eine einzelne hydraulische Einheit sein. Es gibt keine besondere Einschränkung.
Der Bremsverstärker 4 ist ein Verstärker, der eine Bremspedalkraft des Fahrers bezüglich eines Kolbens in einem Hauptzylinder verstärkt, der durch das Bremspedal aktiviert wird und somit eine Hubkraft des Kolbens elektrisch unterstützt. Der Hauptzylinderdruck wird generiert durch die vom Bremsverstärker 4 verstärkte Kraft und ausgegeben zur hydraulischen Bremseinheit 3. Der Bremsverstärker 4 muss nicht dafür konfiguriert sein, die Kraft elektrisch zu unterstützen, und kann ein Unterdruckverstärker sein, der einen Unterdruck eines Motors verwendet. Es gibt keine besondere Einschränkung.
Der Fahrzeugbewegungsdetektor 11 detektiert die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (Fahrzeuggeschwindigkeit), Längsbeschleunigung, Querbeschleunigung, Gierrate, Lenkwinkel, Lenkmoment, und Ähnliches.
Die elektronische Steuereinheit 10 steuert das Fahrumgebung-Erkennungssystem 1, die elektrisch unterstützte Servolenkung 2 und die hydraulische Bremseinheit 3 entsprechend der Detektionswerte des Fahrzeugbewegungsdetektors 11. Wenn eine Fahrpfad definierende Linie, die einen Fahrpfad auf einer Straße definiert, die aus einem Bild erkannt wurde, das aufgenommen wurde vom Fahrumgebung-Erkennungssystem 1, und eine Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs (zum Beispiel eine Fahrtrichtung-Fiktivlinie, die sich vom Ego-Fahrzeug in die Fahrtrichtung erstreckt) sich schneiden, aktiviert die elektronische Steuereinheit 10 die elektrisch unterstützte Servolenkung 2 und/oder die hydraulische Bremseinheit 3, und bringt das Giermoment und/oder Verzögerung auf das Fahrzeug auf, um damit die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung auszuführen, so dass die Fahrtrichtung des Fahrzeugs und eine Fahrspur parallel zueinander sind. Die „Fahrpfad definierende Linie“ meint hier eine Mittellinie, eine Fahrspur, wenn weiße Linien erkannt werden, eine Linie, die Positionen verbindet in denen Leitplanken installiert sind, falls Leitplanken erkannt werden, eine Linie oder Ähnliches was eine Grenze zwischen einem flachen Bereich und einem Hangbereich einer Straßenböschung anzeigt (im Folgenden auch einfach „Straßenkante“ genannt). Die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung wird später im Detail beschrieben
Falls betrieben durch die Bremsbetätigungskraft des Fahrers, bringt die hydraulische Bremseinheit 3 gleiche Bremskräfte auf die vorderen Räder rechts und links, 6 und 7 und auf die hinteren Räder, rechts und links, 8 und 9 auf. Entsprechend der Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung werden rechte und linke Bremskräfte erzeugt, wobei Unterschiede gemacht werden zwischen den vorderen Rädern rechts und links, 6 und 7 und zwischen den hinteren Rädern rechts und links, 8 und 9, um somit das Giermoment auf das Fahrzeug aufzubringen.
(Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuersystem)
2 ist ein Steuerung-Blockschaltbild einer elektronischen Steuereinheit des Ausführungsbeispiels 1. Die elektronische Steuereinheit 10 beinhaltet eine Abkommen-Tendenz-Berechnungseinheit 20 und eine Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21. Die Abkommen-Tendenz-Berechnungseinheit 20 berechnet eine Spurabkommenstendenz eines Fahrzeugs. Die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 aktiviert die elektrisch unterstützte Servolenkung 2 und/oder die hydraulische Bremseinheit 3, wenn die Abkommen-Tendenz-Berechnungseinheit 20 die Abkommenstendenz des Fahrzeugs von der Fahrspur erkennt. Die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 bringt somit ein Giermoment und/oder Verzögerung auf das Fahrzeug auf, um die Abkommenstendenz zu unterdrücken. Die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 richtet das Ego-Fahrzeug parallel zu der Fahrpfad definierende Linie aus, entsprechend der Fahrtrichtung-Fiktivlinie, die sich von dem Ego-Fahrzeug in Fahrtrichtung erstreckt, einem Winkels, gebildet durch die Fahrtrichtung-Fiktivlinie und eine fiktive Fahrpfad definierende Linie, die in einer tangentialen Richtung zu der Fahrpfad definierenden Linie liegt, an einer Stelle, wo sich die Fahrtrichtung-Fiktivlinie und die Fahrpfad definierende Linie schneiden (im folgenden „gebildeter Winkel Θ‟ genannt. Siehe 14 und 15), und einem Drehzustands des Ego-Fahrzeugs.
Die Abkommen-Tendenz-Berechnungseinheit 20 beinhaltet eine Fahrpfad-definierende-Linie-Erkennungseinheit 22 (Straßenkanten-Erkennungseinheit), Fahrzeugmomentanposition-Erkennungseinheit 23, eine Schnittzeit-Berechnungseinheit 24, eine Fiktive-Fahrpfad-definierende-Linie-Erkennungseinheit 25 (Fiktive-StraßenkantenLinien-Erkennungseinheit) und eine Aktivierungsnotwendigkeit-Feststellungseinheit 26.
Die Fahrpfad-definierende-Linie-Erkennungseinheit 22 erkennt Grenzlinien (einschließlich einer Mittellinie) der Straßenkanten, die auf rechten und linken Seiten einer Fahrspur existieren, auf welcher das Ego-Fahrzeug fährt, und welche weiße Linien, Leitplanken und Bordsteine umfassen, aus einem Bild einer Ansicht vor dem Ego-Fahrzeug, das von dem Fahrumgebung-Erkennungssystem 1 aufgenommen wurde.
Fahrzeugmomentanposition-Erkennungseinheit 23 erkennt eine momentane Position des Fahrzeugs, die ein vorderes Ende des Fahrzeugs ist, gesehen in einer Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs, und erkennt auch die Fahrtrichtung-Fiktivlinie aus der Fahrzeugmomentanposition in der Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs. Die momentane Position des Fahrzeugs kann eine im Wesentlichen mittige Position des Ego-Fahrzeugs sein, anstatt des vorderen Endes des Fahrzeugs, gesehen in der Fahrtrichtung. Wenn die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs (Fahrtrichtung-Fiktivlinie) sich mit einer Fahrpfad definierenden Linie auf der rechten Seite schneidet, kann eine Position rechts vorn am Ego-Fahrzeug die momentane Fahrzeugposition sein. Wenn die Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs sich mit einer Fahrpfad definierenden Linie auf der linken Seite schneidet, kann eine Position links vorn am Ego-Fahrzeug die momentane Position des Fahrzeugs sein. Die momentane Position des Fahrzeugs kann auch auf eine Position gesetzt werden, die sich gegenüber der Position des eigentlichen Endes des Fahrzeugs zurückgesetzt befindet.
Die Schnittzeit-Berechnungseinheit 24 berechnet eine Schnittzeit, das heißt, eine Zeitspanne in der das Ego-Fahrzeug mit der momentanen Geschwindigkeit von der momentanen Fahrzeugposition zu einem Schnittpunkt der Fahrtrichtung-Fiktivlinie und der Fahrpfad definierenden Linie fährt.
Die Fiktive-Fahrpfad-definierende-Linie-Berechnungseinheit 25 berechnet die fiktive Fahrpfad definierende Linie, die in Richtung der Tangente zur Fahrpfad definierenden Linie am Schnittpunkt der Fahrpfad definierende Linie und der Fahrtrichtung-Fiktivlinie liegt. Falls es eine Vielzahl an Schnittpunkten der Fahrpfad definierenden Linie und der Fahrtrichtung-Fiktivlinie in der Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs gibt, berechnet die Fiktive-Fahrpfad-definierende-Linie-Berechnungseinheit 25 die fiktive Fahrpfad definierende Linie, die in der Tangentialrichtung an einem zum Ego-Fahrzeug nächsten Schnittpunkt liegt
Die Aktivierungsnotwendigkeits-Feststellungseinheit 26 stellt auf Basis der Schnittzeit fest, ob die Aktivierung der Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung notwendig ist, d.h., ob ein Steuereingriff durch die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung ausgeführt werden sollte. Insbesondere wird festgestellt, ob die Schnittzeit gleich oder länger ist als die vorgegebene Zeit. Wenn die Schnittzeit gleich oder länger ist als die vorgegebene Zeit, wird festgestellt, dass Sicherheit gewährleistet ist, dass keine Notwendigkeit für Steuereingriffe gegeben ist und das die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung nicht nötig ist.
Falls durch die Aktivierungsnotwendigkeit-Feststellungseinheit 26 festgestellt wird, dass die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung notwendig ist, führt die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung aus, falls als nicht nötig festgestellt, wird die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung nicht ausgeführt
(Erkennung der Fahrpfad definierenden Linie)
Die Erkennung der Fahrpfad definierenden Linien wird im Einzelnen erklärt. 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Fahrumgebung-Erkennungssystems des Ausführungsbeispiels 1 zeigt. Das Fahrumgebung-Erkennungssystem 1 ist mit einer Stereokamera 310 ausgestattet, die ein Kamerapaar 301a und 301b, als eine Bilder aufnehmende Vorrichtung umfasst, und die Umgebung um das Fahrzeug erkennt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel 1, sind die Kameras in der gleichen Entfernung vom Mittelpunkt des Fahrzeugs in einer Fahrzeug-Querrichtung installiert. Es ist möglich, drei oder mehr Kameras zu installieren. Die Beschreibung des Ausführungsbeispiels 1 bezieht sich auf eine Konfiguration in der von den Kameras aufgenommene Bilder im Fahrumgebung-Erkennungssystem 1 verarbeitet werden. Bildverarbeitung oder Ähnliches kann durch ein anderes Steuergerät ausgeführt werden.
Das Fahrumgebung-Erkennungssystem 1 ist konfiguriert, um eine Entfernung zu einem Objekt, aufgenommen in einem Bild zu bestimmen, auf der Basis eines Triangulationsprinzips, unter Verwendung von Unterschieden in der Ansicht (im Folgenden „Disparität“ genannt), welche auftreten, wenn ein Bild durch die Vielzahl an Kameras 310a und 310b aufgenommen wird. Zum Beispiel ist der Gleichungsausdruck unten wahr, in dem Z die Entfernung zu dem Objekt bezeichnet; B die Entfernung zwischen den Kameras bezeichnet; f die Brennweite der Kameras bezeichnet; und δ die Disparität ist. $Z = (B \times f) / δ$
Das Fahrumgebung-Erkennungssystem 1 beinhaltet ein RAM 320, das aufgenommene Bilder speichert, eine CPU 330, die rechnerische Verarbeitung ausführt, ein Daten-ROM 340, das Daten speichert, und ein Programm-ROM 350, in welchem ein Erkennungs-Verarbeitungsprogramm gespeichert ist. Die Stereokamera 310 ist an einem Rückspiegelabschnitt im Fahrzeuginnenraum fixiert und konfiguriert, um das Bild der Ansicht vor dem Ego-Fahrzeug aufzunehmen, mit einem vorgegebenen Senkungswinkel an der fixierten Position. Das Bild (im Folgenden als „aufgenommenes Bild“ bezeichnet) der Ansicht vor dem Ego-Fahrzeug, das durch die Stereokamera 310 aufgenommen ist, wird in das RAM gelesen. Die CPU 330 führt das im Programm-ROM 350 gespeicherte Erkennungsverarbeitungsprogramm aus, bezüglich des aufgenommenen Bildes, das in das RAM 320 gelesen ist, um so eine Fahrspur und ein dreidimensionales Objekt vor dem Ego-Fahrzeug zu erkennen und eine Straßenkonfiguration zu bewerten. Ein Ergebnis der Bewertung durch die CPU 330 (Berechnungsergebnis) wird ausgegeben an das Daten-ROM 340 und/oder die ECU 10.
4 ist ein Flussdiagramm, das die Bildverarbeitung in dem Fahrumgebung-Erkennungssystem des Ausführungsbeispiels 1 zeigt.
Schritt 201 führt die Verarbeitung von eingehenden Bildern aus, aufgenommen von der, auf der linken Seite liegenden Kamera 301a. Daten der von Kamera 310a aufgenommenen Bilder werden in das RAM 320 eingespielt.
Schritt 202 führt die Verarbeitung von eingehenden Bildern aus, aufgenommen von der, auf der rechten Seite liegenden Kamera 301b. Daten der von Kamera 310b aufgenommenen Bilder werden in das RAM 320 eingespielt.
In Schritt 203 führt die CPU 330 die Verarbeitung der Berechnung korrespondierender Punkte aus, die in den Bildern aufgenommen wurden.
In Schritt 204 führt die CPU 330 Verarbeitung der Berechnung der Entfernung zu den berechneten korrespondierenden Punkten aus. Die Verarbeitung der Entfernungsberechnung wird auf Basis des Gleichungsausdrucks Z=(B x f) / δ ausgeführt. Schritt 205 führt die Verarbeitung der Ausgabe der Entfernungsinformationen aus.
In Schritt 206 trifft die CPU 330 eine Feststellung bezüglich des Vorhandenseins eines Bildeingangssignals. Wenn es ein Bildeingangssignal gibt, geht die Routine zu Schritt 201 zurück und wiederholt den momentanen Ablauf. Wenn es kein Bildeingangssignal gibt, beendet die Routine die rechnerische Verarbeitung und tritt in einen Wartezustand ein.
(Erkennungsverarbeitung auf einer Straße mit steilem Hang)
Die folgende Beschreibung erklärt Bildverarbeitung in einem Fall, in welchem Außenzonen, die sich außerhalb der Fahrbahn befinden (wie zum Beispiel beide Seiten der Straße auf der das Ego-Fahrzeug fährt), tiefer liegen als die Straßenoberfläche. 5 ist eine Diagrammdarstellung, die schematisch eine Straßenböschung mit steilen Hangbereichen zeigt. Bei dieser Straßenböschung ist eine Straße auf einer oberen Seitenfläche einer Böschung ausgebildet mit einem im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitt. Zwischen der Straße und der Außenzone ist ein Hangbereich ausgebildet und außerhalb des Bereichs befindet sich ein tief liegender Bereich. Im Folgenden wird die Straße auch als „Straßenfläche‟bezeichnet. 6 ist ein Bild, das schematisch ein Bildschirmbild einer Straßenböschung mit steilen Hangbereichen zeigt, das aus einem Ego-Fahrzeug aufgenommen ist. In diesem aufgenommenen Bild grenzen die Straßenkante, welche die Fahrpfad definierenden Linie ist, und die Außenbereiche (Zonen tiefer als die Straßenfläche) aneinander. Im Falle dieser Straße ist der Winkel des Hangs größer als der Senkungswinkel der Stereokamera 310 (Hang ist steil), so dass eine tote Zone (Bereich der nicht in einem Bild aufgenommen wird) erzeugt wird, und der Hangbereich ist nicht in einem Bild erfasst. Als ein Ergebnis grenzen die Straßenkante und die tief liegenden Bereiche in dem aufgenommenen Bild an einander. Um das zu lösen, werden eine Straßenzone und eine andere Zone, welche den tief liegenden Bereich bezeichnet, auf dem Bildschirm detektiert und aus Grenzen zwischen diesen Zonen auf dem Bildschirm wird eine Straßenseite extrahiert als eine tatsächliche Straßenkante, um dadurch eine Detektion zu erreichen, welche die tatsächliche Straßenumgebung widerspiegelt.
(Verbesserung der Genauigkeit bei der Bildverarbeitung)
Wenn die Straße und die Außenzonen visuell vollständig homogen sind, ist es schwierig, einen bestimmten Ort zu extrahieren in derselben Zone in von den zwei Kameras aufgenommenen Bildern. 7 ist eine Diagrammdarstellung, die charakteristische Punkte zeigt, die in einem Bild zur selben Zeit erfasst wurden, zu der das Bild der eigentlichen Straße aufgenommen wurde. Wie in 7 dargestellt, gibt es an vielen Stellen der tatsächlichen Straße visuell charakteristische Punkte, überall auf der Straße, das beinhaltet Partikel des für den Straßenbelag verwendeten Asphaltbetons, Straßenmarkierungen, Verbindungen oder Risse im Asphalt, von fahrenden Fahrzeugen zurückgelassene Reifenspuren, und Fahrspuren, sogar bei Straßen ohne Belag. In den bezüglich der Straße tiefer liegenden Zonen, gibt es visuell charakteristische Punkte wie Gewächse. In anderen Worten, es gibt einen visuellen Unterschied zwischen der Straßenfläche, versehen mit einem Belag oder Terrainanpassungen für das Befahren von Fahrzeugen, und den bezüglich der Straßenfläche tiefer liegenden Zonen, die keine solche Bearbeitung erfahren haben. Ein Grenzbereich zwischen der Straßenfläche und der tiefer liegenden Zone kann sehr wahrscheinlich visuell erkannt werden.
Weil es viele visuell charakteristische Punkte auf der Straße gibt, Außenbereiche und die Grenzen dazwischen, ist es möglich, einen Vergleich zwischen diesen Zonen innerhalb der durch die Kameras 310a und 310b aufgenommenen Bilder anzustellen, die Richtung und Entfernung von den Kameras 310a und 310b zu berechnen, und die Position jedes charakteristischen Punkts zu finden. Das macht es möglich, zu erkennen, dass eine Anhäufung charakteristischer Punkte auf der Straße liegt, in einer im Wesentlichen gleichen Ebene, und dass die charakteristischen Punkte auf den bezüglich der Straße tiefer liegenden Bereichen sich in den Außenzonen befinden.
(Überlagerungsverarbeitung)
Bezüglich einer Konfiguration einer Straßenfläche wird ein charakteristischer Punkt auf dem Bildschirm, wie zum Beispiel nicht nur eine Straßenmarkierung, sondern ein kleiner Riss und eine Reifenspur auf der Straße, extrahiert aus den Bildern der Ansicht vor dem Ego-Fahrzeug, die von der Stereokamera 310 aufgenommen werden. Auf Basis des Abstands der Positionen der durch die beiden Kameras aufgenommenen Bilder auf dem Bildschirm, wird die Entfernung zu dem Punkt gemessen. Andererseits existieren charakteristische Punkte nicht immer gleichmäßig über der ganzen Straßenfläche. Auch wenn sie existieren, ist es nicht sicher, ob die charakteristischen Punkte die ganze Zeit erkannt werden können. Auch in den bezüglich der Straßenfläche tiefer liegenden Zonen sind die charakteristischen Punkte nicht notwendigerweise an jedem Ort der Zonen detektierbar. Dann ist es notwendig, die Genauigkeit weiter zu verbessern. Zu diesem Zweck werden die gewonnenen Entfernungsdaten im Daten-ROM 340 gesammelt und überlagert mit Daten, die aus dem zu einem nächsten oder späteren Zeitpunkt aufgenommenen Bild gewonnen werden.
8 ist eine Diagrammdarstellung, welche die Verarbeitung der Überlagerung von Bilddaten im Ausführungsbeispiel 1 zeigt. Zum Beispiel wird ein aus dem zuvor aufgenommenen Bild erkennbarer Bereich überlagert mit einem erkennbaren Bereich aus dem zum momentanen Zeitpunkt aufgenommenen Bild. Wenn es einen Ort gibt dessen Entfernungsinformationen nicht aus dem zuvor aufgenommenen Bild gewonnen werden können, ist es möglich, die Genauigkeit in der Detektion von Straßen und Umwelt durch Überlagern der Entfernungsinformationen zu verbessern, die aus dem zum momentanen Zeitpunkt aufgenommenen Bild neu gewonnen werden. Wie in 8 dargestellt, sogar wenn das Ego-Fahrzeug fährt, und die genommenen Bilder über die Zeit variieren, gibt es eine Vielzahl von Bildern von der gleichen Zone, wenn Bildaufnahmeintervalle kurz sind, weil die Fahrstrecke aufgrund der Fahrzeuggeschwindigkeit kurz ist. Es ist daher nur notwendig, die Zonen derselben Zone mit einander zu überlagern. Das Überlagern ist nicht auf zwei Bilder begrenzt. Es ist effektiv, so viele Bilder wie möglich mit einander zu überlagern.
Falls die aufgenommen Bilder unterschiedliche Entfernungsdaten bezüglich einer als derselben Stelle erkannten Position haben, kann den neueren Daten Priorität gegeben werden. Die Verwendung der neueren Daten verbessert die Genauigkeit der Erkennung. Es kann auch ein Durchschnitt einer Vielzahl an Daten verwendet werden. Das eliminiert einen Effekt von in den Daten enthaltenen Störungen und Ähnliches, und stabilisiert die Erkennung. Es ist auch möglich, Daten zu extrahieren, die nicht wesentlich von anderen nahe gelegenen Daten abweichen. Das ermöglicht eine auf stabilen Daten basierte Berechnung und eine Verbesserung der Erkennungsgenauigkeit. Es gibt unterschiedliche Verarbeitungsmethoden, wie oben beschrieben. Es ist möglich, die Methoden zu kombinieren oder irgendeine dieser Methoden anzuwenden.
(Straßenkanten-Erkennungs-Verarbeitung)
9 ist ein Schemadiagramm, das ein Erkennungsergebnis zeigt, erhalten durch das Aufnehmen eines Bildes von einer Straßenböschung, gesehen in Richtung quer zur Straße. In diesem Fall ist der Hangbereich steil und außerhalb des Sichtfeldes der Kamera. Der Hangbereich ist daher nicht in dem aufgenommenen Bild erfasst. Auf dem Bildschirmbild erscheint es so, als ob der Straßenbereich und der bezüglich der Straße tiefer liegende Bereich direkt aneinander grenzen. Tatsächlich allerdings, grenzen ein Punkt 601 der Straßenkante und ein Punkt 602 des Außenbereichs, die auf dem Bildschirm aneinandergrenzen, nicht aneinander, sondern sind eigentlich leicht voneinander getrennt, wie in 9 dargestellt. Auszugeben, dass der Punkt der Straßenkante die Position des Punkts 602 ist, ist ungenau, sodass der Punkt 601 als der Punkt der Straßenkante ausgegeben wird.
Mit Blick auf 9, nehmen wir einmal an, dass die Daten der mit dem Punkt 601 korrespondierenden Position nicht detektiert wurden, und zum Beispiel ein Punkt 603, der weiter innen auf der Straße als der Punkt 601 liegt, als ein letzter Punkt unter den auf der Straßenfläche existierenden Punkten detektiert wurde. In diesem Fall ist ein Bereich zwischen der mit dem Punkt 602 korrespondierenden Zone und der mit dem Punkt 603 korrespondierenden Zone eine Zone, die nicht in dem Bild erfasst wird, auch auf dem Bildschirm. Es ist dann unklar, wo in dem Bereich zwischen den Zonen die Straßenkante liegt. Gleichzeitig kann, da der Punkt 602, der in dem bezüglich der Straßenfläche tieferen Bereich liegt, beobachtbar ist, rückgeschlossen werden, dass keine Straße existiert, in einer von der Stereokamera 301 hinab zum Punkt 602 schauenden Richtung. Es kann daher rückgeschlossen werden, dass die Straßenkante zumindest in der Zone zwischen dem Punkt 603 und dem Punkt 601 existiert, welcher in diesem Fall nicht detektiert wird. Aus diesem Grund wird die Position, die zwischen den Punkten 603 und 602, und näher zur Straße als zu der Position, die mit dem Grenzabschnitt korrespondiert, liegt, als die Straßenkante ausgegeben.
(Straßenkanten-Erkennung-Verarbeitung auf einer Straße mit einem moderaten Hang)
10 ist eine Diagrammdarstellung, die schematisch eine Straßenböschung mit moderaten Hangbereichen zeigt. Bei dieser Straßenböschung ist eine Straße auf einem oberen Bereich einer Böschung mit einem im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitt ausgebildet. Zwischen der Straße und der Außenzone ist ein Hangbereich gebildet und außerhalb des Hangbereichs befindet sich ein tief liegender Bereich. 11 ist ein Bild, das schematisch ein Bildschirmbild einer Straßenböschung mit moderaten Hangbereichen zeigt, das aus dem Ego-Fahrzeug aufgenommen ist. In diesem aufgenommenen Bild sind die Straßenkante und jeder der Hangbereiche so in dem Bild erfasst, dass sie an einander angrenzen, und die Hangbereiche und der Außenbereich (bezüglich der Straßenfläche tiefer liegenden Zone) sind in dem Bild so erfasst, dass sie an einander angrenzen. Im Falle dieser Straße hat der Hang einen kleineren Winkel als der Senkungswinkel der Stereokamera 310 (Hang ist moderat), so dass keine tote Zone (Zone die nicht in einem Bild erfasst wird) entsteht.
12 ist ein Schemadiagramm, das ein Erkennungsergebnis zeigt, das beim Aufnehmen eines Bildes von einer Straßenböschung in Richtung quer zur Straße erhalten wurde. In diesem Fall ist der Hang moderat und im Bild erfasst. In dem Bildschirmbild erscheint es, als ob ein Straßenbereich und ein Hangbereich an einander angrenzen, und der Hangbereich und der tiefer als die Straße liegende Bereich an einander angrenzen. Hier ist es wichtig, die Straßenkante zu erkennen. Es ist nicht notwendig den Hangbereich und den tief liegenden Bereich voneinander zu unterscheiden. Daher werden Punkte, die nicht auf der gleichen Ebene wie die Straßenfläche liegen, als außerhalb der Straße liegend betrachtet. Als ein Ergebnis wird ein Punkt 901 als die Kante der Straßenzone erkannt, und ein Punkt 902 als ein Punkt, der am nächsten zur Straße innerhalb der Außenzone liegt. Es kann dann rückgeschlossen werden, dass die tatsächliche Straßenkante zwischen den Punkten 901 und 902 liegt.
(Verbesserung der Genauigkeit bei der Erkennung der Straßenkante)
Falls die Straße und der Außenbereich miteinander mit einer dazwischenliegenden moderaten Steigung verbunden sind, kann der Steigungsbereich durch die Stereokamera 310 aufgenommen werden, um davon die Entfernungsinformation zu erhalten. Das macht es möglich, zu detektieren, dass der Steigungsbereich ein Hangbereich ist, der für ein Fahrzeug ungeeignet ist, um daran entlang zu fahren, und es ist auch zu beachten, dass eine Grenze zwischen dem Steigungsbereich und dem Straßenbereich eine Straßengrenze ist (nämlich eine Straßenkante).
Sogar wenn die tiefer als die Straße liegende Zone beträchtlich tief liegt und daher unmöglich detektiert werden kann, zum Beispiel in einem Fall, in dem die Straße entlang einer steilwandigen Klippe verläuft oder wenn der Kontrast zwischen einer Straße und einer Zone neben der Straße schwach ist, ist es immer noch möglich zu erkennen, dass die tiefere Zone sich außerhalb der Straße befindet.
Obwohl davon ausgegangen wird, dass die detektierte Straßenkante die tatsächliche Kante der Straße ist, gibt es eigentlich eine Lücke aufgrund eines Detektionsfehlers. Weil eine Straßenkante ein schwaches Fundament hat, ist es manchmal ungünstig entlang der Straßenkante zu fahren. Ein effektiver Weg, um mit solchen Möglichkeiten umzugehen, ist es, nach Bedarf eine Position als Straßenkante auszugeben, die weiter innen auf der Straße liegt als die detektierte Straßenkante. Gegenteilig zum vorangehenden Fall, wenn das Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuersystem verwendet wird, in einer Kombination wie im Ausführungsbeispiel 1, ist es wirkungsvoll, nach Bedarf eine Position, die weiter außen auf der Straße liegt, als die Straßenkante auszugeben, im Sinne der Vermeidung von übermäßiger Steuerung oder Warnung.
(Handhabung während der Fiktivbild-Fotografie)
Das Folgende ist ein Fall, in dem das Vorhandensein einer, bezüglich der Straße tiefer liegenden Zone extrahiert wird, und die Zone wird als außerhalb der Straße liegend festgestellt. Wenn es auf der Straße eine Wasserpfütze gibt, und ein von der Pfütze reflektiertes fiktives Bild detektiert wird, erscheint das fiktive Bild tiefer als die Straßenfläche, so dass es wahrscheinlich ist, dass die Pfützen-Zone inkorrekt erkannt wird, als eine bezüglich der Straßenfläche tiefer liegende Zone. Das fiktive Bild, reflektiert von der Pfütze, besitzt zu einem realen Bild verschiedene Eigenschaften und wird daher gegenüber Zonen, die tatsächlich tiefer liegen als die Straßenfläche, ausgeschlossen. Um konkreter zu werden, werden die Eigenschaften im Folgenden aufgeführt.

a) Ein fiktives Bild wird erzeugt durch ein entferntes Objekt, das reflektiert wird. Daher gibt es eine Straßenflächen-Zone, die näher erscheint als die scheinbare Entfernung des fiktiven Bildes, an einem weiter entfernten Punkt als die Zone, in der das fiktive Bild auf dem Bildschirm existiert.
b) Da eine Wasseroberfläche nicht vollständig flach ist, ist das fiktive Bild manchmal deutlich verzerrt, was eine Veränderung entfernt von der Pfützen-Zone erzeugt.
c) Falls die Wasseroberfläche unruhig ist, variiert die scheinbare Position des fiktiven Bildes mit der Zeit.
d) Es scheint, als ob es ein Objekt an einer, gegenüber einem Objekt auf der Straße symmetrischen Position gibt, hinter der Straßenfläche (Wasseroberfläche).
e) Falls das fiktive Bild von einem fahrenden Fahrzeug ist, bewegt sich das Bild, obwohl es sich in einer, bezüglich der Straßenfläche tiefer liegenden Zone befindet.

Das fiktive Bild hat die vorangegangenen Eigenschaften, die höchst unwahrscheinlich in realen Bildern gesehen werden können. Detektion der vorangegangenen Eigenschaften ermöglicht es, festzustellen, dass das Bild kein reales Bild ist sondern ein fiktives.
[Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung]
13 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung der Feststellung zeigt, bezüglich ob Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung notwendig ist, die von der elektronischen Steuereinheit des Ausführungsbeispiels 1 ausgeführt wird. Während das Fahrzeug fährt wird die Verarbeitung wiederholt ausgeführt, zum Beispiel mit einer Berechnungsperiode von ungefähr 10 Millisekunden.
In Schritt S1 liest die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 Detektionswerte ein, umfassend Fahrzeuggeschwindigkeit, Längsbeschleunigung, Querbeschleunigung, Gierrate, Lenkwinkel und Lenkmoment, erfasst von dem Fahrzeugbewegungsdetektor 11.
In Schritt S2 erkennt die Fahrpfad-definierende-Linie-Erkennungseinheit 22 eine Position der Fahrpfad definierenden Linie aus dem Bild der Ansicht vor dem Ego-Fahrzeug, das von dem Fahrumgebung-Erkennungssystem 1 erfasst wird.
In Schritt S3 erkennt die Fahrzeugmomentanposition-Erkennungseinheit 23 die Fahrzeugmomentanposition, welche das vordere Ende des Fahrzeugs ist, gesehen in der Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs. Die Fahrzeugmomentanposition-Erkennungseinheit 23 gewinnt auch eine Fahrtrichtung-Fiktivlinie, die sich von dem Ego-Fahrzeug in die Fahrtrichtung erstreckt.
In Schritt S4 berechnet die Schnittzeit-Berechnungseinheit 24 eine Schnittzeit, d.h. eine Zeitspanne, in der das Ego-Fahrzeug mit einer momentanen Geschwindigkeit von der Fahrzeugmomentanposition zu einem Schnittpunkt der Fahrtrichtung-Fiktivlinie und der Fahrpfad definierenden Linie fährt. Die Fiktive-Fahrpfad-definierende-Linie-Berechnungseinheit 25 berechnet eine fiktive Fahrpfad definierende Linie. Die fiktive Fahrpfad definierende Linie ist eine Tangente der Fahrpfad definierende Linie an einem Punkt nahe einer geschätzten Fahrzeugposition. Die geschätzte Fahrzeugposition ist zum Beispiel ein Schnittpunkt der Fahrtrichtung-Fiktivlinie und der Fahrpfad definierende Linie.
In Schritt S5 stellt die Aktivierungsnotwendigkeit-Feststellungseinheit 26 fest, ob die Schnittzeit kürzer ist als eine vorgegebene Zeit. Falls die Schnittzeit kürzer ist als die vorgegebene Zeit, geht die Routine weiter zu Schritt S6. Falls die Schnittzeit gleich oder länger ist als die vorgegebene Zeit, endet die Routine. Das ist so, weil dem Fahrer ein fremdartiges Gefühl gegeben wird, falls ein Steuerbetrag bereitgestellt wird bevor der Fahrer tatsächlich entlang der Fahrpfad definierenden Linie vor dem Fahrzeug fährt, wenn die Schnittzeit länger als die vorgegebene Zeit ist.
In Schritt S6 aktiviert die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 die elektrisch unterstützte Servolenkung 2 und/oder die hydraulische Bremseinheit 3 entsprechend einem Giermoment-Steuerbetrag, bringt ein Giermoment und/oder Verzögerung auf das Fahrzeug auf und führt die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung durch. Die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 verwendet einen oder mehrere der Detektionswerte, umfassend die Fahrzeuggeschwindigkeit, Längsbeschleunigung, Querbeschleunigung, Gierrate, Lenkwinkel und Lenkmoment, welche in Schritt S1 eingelesen werden, um die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung auszuführen.
(Details der Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung)
Details der Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerungsverarbeitung werden im Folgenden erklärt. 14 ist ein Schemadiagramm, das ein Ego-Fahrzeug zeigt, das sich in Richtung einer Fahrpfad definierenden Linie dreht. 14 zeigt einen Zustand, in dem das Ego-Fahrzeug sich in Richtung der Fahrpfad definierenden Linie dreht, während es auf einer geraden Fahrbahn fährt.
Ein Vorzeichen der Gierrate dΦ/dt des Ego-Fahrzeugs wird definiert als positiv wenn das Fahrzeug sich nach rechts dreht, negativ wenn das Fahrzeug sich nach links dreht, und null, wenn das Fahrzeug parallel zu der Fahrpfad definierenden Linie ist. Hinsichtlich der Beziehung zwischen der Gierrate dΦ/dt und des gebildeten Winkels Θ, in der in 14 dargestellten Situation, wechselt die Gierrate dΦ/dt ins Negative, weil das Fahrzeug sich nach links dreht, und der gebildete Winkel Θ ins Positive. Das Vorzeichen der Gierrate dΦ/dt und das des gebildeten Winkels Θ stimmen nicht miteinander überein.
15 ist ein Schemadiagramm, das ein Ego-Fahrzeug zeigt, dass auf einer kurvigen Fahrbahn fährt, und sich in eine Richtung entgegen der Fahrpfad definierenden Linie dreht. In der in 15 dargestellten Situation, weil der Fahrpfad eine Rechtskurve beschreibt, schneidet sich die Fahrtrichtung (Fahrtrichtung-Fiktivlinie) des Ego-Fahrzeugs mit der Fahrpfad definierenden Linie auf der linken Seite. Wenn der Fahrer die Kurve erkennt und das Lenkrad nach rechts dreht, wechselt der gebildete Winkel Θ ins Positive, wohingegen das Vorzeichen der Gierrate dΦ/dt des Ego-Fahrzeugs aufgrund der Rechtskurve positiv ist, übereinstimmend mit dem Vorzeichen des gebildeten Winkels Θ. Die folgende Beschreibung erklärt die Beziehung zwischen der Übereinstimmung/dem Unterschied der Vorzeichen der Gierrate dΦ/dt und dem gebildeten Winkel Θ und den Steuerbetrag.
Wie zum Beispiel in 14 dargestellt, befindet sich das Fahrzeug, wenn es sich in Richtung der Fahrpfad definierenden Linie dreht, während es geradeaus fährt, kaum in einem stabilen Verhalten. In diesem Fall sollte ein Giermoment aufgebracht werden, in eine Richtung weg von der Fahrpfad definierenden Linie. Auch wenn die Fahrtrichtung-Fiktivlinie und die Fahrpfad definierende Linie sich auf eine kurvigen Fahrbahn schneiden, wie dargestellt in 15, kann davon ausgegangen werden, dass das Fahrverhalten stabil ist, wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt und die Drehrichtung des Ego-Fahrzeugs jener der kurvigen Fahrbahn entspricht.
Es ist daher wünschenswert, einen Giermoment-Steuerbetrag unter Berücksichtigung der vorangehenden Fahrbewegungen aufzubringen, um das Fahrverhalten stabil zu machen (Stabilisierung). Die Beziehung zwischen der Gierrate (dΦ/dt) und der Fahrzeuggeschwindigkeit V wird wie folgt ausgedrückt: $(d ϕ /dt) = V/r$
wobei r einen Drehradius bezeichnet. Daher gilt das Folgende: $1 /r = (d ϕ /dt) /V$
wobei (1/r) die Krümmung ist. Die Krümmung ist ein für einen Drehzustand des Fahrzeugs bezeichnender Wert, unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit, und kann daher in der gleichen Weise behandelt werden wie der gebildete Winkel Θ.
Die Auswertefunktion Ho (t) zur Zeit t, die mit Blick auf die vorangehenden Punkte erhalten wird, ist wie folgt festgelegt: $Ho (t) = A {d ϕ /dt) /V} (t) - B Θ (t)$
wobei A und B Konstanten sind.
Die Auswertefunktion Ho (t) steht für den Giermoment-Steuerbetrag, der aufgebracht werden sollte entsprechend der Differenz zwischen dem Drehzustand [ A{ dΦ/dt ) / V} (t) ] des Ego-Fahrzeugs und der Lage der gegenwärtigen Fahrpfad definierenden Linie. Wenn die Auswertefunktion Ho (t) einen großen positiven Wert zeigt, während sich das Fahrzeug nach rechts dreht, ist es notwendig, ein linkes Giermoment aufzubringen. Es ist dann nötig eine Bremskraft auf das linke Rad aufzubringen oder Lenkmomentsteuerung auszuführen, die eine Linksdrehung vereinfacht. Wenn die Auswertefunktion Ho (t) einen negativen Wert zeigt mit einem großen Absolutwert, während sich das Fahrzeug nach links dreht, ist es notwendig, ein rechtes Giermoment aufzubringen. Es ist daher nötig, eine Bremskraft auf das rechte Rad aufzubringen oder Lenkmomentsteuerung auszuführen, die eine Rechtsdrehung vereinfacht.
Die Verwendung der Auswertefunktion Ho (t) beseitigt das fremdartige Gefühl, weil der Wert der Auswertefunktion Ho (t) klein ist, und der aufzubringende Giermoment-Steuerbetrag ebenfalls klein ist, wenn der Fahrer entlang der Fahrpfad definierende Linie fährt. Wenn der Fahrer auf die Fahrpfad definierende Linie zufährt, ist der Wert der Auswertefunktion Ho (t) groß und der aufzubringende Giermoment-Steuerbetrag ist ebenfalls groß. Das gewährleistet sicher die Stabilität des Fahrzeugverhaltens.
Als ein Vergleichsbeispiel, das mit der Erfindung entsprechend Ausführungsbeispiel 1 verglichen werden soll, erklärt die folgende Beschreibung eine Technologie für das Berechnen einer Zielgierrate, indem der gebildete Winkel zwischen einer Fahrortskurve entlang der erkannten Fahrpfad definierenden Linie und der Fahrtrichtung-Fiktivlinie durch eine Ankunftszeit geteilt wird, welche die Zeit ist, die vor der Ankunft an der Fahrpfad definierenden Linie verstreicht. Wie in dem Vergleichsbeispiel, wenn ein aus der Division durch die Ankunftszeit resultierender Wert als der Giermoment-Steuerbetrag verwendet wird, wird die Gierrate sukzessive in dem Prozess korrigiert in dem das Fahrzeug sich der Fahrpfad definierenden Linie nähert. Das verursacht das Problem, dass es Zeit benötigt bis eine Fahrbewegung entlang der Fahrpfad definierenden Linie erreicht wird.
Entsprechend Ausführungsbeispiel 1 wird der Giermoment-Steuerbetrag entsprechend der Auswertefunktion Ho (t) aufgebracht, basierend auf der Differenz zwischen der Krümmung (1 / r), bezeichnend für einen momentanen Drehzustand des Fahrzeugs, und dem gebildeten Winkel Θ. Aus diesem Grund wird ein solcher Steuerbetrag ausgegeben, dass das Fahrzeug sofort parallel zu der Fahrpfad definierende Linie wird, bevor das Fahrzeug die Fahrpfad definierende Linie tatsächlich erreicht, ungeachtet der Entfernung zu der Fahrpfad definierenden Linie (ungeachtet der Schnittzeit). Das ermöglicht eine höchst sichere Steuerung. Außerdem, da der Steuerbetrag unter Verwendung der Beziehung zwischen der Krümmung und dem gebildeten Winkel Θ berechnet wird, wenn keine Steuerung nötig ist, wie in einer Situation, in der das Fahrzeug entlang der Fahrpfad definierende Linie fährt, greift die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung nicht ein, selbst wenn der gebildete Winkel entsteht, so dass dem Fahrer kein fremdartiges Gefühl gegeben wird.
16 und 17 sind Flussdiagramme, welche die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerungsverarbeitung des Ausführungsbeispiels 1 zeigen. Der Fluss bezieht sich auf Steuerungsverarbeitung, ausgeführt durch die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21, wenn in dem in 13 gezeigten Schritt, welcher die Notwendigkeit der Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung feststellt, festgestellt wird, dass die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung notwendig ist.
Schritt S101 berechnet den gebildeten Winkel Θ zwischen der Fahrtrichtung des Ego-Fahrzeugs und der Fahrpfad definierende Linie. Konkret gewinnt Schritt S101 den gebildeten Winkel zwischen der Fahrtrichtung-Fiktivlinie und der fiktiven Fahrpfad definierenden Linie, die in den Schritten S3 und S4 der 13 berechnet werden.
Schritt S102 berechnet die Gierrate (dΦ/dt) des Ego-Fahrzeugs. Die Gierrate kann ein Gierratensensorwert sein, detektiert von dem Fahrzeugbewegungsdetektor 11. Die Gierrate kann berechnet sein aus Fahrzeuggeschwindigkeit oder Lenkwinkel entsprechend einem Fahrzeugbewegungsmodell. Es gibt keine besondere Einschränkung.
Schritt S103 berechnet die Auswertefunktion Ho (t) aus dem gebildeten Winkel Θ, der Gierrate (dΦ/dt) und der Fahrzeuggeschwindigkeit V.
Schritt S104 stellt fest, ob die Auswertefunktion Ho (t) positiv ist. Falls die Auswertefunktion Ho (t) positiv ist, geht die Routine weiter zu Schritt S105. Falls die Auswertefunktion Ho (t) null oder kleiner ist, geht die Routine weiter zu Schritt S108.
Schritt S105 stellt fest, ob die Auswertefunktion Ho (t) größer ist als ein vorgegebener Wert δ, der eine tote Zone bezeichnet, die im Vorfeld gesetzt wurde, und wenn die Auswertefunktion Ho (t) größer ist, geht die Routine weiter zu Schritt S106. Falls die Auswertefunktion Ho (t) kleiner ist als der vorgegebene Wert δ, geht die Routine weiter zu Schritt S107.
Schritt 106 setzt den Steuerbetrag H(t) auf einen Wert, erhalten durch das Subtrahieren des vorgegebenen Werts δ von der Auswertefunktion Ho (t). 18 ist ein Schemadiagramm, dass die Beziehung zwischen der Auswertefunktion Ho (t) und dem vorgegebenen Wert δ zeigt. Ein Überschuss der Auswertefunktion Ho (t) über den vorgegebenen Wert δ wird berechnet als der Steuerbetrag H (t).
Schritt S107 setzt den Steuerbetrag H(t) auf null.
Schritt 108 stellt fest, ob ein Wert, erhalten durch multiplizieren der Auswertefunktion Ho (t) mit Minus (die Auswertefunktion Ho (t) ist ein negativer Wert und wird ein positiver Wert, wenn sie mit Minus multipliziert wird), größer ist als der vorgegebene Wert δ. Falls der Wert größer ist geht die Routine weiter zu Schritt S109. Falls der Wert kleiner ist als der vorgegebene Wert δ, geht die Routine weiter zu Schritt S110.
Schritt 109 setzt den Steuerbetrag H(t) auf einen Wert, erhalten durch Addieren des vorgegebenen Werts δ mit der Auswertefunktion Ho (t).
Schritt S110 setzt den Steuerbetrag H(t) auf null.
Schritt S110A stellt fest, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher ist als die vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit Vo. Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder höher ist als die vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit Vo, wird festgestellt, dass die, ein Bremsmoment verwendende Giermomentsteuerung wirksam ist. Die Routine geht dann weiter zu Schritt S111. Falls die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger ist als die vorgegebene Fahrzeuggeschwindigkeit Vo, wird festgestellt, dass die Giermomentsteuerung durch Lenken wirksamer ist als die Bremse. Die Routine geht dann weiter zu Schritt S121.
Schritt S111 trifft eine Feststellung, ob der Steuerbetrag H(t) gleich oder größer als null ist. Falls der Steuerbetrag H(t) gleich oder größer als null ist, geht die Routine weiter zu Schritt S112. Falls der Steuerbetrag H(t) negativ ist, geht die Routine weiter zu Schritt S113.
In Schritt S112, kann festgestellt werden, dass eine Rechtsdrehung unterdrückt werden muss. Ein Rechtes-Rad-Basissteuerbetrag wird daher auf null gesetzt und ein Linkes-Rad-Basissteuerbetrag TL auf H(t).
In Schritt S113, kann festgestellt werden, dass eine Linksdrehung unterdrückt werden muss. Der Rechtes-Rad-Basissteuerbetrag wird auf H(t) gesetzt und der Linkes-Rad-Basissteuerbetrag TL auf null.
Schritt S114 berechnet das Bremsmoment bezüglich jedes Rades entsprechend des folgenden Gleichungsausdrucks. $Vorne - Rechts - Radbremsmoment TFR = TR \times α$
$Hinten - Rechts - Radbremsmoment TRR = TR - TFR$
$Vorne - Links - Radbremsmoment TFL = TL \times α$
$Hinten - Links - Radbremsmoment TRL = TR - TFL$

wobei α eine Konstante ist und ein Wert der gesetzt ist entsprechend einer Bremskraftverteilung zu den vorderen und hinteren Rädern.
Schritt S115 berechnet einen hydraulischen Radzylinderdruck jedes Rades entsprechend des folgenden Gleichungsausdrucks. $Vorne - Rechts - Hydraulischer - Radbremsdruck PFR = K \times TFR$
$Vorne - Links - Hydraulischer - Radbremsdruck PFL = K \times TFL$
$Hinten - Rechts - Hydraulischer - Radbremsdruck PRR = L \times TRR$
$Hinten - Links - Hydraulischer - Radbremsdruck PRL = L \times TRL$

wobei K und L Konstanten und Umrechnungskonstanten sind, um Drehmoment in hydraulischen Druck umzurechnen.
Schritt S121 stellt fest, ob das Fahrzeug in einem regulären Fahrzustand ist. Falls festgestellt wird, dass das Fahrzeug sich in einem regulären Fahrzustand befindet, geht die Routine weiter zu Schritt S122. In anderen Fällen als dem vorangegangenen Zustand (Post-Kollisionszustand, Schleuderzustand, ein Zustand in dem das Fahrzeug von der Straße abkommt), wird der momentane Steuerablauf beendet.
Schritt S122 stellt fest, ob eine Hand am Lenkrad ist. Falls festgestellt wird, dass eine Hand am Lenkrad ist, geht die Routine weiter zu Schritt S125. Falls festgestellt wird, dass keine Hand am Lenkrad ist, geht die Routine zu Schritt S123. Ob eine Hand am Lenkrad ist kann zum Beispiel geprüft werden durch die Analyse der Trägheit des Lenkrads auf Basis von Resonanzfrequenzkomponenten eines Momentsensors oder durch das Vorsehen eines Berührungssensors oder Ähnlichem am Lenkrad, um festzustellen ob eine Hand am Rad ist.
Schritt S123 stellt fest, ob eine Keine-Hand-am-Rad-Zeit eine vorgegebene Zeit übersteigt. Falls die keine-Hand-am-Rad-Zeit die vorgegebene Zeit übersteigt, geht die Routine weiter zu Schritt S128, in dem eine automatische Steuerungsfreigabe ausgeführt wird. Falls die Keine-Hand-am-Rad-Zeit die vorgegebene Zeit nicht übersteigt, geht die Routine weiter zu Schritt S124, wo die keine-Hand-am-Rad-Zeit inkrementiert wird. Die Routine geht dann zu Schritt S125. Falls automatisches Lenken erlaubt ist während keine Hand am Lenkrad ist, könnte der Fahrer sich übermäßig auf das vorliegende Steuersystem verlassen und während des Fahrens die Aufmerksamkeit verlieren. Schritt S125 stellt fest, ob ein Zustand in dem das Lenkmoment gleich oder höher ist als ein vorgegebener Wert für eine vorgegebene Zeit anhält. Falls ein solcher Zustand für eine vorgegebene Zeit anhält, wird festgestellt, dass der Fahrer das Fahrzeug bewusst steuert und die Routine geht weiter zu Schritt S128, wo die automatische Steuerungsfreigabe ausgeführt wird. Wenn der Zustand, in dem das Lenkmoment gleich oder größer ist als der vorgegebene Wert, nicht für die vorgegebene Zeit anhält, nämlich dann, wenn das Lenkmoment niedrig ist oder nicht kontinuierlich aufgebracht wird, auch wenn es hoch ist, geht die Routine weiter zu Schritt S126, wo ein Hochlenkmomentdauer-Zeitnehmer inkrementiert wird.
Schritt S127 führt semi-automatische Lenkungssteuerung aus. Die semi-automatische Lenkungssteuerung ist eine Steuerung, die automatisches Lenken ausführt, entsprechend der Fahrbewegung des Fahrzeugs, ungeachtet der Absicht des Fahrers, und die automatische Lenkungssteuerung auf eine gewöhnlichen Lenkunterstützungssteuerung umschaltet, wenn der Keine-Hand-am-Rad-Zustand bestätigt ist oder ein hohes Lenkmoment in einer kontinuierlichen Art und Weise aufgebracht wird. Entsprechend der automatischen Lenkungssteuerung, werden ein Ziel-Lenkwinkel und eine Zielgierrate für das Erreichen des Steuerbetrags H(t) gesetzt. Die elektrische Motorsteuerung schaltet von Momentsteuerung, für das Aufbringen eines Unterstützungsmoments, auf Drehwinkelsteuerung, und ein Aktivierungsbefehl wird an den elektrischen Motor ausgegeben, um das Lenkrad bis auf den Ziellenkwinkel zu drehen, entsprechend der Ziel-Lenkradwinkel-Drehgeschwindigkeit.
19 ist eine schematische, erklärende Ansicht, welche die Beziehung von Bremskräften zeigt, die aufgebracht werden, um die Drehung zu unterdrücken, wenn das Fahrzeug sich bei einer vorgegebenen oder höheren Geschwindigkeit dreht, entsprechend Ausführungsbeispiel 1. Wenn der Steuerbetrag H(t) positiv ist und den Rechtsdrehungszustand anzeigt, ist es notwendig ein linkes Giermoment aufzubringen. Wenn der Steuerbetrag H(t) negativ ist, und den Linksdrehungszustand anzeigt, ist es notwendig ein rechtes Giermoment aufzubringen. Die Bereitstellung des hydraulischen Radzylinderdrucks für jedes Rad, welche in Schritt S115 berechnet wird, stabilisiert das Fahrzeugverhalten und bringt sofort das Giermoment auf, welches das Fahrzeug parallel zu der Fahrpfad definierenden Linie stellt.
20 ist ein Zeitachsendiagramm einer Situation, in der die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerungsverarbeitung auf einer geradlinigen Fahrbahn ausgeführt wird, entsprechend Ausführungsbeispiel 1. 20 zeigt eine Situation in der das Fahrzeug sich nach links dreht aufgrund einer Störung, wie etwa Seitenwind, während es geradeaus fährt, und der gebildete Winkel wird erzeugt an der linken Fahrpfad definierenden Linie.
Zur Zeit t1, wird die linke Gierrate dΦ/dt durch Seitenwind erzeugt und gleichzeitig beginnt die Erzeugung des gebildeten Winkels Θ an der Fahrpfad definierenden Linie auf der linken Seite. Der Wert der Auswertefunktion Ho(t) beginnt sich auch zu ändern. In dieser Situation, aufgrund des linken Drehungszustands, der den geformten Winkel wachsen lässt, unterscheiden sich das Vorzeichen der Gierrate dΦ/dt und das des gebildeten Winkels. Die Auswertefunktion Ho(t) ändert sich, so dass der absolute Wert auf der negativen Seite groß ist. Die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung wird nicht ausgeführt bis der absolute Wert größer wird als der vorgegebene Wert δ. Das unterdrückt einen übermäßigen Steuereingriff und bewahrt so den Fahrer von einem fremdartigen Gefühl.
Zur Zeit t2 wird die Auswertefunktion Ho(t) gleich oder größer als der vorgegebene Wert δ, und der Steuerbetrag H(t) wird berechnet. Danach wird der Rechtes-Rad-Basis Steuerbetrag TR berechnet und das Vorne-Rechts-Radbremsmoment TFR und das Hinten-Rechts-Radbremsmoment TRR werden berechnet. Zu diesem Zeitpunkt werden das Vorne-Links-Radbremsmoment TFL und das Vorne-Links-Radbremsmoment TRL zu null gesetzt. Das Fahrzeug wird dadurch mit einem rechten Giermoment beaufschlagt und dreht sich, so dass die Fahrtrichtung des Fahrzeugs (Fahrtrichtung-Fiktivlinie) parallel zu der Richtung der Fahrpfad definierenden Linie ist.
21 ist ein Zeitachsendiagramm, das einen aktiven Zustand der Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerungsverarbeitung zeigt, die auf einer kurvigen Fahrbahn bei einer vorgegebenen oder höheren Geschwindigkeit ausgeführt wird, entsprechend Ausführungsbeispiel 1. 21 zeigt eine Situation, in der der Fahrer das Lenkrad auf der kurvigen Fahrbahn angemessen betätigt und entlang der Fahrpfad definierenden Linie fährt.
Zur Zeit t21 erscheint die Fahrpfad definierende Linie auf der kurvigen Fahrbahn vor dem Fahrzeug, und es beginnt die Erzeugung des gebildeten Winkel Θ zwischen der Fahrpfad definierenden Linie und der Fahrtrichtung des Fahrzeugs (Fahrtrichtung-Fiktivlinie). Zu diesem Zeitpunkt fährt das Fahrzeug noch nicht in die Kurve ein, so dass der Fahrer das Lenkrad nicht betätigt, und es entsteht keine Gierrate dΦ/dt. obwohl die Auswertefunktion Ho(t) damit beginnt negative Werte aufzuzeigen, sind diese Werte kleiner als der vorgegebene Wert δ.
Zur Zeit t22 betätigt der Fahrer das Lenkrad, um entlang der kurvigen Fahrbahn zu fahren, die Gierrate dΦ/dt beginnt dann im Fahrzeug zu entstehen. Das Vorzeichen der Gierrate dΦ/dt stimmt mit dem des gebildeten Winkels überein, und der absolute Wert der Auswertefunktion Ho(t) wird klein. Falls das Fahrzeug entlang der Fahrpfad definierenden Linie fährt, ist der Wert der Auswertefunktion Ho(t) im Wesentlichen null und bleibt in einem Bereich von plus oder minus δ. Die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung wird daher im Grunde genommen nicht ausgeführt. Es ist daher möglich ein fremdartiges Gefühl zu vermeiden, dass durch unnötige Steuereingriffe verursacht wird.
(Steuerungsverarbeitung beim Auftreten von Schleudern)
Die folgende Beschreibung betrifft die Verarbeitung des Setzens eines Schleuder-Flags, das verwendet wird, um in Schritt S121 festzustellen, ob ein Fahrzeug in einem regulären Fahrzustand ist. Diese Schleuderfeststellung ist das Feststellen, eines Schleuderzustands auf Basis der Beziehung zwischen einem Vorderfahrzeug und dem Ego-Fahrzeug.
22 ist ein Flussdiagramm, das Schleuderfeststellung-Verarbeitung gemäß Ausführungsbeispiel 1 zeigt.
In Schritt S201 berechnet die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 die Entfernung L zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug und die Entfernung D zwischen der Mitte des Vorderfahrzeugs und der Fahrtrichtung-Fiktivlinie des Ego-Fahrzeugs auf Basis eines durch die Stereokamera 310 aufgenommenen Bildes. 23 ist ein Schemadiagramm, das eine Positionsbeziehung zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug zeigt. Wie dargestellt in 23, berechnet Ausführungsbeispiel 1 die Entfernung zwischen einer ungefähren Mitte der Vorderseite des Ego-Fahrzeugs und einer ungefähren Mitte der Hinterseite des Vorderfahrzeugs, wobei die Entfernung mit L bezeichnet wird, und berechnet die Entfernung zwischen der Fahrtrichtung-Fiktivlinie des Ego-Fahrzeugs und der ungefähren Mitte der Hinterseite des Vorderfahrzeugs, wobei die Entfernung als D bezeichnet wird. Als die Position des Ego-Fahrzeugs kann eine Position des Schwerpunkts oder Ähnliches verwendet werden, anstatt der Fahrzeugvorderseite. Ebenso kann, als die Position des Vorderfahrzeugs die Position des Schwerpunkts, eine Position geschätzt als Mitte einer Kurve, oder Ähnliches verwendet werden, anstatt der Fahrzeugrückseite. Es gibt keine besondere Einschränkung.
In Schritt S202 trifft die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 eine Feststellung, bezüglich ob die Entfernung L kürzer ist als die vorgegebene Entfernung L₀. Falls die Entfernung L kürzer ist als L₀, wird festgestellt, dass das Vorderfahrzeug in der gleichen Art und Weise fährt, wie das Ego-Fahrzeug. Die Routine geht dann weiter zu Schritt S203. Falls die Entfernung L gleich oder größer ist als Lo, wird festgestellt, dass das Vorderfahrzeug nicht instruktiv für das Ego-Fahrzeug ist. Die Routine geht dann zu Schritt S204.
In Schritt S203 berechnet die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 einen relativen Schräglaufwinkel γ basierend auf der Beziehung zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug aus folgendem Ausdruck (siehe 23). $γ = {sin}^{- 1} (D/L)$
in Schritt S204, ist die Beziehung zwischen dem Vorderfahrzeug nicht instruktiv für das Ego-Fahrzeug, so dass die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 γ auf null setzt.
In Schritt S205 trifft die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 eine Feststellung, bezüglich ob ein Blinker auf EIN steht. Falls der Blinker auf EIN steht, wird vorausgesehen, dass das Fahrzeug die Spur wechseln wird, was bedeutet, dass eine relative Beziehung mit dem Vorderfahrzeug sich mit der Absicht des Fahrers ändert. Die Routine geht weiter zu Schritt S206, der den relativen Schräglaufwinkel γ auf null setzt. Falls der Blinker auf AUS steht, geht die Routine zu Schritt S207.
In Schritt S207 gibt die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 γ durch ein Tiefpassfilter LPF (Low Pass Filter) mit einer vorgegebenen Zeitkonstante, und berechnet so γ(LPF), d.h. γ, das durch ein Filter gegeben wurde.
In Schritt S208 addiert die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 Δγ zu y(LPF) hinzu, um γ_oben zu berechnen, das ein oberer Grenzwert eines Schleuderfeststellung-Grenzwerts ist, und subtrahiert Δγ von y(LPF), um γ_unten zu berechnen, das ein unterer Grenzwert des Schleuderfeststellung-Grenzwerts ist.
In Schritt S209 stellt die Fahrzeug-Verhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 fest, ob der relative Schräglaufwinkel γ in den Bereich der Schleuderfeststellung-Grenzwerte (γ_unten oder größer und γ_oben oder kleiner) fällt. Falls der relative Schräglaufwinkel γ den Bereich der Schleuderfeststellung-Grenzwerte allerdings übersteigt, wird festgestellt, dass Schleudern aufgetreten ist. Die Routine geht dann zu Schritt S211, der das Schleuder-Flag auf EIN stellt.
24 ist ein Zeitachsendiagramm, das den Übergang des relativen Schräglaufwinkels zeigt, wenn das Ego-Fahrzeug nicht schleudert und entlang der Bewegung des Vorderfahrzeugs fährt. Falls das Ego-Fahrzeug dem Vorderfahrzeug folgt, das nach rechts und dann nach links dreht, bewegt sich das Ego-Fahrzeug mit einem Übergang des Werts des relativen Schräglaufwinkel γ, wie dargestellt durch eine dicke Linie in 24. Zu dieser Zeit wird γ(LPF) ausgegeben mit einer vorgegebenen Verzögerung, unter Vernachlässigung von kleinen Änderungen während der vorangegangenen Drehungen, und γ_oben und γ_unten werden oberhalb und unterhalb des Wertes gesetzt. Ohne Auftreten von Schleudern weicht das Ego-Fahrzeug nicht stark von der Bewegung des Vorderfahrzeugs ab, und der relative Schräglaufwinkel γ variiert innerhalb eines Bereichs zwischen γ_oben und Y_unten.
25 ist ein Zeitachsendiagramm, das den Übergang des relativen Schräglaufwinkels zeigt, wenn Schleudern auftritt. Zunächst variiert der relative Schräglaufwinkel γ innerhalb des Bereichs zwischen γ_oben und γ_unten, wie in 24. Sobald das Ego-Fahrzeug zu schleudern beginnt, zur Zeit t1, fällt der relative Schräglaufwinkel γ drastisch ab. Zur Zeit t2 fällt der relative Schräglaufwinkel tiefer als Y_unten. Es wird daher zur Zeit t2 festgestellt, dass Schleudern auftritt, und das Schleuder-Flag wird auf EIN geschaltet. Konkreter, falls das Ego-Fahrzeug schleudert während das Vorderfahrzeug normal entlang der Fahrpfad definierenden Linie fährt, beginnt der relative Schräglaufwinkel in Relation zu dem Vorderfahrzeug plötzlich zu fluktuieren, ungeachtet einer Kurvenlage der Fahrpfad definierenden Linie. Falls diese Fluktuation detektiert wird, wird eine präzise Detektion eines Schleuderzustands möglich, ungeachtet der Form der Fahrpfad definierenden Linie.
26 ist ein Flussdiagramm, das Schleuderunterdrückungssteuerung-Verarbeitung zeigt, wenn Schleudern auftritt gemäß Ausführungsbeispiel 1.
In Schritt S301 stellt die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 fest, ob das Schleuder-Flag auf EIN steht. Falls das Schleuder-Flag auf EIN steht, wird festgestellt, dass Schleudern auftritt. Die Routine geht weiter zu Schritt S302. Falls das Schleuder-Flag auf AUS steht, wird der momentane Steuerungsfluss beendet. Schritt S301 ist ein Teil der Verarbeitung des Feststellens, ob das Fahrzeug in einem normalen Fahrzustand ist (ob das Fahrzeug in einem irregulären Fahrzustand ist, wie etwa einem Post-Kollisionszustand, Schleuderzustand und einen Zustand in dem das Fahrzeug von der Straßenfläche abkommt) aus Schritt S121 der 17. Falls das Schleuder-Flag auf EIN steht, wird festgestellt, dass das Fahrzeug nicht im regulären Fahrzustand ist (das Ergebnis ist Nein in Schritt S121). Schleuderunterdrückungssteuerung-Verarbeitung der Schritte S302 bis S304 wird ausgeführt.
In Schritt S302 stellt die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 fest, ob das Fahrzeug sich nach rechts dreht. Falls das Fahrzeug sich nach rechts dreht, geht die Routine zu Schritt S303. Falls das Fahrzeug sich nach links dreht, geht die Routine weiter zu Schritt S304.
In Schritt S303, da sich das Fahrzeug nach rechts dreht, erhöht die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 ein linkes Lenkunterstützungsmoment auf einen höheren Wert als ein reguläres Unterstützungsmoment und reduziert einen rechtes Lenkunterstützungsmoment auf einen Wert niedriger als das reguläre Unterstützungsmoment, so dass leicht gegengesteuert werden kann durch Lenken nach links. Das macht es für den Fahrer einfacher gegenzusteuern und gewährleistet so die Stabilität des Fahrzeugs. „Gegensteuern“ meint hier einen vorgegebenen Lenkwinkel bereitzustellen in Richtung entgegen einer Drehrichtung, um eine Gierbewegung des Fahrzeugs zu unterdrücken (was korrespondiert mit Giermomentsteuerung).
In Schritt S304, da sich das Fahrzeug nach links dreht, erhöht die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerungseinheit 21 das rechte Lenkunterstützungsmoment auf einen höheren Wert als das reguläre Unterstützungsmoment und reduziert das linke Lenkunterstützungsmoment auf einen niedrigeren Wert als das reguläre Unterstützungsmoment, so dass leicht gegengesteuert werden kann durch Lenken nach rechts. Das macht es einfacher für den Fahrer gegenzusteuern und gewährleistet so die Stabilität des Fahrzeugs.
Wie oben beschrieben, bietet Ausführungsbeispiel 1 die unten aufgeführten Operationen und Vorteile.

(1) Das Fahrzeugsteuersystem umfasst:
- Schritt S203 (relative-Schräglaufwinkel-Berechnungseinheit) konfiguriert, um den relativen Schräglaufwinkel γ zwischen dem Vorderfahrzeug und dem Ego-Fahrzeug zu berechnen auf Basis der Entfernung L zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug und der Entfernung D zwischen der Fahrtrichtung-Fiktivlinie, die sich von dem Ego-Fahrzeug in die Fahrtrichtung erstreckt und dem Vorderfahrzeug;
- Schritt S208 (Schleuderfeststellung-Grenzwert-Setzeinheit) konfiguriert, um die Schleuderfeststellung-Grenzwerte γ_oben und γ_unten zu setzen, entsprechend dem relativen Schräglaufwinkel γ; und

Die Schleuderunterdrückungssteuerung-Verarbeitung (Giermoment-Steuereinheit), konfiguriert, um das Giermoment zu steuern, um den relativen Schräglaufwinkel γ zu reduzieren, wenn der relative Schräglaufwinkel γ den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt.
Das macht es möglich, den Schleuderzustand zu erkennen, sogar wenn das Fahrzeug langsam schleudert. Die Giermomentsteuerung kann daher verlässlich initiiert werden, was die Stabilität des Fahrzeugverhaltens gewährleistet. Außerdem, da der relative Schräglaufwinkel berechnet wird entsprechend der Beziehung mit dem Vorderfahrzeug, kann der Schleuderzustand festgestellt werden entsprechend einem stabilen Wert, ungeachtet der Form der Fahrpfad definierenden Linie und ähnlichem.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel realisiert die Schleuderzustandsdetektion unter Verwendung des relativen Schräglaufwinkels, wie gezeigt in 22 und 26 in einem Niedriggeschwindigkeitsbereich. Allerdings ist es auch möglich, die Schleuderzustandsdetektion unter Verwendung des relativen Schräglaufwinkels zu realisieren, ungeachtet der Fahrzeuggeschwindigkeit, wie gezeigt in 22 und 26. Auch kann die Schleuderzustandsdetektion unter Verwendung des relativen Schräglaufwinkels, wie gezeigt in 22 und 26 kombiniert werden mit einer anderen Schleuderdetektionsmethode, wie etwa Schleuderdetektion basiert auf einem momentanen Gierratenwert. Zum Beispiel ist es möglich, die Schleuderdetektion in einem Hochgeschwindigkeitsbereich basierend auf dem tatsächlichen Gierratenwert zu realisieren, und die Schleuderzustandsdetektion in dem Niedriggeschwindigkeitsbereich unter Verwendung des relativen Schräglaufwinkels zu realisieren, wie gezeigt in 22 und 26.

(2) Das Fahrzeugsteuersystem umfasst die elektrisch unterstützte Servolenkung 2 (Unterstützungsmoment-Steuereinheit) konfiguriert, um ein vorgegebenes Unterstützungsmoment auf ein durch den Fahrer aufgebrachtes Lenkmoment aufzubringen, wobei:
- Die elektronische unterstützte Servolenkung 2 ein Unterstützungsmoment, das wirkt um den relativen Schräglaufwinkel γ zu reduzieren, erhöht, auf einen höheren Wert als ein reguläres Unterstützungsmoment (vorgegebenes Unterstützungsmoment) und ein Unterstützungsmoment, das wirkt, um den relativen Schräglaufwinkel γ zu erhöhen, reduziert auf einen niedrigeren Wert als das reguläre Unterstützungsmoment (vorgegebenes Unterstützungsmoment) wenn das Schleuder-Flag auf EIN steht.
- Das macht es möglich, die Lenkbetätigung des Fahrers zuzulassen und gleichzeitig das Fahrzeug in einen solchen Lenkzustand zu führen, dass das Fahrzeug erfolgreicher entlang der Bewegung des Vorderfahrzeugs fährt, d.h. parallel zu der Fahrpfad definierenden Linie. Das gewährleistet Sicherheit ohne dem Fahrer ein fremdartiges Gefühl zu geben. Das Ausführungsbeispiel 1 ist vorgesehen mit der elektrisch unterstützten Servolenkung 2. Falls das Fahrzeug mit einem Steer-By-Wire System ausgestattet ist, ist es allerdings auch möglich, ein Lenkreaktionsmoment zu steuern durch das Steuern eines Reaktionsmotors, um das Fahrzeug in einen Zustand zu führen in dem der Fahrer ohne Schwierigkeiten gegensteuern kann.
(3) Wenn Schritt S208 die Schleuderfeststellung-Grenzwerte berechnet, werden die Werte aus dem Addieren oder Subtrahieren des vorgegebenen Werts Δγ, zu oder von dem Filterwert y(LPF), erhalten durch das Geben des relativen Schräglaufwinkel γ durch das Tiefpassfilter LFP, gesetzt als die Schleuderfeststellung-Grenzwerte γ_oben und Y_unten. Es ist daher möglich, mit einer einfachen Konfiguration geeignete Grenzwerte zu setzen, angemessen der Situation. Die Zeitkonstante des Tiefpassfilters kann optional gesetzt werden entsprechend einem Straßenflächenzustands und fahre Umgebung.
(4) Schritte S201 bis S203 sind konfiguriert, um Berechnungen durchzuführen mit der Stereokamera 310, die die Entfernung misst unter Verwendung von Disparität, erzeugt wenn die Vielzahl an Kameras 310a und 310b ein Bild des gleichen Objekts aufnehmen. Das macht es möglich, stereoskopisch Entfernung und Hindernisse vor dem Fahrzeug zu erfassen. Es ist möglich, auf der Basis von Bilderkennung, sogar den langsamen Schleuderzustand zu erkennen, der schwierig durch einen Sensor erkannt werden kann, wie etwa einen Gierratensensor, der Fahrzeugbewegungen direkt detektiert. Das gewährleistet höchst sichere Steuerung.

[Ausführungsbeispiel 2]
Ein Ausführungsbeispiel 2 wird nun erläutert. Das Ausführungsbeispiel 2 hat eine ähnliche Basiskonfiguration wie das Ausführungsbeispiel 1, so dass die folgende Beschreibung sich auf die dazwischenliegenden Unterschiede bezieht. Während der Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung in dem Niedriggeschwindigkeitsbereich führt das Ausführungsbeispiel 1 die Schleuderunterdrückungssteuerung-Verarbeitung bei dem Eintreten von Schleudern hauptsächlich durch Ausführen der Lenksteuerung aus, was effektiv funktioniert, anstatt dem Ausführen der Giermomentsteuerung durch Bremssteuerung. Das Ausführungsbeispiel 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel 1 dadurch, dass neben der Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung die Fahrzeugverhaltenssteuerung, vorgesehen für die hydraulische Bremseinheit 3, ausgeführt wird, um die Schleuderunterdrückungssteuerung durchzuführen beim Auftreten von Schleudern. Obwohl die Beschreibung des vorliegenden Ausführungsbeispiels sich auf den Fall bezieht, in dem die Schleuderzustandsdetektion und die VDC-Steuerung-Einsatz-Grenzwert-Korrektur-Verarbeitung unter Verwendung des relativen Schräglaufwinkels, wie gezeigt in 22 und 27 in dem Niedriggeschwindigkeitsbereich ausgeführt werden, können die Schleuderzustandsdetektion und die VDC-Steuerung-Einsatz-Grenzwert-Korrektur-Verarbeitung unter Verwendung des relativen Schräglaufwinkel, wie gezeigt in 22 und 27 ungeachtet der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt werden.
Es ist auch möglich, die Schleuderzustandsdetektion unter Verwendung des relativen Schräglaufwinkels, wie gezeigt in 22 und 27 und eine andere Schleuder-Detektionsmethode wie etwa Schleuderdetektion basierend auf dem tatsächlichen Gierratenwert zu kombinieren. Zum Beispiel ist es möglich, die Schleuderdetektion basierend auf dem tatsächlichen Gierratenwert in dem Hochgeschwindigkeitsbereich auszuführen und die Schleuderzustandsdetektion und die VDC-Steuerung-Einsatz-Grenzwert-Korrektur-Verarbeitung unter Verwendung des relativen Schräglaufwinkels wie gezeigt in 22 und 27 in dem Niedriggeschwindigkeitsbereich auszuführen.
Die Fahrzeugverhaltenssteuerung ist konventionelle Technologie, die Fahrzeugstabilitätssteuerung oder Fahrzeugdynamiksteuerung (Vehicle Dynamics Control) genannt wird (im Folgenden als VDC bezeichnet). Gemäß der Fahrzeugverhaltenssteuerung, wird die Zielgierrate aus Fahrzeuggeschwindigkeit und Lenkwinkel berechnet. Wenn die Abweichung zwischen der momentanen Gierrate, detektiert durch den Fahrzeugbewegungsdetektor 11, und der Zielgierrate gleich oder größer als eine vorgegebene Abweichung wird, wird die Giermomentsteuerung ausgeführt, welche ein Bremsmoment in einem Zielrad generiert, so dass die tatsächliche Gierrate gleich der Zielgierrate ist. Das unterdrückt einen Übersteuer-oder Untersteuerzustand hin zu einem neutralen Steuerzustand.
Im Allgemeinen, gemäß der VDC, wenn die Abweichung zwischen der momentanen Gierrate und der Zielgierrate einen Steuer-Einsatz-Grenzwert, der auf einen bestimmten Wert gesetzt ist, übersteigt, wird die Giermomentsteuerung durch die VDC initiiert, um ein fremdartiges Gefühl zu unterdrücken, das durch ein kontinuierliches Geräusch oder häufige Aktivierung der Bremsvorrichtung verursacht wird. Allerdings, wenn das Fahrzeug langsam auf der Niedrig-µ-Straße oder ähnlichem bei niedriger Geschwindigkeit schleudert, scheitert der Fahrzeugbewegungsdetektor 11 manchmal am Detektieren der Gierrate. Als Ergebnis übersteigt die Abweichung nicht den Steuerung-Einsatz-Grenzwert und die VDC kann nicht gestartet werden.
Angesichts dessen, entsprechend Ausführungsbeispiel 2, wenn der relative Schräglaufwinkel zwischen dem Vorderfahrzeug und dem Ego-Fahrzeug durch die Stereokamera 310 detektiert wird, und der Schleuderzustand durch die Stereokamera 310detektiert wird, entsprechend von Änderungen des relativen Schräglaufwinkels, während die VDC noch nicht aktiviert ist, wird der Steuerung-Einsatz-Grenzwert der VDC auf einen kleinen Wert korrigiert, um die VDC aktiv zu aktivieren, um damit den Schleuderzustand zu unterdrücken.
27 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung der VDC-Steuerung-Einsatz-Grenzwert-Korrektur auf der Basis der Schleuderdetektion entsprechend Ausführungsbeispiel 2 zeigt.
In Schritt S501 stellt die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 fest, ob das Schleuder-Flag auf EIN steht. Falls festgestellt wird, dass das Schleuder-Flag auf EIN steht, wird festgestellt, dass Schleudern auftritt. Die Routine geht dann weiter zu Schritt S502. Anderenfalls geht die Routine zu Schritt S503.
In Schritt S502 korrigiert die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 den VDC-Steuerung-Einsatz-Grenzwert auf einen kleinen Wert.
In Schritt S503 setzt die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit 21 den VDC-Steuerung-Einsatz-Wert zurück auf einen Startwert.
Es wird festgestellt, ob eine Gierratenabweichung kleiner oder größer ist als der VDC-Steuerung-Grenzwert. Falls die Gierratenabweichung gleich oder größer ist als der VDC-Steuerung-Grenzwert, wird die mit der hydraulischen Bremseinheit 3 vorgesehene Fahrzeugverhaltenssteuerung (VDC) ausgeführt. Wie oben beschrieben wird die Fahrverhaltenssteuerung getrennt von der Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung wie etwa der Lenkunterstützungssteuerung (26) ausgeführt. Bei der Fahrzeugverhaltenssteuerung (VDC), ausgeführt wenn die Gierratenabweichung gleich oder größer ist als der VDC-Steuerung-Grenzwert, kann anstatt des durch den Fahrzeugbewegungsdetektor 11 gewonnenen Sensorwerts ein Gierraten-Äquivalenzwert als eine Gierrate berechnet werden aus dem gebildeten Winkel Θ, bekannt durch die Stereokamera 310, und dann kann ein Bremssteuerbetrag berechnet werden aus dem Gierraten-Äquivalenzwert.
Die Beschreibung des vorliegenden Ausführungsbeispiels bezieht sich auf den Fall, in dem, wenn der Schleuderzustand detektiert wird, die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung ausgeführt wird, und darüber hinaus die Fahrzeugverhaltenssteuerung (VDC) durch die Bremseinheit ausgeführt wird. Allerdings kann nur die Fahrzeugverhaltenssteuerung (VDC) durch die Bremseinheit ausgeführt werden, wenn der Schleuderzustand detektiert wird.
Wie oben beschrieben, bietet das Ausführungsbeispiel 2 die folgenden Vorgänge und Vorteile.
(5) Das Fahrzeugsystem umfasst die VDC (Fahrzeugbewegung-Steuereinheit), konfiguriert, um die Giermomentsteuerung auszuführen durch das Steuern der Bremskraft jedes Rades, so dass die tatsächliche Gierrate (Fahrzeugbewegungszustand) gleich der Zielgierrate ist (Ziel-Fahrzeugbewegungszustand) wenn die Abweichung zwischen der momentanen Gierrate und der Zielgierrate gleich oder größer ist als der Steuerung-Einsatz-Grenzwert; und Schritt S502 (Steuerung-Einsatz-Grenzwert-Korrektureinheit), konfiguriert, um den Steuerung-Einsatz-Grenzwert des VDC
auf einen kleineren Wert zu korrigieren, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt, wie gezeigt in Schritt S501.
Sogar wenn das Fahrzeug langsam schleudert kann daher der Schleuderzustand erkannt werden. Das ermöglicht eine aktive Ausführung der Fahrzeugverhaltenssteuerung durch die VDC und gewährleistet die Stabilität des Fahrzeugverhaltens.
Die vorliegende Erfindung wurde beschrieben auf Basis der Ausführungsbeispiele. Allerdings muss die Erfindung nicht notwendigerweise in der oben beschriebenen Art und Weise konfiguriert sein, sondern kann optional in der Konfiguration modifiziert werden, im Rahmen deren Umfangs. Zum Beispiel illustriert das Ausführungsbeispiel 1 den Fall, in dem die Giermomentsteuerung durch Bremssteuerung nicht ausgeführt wird, wenn das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt. Es ist allerdings möglich, die Giermomentsteuerung durch Bremssteuerung auch während dem Fahren mit langsamer Geschwindigkeit auszuführen. In diesem Fall kann der Gierraten-Äquivalenzwert als eine Gierrate auf der Basis des durch die Stereokamera 310 erkannten gebildeten Winkels Θ, berechnet werden, anstelle des Sensorwerts, der durch den Fahrzeugbewegungsdetektor 11 gewonnen wird, und dann kann der Bremssteuerbetrag aus dem Gierraten-Äquivalenzwert berechnet werden.
Das Ausführungsbeispiel 1 berechnet den Steuerbetrag H(t), wenn die Auswertefunktion Ho(t) größer ist als der vorgegebene Wert δ. Falls der Schleuderzustand detektiert wird, kann die Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuerung allerdings aktiver ausgeführt werden, durch das Korrigieren des vorgegebenen Werts δ auf einen kleineren Wert.
Da der Schleuderzustand erkannt werden kann, sogar wenn das Fahrzeug langsam schleudert, wird die Stabilität des Fahrzeugverhaltens sichergestellt.
Ein Fahrzeugsteuersystem gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst eine relative-Schräglaufwinkel-Berechnungseinheit, konfiguriert, um einen relativen Schräglaufwinkel zwischen einem Vorderfahrzeug und einem Ego-Fahrzeug zu berechnen, auf Basis der Distanz zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug und einer Distanz zwischen einer Fahrtrichtung-Fiktivlinie, die sich von dem Ego-Fahrzeug in eine Fahrtrichtung erstreckt, und dem Vorderfahrzeug; eine Schleuderfeststellung-Grenzwert-Setzeinheit, konfiguriert, um einen Schleuderfeststellung-Grenzwert zu setzen entsprechend dem relativen Schräglaufwinkel; und eine Giermoment-Steuereinheit, konfiguriert, um ein Giermoment zu steuern, um den relativen Schräglaufwinkel zu reduzieren, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt.
Gemäß dem Fahrzeugsteuersystem können eine Unterstützungsmoment-Steuereinheit, konfiguriert, um ein vorgegebenes Unterstützungsmoment auf ein durch den Fahrer aufgebrachtes Lenkmoment aufzubringen, und die Giermoment-Steuereinheit kann ein Unterstützungsmoment, das wirkt, um den relativen Schräglaufwinkel zu reduzieren, so steuern, dass es höher ist als das vorgegebene Unterstützungsmoment und ein Unterstützungsmoment, das wirkt, um den relativen Schräglaufwinkel zu erhöhen, so steuern, dass es niedriger ist, als das vorgegebene Unterstützungsmoment, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt.
Gemäß dem Fahrzeugsteuersystem kann eine Fahrzeugbewegung-Steuereinheit vorgesehen sein, konfiguriert, um Giermomentsteuerung auszuführen durch das Steuern einer Bremskraftjedes Rades, so dass eine Zielgierrate erreicht wird, wenn die Abweichung zwischen einem Fahrzeugbewegungszustand und einem Ziel-Fahrzeugbewegungszustand gleich oder größer ist als ein Steuerung-Einsatz-Grenzwert, und die Giermoment-Steuereinheit kann umfassen eine Steuerung-Einsatz-Grenzwert-Korrektureinheit, konfiguriert, um den Steuerung-Einsatz-Grenzwert auf einen kleineren Wert zu korrigieren, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt.
Gemäß dem Fahrzeugsteuersystem, kann die Schleuderfeststellung-Grenzwert-Setzeinheit als einen Schleuderfeststellung-Grenzwert einen Wert aus dem Addieren oder Subtrahieren eines vorgegebenen Werts zu oder von einem Filterwert, erhalten durch Geben des relativen Schräglaufwinkel durch das Tiefpassfilter.
Gemäß dem Fahrzeugsteuersystem, kann die Relativer-Schräglaufwinkel-Berechnungseinheit eine Stereokamera umfassen, konfiguriert, um Entfernung zu messen unter Verwendung von Disparität, erzeugt, wenn eine Vielzahl an Kameras ein Bild des gleichen Objekts aufnehmen.
Das Fahrzeugsteuersystem mag eine Entfernung berechnen zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug, und den relativen Schräglaufwinkel berechnen auf der Basis des Vorderfahrzeugs, zu dem die berechnete Entfernung kürzer ist, als die vorgegebene Entfernung.
Ein Fahrzeugsteuersystem gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst eine Kamera, konfiguriert, um eine relative Beziehung zwischen einem Ego-Fahrzeug und einem Vorderfahrzeug zu erkennen; eine Relative-Schräglaufwinkel-Berechnungseinheit, konfiguriert, um einen relativen Schräglaufwinkel zwischen dem Vorderfahrzeug und dem Ego-Fahrzeug zu berechnen, aus der erkannten relativen Beziehung zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug; und eine Giermoment-Steuereinheit, konfiguriert, um ein Giermoment zu steuern, um den relativen Schräglaufwinkel zu reduzieren, wenn der relative Schräglaufwinkel einen Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt, der gesetzt ist entsprechend dem relativen Schräglaufwinkel.
Gemäß dem Fahrzeugsteuersystem kann die Kamera eine Stereokamera umfassen, konfiguriert, um Entfernung zu messen unter Verwendung von Disparität, erzeugt, wenn eine Vielzahl an Kameras ein Bild des gleichen Objekts aufnehmen.
Gemäß dem Fahrzeugsteuersystem, mag die relative-Schräglaufwinkel-Berechnungseinheit den relativen Schräglaufwinkel zwischen dem Vorderfahrzeug und dem Ego-Fahrzeug berechnen, auf Basis der Entfernung zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug und einer Entfernung zwischen der Fahrtrichtung-Fiktivlinie, die sich von dem Ego-Fahrzeug in die Fahrtrichtung erstreckt, und dem Vorderfahrzeug.
Gemäß dem Fahrzeugsteuersystem kann eine Unterstützungsmoment-Steuereinheit vorgesehen sein, konfiguriert, um ein vorgegebenes Unterstützungsmoment auf ein von einem Fahrer aufgebrachtes Lenkmoment aufzubringen, und die Giermoment-Steuereinheit mag ein Unterstützungsmoment, das wirkt, um den relativen Schräglaufwinkel zu reduzieren, so steuern, dass es höher ist, als das vorgegebene Unterstützungsmoment und ein Unterstützungsmoment, das wirkt, um den relativen Schräglaufwinkel zu erhöhen, so steuern, dass es niedriger ist, als das vorgegebene Unterstützungsmoment.
Gemäß dem Fahrzeugsteuersystem, kann eine Fahrzeugbewegung-Steuereinheit vorgesehen sein, konfiguriert, um Giermomentsteuerung auszuführen, durch das Steuern einer Bremskraft jedes Rades, so dass eine Zielgierrate erreicht wird, wenn eine Abweichung zwischen einem Fahrzeugbewegungszustand und einem Ziel-Fahrzeugbewegungszustand gleich oder größer ist, als ein Steuerung-Einsatz-Grenzwert, und die Giermoment-Steuereinheit kann eine Steuerung-Einsatz-Grenzwert-Korrektureinheit umfassen, konfiguriert, um den Steuerung-Einsatz-Grenzwert auf einen kleineren Wert zu reduzieren, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt.
Gemäß dem Fahrzeugsteuersystem wird die Entfernung zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug berechnet, und der relativen Schräglaufwinkel wird berechnet auf Basis des Vorderfahrzeugs, zu dem die berechnete Entfernung kürzer ist, als die vorgegebene Entfernung.
Entsprechend dem Fahrzeugsteuersystem, kann eine Schleuderfeststellung-Grenzwert-Setzeinheit vorgesehen sein, konfiguriert, um einen Schleuderfeststellung-Grenzwert zu setzen, und die Schleuderfeststellung-Grenzwert-Setzeinheit kann als Schleuderfeststellung-Grenzwert einen Wert aus dem Addieren oder Subtrahieren eines vorgegebenen Werts zu oder von einem Filterwert setzen, erhalten durch Geben des relativen Schräglaufwinkels durch ein Tiefpassfilter.
Ein Fahrzeugsteuersystem gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst eine relative-Schräglaufwinkel-Berechnungseinheit, konfiguriert, um einen relativen Schräglaufwinkel zwischen einem Vorderfahrzeug und einem Ego-Fahrzeug zu berechnen, auf Basis einer Entfernung zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug und einer Entfernung zwischen einer Fahrtrichtung-Fiktivlinie, die sich von dem Ego-Fahrzeug in eine Fahrtrichtung erstreckt, und dem Vorderfahrzeug; eine Schleuderfeststellung-Grenzwert-Setzeinheit, konfiguriert, um einen Schleuderfeststellung-Grenzwert entsprechend dem relativen Schräglaufwinkel zu setzen; ein Lenkstellglied, konfiguriert, um ein von einem Fahrer aufgebrachtes Lenkmoment zu steuern; und eine Giermoment-Steuereinheit, konfiguriert, um ein Giermoment zu steuern, um den relativen Schräglaufwinkel zu reduzieren, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt, und die Giermoment-Steuereinheit ist konfiguriert, um Giermoment Steuerung auszuführen durch automatisches Steuern des Lenkstellglieds.
Gemäß dem Fahrzeugsteuersystem kann eine Unterstützungsmoment-Steuereinheit vorgesehen sein, konfiguriert, um das Lenkstellglied zu verwenden, um ein vorgegebenes Unterstützungsmoment auf ein von einem Fahrer aufgebrachtes Lenkmoment aufzubringen, und die Giermoment-Steuereinheit mag ein Unterstützungsmoment, das wirkt, um den relativen Schräglaufwinkel zu reduzieren, so steuern, dass es höher ist, als das vorgegebene Unterstützungsmoment und ein Unterstützungsmoment, das wirkt, um den relativen Schräglaufwinkel zu erhöhen, so steuern, dass es niedriger ist, als das vorgegebene Unterstützungsmoment, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt.
Gemäß dem Fahrzeugsteuersystem kann die Giermoment-Steuereinheit dafür konfiguriert sein, weiterhin Giermomentsteuerung auszuführen durch Bremssteuerung, die ein Bremsmoment auf die Räder aufbringt.
Gemäß dem Fahrzeugsteuersystem, kann die Bremssteuerung durch eine Fahrzeugbewegung-Steuereinheit ausgeführt werden, welche die Giermomentsteuerung auszuführt, durch das Steuern einer Bremskraft jedes Rades, so dass eine Zielgierrate erreicht wird, wenn eine Abweichung zwischen einem Fahrzeugbewegungszustand und einem Ziel-Fahrzeugbewegungszustand gleich oder größer ist, als ein Steuerung-Einsatz-Grenzwert, und die Giermoment-Steuereinheit kann eine Steuerung-Einsatz-Grenzwert-Korrektureinheit umfassen, konfiguriert, um den Steuerung-Einsatz-Grenzwert auf einen kleineren Wert zu reduzieren, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt.
Die vorangegangene Beschreibung erklärt nur einige Ausführungsbeispiele der Erfindung. Einem Fachmann wäre klar, dass die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele auf verschiedene Art und Weise geändert oder modifiziert werden könnten, ohne substantiell von der neuen Lehre und den Vorteilen der Erfindung abzuweichen. Daher ist es die Intention, innerhalb des technologischen Umfangs der Erfindung alle mit solchen Änderungen oder Modifikationen hinzugefügten Aspekte zu umfassen.
Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-126114 , eingereicht am 14. Juni 2013. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nummer 2013-126114 , eingereicht am 14. Juni 2013, einschließlich Beschreibung, Ansprüchen, Zeichnungen und Zusammenfassung ist hierin mit dem Verweis darauf eingeschlossen, in ihrer Gesamtheit.
Die gesamte Offenbarung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2004-345460 (Patentschrift 1) einschließlich Beschreibung, Ansprüchen Zeichnungen und Zusammenfassung ist hierin mit dem Verweis darauf eingeschlossen, in ihrer Gesamtheit.
Bezugszeichenliste

1: Fahrumgebung-Erkennungssystem
2: Elektrisch unterstützte Servolenkung
3: Hydraulische Bremseinheit (HU)
4: Bremsverstärker
5: Lenkrad
10: Elektronische Steuereinheit (ECU)
11: Fahrzeugbewegungsdetektor
20: Abkommenstendenz-Berechnungseinheit
21: Fahrzeugverhalten-Stabilisierung-Steuereinheit
22: Fahrpfad-definierende-Linie-Erkennungseinheit
24: Schnittzeit-Berechnungseinheit
25: Fiktive-Fahrpfad-definierende-Linie-Berechnungseinheit
26: Aktivierungsnotwendigkeit-Feststellungseinheit
310: Stereokamera

Claims

Ein Fahrzeugsteuersystem umfassend: eine relative-Schräglaufwinkel-Berechnungseinheit, konfiguriert, um einen relativen Schräglaufwinkel zwischen einem Vorderfahrzeug und einem Ego-Fahrzeug zu berechnen, auf Basis der Distanz zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug und einer Distanz zwischen einer Fahrtrichtungs-Fiktivlinie, die sich von dem Ego-Fahrzeug in eine Fahrtrichtung erstreckt, und dem Vorderfahrzeug; eine Schleuderfeststellung-Grenzwert-Setzeinheit, konfiguriert, um einen Schleuderfeststellung-Grenzwert zu setzen entsprechend dem relativen Schräglaufwinkel; und eine Giermoment-Steuereinheit, konfiguriert, um ein Giermoment zu steuern, um den relativen Schräglaufwinkel zu reduzieren, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt, wobei die Schleuderfeststellung-Grenzwert-Setzeinheit konfiguriert ist, um als einen Schleuderfeststellung-Grenzwert einen Wert zu setzen aus dem Addieren oder Subtrahieren eines vorgegebenen Werts zu oder von einem Filterwert, der erhalten wird, indem der relative Schräglaufwinkel durch einen Tiefpassfilter geführt wird.
Das Fahrzeugsteuersystem aus Anspruch 1, umfassend: eine Unterstützungsmoment-Steuereinheit, konfiguriert, um ein vorgegebenes Unterstützungsmoment auf ein durch den Fahrer aufgebrachtes Lenkmoment aufzubringen, wobei die Giermoment-Steuereinheit konfiguriert ist, um ein Unterstützungsmoment, das wirkt, um den relativen Schräglaufwinkel zu reduzieren, so zu steuern, dass es höher ist als das vorgegebene Unterstützungsmoment und ein Unterstützungsmoment, das wirkt, um den relativen Schräglaufwinkel zu erhöhen, so zu steuern, dass es niedriger ist, als das vorgegebene Unterstützungsmoment, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt.
Das Fahrzeugsteuersystem aus Anspruch 1, umfassend: eine Fahrzeugbewegung-Steuereinheit, konfiguriert, um eine Giermomentsteuerung auszuführen durch das Steuern einer Bremskraft jedes Rades, so dass eine Zielgierrate erreicht wird, wenn die Abweichung zwischen einem Fahrzeugbewegungszustand und einem Ziel-Fahrzeugbewegungszustand gleich oder größer ist als ein Steuerung-Einsatz-Grenzwert, wobei die Giermoment-Steuereinheit eine Steuerung-Einsatz-Grenzwert-Korrektureinheit umfasst, konfiguriert, um den Steuerung-Einsatz-Grenzwert auf einen kleineren Wert zu korrigieren, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt.
Das Fahrzeugsteuersystem aus Anspruch 1, wobei: die Relativer-Schräglaufwinkel-Berechnungseinheit eine Stereokamera (310) umfasst, konfiguriert, um eine Entfernung zu messen unter Verwendung von einer Disparität, erzeugt, wenn eine Vielzahl an Kameras ein Bild des gleichen Objekts aufnehmen.
Das Fahrzeugsteuersystem aus Anspruch 1, wobei: die Entfernung zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug berechnet wird, und der relative Schräglaufwinkel berechnet wird auf Basis des Vorderfahrzeugs, zu dem die berechnete Entfernung kürzer ist, als die vorgegebene Entfernung.
Ein Fahrzeugsteuersystem umfassend: eine Kamera, konfiguriert, um eine relative Beziehung zwischen einem Ego-Fahrzeug und einem Vorderfahrzeug zu erkennen; eine Relative-Schräglaufwinkel-Berechnungseinheit, konfiguriert, um einen relativen Schräglaufwinkel zwischen dem Vorderfahrzeug und dem Ego-Fahrzeug zu berechnen, auf Basis der Distanz zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug und einer Distanz zwischen einer Fahrtrichtungs-Fiktivlinie, die sich von dem Ego-Fahrzeug in eine Fahrtrichtung erstreckt, und dem Vorderfahrzeug; eine Schleuderfeststellung-Grenzwert-Setzeinheit, konfiguriert, um einen Schleuderfeststellung-Grenzwert zu setzen, wobei die Schleuderfeststellung-Grenzwert-Setzeinheit konfiguriert ist, um als Schleuderfeststellung-Grenzwert einen Wert zu setzen aus dem Addieren oder Subtrahieren eines vorgegebenen Werts zu oder von einem Filterwert, der erhalten wird, indem der relative Schräglaufwinkel durch einen Tiefpassfilter geführt wird; und eine Giermoment-Steuereinheit, konfiguriert, um ein Giermoment zu steuern, um den relativen Schräglaufwinkel zu reduzieren, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt.
Das Fahrzeugsteuersystem aus Anspruch 6, wobei: die Kamera eine Stereokamera (310) umfasst, konfiguriert, um eine Entfernung zu messen unter Verwendung von einer Disparität, erzeugt, wenn eine Vielzahl an Kameras ein Bild des gleichen Objekts aufnehmen.
Das Fahrzeugsteuersystem aus Anspruch 6, umfassend: eine Unterstützungsmoment-Steuereinheit, konfiguriert, um ein vorgegebenes Unterstützungsmoment auf ein von einem Fahrer aufgebrachtes Lenkmoment aufzubringen, wobei die Giermoment-Steuereinheit konfiguriert ist, um ein Unterstützungsmoment, das wirkt, um den relativen Schräglaufwinkel zu reduzieren, so zu steuern, dass es höher ist, als das vorgegebene Unterstützungsmoment und ein Unterstützungsmoment, das wirkt, um den relativen Schräglaufwinkel zu erhöhen, so steuern, dass es niedriger ist, als das vorgegebene Unterstützungsmoment., wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt.
Das Fahrzeugsteuersystem aus Anspruch 6, umfassend: eine Fahrzeugbewegung-Steuereinheit, konfiguriert, um eine Giermomentsteuerung auszuführen, durch das Steuern einer Bremskraft jedes Rades, so dass eine Zielgierrate erreicht wird, wenn eine Abweichung zwischen einem Fahrzeugbewegungszustand und einem Ziel-Fahrzeugbewegungszustand gleich oder größer ist als ein Steuerung-Einsatz-Grenzwert, wobei die Giermoment-Steuereinheit eine Steuerung-Einsatz-Grenzwert-Korrektureinheit umfasst, konfiguriert, um den Steuerung-Einsatz-Grenzwert auf einen kleineren Wert zu reduzieren, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt.
Das Fahrzeugsteuersystem aus Anspruch 6, wobei: die Entfernung zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug berechnet wird, und der relativen Schräglaufwinkel berechnet wird auf Basis des Vorderfahrzeugs, zu dem die berechnete Entfernung kürzer ist, als die vorgegebene Entfernung.
Ein Fahrzeugsteuersystem umfassend: eine Relative-Schräglaufwinkel-Berechnungseinheit, konfiguriert, um einen relativen Schräglaufwinkel zwischen einem Vorderfahrzeug und einem Ego-Fahrzeug zu berechnen, auf Basis einer Entfernung zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug und einer Entfernung zwischen einer Fahrtrichtungs-Fiktivlinie, die sich von dem Ego-Fahrzeug in eine Fahrtrichtung erstreckt, und dem Vorderfahrzeug; eine Schleuderfeststellung-Grenzwert-Setzeinheit, konfiguriert, um einen Schleuderfeststellung-Grenzwert entsprechend dem relativen Schräglaufwinkel zu setzen; ein Lenkstellglied, konfiguriert, um ein von einem Fahrer aufgebrachtes Lenkmoment zu steuern; und eine Giermoment-Steuereinheit, konfiguriert, um ein Giermoment zu steuern, um den relativen Schräglaufwinkel zu reduzieren, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt, wobei die Giermoment-Steuereinheit konfiguriert ist, um Giermoment Steuerung auszuführen durch automatisches Steuern des Lenkstellglieds, wobei: die Schleuderfeststellung-Grenzwert-Setzeinheit konfiguriert ist, um als einen Schleuderfeststellung-Grenzwert einen Wert zu setzen aus dem Addieren oder Subtrahieren eines vorgegebenen Werts zu oder von einem Filterwert, der erhalten wird, indem der relative Schräglaufwinkel durch einen Tiefpassfilter geführt wird.
Das Fahrzeugsteuersystem aus Anspruch 11, umfassend: eine Unterstützungsmoment-Steuereinheit, konfiguriert, um das Lenkstellglied zu verwenden, um ein vorgegebenes Unterstützungsmoment auf ein von einem Fahrer aufgebrachtes Lenkmoment aufzubringen, wobei die Giermoment-Steuereinheit konfiguriert ist, um ein Unterstützungsmoment, das wirkt, um den relativen Schräglaufwinkel zu reduzieren, so zu steuern, dass es höher ist, als das vorgegebene Unterstützungsmoment und ein Unterstützungsmoment, das wirkt, um den relativen Schräglaufwinkel zu erhöhen, so zu steuern, dass es niedriger ist, als das vorgegebene Unterstützungsmoment, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt.
Das Fahrzeugsteuersystem aus Anspruch 11, wobei: die Giermoment-Steuereinheit dafür konfiguriert ist, eine Giermomentsteuerung weiterhin auszuführen durch Bremssteuerung, die ein Bremsmoment auf die Räder aufbringt.
Das Fahrzeugsteuersystem aus Anspruch 13, wobei: die Bremssteuerung durch eine Fahrzeugbewegung-Steuereinheit ausgeführt wird, welche die Giermomentsteuerung auszuführt, durch das Steuern einer Bremskraft jedes Rades, so dass eine Zielgierrate erreicht wird, wenn eine Abweichung zwischen einem Fahrzeugbewegungszustand und einem Ziel-Fahrzeugbewegungszustand gleich oder größer ist, als ein Steuerung-Einsatz-Grenzwert, und die Giermoment-Steuereinheit eine Steuerung-Einsatz-Grenzwert-Korrektureinheit umfasst, konfiguriert, um den Steuerung-Einsatz-Grenzwert auf einen kleineren Wert zu reduzieren, wenn der relative Schräglaufwinkel den Schleuderfeststellung-Grenzwert übersteigt.