DE112015002435T5

DE112015002435T5 - Fahrunterstützungsvorrichtung und Verfahren eines Steuerns/Regelns einer Fahrunterstützungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112015002435T5
Application number: DE112015002435.2T
Authority: DE
Inventors: Daisuke Hanzawa; Shinnosuke Ishida; Kentaro Yamada; Hiroyasu Kubota; Makoto Ito
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2017-03-16
Also published as: JP6304785B2; WO2015178119A1; JPWO2015178119A1; US10173676B2; US20180015919A1; CN106458255B; CN106458255A

Abstract

Bereitgestellt sind eine Fahrunterstützungsvorrichtung, welche dazu fähig ist, in einer bevorzugten Weise Warnvibrationen zu erzeugen, welche eine Abweichung eines Fahrzeugs in Bezug auf einen Fahrweg melden, und ein Verfahren zum Steuern/Regeln dieser. Eine Fahrunterstützungsvorrichtung (14) umfasst eine Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung (140), die einen Fahrer von einer Gegen-Abweichungsrichtung oder einer Abweichungsrichtung durch Hervorrufen einer Lenkwinkelbeschleunigung (aθ) in der Abweichungsrichtung und der Lenkwinkelbeschleunigung (aθ) in der Gegen-Abweichungsrichtung, die voneinander unterschiedlich sind, wenn Warnvibrationen erzeugt werden, in Kenntnis setzt, wobei ein nach der Zeit abgeleiteter Wert eines Lenkwinkels (θstr) eines Lenkrades (20) als eine Lenkwinkelgeschwindigkeit (Vθ) definiert ist und ein nach der Zeit abgeleiteter Wert der Lenkwinkelgeschwindigkeit (Vθ) als die Lenkwinkelbeschleunigung (aθ) definiert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrunterstützungsvorrichtung und ein Verfahren eines Steuerns/Regelns dieser, welches eine Warnvibration in einem Lenkelement erzeugt, wenn das Auftreten einer zukünftigen oder tatsächlichen Abweichung eines eigenen Fahrzeugs eines Verwenders in Bezug auf einen Fahrweg erfasst wird.
Stand der Technik
In der japanischen offen gelegten Patentveröffentlichung Nr. 2013-056636 (nachfolgend wird darauf als „ JP2013-056636A ” Bezug genommen), wird als ein Ziel angegeben, dass ein Spurabweichungs-Vermeidungs-Gerät bereitgestellt wird, das einen begründeten Abweichungs-Vermeidungs-Vorgang für ein Fahrzeug durchführt, während eine Benachrichtigung der Spurabweichung an den Fahrer ausgeführt wird, und das dazu geeignet ist, zuverlässiger eine Abweichung des Fahrzeugs von einer Fahrspur zu verhindern (Paragraph [0005], Beschreibung).
Um dieses Ziel zu erreichen, umfasst das Spurabweichungs-Vermeidungs-Gerät (1) der JP2013-056636A ein Spurabweichungs-Erfassungsmittel (26) zum Vorhersagen oder Erfassen der Abweichung des Fahrzeugs von einer Fahrspur, ein Abweichungsrichtungs-Erfassungsmittel (26) zum Erfassen der Abweichungsrichtung in Bezug auf die Fahrspur des Fahrzeugs und ein Schwingmoment-Vermittlungsmittel (8) zum Vermitteln eines Schwingmoments in einer linken und rechten Richtung auf ein Lenkelement (2) des Fahrzeugs (Beschreibung, Anspruch 1). Das Schwingmoment-Vermittlungsmittel vermittelt das Schwingmoment in einer linken und rechten Richtung auf das Lenkelement, wobei der Lenkwinkel zu dieser Zeit in einer neutralen Position ist, wenn eine Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrspur erfasst oder vorhergesagt wird, und vermittelt ferner das Schwingmoment, so dass die Vermittlungszeit des Schwingmoments auf einer Seite entgegengesetzt zu der erfassten Abweichungsrichtung länger als die Vermittlungszeit des Schwingmoments auf der Seite der Abweichungsrichtung ist (Beschreibung, Anspruch 1).
Insbesondere werden nach der JP2013-05663A Pulsbreiten PL, PR (relative Einschaltdauern) in der linken und rechten Richtung von Schwingmomentsignalen, welche zu einem elektrischen-Servolenksystem 6 ausgegeben werden, in Antwort auf eine Abweichungsrichtung und eine Gegen-Abweichungsrichtung, d. h. einer Richtung entgegengesetzt zu der Abweichungsrichtung, verändert (siehe Ansprüche 2 bis 5, 5(a), 7(a) und Paragraph [0021]).
In der japanischen offen gelegten Patentveröffentlichung Nr. 2003-081115 (nachfolgend wird darauf als „ JP2003-081115A ” Bezug genommen) wird offen gelegt, dass ein Lenkrad 113 vibriert wird, um den Fahrer über eine Spurabweichung zu informieren (Paragraphen [0008], [0023]). In Bezug auf solche Vibrationen wird nach der JP2003-081115A bemerkt, dass der Antriebsstromwert eines Betätigungs-Aktuators 100 zu einer Sinuswelle eingestellt werden kann (oder zu einer sich wiederholenden Wellenform von einer Dreiecks-Welle oder einer Rechtecks-Welle), um das Lenkrad 113 fein zu vibrieren (Paragraph [0031]).
Überblick über die Erfindung
Wie oben beschrieben, ist gemäß der JP2013-056636A die Zeit, die für ein Schwingmoment in der Gegen-Abweichungsrichtung vermittelt wird, länger als die Zeit, die für das Vibrationsmoment in der Abweichungsrichtung vermittelt wird (Beschreibung, Anspruch 1), um sowohl eine Benachrichtigung von einer Spurabweichung, als auch von dem Abweichungs-Vermeidungs-Vorgang zu erreichen. Jedoch verbleibt beispielsweise aus der Sicht eines Bereitstellens einer Benachrichtigung von einer Spurabweichung (Abweichung des eigenen Fahrzeugs des Verwenders in Bezug auf einen Fahrweg) Raum für Verbesserungen.
Beispielsweise wird mit der Konfiguration der JP2013-056636A der Abweichungs-Vermeidungs-Vorgang gleichzeitig mit der Erzeugung von Vibrationen (Benachrichtigung von der Abweichung) begonnen. Während dieses Merkmal den Vorteil eines Beginnens des Abweichungs-Vermeidungs-Vorgangs zu einem frühen Zeitpunkt aufweist, tendiert andererseits die Steuerung/Regelung davon, aus der Sicht eines entsprechenden und unabhängigen Steuerns/Regelns der Erzeugung von Vibrationen und des Abweichungs-Vermeidungs-Vorgangs dazu, begrenzt zu sein. Ferner bestehen Bedenken, dass der Fahrer durch solche Vibrationen verwirrt oder irritiert sein kann, in dem Fall, in dem von der Abweichung nur durch eine Erzeugung von Vibrationen informiert wird, weil sich die Fahrtrichtung ohne Vorankündigung an den Fahrer ändert. Zusätzlich kann nicht verneint werden, dass der Fahrer dazu tendieren kann, sich übermäßig auf den Vorgang des Spurabweichungs-Vermeidungs-Geräts zur verlassen oder ein falsches Gefühl des Vertrauens in dieses zu haben, wenn das Spurabweichungs-Vermeidungs-Gerät den Abweichungs-Vermeidungs-Vorgang frühzeitig beginnt.
Nach der JP2003-081115A kann, trotz der Tatsache, dass die Spurabweichung dem Fahrer mitgeteilt werden kann, die Abweichungsrichtung nicht sofort mitgeteilt werden.
Die vorliegende Erfindung wurde in Betracht der zuvor erwähnten Probleme entwickelt und weist das Ziel eines Bereitstellens einer Fahrunterstützungsvorrichtung und eines Verfahrens des Steuerns/Regelns derselben auf, das es ermöglicht, eine Warnvibration geeignet zu erzeugen, um eine Benachrichtigung einer Abweichung eines eigenen Fahrzeugs des Verwenders in Bezug auf einen Fahrweg bereitzustellen.
Eine Fahrunterstützungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wird gekennzeichnet durch Umfassen einer Fahrweg-Erkennungs-Einheit, welche konfiguriert ist, einen Fahrweg eines eigenen Fahrzeugs eines Verwenders zu erkennen, einer Abweichungs-Beurteilungseinheit, welche konfiguriert ist, ein Auftreten einer zukünftigen oder tatsächlichen Abweichung des eigenen Fahrzeugs des Verwenders in Bezug auf den Fahrweg zu ermitteln und einer Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung, welche konfiguriert ist, eine Fahrunterstützung durch Erzeugen einer Warnvibration in einem Lenkelement durchzuführen, wenn das Auftreten der zukünftigen oder tatsächlichen Abweichung ermittelt ist, wobei, wenn ein nach der Zeit abgeleiteter Wert eines Lenkwinkels des Lenkelements als eine Lenkwinkelgeschwindigkeit definiert ist und ein nach der Zeit abgeleiteter Wert der Lenkwinkelgeschwindigkeit als eine Lenkwinkelbeschleunigung definiert ist, wenn die Warnvibration erzeugt ist, die Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung einen Fahrer in Bezug auf eine Gegen-Abweichungsrichtung oder eine Abweichungsrichtung benachrichtigt, durch Bewirken, dass die Lenkwinkelbeschleunigung in der Abweichungsrichtung und die Lenkwinkelbeschleunigung in der Gegen-Abweichungsrichtung voneinander abweichen.
Nach der vorliegenden Erfindung wird der Fahrer von der Gegen-Abweichungsrichtung oder Abweichungsrichtung in Kenntnis gesetzt, wenn die Warnvibration erzeugt wird, durch Bewirken, dass die Lenkwinkelbeschleunigung in der Abweichungsrichtung und die Lenkwinkelbeschleunigung in der Gegen-Abweichungsrichtung voneinander abweichen. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal ist es möglich, den Fahrer in Bezug auf die Gegen-Abweichungsrichtung oder die Abweichungsrichtung auf der Basis der Lenkwinkelbeschleunigung in Kenntnis zu setzen. Folglich kann der Fahrer einfach die Gegen-Abweichungsrichtung oder die Abweichungsrichtung erkennen.
Ferner wird es nach der vorliegenden Erfindung möglich, den Lenkwinkel des Lenkelements vor und nach der Erzeugung der Warnvibration nicht zu verändern, weil die Lenkwinkelbeschleunigung dazu gebracht wird, in die Abweichungsrichtung oder die Gegen-Abweichungsrichtung zu wechseln. Anders gesagt kann die Aufbringung der Warnvibration unabhängig in Bezug auf den Abweichungs-Verhinderungs-Vorgang durch die Fahrunterstützungsvorrichtung ausgeführt werden. Daher kann der Freiheitsgrad von Einstellungen in Bezug auf die Erzeugung der Warnvibration erhöht werden.
Darüber hinaus wird, in dem Fall, in dem ein Lenkwinkel des Lenkelements vor und nach der Erzeugung der Warnvibration nicht durch die Warnvibration verändert wird, jede Veränderung in der Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeug des Verwenders aufgrund der Warnvibration selbst klein werden. Dem geschuldet kann die Warnvibration in einem Fall geeignet verwendet werden, in dem es gewünscht ist, einen Lenkvorgang in der Gegen-Abweichungsrichtung durch den Fahrer selbst zu veranlassen, oder in dem Fall, in dem es gewünscht ist, den Fahrer von der Tatsache eines automatischen Lenkvorgangs vor dem Beginnen des automatischen Lenkvorgangs in der Gegen-Abweichungsrichtung durch die Fahrunterstützungsvorrichtung zu informieren.
Wenn die Warnvibration erzeugt ist, kann die Fahrunterstützungsvorrichtung einen Zielstrom in Übereinstimmung mit einer kontinuierlichen Welle basierend auf einer Rechteck-Welle in Bezug auf einen Motor einstellen, welcher konfiguriert ist, eine Veränderung in dem Lenkwinkel des Lenkelements zu bewirken, und kann die Lenkwinkelbeschleunigung bewirken, in der Gegen-Abweichungsrichtung größer zu sein, als die Lenkwinkelbeschleunigung in der Abweichungsrichtung. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal wird eine Bewegung des Lenkelements in der Gegen-Abweichungsrichtung betont, wohingegen eine Bewegung des Lenkelements in der Abweichungsrichtung nicht betont wird, wodurch es für den Fahrer möglich wird, einfach die Gegen-Abweichungsrichtung oder die Abweichungsrichtung zu erkennen.
Wenn die Warnvibration erzeugt ist, kann die Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung die Warnvibration erzeugen, für die eine Wellenform, welche auf eine Lenkwinkelgeschwindigkeit hinweist, eine Sägezahn-Welle ist. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann der Fahrer einfacher die Gegen-Abweichungsrichtung oder die Abweichungsrichtung erkennen.
Wenn die Warnvibration erzeugt ist, stellt die Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung eine Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit ein, die ein Zielwert der Lenkwinkelgeschwindigkeit ist und kann die Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit entlang einer Referenz-Wellenform, die eine Sägezahn-Form aufweist, bilden, zusammen mit einem Einstellen eines Grenzwerts, wobei ein absoluter Wert des Grenzwerts kleiner als der eines Höchstwerts der Referenz-Wellenform ist und kann die Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit einstellen, so dass diese nicht den Grenzwert überschreitet. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann die Lenkwinkelgeschwindigkeit mit hoher Reaktionsfähigkeit gesteuert/geregelt werden.
Die Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung kann den absoluten Wert des Grenzwerts auf der Basis eines Abweichungsgrades oder der Abweichungsrichtung oder der Gegen-Abweichungsrichtung allmählich verringern. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal ist es möglich, den Fahrer in Bezug auf den Abweichungsgrad oder auf die Abweichungsrichtung oder die Gegen-Abweichungsrichtung zu informieren.
Nachdem die Warnvibration erzeugt worden ist, kann die Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung ein Moment auf das Lenkelement aufbringen, das das eigene Fahrzeug des Verwenders veranlasst, zu dem Fahrweg zurückzukehren. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann, wenigstens nachdem die Warnvibration erzeugt worden ist, das eigene Fahrzeug des Verwenders veranlasst werden, zu dem Fahrweg zurückzukehren.
Die Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung kann eine Bremsvorrichtung des eigenen Fahrzeugs des Verwenders bedienen, in einem Fall, in dem weiterhin ermittelt wird, dass das Auftreten einer zukünftigen oder tatsächlichen Abweichung des eigenen Fahrzeugs des Verwenders nach einer Erzeugung der Warnvibration, vorliegt. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal wird, nachdem die Warnvibration erzeugt worden ist, durch Abbremsen des eigenen Fahrzeugs des Verwenders, das eigene Fahrzeug des Verwenders einfach veranlasst, zu dem Fahrweg zurückzukehren.
Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren eines Steuerns/Regelns einer Fahrunterstützungsvorrichtung bereitgestellt, wobei die Fahrunterstützungsvorrichtung eine Fahrweg-Erkennungs-Einheit, welche konfiguriert ist, um einen Fahrweg eines eigenen Fahrzeugs eines Verwenders zu erkennen, eine Abweichungs-Beurteilungseinheit, welche konfiguriert ist, ein Auftreten einer zukünftigen oder tatsächlichen Abweichung des eigenen Fahrzeugs des Verwenders in Bezug auf den Fahrweg zu ermitteln, und eine Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung, welche konfiguriert ist, eine Fahrunterstützung durch Erzeugen einer Warnvibration in einem Lenkelement durchzuführen, wenn das Auftreten der zukünftigen oder tatsächlichen Abweichung ermittelt wird, umfasst, wobei, wenn ein nach der Zeit abgeleiteter Wert eines Lenkwinkels des Lenkelements als eine Lenkwinkelgeschwindigkeit definiert ist und ein nach der Zeit abgeleiteter Wert der Lenkwinkelgeschwindigkeit als eine Lenkwinkelbeschleunigung definiert ist, das Verfahren den Schritt, durchgeführt von der Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung, umfasst, von: wenn die Warnvibration erzeugt ist, informieren eines Fahrers in Bezug auf eine Gegen-Abweichungsrichtung oder eine Abweichungsrichtung, durch Bewirken, dass die Lenkwinkelbeschleunigung in der Abweichungsrichtung und die Lenkwinkelbeschleunigung in der Gegen-Abweichungsrichtung voneinander abweichen. Zusätzlich umfasst, wenn die Warnvibration erzeugt wird, das Verfahren ferner die Schritte, durchgeführt von der Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung, von einem Einstellen eines Zielstroms in Bezug auf einen Motor, welcher konfiguriert ist, eine Veränderung in dem Lenkwinkel des Lenkelements zu bewirken, in Übereinstimmung mit einer kontinuierlichen Welle basierend auf einer Rechteck-Welle, einem Bewirken, dass die Lenkwinkelbeschleunigung in der Gegen-Abweichungsrichtung größer ist als die Lenkwinkelbeschleunigung in der Abweichungsrichtung und einem Erzeugen der Warnvibration, für die eine Wellenform, die auf eine Lenkwinkelgeschwindigkeit hinweist, eine Sägezahn-Welle ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Umrissdarstellung eines Fahrzeugs umfassend ein System zur Verringerung einer Abweichung von der Straße, wie eine Fahrunterstützungsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Flussdiagramm einer Steuerung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße/Regelung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße in der vorliegenden Ausführungsform;
3 ist ein Zeitdiagramm, welches ein Beispiel eines Falles darstellt, in dem die Steuerung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße/Regelung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße der vorliegenden Ausführungsform umgesetzt ist;
4 ist eine Ansicht zum Beschreiben verschiedener numerischer Werte für den Zweck eines Berechnens eines Abweichungs-Vorhersage-Werts; und
5 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel einer Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit zeigt, die in einem Warnvibrations-Erzeugungsprozess verwendet wird.
Überblick über die Ausführungsformen
A. Ausführungsform
A1. Überblick über eine Gesamtkonfiguration
[A1-1. Gesamtkonfiguration]
1 ist eine schematische Umrissdarstellung eines Fahrzeugs 10 (nachfolgend wird hierauf auch als ein „eigenes Fahrzeug 10 eines Verwenders” Bezug genommen), umfassend ein System zur Verringerung einer Abweichung von der Straße 14 (nachfolgend wird hierauf auch als ein „RDM System 14” Bezug genommen), wie eine Fahrunterstützungsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (RDM: Road Departure Mitigation/Verringerung einer Abweichung von einer Straße). Wie in 1 gezeigt, ist das Fahrzeug 10, zusätzlich zu dem RDM System 14, mit einer elektrische-Energie-Lenkvorrichtung/elektrischen Servolenkvorrichtung 12 (nachfolgend wird hierauf als eine „EPS Vorrichtung 12” Bezug genommen), ausgestattet.
[A1-2. EPS Vorrichtung 12]
(A1-2-1. Gesamtstruktur der EPS Vorrichtung 12)
Die EPS Vorrichtung 12 umfasst ein Lenkrad 20 (Lenkelement), eine Lenksäule 22, ein Zwischengelenk 24, ein Lenkgetriebegehäuse 26, einen Antriebsmotor 28 (nachfolgend wird hierauf auch als ein „EPS Motor 28” Bezug genommen) zum Antreiben der EPS Vorrichtung 12, einen Umrichter 30 (nachfolgend wird hierauf auch als ein EPS Umrichter 30'' Bezug genommen), einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 32, eine Motor-Sensoreinheit 34, einen Giergeschwindigkeitssensor 36, eine elektronische Steuerungsvorrichtung für eine Servolenkung/elektronische Regelungsvorrichtung für eine Servolenkung 38 (nachfolgend wird hierauf auch als eine „EPS ECU 38” oder eine „ECU 38” Bezug genommen und eine Niederspannungsbatterie 39 (nachfolgend wird hierauf auch als eine „Batterie 39” Bezug genommen).
Die Lenksäule 22 umfasst ein Gehäuse 40, eine Lenkwelle 42, welche durch Lager 44, 46, 48 in dem Inneren des Gehäuses 40 gehaltert wird, einen Momentensensor 50 und einen Lenkwinkelsensor 52. Das Zwischengelenk 44 umfasst zwei Kardangelenke 60a, 60b und ein Wellenelement 62, welches dazwischen angeordnet ist. Das Lenkgetriebegehäuse 26 umfasst ein Gehäuse 70, eine Ritzelwelle 72, welche durch Lager 76, 78 gehaltert ist und an welcher ein Ritzel 74 eines Zahnstange-Ritzel-Mechanismus angeordnet ist, eine Zahnstangenwelle 80, an der Zahnstangenzähne 82 des Zahnstange-Ritzel-Mechanismus bereitgestellt sind und Zugstangen 84.
(A1-2-2. Manuelles Lenksystem)
Ein Ende der Lenkwelle 42 ist an dem Lenkrad 20 angebracht und das andere Ende davon ist mit dem Kardangelenk 60a verbunden. Das Kardangelenk 60a ist mit einem Ende der Lenkwelle 42 und mit einem Ende des Wellenelements 62 verbunden. Das Kardangelenk 60b ist mit einem Ende des Wellenelements 62 und mit einem Ende der Ritzelwelle 72 verbunden. Das Ritzel 74 der Ritzelwelle 72 greift mit den Zahnstangenzähnen 82 der Zahnstangenwelle 80 ein, die dazu fähig ist, sich in der Fahrzeugquerrichtung hin und her zu bewegen. Die Enden der Zahnstangenwelle 80 sind mit dem linken Vorderrad, bzw. dem rechten Vorderrad 86 (gelenkte Räder) durch die Zugstangen 84 verbunden.
Entsprechend wird ein Lenkmoment Tstr (Drehkraft), welches durch Betätigung des Lenkrades 20 durch den Fahrer erzeugt wird, zu der Ritzelwelle 72 über die Lenkwelle 42 und das Zwischengelenk 24 übertragen. Zusätzlich wird durch das Ritzel 74 der Ritzelwelle 72 und die Zahnstangenzähne 82 der Zahnstangenwelle 80, das Lenkmoment Tstr in Schubkraft umgewandelt und die Zahnstangenwelle 80 wird in der Fahrzeugquerrichtung versetzt. Den Versatz der Zahnstangenwelle 80 begleitend, lenken die Zugstangen 84 die Vorderräder 86, wodurch die Ausrichtung des Fahrzeugs 10 geändert werden kann.
Die Lenkwelle 42, das Zwischengelenk 24, die Ritzelwelle 72, die Zahnstangenwelle 80 und die Zugstangen 84 bilden ein manuelles Lenksystem, das direkt eine Lenkbetätigung des Fahrers, welche in Bezug auf das Lenkrad 20 vorgenommen wird, auf die Vorderräder 86 überträgt.
(A1-2-3. Lenk-Unterstützungssystem)
(A1-2-3-1. Unterstützungs-Antriebs-System)
Der EPS Motor 28 ist mit der Lenkwelle 42 durch ein Schneckengetriebe 90 und ein Schneckenradgetriebe 92 verbunden. Insbesondere ist eine Abtriebswelle des EPS Motors 28 mit dem Schneckengetriebe 90 verbunden. Ferner ist das Schneckenradgetriebe 92, das mit dem Schneckengetriebe 90 eingreift, integral oder nachgiebig auf der Lenkwelle 42 selbst ausgebildet.
Obwohl der EPS Motor 28 in der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise ein bürstenloser Dreiphasen-Wechselstrommotor ist, kann er auch von einem anderen Typ sein, wie zum Beispiel ein Dreiphasen-Wechselstrom-Bürstenmotor, ein Einphasen-Wechselstrommotor, ein Gleichstrommotor oder dergleichen. Elektrische Energie wird von der Niederspannungsbatterie 39 zu dem EPS Motor 28 durch den EPS Umwandler 30 eingespeist, der durch die EPS ECU 38 gesteuert/geregelt wird. Zusätzlich wird eine Antriebskraft Fm (nachfolgend wird hierauf auch als eine „Motorantriebskraft Fm” oder eine „Lenkantriebskraft Fm” Bezug genommen), in Antwort auf die elektrische Energie erzeugt. Die Motorantriebskraft Fm wird zu der Zahnstangenwelle 80 durch die Abtriebswelle des EPS Motors 28, das Schneckengetriebe 90, die Lenkwelle 42 (Schneckenradgetriebe 92), das Zwischengelenk 24 und die Ritzelwelle 72 übertragen. Der EPS Motor 28, das Schneckengetriebe 90 und die Lenkwelle 42 (Schneckenradgetriebe 92) bilden ein unterstützendes Antriebssystem, das eine Antriebskraft (Lenkantriebskraft Fm) zum Lenken erzeugt.
Die Antriebskraft Fm wird in der vorliegenden Ausführungsform als eine Lenkunterstützungskraft Fasi benutzt, zusammen damit, dass sie als eine Lenkantriebskraft Frdm (nachfolgend wird hierauf auch als eine „RDM Antriebskraft Frdm” Bezug genommen) durch eine später beschriebene Steuerung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße/Regelung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße benutzt wird. Die Lenkunterstützungskraft Fasi ist eine Antriebskraft zum Ergänzen oder Unterstützen der Lenkung des Fahrers in der gleichen Richtung wie das Eingabemoment (Lenkmoment Tstr) des Fahrers in Bezug auf das Lenkrad 20. Die Lenkunterstützungskraft Fasi kann auch in einer Gegenrichtung zu dem Lenkmoment Tstr wirken. Die RDM Antriebskraft Frdm wird erzeugt und wirkt unabhängig von dem Lenkmoment Tstr, um eine Abweichung von dem eigenen Fahrzeug des Fahrers 10 in Bezug auf einen Fahrweg 200 zu verringern (siehe 3). In der RDM Antriebskraft Frdm ist eine Antriebskraft zum Erzeugen einer Warnvibration umfasst, welche dazu dient, um vor einer Abweichung des eigenen Fahrzeugs 10 des Fahrers in Bezug auf den Fahrweg 200 zu warnen.
(A1-2-3-2. Unterstützungs-Steuerungssystem/Unterstützungs-Regelungssystem)
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 32, der Giergeschwindigkeitssensor 36, der Momentensensor 50, der Lenkwinkelsensor 52, der EPS Umwandler 30, die Motor-Sensoreinheit 34 und die EPS ECU 38 bilden ein Unterstützungs-Steuerungssystem/Unterstützungs-Regelungssystem zum Steuern/Regeln eines unterstützenden Antriebssystems. Unten stehend wird auf das unterstützende Antriebssystem, das Unterstützungs-Steuerungssystem/Unterstützungs-Regelungssystem und die Niederspannungsbatterie 39 insgesamt als ein Lenkunterstützungssystem Bezug genommen. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Ausgabe des EPS Motors 28 durch eine so genannte Vektorregelung unter Verwendung einer d-Achse und einer q-Achse gesteuert/geregelt.
(a) Vorwärts-gekoppeltes-System/Feed-Forward-System/Vorsteuerungssystem Sensorarten
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 32 erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit V [km/h] des Fahrzeugs 10 und gibt die Fahrzeuggeschwindigkeit V zu der EPS ECU 38 aus. Der Giergeschwindigkeitssensor 36 erfasst eine Giergeschwindigkeit γ [rad/s] des Fahrzeugs 10 und gibt die Giergeschwindigkeit γ zu der EPS ECU 38 aus. Der Momentensensor 50 umfasst einen magnetostriktiven Momentensensor, der eine hohe Biegesteifigkeit und eine hohe Drehsteifigkeit aufweist und der magnetostriktive Elemente aufweist, die direkt auf die Lenkwelle 42 plattiert sind. Der Momentensensor 50 gibt zu der EPS ECU 38 eine Spannung aus, welche auf das Moment (Lenkmoment Tstr) anspricht, welches von dem Fahrer auf das Lenkrad 20 eingegeben wird. Der Lenkwinkelsensor 52 erfasst einen Lenkwinkel θstr [Grad], welcher auf einen Lenkwinkel des Lenkrades 20 hinweist und gibt den Lenkwinkel θstr zu der EPS ECU 38 aus. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die Giergeschwindigkeit γ, das Lenkmoment Tstr und der Lenkwinkel θstr werden in einer vorwärts gekoppelten Steuerung/Regelung/Vorsteuerung verwendet, welche in der EPS ECU 38 ausgeführt wird.
(b) EPS Umwandler 30
Der EPS Umwandler 30 ist als ein Dreiphasen-Vollbrücken-Umwandler ausgebildet, der eine DC-/AC-Umwandlung/Gleichstrom-/Wechselstrom-Umwandlung ausführt, zum Umwandeln eines Gleichstroms von der Niederspannungsbatterie 39 in einen Dreiphasen-Wechselstrom, und den Wechselstrom zu dem EPS Motor 28 zuführt.
(c) Rückkopplungssystem-/Feedbacksystem Sensorarten
Die Motor-Sensoreinheit 34 erfasst einen q-Achse-Strom (nachfolgend wird hierauf als ein „Motorstrom Im” Bezug genommen), der eine Moment-Strom-Komponente in der zuvor erwähnten Vektorregelung ist. Der Motorstrom Im ist in der vorliegenden Ausführungsform ein positiver Wert, wenn die Drehrichtung des Motors 28 in einer ersten Richtung (beispielsweise eine Richtung zum Drehen des Fahrzeugs 10 nach rechts) ist, und ein negativer Wert, wenn die Drehrichtung in einer zweiten Richtung (beispielsweise eine Richtung zum Drehen des Fahrzeugs 10 nach links) ist. Jedoch, insofern als die erste Richtung und die zweite Richtung ermittelt werden können, kann eine Steuerung/Regelung mit dem Motorstrom Im mit nur einem positiven Wert durchgeführt werden.
Die Motor-Sensoreinheit 34 umfasst einen Stromsensor (nicht gezeigt), der einen elektrischen Strom von wenigstens zwei Phasen aus einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase in den Spulen (nicht gezeigt) des EPS Motors 28 erfasst, einen Drehmelder (nicht gezeigt), der einen elektrischen Winkel θ erfasst, der für den Drehwinkel einer nicht dargestellten Abtriebswelle oder eines externen Rotors des EPS Motors 28 repräsentativ ist und eine q-Achse-Strom-Berechnungseinheit, die den Motorstrom Im basierend auf dem elektrischen Strom von wenigstens zwei Phasen und dem elektrischen Winkel θ berechnet. Die Funktion der q-Achse-Strom-Berechnungseinheit kann durch die EPS ECU 38 erbracht werden.
(d) EPS ECU 38
Wie in 1 gezeigt, wird die EPS ECU 38 als Hardware ausgebildet und umfasst eine Eingabe-/Ausgabeeinheit 110, eine Berechnungseinheit 112 und eine Speichereinheit 114. Die EPS ECU 38 steuert/regelt die Ausgabe des EPS Motors 28 durch den EPS Umwandler 30 auf der Basis der Ausgabewerte der jeweiligen Sensoren.
In der vorliegenden Ausführungsform steuert/regelt die EPS ECU 38 den EPS Umwandler 30 in Übereinstimmung mit einem Pulsbreiten-Modulations-(PWM)Verfahren, jedoch können auch andere Verfahren (zum Beispiel ein Pulsfrequenz-Modulations-(PFM)Verfahren oder eine Kombination von PWM und PMF Verfahren) benutzt werden. Ferner kann, um die Drehrichtung des Motors 28 zwischen einer normalen Drehung und einer Rückwärtsdrehung zu wechseln, ein nicht dargestellter Schalter bereitgestellt sein und der Schalter kann durch die EPS ECU 38 gesteuert/geregelt werden.
Die Berechnungseinheit 112 umfasst eine Betätigungs-Unterstützungseinheit 120. Die Betätigungs-Unterstützungseinheit 120 setzt eine Betätigungs-Unterstützungssteuerung/Betätigungs-Unterstützungsregelung zum Steuern/Regeln der Lenkunterstützungskraft Fasi zum Unterstützen der Lenkbetätigungen des Fahrers um.
(A1-2-3-3. Niederspannungsbatterie 39)
Die Niederspannungsbatterie 39 ist eine Energiespeichervorrichtung, die dazu fähig ist, eine Niederspannung (in der vorliegenden Ausführungsform 12 Volt) auszugeben und beispielsweise Verwendung von einer zweiten Batterie, wie zum Beispiel ein Bleiakkumulator oder dergleichen, machen kann.
[A1-3. RDM System 14]
Wie in 1 gezeigt, umfasst das RDM System 14 eine Vorderkamera 130 (nachfolgend wird hierauf auch als „Kamera 130” Bezug genommen), einen RDM Schalter 132, einen Monitor 134, einen Lautsprecher 136, eine Bremsvorrichtung 138 und eine elektronische Steuerungseinheit zur Verringerung einer Abweichung von der Straße/elektronische Regelungseinheit zur Verringerung einer Abweichung von der Straße 140 (nachfolgend wird hierauf als RDM ECU 140 Bezug genommen).
Die Kamera 130 ist an einer inneren Seite einer vorderen Windschutzscheibe vor dem Rückspiegel montiert. In einem Zustand, in dem der RDM Schalter 132 angeschaltet ist, nimmt die Kamera 130 als ein Bild weiße Linien 202l, 202r (Straßenbegrenzungslinien) an beiden Seiten des Vorwärts-Fahrtwegs 200 (siehe 3) auf.
Der Monitor 134 und der Lautsprecher 136 können andere, in dem Fahrzeug angebrachte Vorrichtungen (beispielsweise eine nicht dargestellte Navigationsvorrichtung) verwenden. Die Bremsvorrichtung 138 umfasst eine nicht dargestellte hydraulische Bremsvorrichtung, die die Fahrzeuggeschwindigkeit V durch Aufbringen von Bremskräften auf die Vorderräder 86 verringert.
Die RDM ECU 140 ist eine Vorrichtung zum Ausführen einer Steuerung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße/Regelung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße (nachfolgend wird hierauf auch als „RDM Steuerung/Regelung” Bezug genommen), die die Abweichung des Fahrzeugs 10 von dem Fahrweg 200 abschwächt oder verringert, und als Hardwarekomponenten davon eine Eingabe-/Ausgabeeinheit 150, eine Berechnungseinheit 152 und eine Speichereinheit 154 umfasst. Die Steuerung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße/Regelung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße der vorliegenden Ausführungsform ist innerhalb eines Bereichs umgesetzt, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V beispielsweise 60 bis 100 [km/h] beträgt. Die RDM ECU 140 erfasst die weißen Linien 202l, 202r (siehe 3) an beiden Seiten des Fahrzeugs 10 von einem Bild (Kamerabild), das durch die Kamera 130 aufgenommen ist. Zusätzlich steuert/regelt das Fahrzeug 10 den EPS Motor 28, wenn das Fahrzeug 10 ermittelt, dass eine Abweichung des Fahrzeugs 10 in Bezug auf den Fahrweg 200 tatsächlich vorliegt oder in der Zukunft vorliegen wird, so dass die Abweichung des Fahrzeugs 10 verringert wird. In dem Beispiel, welches in den 3 und 4 gezeigt ist, ist ein Fall gezeigt, in dem das Fahrzeug 10 als ein Fahrzeug zum Fahren auf der linken Seite einer Straße/für den Links-Verkehr veranschaulicht ist.
Die Berechnungseinheit 152 umfasst eine Abweichungs-Beurteilungseinheit 160, eine Vibrations-Steuerungseinheit/Vibrations-Regelungseinheit 162, eine Anzeigesteuerung/Anzeigeregelung 164, eine Lenkunterstützungseinheit 166, eine Bremse-Steuerungseinheit/Bremse-Regelungseinheit 168 und eine Geräuschsteuerung/Geräuschregelung 170. Die Abweichungs-Beurteilungseinheit 160 ermittelt eine zukünftige oder tatsächliche Abweichung des Fahrzeugs 10 in Bezug auf den Fahrweg 200. Die Vibrations-Steuerungseinheit/Vibrations-Regelungseinheit 162 steuert/regelt die Erzeugung einer Warnvibration in der Steuerung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße/Regelung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße (RDM Steuerung/Regelung). Die Anzeige-Steuerung/Anzeige-Regelung 164 steuert/regelt eine Warnanzeige, die in der RDM Steuerung/Regelung umgesetzt wird. Die Lenkunterstützungseinheit 166 führt eine Lenkunterstützung in der RDM Steuerung/Regelung aus. Die Bremse-Steuerungseinheit/Bremse-Regelungseinheit 168 steuert/regelt eine Bremsvorrichtung 138 in der RDM Steuerung/Regelung. Die Geräuschsteuerung/Geräuschregelung 170 steuert/regelt ein Warngeräusch, das in der RDM Steuerung/Regelung umgesetzt wird.
A2. Verschiedene Steuerungen/Regelungen
[A2-1. Übersicht]
Folgend werden Beschreibungen in Bezug auf Steuerungen/Regelungen in der EPS ECU 38 und der RDM ECU 140 der vorliegenden Ausführungsform gegeben werden. Die EPS ECU 38 setzt eine Lenkunterstützungssteuerung/Lenkunterstützungsregelung um. Ferner setzt die RDM ECU 140 eine Steuerung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße/Regelung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße um.
[A2-2. Lenkunterstützungssteuerung/Lenkunterstützungsregelung]
Wie oben erwähnt, dient die Lenkunterstützungssteuerung/Lenkunterstützungsregelung zum Steuern/Regeln der Lenkunterstützungskraft Fasi für den Zweck eines Unterstützens der Lenkung durch den Fahrer. Die Lenkunterstützungskraft Fasi wird als ein Moment eingegeben und ist in dieselbe Richtung gerichtet, wie das Lenkmoment Tstr des Fahrers. Alternativ kann die Lenkunterstützungskraft Fasi in einer Gegenrichtung und als eine Reaktionskraft auf das Lenkmoment Tstr des Fahrers wirken.
Die EPS ECU 38 berechnet einen Ziel-Referenz-Strom Iref auf der Basis des Lenkmoments Tstr und der Giergeschwindigkeit γ, usw.. Der Ziel-Referenz-Strom Iref ist ein Referenzwert des Motorstroms Im für den Zweck eines Unterstützens des Lenkens des Fahrers. Im Grunde nimmt der absolute Wert des Ziel-Referenz-Stroms Iref zu, wenn der absolute Wert des Lenkmoments Tstr größer wird. Ferner kann, wenn der Ziel-Referenz-Strom Iref berechnet wird, eine sogenannte Trägheitssteuerung/Trägheitsregelung oder eine Dämpf-Steuerung/Dämpf-Regelung usw. verwendet werden.
In dem Fall, in dem die Steuerung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße/Regelung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße (RDM) momentan in der RDM ECU 140 nicht umgesetzt wird, stellt die EPS ECU 38 den Ziel-Referenz-Strom Iref ohne Änderung als den Ziel-Motorstrom Imtar (Imtar ← Iref) ein. In dem Fall, in dem die RDM Steuerung/Regelung momentan in der RDM ECU 140 umgesetzt wird, stellt die EPS ECU 38 den Ziel-Motorstrom Imtar durch Zugabe des Ziel-Referenz-Stroms Iref als einen korrigierenden Strom Icor von der RDM ECU 140 (Imtar ← Iref + Icor) ein. Zusätzlich verändert die EPS ECU 38 die Ausgabe des EPS Motors 28 durch Steuern/Regeln der relativen Einschaltdauer des Umwandlers 30, so dass der Motorstrom Im mit dem Motorstrom Imtar übereinstimmt.
Ferner ist der korrigierende Strom Icor eine zusätzliche Komponente für die RDM Steuerung/Regelung. Es kann also eine Konfiguration angenommen werden, in der ein Teil der Berechnung für den korrigierenden Strom Icor durch die EPS ECU 38 ausgeführt wird.
[A2-3. Steuerung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße/Regelung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße (RDM)]
(A2-3-1. Gesamt-Prozessfluss der RDM Steuerung/Regelung)
2 ist ein Flussdiagramm der RDM Steuerung/Regelung in der vorliegenden Ausführungsform. Das Flussdiagramm aus 2 wird in dem Fall umgesetzt, in dem der RDM Schalter 132 angeschaltet ist. 3 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel eines Falles darstellt, in dem die RDM Steuerung/Regelung der vorliegenden Ausführungsform umgesetzt ist. Wie oben beschrieben, dient die RDM Steuerung/Regelung dazu, eine Abweichung (ein Vorsprung über oder außerhalb einer der weißen Linien 202l, 202r) des Fahrzeugs 10 von dem Fahrweg 200 zu verringern. Ein Lenkunterstützungsbetrag Dst, welcher in 3 gezeigt ist, ist ein Maß [m/s²], zum Unterstützen des Lenkens des Fahrers, wie durch die RDM Steuerung/Regelung ermittelt. Ein Verzögerungs-Unterstützungs-Betrag Dbr beinhaltet einen Betrag einer Bremsunterstützung [m/s²], welche durch automatisches Bremsen in der RDM Steuerung/Regelung durchgeführt wird.
In Schritt S1 ermittelt die RDM ECU 140 (Abweichungs-Beurteilungseinheit 160), ob eine Beginnbedingung für eine Verringerung einer Abweichung von der Straße erfüllt worden ist oder nicht. Als eine solche Beginnbedingung kann die Tatsache verwendet werden, dass ein Abweichungs-Vorhersage-Wert Glat einen Grenzwert THglat1 (nachfolgend wird hierauf auch als ein „Abweichungs-Verringerungs-Beurteilungs-Grenzwert THglat1” oder ein „erster Grenzwert THgalt1” Bezug genommen) überschritten hat (siehe 3). Weitere Details in Bezug auf den Abweichungs-Vorhersage-Wert Glat werden später in Bezug auf die 4 erläutert werden. Als Beginnbedingungen können auch die gleichen wie die, welche in der JP2013-056636A offenbart sind, verwendet werden. Beispielsweise kann verwendet werden, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V innerhalb eines vorbestimmten Werts liegt, dass der Fahrer nicht eine Absicht eines Betätigens des Fahrzeugs hat und dass die Entfernung zu einer der weißen Linien 202l, 202r kleiner oder gleich zu einem vorbestimmten Wert ist, während der Abweichungswinkel größer zu oder gleich zu einem vorbestimmten Wert ist (siehe 3 der JP2013-056636A ).
Wenn die Beginnbedingungen für eine Verringerung einer Abweichung von der Straße nicht erfüllt worden sind (Schritt S1: NEIN), dann wird der aktuelle Prozess zu einem Ende gebracht und nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit, wird die Steuerung/Regelung von Schritt S1 an wieder begonnen. Wenn die Beginnbedingungen für eine Verringerung einer Abweichung von der Straße erfüllt worden sind (Schritt S1: JA), dann fährt die Steuerung/Regelung zu Schritt S2 und Schritt S3 fort.
In Schritt S2 führt die ECU 140 (Vibrations-Steuerungseinheit/Vibrations-Regelungseinheit 162) einen Warnvibrations-Erzeugungsprozess zum Erzeugen einer Warnvibration in dem Lenkrad 20 (Zeiten t1 bis t2 in 3) durch. Weitere spezifische Details des Warnvibrations-Erzeugungsprozesses werden später in Bezug auf die 5 erläutert werden.
Ferner führt in Schritt S3 die ECU 140 (Anzeige-Steuerung/Anzeige-Regelung 164), parallel mit Schritt S2, einen Warnanzeige-Prozess aus, um eine Warnangabe auf dem Monitor 134 anzuzeigen (Zeiten t1 bis t12 in 3).
Dem Schritt S2 folgend, führt die ECU 140 (Lenkunterstützungseinheit 166) im Schritt S4 einen Lenkunterstützungsprozess (Zeiten t2 bis t11 in 3) durch. Während der Ausführung des Lenkunterstützungsprozesses ermittelt die ECU 140 (Bremse-Steuerungseinheit/Bremse-Regelungseinheit 168), ob ein automatischer Bremsprozess gestartet werden soll oder nicht. Beispielsweise ermittelt die ECU 140, ob der Abweichungs-Vorhersage-Wert Glat größer als oder gleich zu einem Grenzwert THglat2 (nachfolgend wird hierauf auch als ein „Verzögerungs-Unterstützungs-Ermittlungs-Grenzwert THglat2” oder ein „zweiter Grenzwert THglat2” Bezug genommen) ist oder nicht. Zusätzlich dazu kann es in Schritt S5 unter Verwendung einer Kennzeichnung oder dergleichen bestätigt werden, dass der automatische Bremsprozess derzeit nicht ausgeführt wird.
In dem Fall, in dem der automatische Brems-Prozess nicht begonnen werden soll (Schritt S5: NEIN), ermittelt die ECU 140 dann in Schritt S6 ob der Lenkunterstützungsprozess beendet ist oder nicht. Beispielsweise wird es ermittelt, ob das Fahrzeug 10 zu dem Fahrweg 200 zurückgekehrt ist und entlang dem Fahrweg 200 mit einer vorbestimmten Entfernung von der weißen Linie 202l (d. h. zwischen den weißen Linien 202l, 202r) fährt. Alternativ wird ein maximaler Zeit-Grenzwert (beispielsweise einige wenige bis ein Dutzend Sekunden), währenddessen der Lenkunterstützungsprozess fortgeführt wird, im Voraus eingestellt und wenn die Zeit von einem Beginnen des Lenkunterstützungsprozesses den Zeit-Grenzwert erreicht hat, kann ermittelt werden, dass der Lenkunterstützungsprozess abgeschlossen ist. Wenn der Lenkunterstützungsprozess abgeschlossen ist (Schritt S6: JA), wird der aktuell durchgeführte Prozess zu einem Ende gebracht und nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit wird die Prozedur von dem Schritt S1 wieder aufgenommen. Wenn der Lenkunterstützungsprozess nicht abgeschlossen ist (Schritt S6: Nein), kehrt die Prozedur zu dem Schritt S4 zurück und der Lenkunterstützungsprozess fährt fort.
In dem Lenkunterstützungsprozess nimmt der Lenkunterstützungsbetrag Dst auch zu (Zeiten t2 bis t4 in 3), während der Zeit, in der der Abweichungs-Vorhersage-Wert Glat zunimmt. Ferner nimmt der Lenk-Unterstützungswert Dst ab, wenn der Abweichungs-Vorhersage-Wert Glat anfängt, abzunehmen (Zeit t4 in 3). Zusätzlich wird die Ausrichtung des Fahrzeugs 10 fein durch Steuern/Regeln des Lenkunterstützungsbetrages Dst zwischen den beiden weißen Linien 202l, 202r angepasst, bis das Fahrzeug 10 eine Position erreicht, die basierend auf der weißen Linie 202l (eine Entfernung von der weißen Linie 202l) ermittelt ist. Insbesondere wird in dem Fahrzeug 10 der Lenkunterstützungsprozess zu einem Ende gebracht, nachdem der Abweichungs-Vorhersage-Wert Glat null geworden ist (Zeit t7) und nachdem der Lenkunterstützungsbetrag Dst einen Zustand mit einem negativen Wert (Zeiten t8 bis t9) von null (Zeit t8) erreicht hat und zuletzt einen Zustand mit einem positiven Wert wieder erfährt (Zeiten t9 bis t11).
Zurückkehrend zu Schritt S5 in 2, in dem Fall, in dem der automatische Bremsprozess begonnen werden soll, (Schritt S5: JA), führt dann in Schritt S7 die ECU 140 (Bremse-Steuerungseinheit/Bremse-Regelungseinheit 168) den automatischen Bremsprozess (Zeiten t3 bis t6 in 3) aus. Ferner, parallel zu Schritt S7, führt die ECU 140 (Geräuschsteuerung/Geräuschregelung 170) in Schritt S8 einen Warngeräusch-Erzeugungs-Prozess (Zeiten t3 bis t6 in 3) aus.
Durch den automatischen Bremsprozess wird eine Bremskraft auf das Fahrzeug 10 durch Betätigen der Bremsvorrichtung 138 aufgebracht. Der Verzögerungs-Unterstützungs-Betrag Dbr in 3 gibt eine Anwendung der Bremskraft durch den automatischen Bremsprozess an. Ferner wird der Verzögerungs-Unterstützungsbetrag Dbr in dem automatischen Bremsprozess, während der Zeit, in der der Abweichungs-Vorhersage Wert Glat zunimmt (Zeiten t3 bis t4), nachdem der Verzögerungs-Unterstützungs-Betrag Dbr von null bis zu einem maximalen Wert angestiegen ist, an einem maximalen Wert gehalten. Ferner wird der Verzögerungs-Unterstützungs-Betrag Dbr dazu gebracht, während der Zeit, in der der Abweichungs-Vorhersage Wert Glat abnimmt (Zeiten t4 bis t6) von dem maximalen Wert bis null abzunehmen.
In Übereinstimmung mit dem Warngeräusch-Erzeugungs-Prozess wird ein Warngeräusch zu dem Fahrer über den Lautsprecher 136 ausgegeben. Eine Erzeugung des Warngeräusches durch den Warngeräusch-Erzeugungs-Prozess wird während der Zeit (Zeiten t3 bis t6) durchgeführt, zu der der automatische Brems-Prozess ausgeführt wird. Jedoch muss die Erzeugung des Warngeräusches nicht zwingend mit der Ausführungszeit des automatischen Bremsprozesses zusammenfallen. Ferner wird das Warngeräusch in dem Warngeräusch-Erzeugungs-Prozess ausgegeben (Zeiten t10 bis t12), in dem Fall, in dem der Betätigungsbetrag (Lenkmoment Tstr) des Lenkrades 20 durch den Fahrer abnimmt. (A2-3-2. Abweichungs-Vorhersage-Wert Glat (Schritte S1, S5 in 2))
4 ist eine Ansicht zum Beschreiben von verschiedenen numerischen Werten zu dem Zweck eines Berechnens des Abweichungs-Vorhersage-Werts Glat. In 4 sind ein Fahrweg 200 für das eigene Fahrzeug 10 des Verwenders, der durch zwei weiße Linien 202l, 202r (Straßenbegrenzungslinien) begrenzt ist, eine Abfolge von Ziel-Fahr-Punkten 204, eine vorbestimmte Fahr-Bewegungsbahn 206 zu dem aktuellen Zeitpunkt und eine Ziel-Fahr-Bewegungsbahn 208 in Übereinstimmung mit einer Lenkunterstützung, gezeigt. Die Abfolge von Ziel-Fahr-Punkten 204 gibt eine ideale Bewegungsbahn (imaginäre Linie) an, wenn entlang des Fahrwegs 200 gefahren wird. Die vorhergesagte Fahr-Bewegungsbahn 206 ist eine Bewegungsbahn (imaginäre Linie) des eigenen Fahrzeugs 10 des Verwenders, die aus einer Giergeschwindigkeit γ und der Fahrzeuggeschwindigkeit V zu dem aktuellen Zeitpunkt berechnet wird. Die Ziel-Bewegungsbahn 208 ist eine Bewegungsbahn (imaginäre Linie) des eigenen Fahrzeugs 10 des Verwenders zum Erreichen des Ziel-Ankunfts-Punkts Ptar auf der Abfolge von Ziel-Fahr-Punkten 204, basierend auf der Giergeschwindigkeit γ und der Fahrzeuggeschwindigkeit V zu dem aktuellen Zeitpunkt. In 4 ist die X-Achse entlang einer vertikalen Richtung und die Y-Achse entlang einer horizontalen Richtung gezeigt.
Der Abweichungs-Vorhersage-Wert Glat [m/s²] der vorliegenden Ausführungsform wird durch die folgende Formel (1) dargestellt.
In Formel (1) werden die jeweiligen Variablen wie folgt definiert:

E:: die Entfernung [m] zwischen einem Vorwärts-Punkt Pf des eigenen Fahrzeugs 10 des Verwenders und dem Ankunfts-Ziel-Punkt Ptar;
V:: die Fahrzeuggeschwindigkeit [m/s] des eigenen Fahrzeugs 10 des Verwenders;
L:: die Entfernung [m] (nachfolgend wird hierauf auch als eine vorder-Punkt-Entfernung L Bezug genommen) von dem eigenen Fahrzeug 10 des Verwenders zu dem Vorwärts-Punkt Pf; und
γ:: die Giergeschwindigkeit [rad/s] des eigenen Fahrzeugs 10 des Verwenders.

Ferner wird die Vorwärts-Punkt-Entfernung L als ein Produkt einer Referenzzeit Tref [s] und der Fahrzeuggeschwindigkeit V [m/s] definiert (L = Tref × V). Anders gesagt ist der Vorwärts-Punkt Pf eine Position, die nach der Referenzzeit Tref eingenommen wird, wenn das eigene Fahrzeug 10 des Verwenders ohne Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit V fährt. Die Referenzzeit Tref ist eine Zeit zu dem Zweck eines Einstellens eines zukünftigen Zeitpunkts, der als eine Referenz dient, wenn der Abweichungs-Vorhersage-Wert Glat berechnet wird. In dem Fall, in dem das Fahrzeug 10 mit der Fahrzeugeschwindgkeit V und der Giergeschwindigkeit γ zu dem aktuellen Zeitpunkt gefahren ist, ist der Ankunftspunkt des Fahrzeugs 10 nach dem Verstreichen der Referenzzeit Tref der vorhergesagte Ankunftspunkt Pcal. In 4 bezeichnet das Referenzzeichen „e” eine Entfernung zwischen dem vorhergesagten Ankunftspunkt Pcal und dem Ankunfts-Ziel-Punkt Ptar.
(A2-3-3. Warnvibrations-Erzeugungs-Prozess (Schritt S2 in Fig. 2))
(A2-3-3-1. Überblick über den Warnvibrations-Erzeugungs-Prozess)
5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Ziel-Lenk-Winkelgeschwindigkeit Vθtar zeigt, die in dem Warnvibrations-Erzeugungs-Prozess verwendet wird. Die horizontale Achse in 5 stellt eine Zeit [s] und die vertikale Achse stellt eine Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθtar [rad/s] (nachfolgend wird hierauf auch als eine Ziel-Geschwindigkeit Vθtar Bezug genommen) dar. Die Ziel-Geschwindigkeit Vθtar ist ein Zielwert für die Winkelgeschwindigkeit (nachfolgend wird hierauf auch als eine „Lenkwinkel-Geschwindigkeit Vθ” Bezug genommen) des Lenkwinkels θstr. Wie in 5 gezeigt, werden gemäß dem Warnvibrations-Erzeugungs-Prozess ein Beginn-Prozess (Zeit t21 bis Zeit t23) und ein kontinuierliche-Welle-Erzeugungs-Prozess (Zeit t23 bis Zeit t39) ausgeführt.
In dem Beginn-Prozess, nachdem ein anfänglicher Bereitschaftszeitraum (Zeit t21 bis Zeit t22) verstrichen ist, wird der Motor 28 in einer Gegen-Abweichungsrichtung (Zeit t22 bis Zeit t23) angetrieben. Die „Gegen-Abweichungsrichtung”, auf die Bezug genommen wird, impliziert hierin eine Richtung, die entgegengesetzt zu der Abweichungsrichtung des eigenen Fahrzeugs 10 des Verwenders in Bezug auf den Fahrweg 200 ist.
In einem kontinuierliche-Welle-Erzeugungs-Prozess wird die Ausgabe des Motors 28 so gesteuert/geregelt, dass die Zielgeschwindigkeit Vθtar realisiert wird, welche eine kontinuierliche Wellenform ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Zielgeschwindigkeit Vθtar eingestellt, so dass eine kontinuierliche Wellenform auf der Basis einer Sägezahn-Welle arrangiert wird. Ferner wird der absolute Wert der Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit aθtar (nachfolgend wird hierauf auch als eine „Ziel-Beschleunigung aθtar” Bezug genommen) [rad/s²] relativ groß (in anderen Worten, der Anstieg davon ist steil), gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn ein erster beschränkter oberer Grenzwert THlimmax1 (oder ein Referenz-Wellenform-oberer-Grenzwert THrefmax) der Zielgeschwindigkeit Vθtar in der Gegen-Abweichungsrichtung (Zeiten t23, t27, t31 und t35) angenähert wird. Die Ziel-Lenkwinkelbeschleunigung aθtar ist ein nach der Zeit abgeleiteter Wert der Zielgeschwindigkeit Vθtar. Anders gesagt ist die Ziel-Lenkwinkelbeschleunigung aθtar ein Zielwert der Lenkwinkelbeschleunigung aθ, welche ein nach der Zeit abgeleiteter Wert der Lenkwinkelbeschleunigung Vθ ist.
Im Gegensatz dazu ist der absolute Wert der Ziel-Lenkwinkelbeschleunigung aθtar relativ klein (anders gesagt, ist die Steigung davon flach), wenn der erste beschränkte untere Grenzwert THlimmin1 (oder ein Referenz-Wellenform-unterer-Grenzwert THrefmin) oder ein zweiter beschränkter unterer Grenzwert THlimmin2 der Zielgeschwindigkeit Vθtar in der Abweichungsrichtung (Zeiten t24 bis t26, Zeiten t28 bis t30, Zeiten t32 bis t34, Zeiten t36 bis t38) angenähert wird.
In Übereinstimmung mit dem obigen dreht das Lenkrad 20 relativ stark, wenn der Lenkwinkel θstr zu der Gegen-Abweichungsrichtung wechselt und wenn der Lenkwinkel θstr in die Abweichungsrichtung wechselt, dreht sich das Lenkrad relativ sanft. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal wird es für den Fahrer relativ einfach, die Gegen-Abweichungsrichtung oder die Abweichungsrichtung zu erkennen.
In der vorstehend aufgeführten Weise kann eine Vibration beispielsweise eine Länge von einigen zehn bis einigen hunderten von Millisekunden aufweisen. Ferner wird in der vorstehend aufgeführten Weise, um die Ziel-Beschleunigung aθtar unterschiedlich zu machen, ein Vibrationszeitraum (beispielsweise von der Zeit t23 bis zu der Zeit t27) durch in eine relativ große Anzahl von Schaltperioden Eingeteilt werden gesteuert/geregelt. Insbesondere wird, wie es zuvor bemerkt wurde, der EPS Umwandler 30 (Schaltvorrichtung) mittels einer PWM Modulation gemäß der vorliegenden Ausführungsform gesteuert/geregelt. Jedoch wird es schwierig, wenn der eine Vibrationszeitraum zu einer Schaltperiode der PWM Modulation angepasst wird, eine Veränderung in der Ziel-Beschleunigung aθtar zu bewirken. Daher wird jeder der vielen Zeiträume (beispielsweise 10 bis 20), in die ein Vibrationszeitraum geteilt ist, zu einer Schaltperiode eingestellt, wodurch die Veränderung in der Ziel-Beschleunigung aθtar einfach realisiert werden kann.
Zu den Zeiten t23, t27, usw., zu denen der absolute Wert der Ziel-Beschleunigung aθtar erhöht wird, wird beispielsweise die Ausgabe des Motors 28 dazu gebracht, sich durch Einstellen der relativen Einschaltdauer in einer oder zwei Schaltperioden zu 100% abrupt zu verändern. Zu den Zeiten t27, t31, usw., wird die Drehrichtung des Motors 28 umgedreht aufgrund der Tatsache, dass die Zielgeschwindigkeit Vθtar sich von negativ zu positiv ändert.
Zu den Zeiten t24 bis t26, usw., zu denen der absolute Wert der Ziel-Beschleunigung aθtar verringert wird, wird die relative Einschaltdauer in verschiedenen Schaltperioden dazu gebracht, sich allmählich zu verändern. Insbesondere von der Zeit t24 zu der Zeit t25 wird die Zielgeschwindigkeit Vθtar in der Gegen-Abweichungsrichtung dazu gebracht, sich allmählich zu verringern und daher wird in den vielen Schaltperioden die Einschaltdauer, zu der der Motor 28 angetrieben wird, in einer Drehrichtung entsprechend der Gegen-Abweichungsrichtung allmählich verringert. Darauf folgend, von der Zeit t25 bis zu der Zeit t26, wird die Zielgeschwindigkeit Vθtar in der Abweichungsrichtung dazu gebracht, allmählich zuzunehmen und daher wird in den verschiedenen Schaltperioden die relative Einschaltdauer, zu der der Motor 28 angetrieben wird, in einer Drehrichtung entsprechend der Abweichungsrichtung, allmählich erhöht.
Die Steuerung/Regelung der Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθ wird im Grunde wie oben beschrieben durchgeführt. Jedoch kann, beispielsweise in dem Fall, in dem der absolute Wert des Lenkwinkels θstr zu groß wird, so dass die Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθ nicht der Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθtar folgen kann, beispielsweise eine Feedback-Steuerung/Feedback-Regelung/Rückkopplungsregelung ausgeführt werden, um die Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθtar zu verringern.
(A2-3-3-2. Einstellung einer Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθtar in einem kontinuierliche-Welle-Prozess)
Folgend wird eine Beschreibung in Bezug auf ein Einstellungsverfahren für die Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθtar in einem kontinuierliche-Welle-Prozess gegeben werden. Wie in 5 gezeigt, wird, wenn die Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθtar in einem kontinuierliche-Welle-Prozess eingestellt ist, zuerst eine Referenz-Wellenform Wref eingestellt. Die Referenz-Wellenform Wref ist in der Form einer Sägezahn-Welle. Die Referenz-Wellenform Wref ist eine Sägezahn-Wellen-Form über einen Bereich, der durch einen Referenzwellenform-oberer-Grenzwert THrefmax und einen Referenzwellenform-unterer-Grenzwert THrefmin definiert ist. In diesem Fall ist, wie vorab bemerkt wurde, um den Fahrer in Bezug auf die Gegen-Abweichungsrichtung oder die Abweichungsrichtung zu informieren, wenn der Referenzwellenform-obere-Grenzwert THrefmax erreicht wird, die Steigung der Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθtar groß und wenn der Referenzwellenform-untere-Grenzwert THrefmin erreicht wird, die Steigung der Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθtar klein.
Ferner tritt tatsächlich eine Antwortverzögerung auf, wenn es versucht wird, dass die Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθtar den Referenzwellenform-oberen-Grenzwert THrefmax und den Referenzwellenform-unteren-Grenzwert THrefmin erreicht. Daher wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform für den oberen Grenzwert, der als die Ziel-Geschwindigkeit Vθtar verwendet wird, ein erster beschränkter oberer Grenzwert THlimmax1 (nachfolgend wird hierauf auch als ein „erster oberer Grenzwert THlimmax1” Bezug genommen) verwendet. Ferner wird für den unteren Grenzwert, der als die Ziel-Geschwindigkeit Vθtar verwendet wird, ein erster beschränkter unterer Grenzwert THlimmin1 (nachfolgend wird hierauf auch als ein „erster unterer Grenzwert THlimmin1” Bezug genommen) verwendet.
Der erste obere Grenzwert THlimmax1 wird über die Gesamtheit der kontinuierlichen Welle (über alle vier Vibrationen davon) verwendet, während andererseits der erste untere Grenzwert THlimmin1 in Bezug auf einen Teilbereich (die ersten zwei Vibrationen davon) der kontinuierlichen Welle verwendet wird. Danach wird anstatt des ersten unteren Grenzwerts THlimmin1 ein zweiter beschränkter unterer Grenzwert THlimmin2 (nachfolgend wird hierauf auch als ein „zweiter unterer Grenzwert THlimmin2” Bezug genommen) verwendet. Der absolute Wert des zweiten unteren Grenzwerts THlimmin2 ist geringer als der absolute Wert des ersten unteren Grenzwerts THlimmin1. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal wird es für den Fahrer einfacher, die Gegen-Abweichungsrichtung oder die Abweichungsrichtung zu erkennen.
A3. Vorteile und Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform
Wie oben beschrieben wird der Fahrer, gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Warnvibration erzeugt wird, in Bezug auf die Gegen-Abweichungsrichtung oder die Abweichungsrichtung durch Bewirken, dass die Lenkwinkelbeschleunigung aθ des Lenkrads 20 in der Gegen-Abweichungsrichtung (Zeiten t23, usw., in 5) und die Lenkwinkelbeschleunigung aθ in der Abweichungsrichtung (Zeiten t24 bis t26) voneinander abweichen, informiert. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal ist es möglich, den Fahrer in Bezug auf die Gegen-Abweichungsrichtung oder die Abweichungsrichtung auf der Basis der Lenkwinkelbeschleunigung aθ zu informieren. Daher kann der Fahrer einfach die Gegen-Abweichungsrichtung oder die Abweichungsrichtung erkennen.
Ferner wird es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, weil die Lenkwinkelbeschleunigung aθ dazu gebracht wird, in der Abweichungsrichtung und der Gegen-Abweichungsrichtung (siehe 5) zu wechseln, den Lenkwinkel θstr des Lenkrades 20, bevor und nachdem die Warnvibration erzeugt worden ist, nicht zu verändern. Anders gesagt kann die Anwendung der Warnvibration unabhängig in Bezug auf die Abweichungs-Vermeidungs-Betätigung durch das RDM System 14 (Fahrunterstützungsvorrichtung) ausgeführt werden. Daher kann der Freiheitsgrad von Einstellungen in Bezug auf die Erzeugung der Warnvibration erhöht werden.
Darüber hinaus wird jede Veränderung der Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs 10 des Verwenders aufgrund der Warnvibration selbst klein, in dem Fall, in dem der Lenkwinkel θstr vor und nach der Erzeugung der Warnvibration nicht durch die Warnvibration geändert wird. Dem geschuldet kann die Warnvibration angemessen in dem Fall verwendet werden, in dem es gewünscht ist, eine Lenkbetätigung in der Gegen-Abweichungsrichtung durch den Fahrer selbst zu veranlassen, oder in dem Fall, in dem es gewünscht ist, dem Fahrer eine Vorabinformation in Bezug auf eine automatische Lenkbetätigung vor dem Beginnen der automatischen Lenkbetätigung in der Gegen-Abweichungsrichtung durch das RDM System 14 zu geben.
In der vorliegenden Ausführungsform stellt die RDM ECU 140 (Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung), wenn die Warnvibration erzeugt wird, den Ziel-Motorstrom Imtar in Bezug auf den EPS Motor 28 in Übereinstimmung mit einer kontinuierlichen Welle, basierend auf einer rechteckigen Welle, ein und bewirkt, dass die Lenkwinkelbeschleunigung aθ in der Gegen-Abweichungsrichtung größer ist, als die Lenkwinkelbeschleunigung aθ in der Abweichungsrichtung (siehe 5).
In Übereinstimmung mit diesem Merkmal wird eine Bewegung des Lenkrades 20 in der Gegen-Abweichungsrichtung betont, wohingegen eine Bewegung des Lenkrades 20 in der Abweichungsrichtung nicht betont wird und daher wird es für den Fahrer möglich, einfach die Gegen-Abweichungsrichtung oder die Abweichungsrichtung zu erkennen.
In der vorliegenden Ausführungsform erzeugt die RDM ECU 140 (Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung) die Warnvibration, so dass eine Wellenform, welche die Zielgeschwindigkeit Vθtar (Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθ) angibt, in der Form einer Sägezahn-Welle (siehe 5) ist, wenn die Warnvibration erzeugt wird. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann der Fahrer einfach dazu gebracht werden, die Gegen-Abweichungsrichtung oder die Abweichungsrichtung zu erkennen.
In der vorliegenden Ausführungsform stellt die RDM ECU 140 (Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung) die Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθtar (siehe 5) ein, wenn die Warnvibration erzeugt wird. Die RDM ECU 140 bildet die Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθtar entlang der Sägezahn-geformten-Referenz-Wellenform Wref, zusammen mit einem Einstellen des ersten oberen Grenzwerts Thlimmax1 und des ersten unteren Grenzwerts THlimmin1 (Grenzwerte), wobei absolute Werte davon kleiner sind als die der Höchstwerte der Referenz-Wellenform Wref und stellt die Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθtar ein, so dass diese nicht den ersten oberen Grenzwert THlimmax1 und den ersten unteren Grenzwert THlimmin1 (siehe 5) überschreitet. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann die Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθ mit einer hohen Reaktionsfähigkeit gesteuert/geregelt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform verringert die RDM ECU 140 (Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung) allmählich den absoluten Wert der Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθtar auf der Abweichungs-Seite durch Wechseln von dem ersten unteren Grenzwert THlimmin1 zu dem zweiten unteren Grenzwert THlimmin2 auf der Abweichungs-Seite (siehe 5). In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann der Fahrer einfacher dazu gebracht werden, die Gegen-Abweichungsrichtung oder die Abweichungsrichtung zu erkennen.
In der vorliegenden Ausführungsform bringt die RDM ECU 140 (Fahrunterstützungsvorrichtung), nachdem die Warnvibration erzeugt worden ist (Schritt S2 in 2) auf das Lenkrad 20 ein Moment auf, dass das eigene Fahrzeug 10 des Verwenders dazu bringt, zu dem Fahrweg 200 zurückzukehren (Schritt S4). In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann das eigene Fahrzeug 10 des Verwenders, wenigstens nachdem die Warnvibration erzeugt worden ist, dazu gebracht werden, zu dem Fahrweg 200 zurückzukehren.
In der vorliegenden Ausführungsform betätigt die RDM ECU 140 (Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung eine Bremsvorrichtung 138 (Bremse) des eigenen Fahrzeugs 10 des Verwenders (Schritt S7 in 2, 3), in dem Fall, in dem weiterhin ermittelt wird, dass das Auftreten einer zukünftigen oder tatsächlichen Abweichung des eigenen Fahrzeugs 10 des Verwenders (Schritt S5 in 2: JA), nach der Erzeugung der Warnvibrationen, vorliegt. In Übereinstimmung mit diesem Merkmal kann das eigene Fahrzeug 10 des Verwenders einfach durch Verzögern des eigenen Fahrzeugs 10 des Verwenders dazu gebracht werden, zu dem Fahrweg 200 zurückzukehren, nachdem die Warnvibration erzeugt worden ist.
B. Modifikationen
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, und basierend auf dem offenbarten Inhalt der vorliegenden Beschreibung, ist es eine Selbstverständlichkeit, dass verschiedene Konfigurationen angenommen werden können. Beispielsweise kann die folgende Konfiguration angenommen werden.
B1. Objekt, in dem die Fahrunterstützungsvorrichtung installiert ist
Nach der oben beschriebenen Ausführungsform ist das RDM System 14 (Fahrunterstützungsvorrichtung) in dem Fahrzeug 10 (1) montiert. Jedoch ist die Erfindung, beispielsweise aus der Sicht eines Informierens des Fahrers in Bezug auf die Gegen-Abweichungsrichtung oder die Abweichungsrichtung mittels der Lenkwinkelbeschleunigung aθ, nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auf ein mobiles Objekt oder ein bewegliches Gerät, ausgestattet mit einem Bedienhebel, angewendet werden.
B2. EPS Vorrichtung 12
[B2-1. Gesamtstruktur der EPS Vorrichtung 12]
Die EPS Vorrichtung 12 nach der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Struktur, in der der EPS Motor 28 die Lenk-Antriebskraft Fm auf die Lenkwelle 42 (eine so genannte Säulen-unterstützte EPS Vorrichtung) überträgt. Jedoch ist die EPS Vorrichtung 12 nicht auf so eine Struktur beschränkt, insofern als die EPS Vorrichtung 12 dazu geeignet ist, die Lenkantriebskraft Fm zu erzeugen. Beispielsweise kann die EPS Vorrichtung 12 eine aus einer Ritzel-unterstützten EPS Vorrichtung, einer zweifach-Ritzel-unterstützten EPS Vorrichtung, einer Zahnstangen-unterstützten EPS Vorrichtung und einer elektro-hydraulischen-Energie-Lenkvorrichtung/elektro-hydraulischen-Servolenkvorrichtung sein. In der elektro-hydraulischen-Energie-Lenkvorrichtung/elektro-hydraulischen-Servolenkvorrichtung erzeugt eine elektrisch betriebene Pumpe einen hydraulischen Druck zum Erzeugen der Lenkantriebskraft Fm.
In der obigen Ausführungsform wird das Lenkmoment Tstr, welches durch den Fahrer aufgebracht wird, direkt auf die Vorderräder 86 (nachfolgend wird hierauf auch als ein „Direktübertragungs-Typ” Bezug genommen) übertragen. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf einen steer-by-wire/drahtgebundenes Lenken-Typ einer elektrischen Servolenkvorrichtung angewendet werden.
[B2-2. EPS Motor 28]
In der obigen Ausführungsform umfasst der EPS Motor 28 einen bürstenlosen Dreiphasen-Wechselstrommotor, jedoch ist die Erfindung nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Beispielsweise kann der Motor 28 aus einem Dreiphasen-Wechselstrom-Bürstenmotor, einem Einphasen-Wechselstrommotor oder einem Gleichstrommotor gebildet sein.
In der obigen Ausführungsform wird der Motor 28 mit elektrischer Energie von der Niederspannungsbatterie 39 (siehe 1) versorgt. Jedoch kann zusätzlich dazu oder anstatt dessen elektrische Energie zu dem Motor 28 von einem Generator/Lichtmaschine, einer Brennstoffzelle oder einer Hochvoltbatterie zugeführt werden.
[B2-3. Andere Merkmale]
In der oben beschriebenen Ausführungsform, obwohl der Umwandler 30 und die Batterie 39 direkt verbunden sind (siehe 1), kann ein spannungsverstärkender Umwandler (nicht gezeigt) zwischen dem Umwandler 30 und der Batterie 39 angeordnet sein. In diesem Fall, wenn die Warnvibration erzeugt wird, wird der spannungsverstärkende Umwandler zu der Zeit, zu der die Lenkwinkelbeschleunigung aθ zu der Gegen-Abweichungsrichtung (Zeiten t23, t27, usw. in 5) wechselt, betrieben, wohingegen zu der Zeit, zu der die Lenkwinkelbeschleunigung aθ zu der Gegen-Abweichungsrichtung (Zeiten t24 bis t26, usw.) wechselt, wird ein Betrieb des spannungsverstärkenden Umwandlers angehalten und die Spannung der Batterie 39 kann, so wie sie ist, auf den Umwandler 30 aufgebracht werden.
B3. RDM System 14 (Fahrunterstützungsvorrichtung)
In der zuvor erwähnten Ausführungsform ist als die Fahrunterstützungsvorrichtung das RDM System 14 (1) beschrieben, das die Steuerung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße/Regelung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße (2) ausführt. Jedoch ist aus der Sicht eines Informierens des Fahrers von der Gegen-Abweichungsrichtung oder der Abweichungsrichtung mittels der Lenkwinkelbeschleunigung aθ die Erfindung nicht auf dieses Merkmal beschränkt.
Beispielsweise kann auch eine Spur-Aufrechterhaltungsvorrichtung, welche das Verhalten des eigenen Fahrzeugs 10 des Verwenders steuert/regelt, um entlang der weißen Linien 202l, 202r (dem Fahrweg 200) zu fahren, als die Fahrunterstützungsvorrichtung verwendet werden. Alternativ kann die vorliegende Erfindung mit einer Dös-Erfassungsvorrichtung kombiniert werden. Insbesondere kann die Warnvibration in dem Fall erzeugt werden, in dem die Dös-Erfassungsvorrichtung ein Dösen (einen Zustand, in dem die Aufmerksamkeit unter einen bestimmten Grenzwert fällt) des Fahrers erfasst hat. In diesem Fall kann die Warnvibration, verglichen mit den RDM System 14 der oben beschriebenen Ausführungsform, selbst in dem Fall erzeugt werden, in dem die Entfernung von dem eigenen Fahrzeug 10 des Verwenders zu den weißen Linien 202r, 202l relativ groß ist.
In der obigen Ausführungsform wurde eine Beschreibung gegeben, unter Beachtung, dass das RDM System 14 als ein Ganzes in dem eigenen Fahrzeug 10 des Verwenders montiert ist. Jedoch können beispielsweise Teile (die RDM ECU 140 und so weiter) des RDM Systems 14 in einem tragbaren Endgerät bereitgestellt sein und das RDM System 14 kann durch Verbinden des tragbaren Endgeräts mit einem Netzwerk des Fahrzeugs 10 gebildet sein.
In der obigen Ausführungsform wurde die EPS Vorrichtung 12 und das RDM System 14 als separate einzelne Komponenten beschrieben. Jedoch können beispielsweise aus der Sicht eines Informierens des Fahrers von der Gegen-Abweichungsrichtung oder der Abweichungsrichtung mittels der Lenkwinkelbeschleunigung aθ die Funktionen des RDM Systems 14 in der EPS Vorrichtung 12 umfasst sein. Alternativ können die Funktionen der EPS Vorrichtung 12 in dem RDM System 14 umfasst sein.
B4. Steuerung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße/Regelung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße (Fig. 2)
Nach der oben beschriebenen Ausführungsform findet ein Prozessfluss statt (2), in dem der Lenkunterstützungsprozess (Schritt S4) immer unmittelbar nach dem Warnvibrations-Erzeugungsprozess (Schritt S2 in 2) durchgeführt wird. Jedoch ist die Erfindung, aus der Sicht eines Informierens des Fahrers in Bezug auf die Gegen-Abweichungsrichtung oder die Abweichungsrichtung auf der Basis der Lenkwinkelbeschleunigung aθ, nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Beispielsweise kann zusätzlich zu der Beurteilung, die für den Zweck eines Ausführens des Warnvibrations-Erzeugungsprozesses gemacht wurde (die Beurteilung in Schritt S1 von Glat THglat1), eine Beurteilung (eine Beurteilung von Glat ≥ THglat3) zu dem Zweck eines Ausführens des Lenkunterstützungsprozesses verwendet werden. In diesem Fall, nach dem Warnvibrationserzeugungsprozess, wenn der Abweichungs-Vorhersage-Wert Glat, bevor der Abweichungs-Vorhersage-Werts Glat größer als oder gleich zu dem Grenzwert THglat3 wird, abnimmt, dann wird der Lenkunterstützungsprozess nicht ausgeführt. Der Grenzwert THglat3 kann ein Wert sein, der größer ist als der Grenzwert THglat1 (Schritt S1 in 2) und geringer als der Grenzwert THglat2 (Schritt S5).
Nach der obigen Ausführungsform, obwohl die Lenkwinkelbeschleunigung aθ verändert wird, um den Fahrer in Bezug auf die Gegen-Abweichungsrichtung oder Abweichungsrichtung zu informieren (5), ist beispielsweise aus der Sicht eines Informierens des Fahrers über die Gegen-Abweichungsrichtung oder die Abweichungsrichtung, die Erfindung nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, anstatt der Zielgeschwindigkeit Vθtar auf der vertikalen Achse in 5 einen Ziel-Lenkwinkel θstrtar zu benutzen. Insbesondere in dem Fall, in dem der Ziel-Lenkwinkel θstrtar (Amplitude der Warnvibration) in Richtung der Gegen-Abweichungsrichtung gerichtet ist, kann die Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθ erhöht werden und in dem Fall, in dem er in Richtung der Abweichungsrichtung gerichtet ist, kann die Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθ verringert werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein Wechseln des Grenzwerts der Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθtar von dem ersten beschränkten unteren Grenzwert THlimmin1 zu dem zweiten beschränkten unteren Grenzwert THlimmin2 auf der Basis der Abweichungsrichtung durchgeführt (siehe 5). Jedoch ist die Erfindung nicht aus der Sicht eines Wechsels der Grenzwerte der Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθtar auf dieses Merkmal beschränkt. Beispielsweise kann ein Wechseln oder Verändern des Grenzwerts der Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit Vθtar dazu gebracht werden, auf der Basis eines Abweichungsgrades (des Werts des Abweichungs-Vorhersage-Werts Glat) oder der Gegen-Abweichungsrichtung aufzutreten.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der korrigierende Strom Icor für die Steuerung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße/Regelung zur Verringerung einer Abweichung von der Straße (siehe 2), welche den Warnvibrations-Erzeugungsprozess umfasst, durch die RDM ECU 140 berechnet. Jedoch ist die Erfindung, beispielsweise aus der Sicht eines Erzeugens der Warnvibration nicht auf dieses Merkmal beschränkt. Beispielsweise kann auch durch die RDM ECU 140 ermittelt werden, ob ein Bedarf für die Warnvibration besteht oder nicht, und wenn es beurteilt wird, dass die Warnvibration notwendig ist, kann ein Warnvibrations-Erzeugungs-Befehl von der RDM ECU 140 zu der EPS ECU 38 übermittelt werden.

Claims

Fahrunterstützungsvorrichtung (14) umfassend: eine Fahrweg-Erkennungs-Einheit (130), welche konfiguriert ist, einen Fahrweg (200) eines eigenen Fahrzeugs (10) eines Verwenders zu erkennen; eine Abweichungs-Beurteilungseinheit (160), welche konfiguriert ist, ein Auftreten einer zukünftigen oder tatsächlichen Abweichung des eigenen Fahrzeugs (10) des Verwenders in Bezug auf den Fahrweg (200) zu ermitteln; und eine Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung (140), welche konfiguriert ist, eine Fahrunterstützung durch Erzeugen einer Warnvibration in einem Lenkelement (20) durchzuführen, wenn das Auftreten der zukünftigen oder tatsächlichen Abweichung ermittelt ist; wobei, wenn ein nach der Zeit abgeleiteter Wert eines Lenkwinkels des Lenkelements (20) als eine Lenkwinkelgeschwindigkeit definiert ist und ein nach der Zeit abgeleiteter Wert der Lenkwinkelgeschwindigkeit als eine Lenkwinkelbeschleunigung definiert ist, wenn die Warnvibration erzeugt ist, die Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung (140) einen Fahrer in Bezug auf eine Gegen-Abweichungsrichtung oder eine Abweichungsrichtung benachrichtigt, durch Bewirken, dass die Lenkwinkelbeschleunigung in der Abweichungsrichtung und die Lenkwinkelbeschleunigung in der Gegen-Abweichungsrichtung voneinander abweichen.
Fahrunterstützungsvorrichtung (14) nach Anspruch 1, wobei die Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung (140): wenn die Warnvibration erzeugt ist, einen Zielstrom in Bezug auf einen Motor (28) einstellt, welcher konfiguriert ist, eine Veränderung in dem Lenkwinkel des Lenkelements (20) zu bewirken, in Übereinstimmung mit einer kontinuierlichen Welle basierend auf einer Rechteck-Welle; und die Lenkwinkelbeschleunigung in der Gegen-Abweichungsrichtung bewirkt, größer zu sein, als die Lenkwinkelbeschleunigung in der Abweichungsrichtung.
Fahrunterstützungsvorrichtung (14) nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn die Warnvibration erzeugt ist, die Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung (140) die Warnvibration erzeugt, für die eine Wellenform, welche auf die Lenkwinkelgeschwindigkeit angibt, eine Sägezahn-Welle ist.
Fahrunterstützungsvorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung (140): wenn die Warnvibration erzeugt ist, eine Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit einstellt, die ein Zielwert der Lenkwinkelgeschwindigkeit ist; die Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit entlang einer Referenz-Wellenform, die eine Sägezahn-Form aufweist, bildet, zusammen mit einem Einstellen eines Grenzwerts, wobei ein absoluter Wert des Grenzwerts kleiner als der eines Höchstwerts der Referenz-Wellenform ist, und die Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit einstellt, so dass diese den Grenzwert nicht überschreitet.
Fahrunterstützungsvorrichtung (14) nach Anspruch 4, wobei die Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung (140) den absoluten Wert des Grenzwerts auf der Basis eines Abweichungsgrades oder der Abweichungsrichtung oder der Gegen-Abweichungsrichtung allmählich verringert.
Fahrunterstützungsvorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung (140), nachdem die Warnvibration erzeugt worden ist, ein Moment auf das Lenkelement (20) aufbringt, das das eigene Fahrzeug (10) des Verwenders veranlasst, zu dem Fahrweg (200) zurückzukehren.
Fahrunterstützungsvorrichtung (14) nach Anspruch 6, wobei die Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung (140) eine Bremsvorrichtung des eigenen Fahrzeugs (10) des Verwenders betätigt, in einem Fall, in dem weiterhin ermittelt wird, dass das Auftreten einer zukünftigen oder tatsächlichen Abweichung des eigenen Fahrzeugs (10) des Verwenders, nach einer Erzeugung der Warnvibration, vorliegt.
Verfahren eines Steuerns/Regelns einer Fahrunterstützungsvorrichtung (14), welche eine Fahrweg-Erkennungs-Einheit (130), welche konfiguriert ist, einen Fahrweg (200) eines eigenen Fahrzeugs (10) eines Verwenders zu erkennen, eine Abweichungs-Beurteilungseinheit (160), welche konfiguriert ist, ein Auftreten einer zukünftigen oder tatsächlichen Abweichung des eigenen Fahrzeugs (10) des Verwenders in Bezug auf den Fahrweg (200) zu ermitteln, und eine Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung (140), welche konfiguriert ist, eine Fahrunterstützung durch Erzeugen einer Warnvibration in einem Lenkelement (20) durchzuführen, wenn das Auftreten der zukünftigen oder tatsächlichen Abweichung ermittelt ist, aufweist, wobei ein nach der Zeit abgeleiteter Wert eines Lenkwinkels des Lenkelements (20) als eine Lenkwinkelgeschwindigkeit definiert wird und ein nach der Zeit abgeleiteter Wert der Lenkwinkelgeschwindigkeit als eine Lenkwinkelbeschleunigung definiert wird, das Verfahren den Schritt, durchgeführt von der Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung (140), umfasst, von: wenn die Warnvibration erzeugt ist, Informieren eines Fahrers in Bezug auf eine Gegen-Abweichungsrichtung oder eine Abweichungsrichtung, durch Bewirken, dass die Lenkwinkelbeschleunigung in der Abweichungsrichtung und die Lenkwinkelbeschleunigung in der Gegen-Abweichungsrichtung voneinander abweichen. wobei das Verfahren ferner die Schritte umfasst, durchgeführt durch die Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung (140), wenn die Warnvibration erzeugt wird, von: Einstellen eines Zielstroms in Bezug auf einen Motor (28), welcher konfiguriert ist, eine Veränderung in dem Lenkwinkel des Lenkelements (20) zu bewirken, in Übereinstimmung mit einer kontinuierlichen Welle basierend auf einer Rechteck-Welle; Bewirken, dass die Lenkwinkelbeschleunigung in der Gegen-Abweichungsrichtung größer ist, als die Lenkwinkelbeschleunigung in der Abweichungsrichtung; und Erzeugen der Warnvibration, für die eine Wellenform, welche eine Lenkwinkelgeschwindigkeit angibt, eine Sägezahn-Welle ist.
Verfahren eines Steuerns/Regelns einer Fahrunterstützungsvorrichtung (14) nach Anspruch 8, ferner umfassend die Schritte, durchgeführt durch die Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung (140) von: Einstellen, wenn die Warnvibration erzeugt ist, einer Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit, die ein Zielwert der Lenkwinkelgeschwindigkeit ist; Bilden der Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit entlang einer Referenz-Wellenform, die eine Sägezahn-Form aufweist, zusammen mit einem Einstellen eines Grenzwerts, wobei ein absoluter Wert des Grenzwerts kleiner als der eines Höchstwerts der Referenz-Wellenform ist und Einstellen der Ziel-Lenkwinkelgeschwindigkeit, um den Grenzwert nicht zu überschreiten; und allmähliches Verringern des absoluten Werts des Grenzwerts auf der Basis eines Abweichungsgrades oder der Abweichungsrichtung oder der Gegen-Abweichungsrichtung.
Verfahren eines Steuerns/Regelns einer Fahrunterstützungsvorrichtung (14) nach Anspruch 8 oder 9, ferner umfassend die Schritte, durchgeführt durch die Fahrunterstützungs-Steuerungsvorrichtung/Fahrunterstützungs-Regelungsvorrichtung (140), nachdem die Warnvibration erzeugt worden ist, von: Aufbringen eines Moments auf das Lenkelement (20), das veranlasst, dass das eigene Fahrzeug (10) des Verwenders zu dem Fahrweg (200) zurückkehrt; und Betätigen einer Bremsvorrichtung des eigenen Fahrzeugs (10) des Verwenders, in einem Fall, in dem weiterhin ermittelt wird, dass das Auftreten einer zukünftigen oder tatsächlichen Abweichung des eigenen Fahrzeugs (10) des Verwenders vorliegt.