DE112017006875T5

DE112017006875T5 - Automatische lenksteuerungsvorrichtung und automatisches lenksteuerungsverfahren

Info

Publication number: DE112017006875T5
Application number: DE112017006875.4T
Authority: DE
Inventors: Yuhei Tsukahara; Masaya Endo
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-01-20
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2019-10-31
Also published as: CN110177729B; US11214301B2; JPWO2018135109A1; US20200086913A1; JP6749423B2; CN110177729A; WO2018135109A1

Abstract

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technik zum Vermeiden einer Fahrzeugfahrt anzugeben, bei welcher eine Pfad-Folgefähigkeit verschlechtert ist. Eine automatische Lenksteuerungsvorrichtung (1) weist Folgendes auf: eine Sollpfad-Bezugseinheit (22a), die einen Sollpfad bezieht, der ein Fahrtpfad des Fahrzeugs sein soll, eine Sollruderwinkel-Bezugseinheit (22c), die einen Sollruderwinkel bezieht, der ein Ruderwinkel im Fahrzeug sein soll, und zwar auf der Basis des Sollpfades, eine Schräglaufwinkel-Schätzeinheit (22d), die einen Schräglaufwinkel im Fahrzeug schätzt, das mit dem Sollruderwinkel fährt, und zwar auf der Basis des Sollruderwinkels und eines Fahrzeugzustands des Fahrzeugs, und eine automatische Lenksteuerungseinheit (22e). Die automatische Lenksteuerungseinheit führt zumindest eine Funktion von Stoppen der automatischen Lenksteuerung und Steuern einer Lenkgröße-Regelverstärkung zum Regeln des Sollruderwinkels durch, wenn der geschätzte Schräglaufwinkel gleich groß wie oder größer ist als ein vorbestimmter Wert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Lenksteuerungsvorrichtung und ein automatisches Lenksteuerungsverfahren, die zur automatischen Lenksteuerung fähig sind, wobei eine Lenkgröße in einem Fahrzeug automatisch gesteuert wird.
Stand der Technik
Zum Zweck der autonomen Fahrzeugfahrt berechnen automatische Lenksteuerungsvorrichtungen herkömmlicherweise einen Sollpfad für ein Fahrzeug, und sie steuern die Lenkgröße in dem Fahrzeug automatisch, so dass das Fahrzeug dem Sollpfad folgen kann. Solch eine automatische Lenksteuerungsvorrichtung ist beispielsweise in dem Patentdokument 1 beschrieben.
Die automatische Lenksteuerungsvorrichtung gemäß dem Patentdokument 1 definiert eine Tagentialrichtung an einem Punkt des Sollpfads, der dem Ursprungspunkt eines Referenz-Koordinatensystems am nächsten liegt, als eine Sollfahrtrichtung für das Fahrzeug, sie bezieht die Abweichung eines Schräglaufwinkels auf der Basis der Sollfahrtrichtung sowie weitere KomponentenDinge, und sie steuert die Fahrzeug-Lenkgröße, um eine Abweichung zu vermeiden.
Stand-der-Technik-Dokument
Patentdokument

Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2015-077 908 A

Zusammenfassung
Mit der Erfindung zu lösendes Problem
Ein übermäßig großer Schräglaufwinkel im Fahrzeug sättigt die Seitenführungskraft der Räder in der automatischen Lenksteuerungsvorrichtung gemäß Patentdokument 1. Demzufolge verschlechtert sich die Pfad-Folgefähigkeit. Im Ergebnis kann sich das Fahrzeug leider instabil verhalten.
Um dieses Problem zu lösen, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technik zum Vermeiden einer Fahrzeugfahrt anzugeben, bei welcher die Pfad-Folgefähigkeit verschlechtert ist.
Wege zum Lösen des Problems
Eine automatische Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist zur automatischen Lenksteuerung imstande, wobei eine Lenkgröße in einem Fahrzeug automatisch gesteuert wird. Die automatische Lenksteuerungsvorrichtung weist Folgendes auf: eine Sollpfad-Bezugseinheit, die einen Sollpfad bezieht, der ein Fahrtpfad des Fahrzeugs sein soll; eine Sollruderwinkel-Bezugseinheit, die einen Sollruderwinkel bezieht, der ein Ruderwinkel im Fahrzeug sein soll, und zwar auf der Basis des Sollpfades; eine Schräglaufwinkel-Schätzeinheit, die einen Schräglaufwinkel im Fahrzeug schätzt, das mit dem Sollruderwinkel fährt, und zwar auf der Basis des Sollruderwinkels und eines Fahrzeugzustands des Fahrzeugs; und eine automatische Lenksteuerungseinheit, die zumindest eine Funktion von Stoppen der automatischen Lenksteuerung und Steuern einer Lenkgröße-Regelverstärkung zum Regeln des Sollruderwinkels durchführt, wenn der mittels der Schräglaufwinkel-Schätzeinheit geschätzte Schräglaufwinkel gleich groß wie oder größer ist als ein vorbestimmter Wert.
Wirkungen der Erfindung
Die automatische Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung führt zumindest eine Funktion von dem Stoppen der automatischen Lenksteuerung und dem Steuern der Lenkgröße-Regelverstärkung zum Regeln des Sollruderwinkels durch, wenn der geschätzte Schräglaufwinkel gleich groß wie oder größer ist als der vorbestimmte Wert. Dadurch wird eine solche Fahrzeugfahrt verhindert, bei der die Pfad-Folgefähigkeit verschlechtert ist.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der Beschreibung werden noch deutlicher aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Beschreibung bei Betrachtung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das die Relation zwischen einem Schräglaufwinkel und einem Fahrtpfad in einer gattungsgemäßen automatischen Lenksteuerungsvorrichtung veranschaulicht.
2 ist ein Diagramm, das die Relation zwischen dem Schräglaufwinkel und dem Fahrtpfad in der gattungsgemäßen automatischen Lenksteuerungsvorrichtung veranschaulicht.
3 ist ein Graph, der die Relation zwischen dem Schräglaufwinkel und der Seitenführungskraft in der gattungsgemäßen automatischen Lenksteuerungsvorrichtung zeigt.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Fahrzeugsystems zeigt, das eine automatische Lenksteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform aufweist.
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der spezifischen Hardwarekonfiguration des Fahrzeugsystems zeigt, das die automatische Lenksteuerungsvorrichtung aufweist, gemäß der ersten Ausführungsform.
6 ist ein Blockdiagramm, das eine weitere Konfiguration des Fahrzeugsystems zeigt, das die automatische Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform aufweist.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Fahrzeugsystems zeigt, das die automatische Lenksteuerungsvorrichtung aufweist, gemäß der ersten Ausführungsform.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Fahrzeugsystems zeigt, das eine automatische Lenksteuerungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform aufweist.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Fahrzeugsystems zeigt, das die automatische Lenksteuerungsvorrichtung aufweist, gemäß der zweiten Ausführungsform.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb eines Fahrzeugsystems zeigt, das eine automatische Lenksteuerungsvorrichtung aufweist, gemäß einer dritten Ausführungsform.
11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der spezifischen Hardwarekonfiguration des Fahrzeugsystems zeigt, das in einer automatische Lenksteuerungsvorrichtung enthalten ist, gemäß einer Modifikation.
12 ist ein Blockdiagramm, das eine Hardwarekonfiguration der automatischen Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der Modifikation zeigt.
13 ist ein Blockdiagramm, das eine Hardwarekonfiguration der automatischen Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der Modifikation zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
Zunächst wird eine automatische Lenksteuerungsvorrichtung beschrieben, die sich auf eine automatische Lenksteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht (nachfolgend als „gattungsgemäße automatische Lenksteuerungsvorrichtung“ bezeichnet). Die automatische Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform wird später beschrieben.
1 zeigt einen kleinen Schräglaufwinkel in einem fahrenden Fahrzeug 40. 2 zeigt einen großen Schräglaufwinkel im fahrenden Fahrzeug. 3 ist ein Graph, der die Seitenführungskraft in Bezug auf einen Schräglaufwinkel zeigt.
Der Schräglaufwinkel ist hier ein Winkel zwischen der zentralen Ebene eines Reifens und der Fahrtrichtung des Reifens am Kontaktpunkt des Reifens. Das heißt, der Schräglaufwinkel ist ein Winkel zwischen der Rollrichtung des Reifens in der Draufsicht und der Richtung, in welcher sich die gesamten Reifen tatsächlich bewegen. Die Rollrichtung des Reifens ist eine Richtung, die einer Lenkgröße entspricht. Die Fahrtrichtung der gesamten Reifen ist eine Richtung, die einem Ruderwinkel entspricht. Der Schräglaufwinkel kann ein Winkel zwischen der Mittellinie des Fahrzeugkörpers und einer Fahrtrichtung am Schwerpunkt des Fahrzeugkörpers sein. Die Seitenführungskraft ist eine Kraft in der Lateralrichtung, die senkrecht zur Fahrtrichtung des Reifens während der Fahrzeugrotation ist, und sie wird durch den Griff des Reifens erzeugt.
Wie unter erneuter Bezugnahme auf 1 ersichtlich, gilt Folgendes: Der kleine Schräglaufwinkel bringt einen Sollpfad 41, der ein Fahrtpfad des Fahrzeugs 40 sein soll, in Einklang mit einem tatsächlichen Fahrtpfad 42 des Fahrzeugs 40. Demzufolge verhält sich das Fahrzeug 40 stabil. Wie in 2 gezeigt, ist es durch den großen Schräglaufwinkel nicht möglich, dass der Fahrtpfad 42 dem Sollpfad 41 folgt. Demzufolge kann sich das Fahrzeug 40 leider instabil verhalten.
Dies rührt daher, dass die gattungsgemäße automatische Lenksteuerungsvorrichtung ein Modell verwendet, das die Sättigung der Seitenführungskraft bezogen auf einen Anstieg des Schräglaufwinkels nicht widerspiegelt. Wie in 3 veranschaulicht, die die Relation zwischen dem Schräglaufwinkel des Reifens und der Seitenführungskraft zeigt, verwenden praktische Vorrichtungen ein Modell 44, bei welchem die Seitenführungskraft gesättigt ist, wenn der Schräglaufwinkel um ein gewisses Maß zunimmt.
Die gattungsgemäße automatische Lenksteuerungsvorrichtung wiederum verwendet ein Modell 43, das diese Sättigung nicht widerspiegelt, so dass die Rechenlast bei der Sollpfad-Berechnung verringert wird. Im Ergebnis fehlt der gattungsgemäßen automatischen Lenksteuerungsvorrichtung eine Reaktionskraft, die intrinsisch gegen das Auftreten eines Schräglaufs vorhanden sein sollte. Demzufolge kann sich das Fahrzeug instabil verhalten.
Die automatische Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform stoppt die automatische Lenksteuerung, wenn der Schräglaufwinkel gleich groß wie oder größer ist als ein vorbestimmter Wert. Im Folgenden sind die Einzelheiten beschrieben.
4 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Konfiguration der automatischen Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform und deren periphere Vorrichtung zeigt. Mit anderen Worten: 4 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Konfiguration eines Fahrzeugsystems zeigt, das die automatische Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform aufweist.
Bei der ersten Ausführungsform sind die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 und deren periphere Vorrichtung elektrisch miteinander verbunden und in einem Fahrzeug enthalten. Die periphere Vorrichtung weist Folgendes auf: einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11, einen Beschleunigungssensor 12, einen Gierratensensor 13, einen Lenkwinkelsensor 14 und einen Lenk-Aktor 31.
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der spezifischen Hardwarekonfiguration des Fahrzeugsystems zeigt, das die automatische Lenksteuerungsvorrichtung aufweist, gemäß der ersten Ausführungsform. 5 zeigt auch schematisch die Kommunikation zwischen der automatischen Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform und deren peripherer Vorrichtung. Die automatische Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ist unter Verwendung zweier Arten von elektronischen Steuereinheiten (ECU) implementiert.
Die eine elektronischen Steuereinheit ist eine ECU 22g für erweitertes Fahrassistenzsystem (ADAS), wie in 5 veranschaulicht, und die andere ist eine ECU 22h für elektrische Servolenkung (EPS), wie in 5 veranschaulicht. Die ADAS-ECU 22g weist eine Sollpfad-Berechnungseinheit 22a auf, wie in 4 veranschaulicht. Die EPS-ECU 22h weist Folgendes auf: Einen Sollpfad-Speicher 22b, eine Sollruderwinkel-Berechnungseinheit 22c, eine Schräglaufwinkel-Schätzeinheit 22d und eine automatische Lenksteuerungseinheit 22e.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11 detektiert eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist, und gibt ein Signal gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit an die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 aus. Der Beschleunigungssensor 12 detektiert einen Beschleunigungswert des Fahrzeugs und gibt ein Signal gemäß dem Beschleunigungswert an die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 aus. Der Gierratensensor 13 detektiert eine Gierrate, die die Rate der Veränderung des Rotationswinkels in der Fahrzeug-Seitenrichtung ist, und gibt ein Signal gemäß der Gierrate an die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 aus.
Der Lenkwinkelsensor 14 detektiert einen Lenkradwinkel eines Lenkrads auf der Basis einer Lenkradbetätigung und gibt ein Signal gemäß dem Lenkwinkel an die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 aus. Die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 empfängt Fahrzeugspezifikationen, die im Voraus eingegeben werden. Auf diese Weise bezieht die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 die Fahrzeugzustände des Fahrzeugs, wobei die Fahrzeugzustände Indizes wie z. B. eine Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Beschleunigungswert, eine Gierrate, einen Lenkradwinkel und Fahrzeugspezifikationen enthalten.
Die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 weist eine Lenksteuereinheit 22 auf, die zur automatischen Lenksteuerung imstande ist, wobei die Lenkgröße im Fahrzeug automatisch gesteuert wird. Die Lenksteuereinheit 22 in 4 weist Folgendes auf: die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a, (d. h., eine Sollpfad-Bezugseinheit), die Sollpfad-Speichereinheit 22b, die Sollruderwinkel-Berechnungseinheit 22c (d. h. eine Sollruderwinkel-Bezugseinheit), die Schräglaufwinkel-Schätzeinheit 22d sowie die automatische Lenksteuerungseinheit 22e.
Es sei angemerkt, dass die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a (d. h., die Sollpfad-Bezugseinheit) - obwohl sie bei der ersten Ausführungsform in der automatischen Lenksteuerungsvorrichtung 21 enthalten ist - auch außerhalb der automatischen Lenksteuerungsvorrichtung 21 angeordnet sein kann. 6 ist ein Blockdiagramm, das eine weitere Konfiguration des Fahrzeugsystems zeigt, das die automatische Lenksteuerungs--vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform aufweist. 6 veranschaulicht, dass die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a außerhalb der automatischen Lenksteuerungsvorrichtung 21 bereitgestellt ist.
Die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 in 6 weist die Sollpfad-Bezugseinheit 22i auf, und sie bezieht einen Sollpfad von der externen Sollpfad-Berechnungseinheit 22a. In diesem Fall ist die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 nur aus der EPS-ECU 22h in 5 gebildet. Eine zweite Ausführungsform und die nachfolgenden Ausführungsformen können auf eine ähnliche Weise konfiguriert sein, bei welcher die Sollpfad-Berechnungseinheit außerhalb der automatischen Lenksteuerungsvorrichtung angeordnet ist.
Die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a berechnet, wenn immer nötig, einen Sollpfad auf der Basis von Informationen 15 (beispielsweise Straßeninformationen und Fahrspurinformationen), die von einer Globale-Positionierungssystem-Einheit (GPS), einer Kamera, einem Millimeterwellenradar und anderen Komponenten empfangen werden, die sämtlich hier nicht dargestellt sind. In diesem Fall können diese Informationen, die von der GPS-Vorrichtung, der Kamera, dem Millimeterwellenradar und anderen Komponenten empfangen werden, als Basisinformationen zum Beziehen eines Sollpfads bezeichnet werden.
Die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a akkumuliert und speichert die berechneten Sollpfade in der Sollpfad-Speichereinheit 22b. Wenn die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a außerhalb der automatischen Lenksteuerungsvorrichtung 21 angeordnet ist, bezieht die Sollpfad-Bezugseinheit 22i einen Sollpfad, und sie akkumuliert und speichert die Sollpfade in der Sollpfad-Speichereinheit 22b.
Die Sollruderwinkel-Berechnungseinheit 22c berechnet einen Sollruderwinkel auf der Basis des jüngsten Sollpfads, der in der Sollpfad-Speichereinheit 22b gespeichert ist. Beispielsweise berechnet die Sollruderwinkel-Berechnungseinheit 22c als einen Sollruderwinkel einen Winkel, der zwischen der Tangentialrichtung an einem Punkt des Sollpfads entsprechend der Fahrzeugposition und der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs gebildet wird.
Die Schräglaufwinkel-Schätzeinheit 22d schätzt einen Schräglaufwinkel im Fahrzeug, das mit dem Sollruderwinkel fährt, indem sie den Sollwinkel und die Fahrzeugzustände in ein Fahrzeugmodell einsetzt, und zwar auf der Basis des Sollruderwinkels, berechnet mittels der Sollruderwinkel-Berechnungseinheit 22c, und aus den vorgenannten Fahrzeugzuständen. Ein Beispiel für diese Schätzung ist in dem Patentdokument 1 beschrieben. Dieses Beispiel kann auf die Schräglaufwinkel-Schätzung bei der ersten Ausführungsform angewendet werden. Es sei angemerkt, dass die Verwendung eines Zwei-Räder-Modells die Schräglaufwinkel-Schätzung vereinfachen kann.
Die automatische Lenksteuerungseinheit 22e berechnet eine Lenkgröße im Fahrzeug auf der Basis des jüngsten Sollpfads, der in der Sollpfad-Speichereinheit 22b gespeichert ist. Die automatische Lenksteuerungseinheit 22e gemäß der ersten Ausführungsform berechnet eine Lenkgröße im Fahrzeug auf der Basis des Sollpfades basierend auf dem jüngsten Sollpfad. Die automatische Lenksteuerungseinheit 22e steuert automatisch den Lenk-Aktor 31 auf der Basis der berechneten Lenkgröße. Dadurch wird es der automatischen Lenksteuerungsvorrichtung 21 durch Erweiterung der Lenksteuereinheit 22 ermöglicht, die Lenkung automatisch zu steuern.
Hierbei stoppt die automatische Lenksteuerungseinheit 22e bei der ersten Ausführungsform die automatische Lenksteuerung, wenn der Schräglaufwinkel, der mittels der Schräglaufwinkel-Schätzeinheit 22d geschätzt wird, gleich groß wie oder größer ist als ein erster vorbestimmter Wert. Im Folgenden werden die Einzelheiten unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm beschrieben.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb und die Steuerung des Fahrzeugsystems zeigt, das die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 aufweist, gemäß der ersten Ausführungsform. Der in dem Ablaufdiagramm aus 7 und den nachfolgenden Zeichnungen angezeigte Betrieb beginnt unter der Steuerung einer Hostvorrichtung oder eines Hostsystems (nicht dargestellt).
Im Schritt S1 berechnet die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a einen Sollpfad auf der Basis von Informationen, die von der GPS-Vorrichtung, der Kamera, dem Millimeterwellenradar und anderen Komponenten empfangen worden sind.
Im Schritt S2 berechnet die Sollruderwinkel-Berechnungseinheit 22c einen Sollruderwinkel auf der Basis des Sollpfades, der im Schritt S1 berechnet wird.
Im Schritt S3 schätzt die Schräglaufwinkel-Schätzeinheit 22d einen Schräglaufwinkel auf der Basis des Sollruderwinkels, der im Schritt S2 berechnet wird, und der vorgenannten Fahrzeugzustände.
Im Schritt S4 bestimmt die automatische Lenksteuerungseinheit 22e, ob der im Schritt S3 geschätzte Schräglaufwinkel gleich groß wie oder größer ist als der erste vorbestimmte Wert. Ein Beispiel für den ersten vorbestimmten Wert, der bei dieser Bestimmung verwendet wird, ist der größte Schräglaufwinkel in einem vorbestimmten Zeitraum. Falls bestimmt wird, dass der Schräglaufwinkel gleich groß wie oder größer ist als der erste vorbestimmte Wert, fährt der Prozess mit Schritt S5 fort. Falls bestimmt wird, dass der Schräglaufwinkel kleiner ist als der erste vorbestimmte Wert, fährt der Prozess mit Schritt S6 fort.
Für den Prozess vom Schritt S4 bis zum Schritt S5 stoppt die automatische Lenksteuerungseinheit 22e die automatische Lenksteuerung; der Prozess kehrt dann zum Schritt S1 zurück, in welchem eine Sollpfad-Berechnung erneut berechnet wird. Zu dieser Zeit kann ein manuelles Fahren durch den Fahrer oder eine Veränderung des Sollpfades als Resultat aus einem Update der Basisinformationen für den Sollpfad beispielsweise eine Fahrzeugfahrt verhindern, die die Pfad-Folgefähigkeit verschlechtert. Damit der Fahrer rechtzeitig manuell fährt, wird vorzugsweise ein Schräglaufwinkel an einem Ort berechnet, der ausreichend weit von dort entfernt ist, wo das Fahrzeug fährt, oder der Fahrer empfängt vorzugsweise eine frühere Benachrichtigung.
Mit anderen Worten: Der Fahrer hat vorzugsweise ausreichend Zeit zum manuellen Fahren, bevor das Fahrzeug an einem Ort ankommt, für welchen ein Schräglaufwinkel berechnet wird. Für den Prozess vom Schritt S5 zurück zum Schritt S1 gibt die automatische Lenksteuerungseinheit 22e ein Signal, das eine Anfrage für eine Sollpfad-Neuberechnung angibt, an die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a aus.
Auf den Empfang des Signals der Anfrage für die Neuberechnung hin bestimmt die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a, dass der zuletzt berechnete Sollpfad einen großen Schräglaufwinkel erzeugt, und sie berechnet demzufolge den Sollpfad neu. Zu dieser Zeit berechnet die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a wünschenswerterweise einen Sollpfad, der einen kleineren Schräglaufwinkel erzeugt als der zuletzt berechnete Sollpfad.
Für den Prozess vom Schritt S4 zum Schritt S6 führt die automatische Lenksteuerungseinheit 22e eine herkömmliche automatische Lenksteuerung auf der Basis des Sollpfads - durch Verlängerung auf der Basis des Sollruderwinkels - durch. Dann endet der Prozess. Zu dieser Zeit gilt Folgendes: Da die Pfad-Folgefähigkeit zu einem Zielpunkt oder Sollpunkt auf dem Sollpfad so bestimmt wird, dass sie hoch ist, wird die Lenksteuereinheit 22 unter der Steuerung der Hostvorrichtung oder des Hostsystems inaktiv, bis der Betrieb in 7 hinsichtlich des nächsten Zielpunkts vom Schritt S1 aus startet.
Kern der ersten Ausführungsform
Die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 gemäß der ersten Ausführungsform führt eine automatische Lenksteuerung durch, wenn der Schräglaufwinkel im Fahrzeug kleiner ist als der erste vorbestimmte Wert. Die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 stoppt die automatische Lenksteuerung, wenn der Schräglaufwinkel im Fahrzeug gleich groß wie oder größer ist als der erste vorbestimmte Wert. Mit einer solchen Konfiguration wird eine Fahrzeugfahrt vermieden, bei welcher die Pfad-Folgefähigkeit verschlechtert ist, wenn ein Schräglauf mit einem Winkel gleich groß wie oder größer als ein vorbestimmter Wert im Fahrzeug auftritt.
Zweite Ausführungsform
8 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Konfiguration einer automatischen Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und deren peripherer Vorrichtung zeigt. Mit anderen Worten: 6 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Konfiguration eines Fahrzeugsystems zeigt, das die automatische Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform aufweist. Identische oder ähnliche Komponenten bei der ersten und der zweiten Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es werden hier hauptsächlich die unterschiedlichen Komponenten zwischen den Ausführungsformen beschrieben.
Die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a gemäß der zweiten Ausführungsform berechnet wiederholt den Sollpfad in einem Zeitraum, während dessen der von der Schräglaufwinkel-Schätzeinheit 22d geschätzte Schräglaufwinkel gleich groß wie oder größer ist als der erste vorbestimmte Wert. Im Ansprechen auf eine Aktualisierung der Basisinformationen für die Sollpfad-Berechnung berechnet die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a den Sollpfad auf der Basis der Informationen. Die Einzelheiten werden später noch beschrieben.
Hierbei weist die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 in 8 eine Berechnungszähleinheit 22f (d. h. eine Zähleinheit) auf, und zwar zusätzlich zu den Komponenten der automatischen Lenksteuerungsvorrichtung 21 (vgl. 4), die bei der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Die Berechnungszähleinheit 22f zählt die Anzahl von Malen, die die Berechnung erfolgt, mit welcher die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a den Sollpfad berechnet. Die Berechnungszähleinheit 22f ist beispielsweise in der EPS-ECU 22h in 5 enthalten.
Die automatische Lenksteuerungseinheit 22e gemäß der zweiten Ausführungsform führt selektiv ein Stoppen der automatischen Lenksteuerung und ein Steuern einer Lenkgröße-Regelverstärkung auf der Basis der Anzahl von Malen der Berechnung durch, die von der Berechnungszähleinheit 22f gezählt werden. Die Lenkgröße-Regelverstärkung ist hier eine Verstärkung zum Regeln des Sollruderwinkels, um einen Schräglauf im Fahrzeug zu verhindern.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb und die Steuerung des Fahrzeugsystems zeigt, das die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 aufweist, gemäß der zweiten Ausführungsform. Im Betrieb in 9 sind die Schritte S10, S11, S14, S18 und weitere Prozessschritte zu dem bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Betrieb hinzugefügt (vgl. 7).
Im Schritt S10 gibt die Berechnungszähleinheit 22f die Anzahl von Malen der Berechnung auf Eins vor.
Im Schritt S11 gibt die automatische Lenksteuerungseinheit 22e die Lenkgröße-Regelverstärkung auf Eins vor.
Im Schritt S12, der ähnlich zum Schritt S1 in 7 ist, berechnet die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a einen Sollpfad auf der Basis der Basisinformationen für die Sollpfad-Berechnung, die von der GPS-Vorrichtung, der Kamera, dem Millimeterwellenradar und anderen Komponenten empfangen worden sind.
Im Schritt S13, der ähnlich zum Schritt S2 in 7 ist, berechnet die Sollruderwinkel-Berechnungseinheit 22c einen Sollruderwinkel auf der Basis des Sollpfades, der im Schritt S12 berechnet wird.
Im Schritt S14 multipliziert die automatische Lenksteuerungseinheit 22e den Sollruderwinkel, der im Schritt S13 berechnet wird, mit einer Lenkgröße-Regelverstärkung. Dadurch wird der Sollruderwinkel so reguliert, dass ein Schräglauf des Fahrzeugs verhindert wird.
Im Schritt S15, der ähnlich zum Schritt S3 in 7 ist, schätzt die Schräglauf-winkel-Schätzeinheit 22d einen Schräglaufwinkel auf der Basis des Sollruderwinkels, der im Schritt S14 reguliert wird, und der vorgenannten Fahrzeugzustände.
Im Schritt S16, der ähnlich zum Schritt S4 in 7 ist, bestimmt die automatische Lenksteuerungseinheit 22e, ob der im Schritt S15 geschätzte Schräglaufwinkel gleich groß wie oder größer ist als der erste vorbestimmte Wert. Auch bei der zweiten Ausführungsform ist der erste vorbestimmte Wert, der bei dieser Bestimmung verwendet wird, der größte Schräglaufwinkel in einem vorbestimmten Zeitraum. Falls bestimmt wird, dass der Schräglaufwinkel gleich groß wie oder größer ist als der erste vorbestimmte Wert, fährt der Prozess mit Schritt S18 fort. Falls bestimmt wird, dass der Schräglaufwinkel kleiner ist als der erste vorbestimmte Wert, fährt der Prozess mit Schritt S17 fort.
Für den Prozess vom Schritt S16 zum Schritt S17 führt die automatische Lenksteuerungseinheit 22e eine herkömmliche automatische Lenksteuerung auf der Basis des Sollpfads durch, auf ähnliche Weise wie beim Schritt S6 in 7. Dann endet der Prozess.
Für den Prozess vom Schritt S16 bis zum Schritt S18 werden das Stoppen der automatischen Lenksteuerung und das Steuern der Lenkgröße-Regelverstärkung selektiv auf der Basis der Anzahl von Malen der Berechnung durchgeführt. Nachfolgend werden die Schritte S19 bis S24 beschrieben, die im Schritt S18 enthalten sind.
Im Schritt S19, bestimmt die automatische Lenksteuerungseinheit 22e, ob die Anzahl von Malen der Berechnung gleich groß wie oder größer ist als ein zweiter vorbestimmter Wert. Falls bestimmt wird, dass die Anzahl von Malen der Berechnung gleich groß wie oder größer ist als der zweite vorbestimmte Wert, fährt der Prozess mit Schritt S20 fort. Falls bestimmt wird, dass die Anzahl von Malen der Berechnung kleiner ist als der zweite vorbestimmte Wert, fährt der Prozess mit Schritt S21 fort.
Für den Prozess vom Schritt S19 bis zum Schritt S20 stoppt die automatische Lenksteuerungseinheit 22e die automatische Lenksteuerung. Der Prozess endet dann.
Für den Prozess vom Schritt S19 bis zum Schritt S21 bestimmt die automatische Lenksteuerungseinheit 22e, ob die Anzahl von Malen der Berechnung gleich groß wie oder größer ist als ein dritter vorbestimmter Wert, der kleiner ist als der zweite vorbestimmte Wert. Falls bestimmt wird, dass die Anzahl von Malen der Berechnung gleich groß wie oder größer ist als der dritte vorbestimmte Wert, fährt der Prozess mit Schritt S24 fort. Falls bestimmt wird, dass die Anzahl von Malen der Berechnung kleiner ist als der dritte vorbestimmte Wert, fährt der Prozess mit Schritt S22 fort.
Für den Prozess vom Schritt S21 bis zum Schritt S22 bestimmt die Lenksteuereinheit 22, ob die Basisinformationen für die Sollpfad-Berechnung aktualisiert worden sind, seit Schritt S12 zuletzt durchgeführt worden ist. Die automatische Lenksteuerungseinheit 22e prüft, ob eine Aktualisierung der Informationen vorliegt, die von der Sollpfad-Berechnungseinheit 22a empfangen worden sind. Der Prozessschritt im Schritt S22 kann durch diese Prüfung implementiert werden. Falls bestimmt wird, dass die Informationen aktualisiert worden sind, fährt der Prozess mit Schritt S23 fort. Falls bestimmt wird, dass die Informationen nicht aktualisiert worden sind, wird der Schritt S22 erneut durchgeführt.
Im Schritt S23 inkrementiert die Berechnungszähleinheit 22f die Anzahl von Malen der Berechnung. Der Prozess kehrt dann zum Schritt S12 zurück. Die Berechnungszähleinheit 22f bezieht demzufolge die Anzahl von Malen der Berechnung, mit welcher die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a den Sollpfad berechnet. Wenn der Prozess vom Schritt S23 zum Schritt S12 zurückkehrt, gibt die automatische Lenksteuerungseinheit 22e ein Signal, das eine Anfrage für eine Sollpfad-Neuberechnung angibt, an die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a aus.
Auf den Empfang des Signals der Anfrage für die Neuberechnung hin bestimmt die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a, dass der zuletzt berechnete Sollpfad einen großen Schräglaufwinkel erzeugt, und sie berechnet dann den Sollpfad neu. Zu dieser Zeit berechnet die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a wünschenswerterweise einen Sollpfad, der einen kleineren Schräglaufwinkel erzeugt als der zuletzt berechnete Sollpfad.
Für den Prozess vom Schritt S21 bis zum Schritt S24 steuert die automatische Lenksteuerungseinheit 22e die Lenkgröße-Regelverstärkung, so dass der Schräglaufwinkel kleiner ist als der erste vorbestimmte Wert. Dann fährt der Prozess mit Schritt S22 fort. Ein mögliches Beispiel einer solchen Steuerung der Lenkgröße-Regelverstärkung wird durchgeführt, wobei so gesteuert wird, dass die Lenkgröße-Regelverstärkung jedes Mal abnimmt, wenn Schritt S24 durchgeführt wird.
Es folgt eine kurze Zusammenfassung des vorgenannten Betriebs. Die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 gemäß der zweiten Ausführungsform führt eine Verarbeitung gemäß (i) bis (iii) durch, wie unten angegeben.

(i) Bei der Relation Anzahl von Malen der Berechnung ≥ der zweite vorbestimmte Wert (als Fall 1 bezeichnet), wird die automatische Lenksteuerung im Schritt S20 gestoppt. Im Fall 1 tritt der Schräglauf kontinuierlich mit hoher Frequenz auf.
(ii) Bei der Relation zweiter vorbestimmter Wert > die Anzahl von Malen der Berechnung ≥ der dritte vorbestimmte Wert (als Fall 2 bezeichnet), wird der Sollpfad im Schritt S12 erneut berechnet, nachdem die Lenkgröße-Regelverstärkung im Schritt S24 geregelt worden ist. Im Fall 2 tritt der Schräglauf kontinuierlich mit mittlerer Frequenz auf.
(iii) Bei der Relation dritter vorbestimmter Wert > die Anzahl von Malen der Berechnung (als Fall 3 bezeichnet), wird der Sollpfad im Schritt S12 erneut berechnet, ohne dass die Lenkgröße-Regelverstärkung geregelt wird, d. h. wobei die Lenkgröße-Regelverstärkung bei eins beibehalten wird. Im Fall 3 tritt der Schräglauf kontinuierlich mit niedriger Frequenz auf. Das heißt, Fall 3 bezeichnet das Auftreten eines augen-blicklichen Schräglaufs und das Nicht-Auftreten eines Schräglaufs, der groß genug ist, um die automatische Lenksteuerung zu stoppen.

Unter Bezugnahme auf den Betrieb in 9 sei angemerkt, dass der Prozess zum Schritt S14 zurückkehren kann, nachdem die Lenkgröße-Regelverstärkung im Schritt S24 geregelt worden ist, ohne dass zum Schritt S 12 via Schritt S22 zurückgekehrt wird. Das heißt, der Prozess kann derart konfiguriert sein, dass der Sollpfad nicht erneut berechnet wird, nachdem die Lenkgröße-Regelverstärkung geregelt worden ist.
Kern der zweiten Ausführungsform
Somit erzielt die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 gemäß der zweiten Ausführungsform die folgenden drei Wirkungen.
Die erste Wirkung, die ähnlich derjenigen bei der ersten Ausführungsform ist: Die automatische Lenksteuerung wird gestoppt, wenn ein Schräglauf einen Winkel hat, der gleich groß wie oder größer ist als der erste Wert, und wenn die Anzahl von Malen, mit welcher der Sollpfad berechnet wird, gleich groß wie oder größer ist als der zweite vorbestimmte Wert (d. h., wenn Schrägläufe kontinuierlich mit hoher Frequenz auftreten).
Die zweite Wirkung: Die automatische Lenksteuerung wird selbst bei Auftreten eines augenblicklichen Schräglaufs fortgeführt, da der Prozess zum Prozessschritt der Sollpfad-Berechnung zurückkehrt, wenn die Anzahl von Malen der Berechnung kleiner ist als der dritte vorbestimmte Wert.
Die dritte Wirkung: Die automatische Lenksteuerung wird fortgesetzt, wobei ein Schräglauf vermieden wird, indem die Lenkgröße-Regelverstärkung gesteuert wird, wenn die Anzahl von Malen der Berechnung kleiner ist als der zweite vorbestimmte Wert und gleich groß wie oder größer ist als der dritte vorbestimmte Wert (d. h. ein Augenblick, wenn ein Schräglauf auftritt, aber keine Schrägläufe kontinuierlich auftreten, die das Stoppen der automatischen Lenksteuerung beinhalten).
Angenommen, hier wird der Sollpfad vor einer Aktualisierung der GPS- und Kamerainformationen für die Sollpfad-Berechnung berechnet, ohne dass der Schritt S22 gemäß 9 durchgeführt wird. Dann werden die Prozessschritte vom Schritt S12 bis S21 nutzlos wiederholt, da der zuletzt im Schritt S12 berechnete Sollpfad der gleiche ist wie der im Schritt S12 beim nächsten Mal berechnete Sollpfad. Die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a gemäß der zweiten Ausführungsform kehrt im Gegensatz dazu nicht zum Prozessschritt im Schritt S12 zurück, um den Sollpfad zu berechnen.
Vielmehr führt die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a den Prozessschritt im Schritt S22 durch, so dass sie demzufolge den Sollpfad auf der Basis der Basisinformationen für die Sollpfad-Berechnung berechnet, und zwar im Ansprechen auf eine Aktualisierung der Basisinformationen. Demzufolge berechnet im nächsten Berechnungszyklus die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a einen Sollpfad, der das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Anfrage zur Sollpfad-Berechnung widerspiegelt. Dadurch wird eine nutzlose Wiederholung der Prozessschritte vom Schritt S12 bis zum Schritt S21 verhindert.
Dritte Ausführungsform
Ein Blockdiagramm, das schematisch eine automatische Lenksteuerungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und deren periphere Vorrichtung veranschaulicht, ist ähnlich demjenigen, das die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 veranschaulicht, die bei der zweiten Ausführungsform beschrieben ist (vgl. 8). Identische oder ähnliche Komponenten zwischen der zweiten und dritten Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es werden hier hauptsächlich die unterschiedlichen Komponenten zwischen den Ausführungsformen beschrieben.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb und die Steuerung eines Fahrzeugsystems zeigt, das die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 aufweist, gemäß der dritten Ausführungsform. Im Betrieb in 10 sind die Schritte S19 und S20 aus dem Betrieb bei der zweiten Ausführungsform entfernt (vgl. 9), und die Schritte S25 und S26 sind zum Betrieb bei der zweiten Ausführungsform hinzugefügt (vgl. 9).
Die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 gemäß der dritten Ausführungsform verwendet hier zwei Arten von Lenkgröße-Regelverstärkungen. Die eine ist eine Lenkgröße-Regelverstärkung, die im Schritt S14 verwendet wird, und die andere ist eine Lenkgröße-Regelverstärkung, die im Schritt S26 verwendet wird. Nachfolgend wird die erstgenannte als eine erste Lenkgröße-Regelverstärkung bezeichnet, und die letztgenannte wird als eine zweite Lenkgröße-Regelverstärkung bezeichnet.
Die Schritte S10 bis S13 liefern das Durchführen von Prozessschritten ähnlich denjenigen in den Schritten S10 bis S13 bei der zweiten Ausführungsform (vgl. 9). Im Schritt S14 multipliziert die automatische Lenksteuerungseinheit 22e den Sollruderwinkel, der im Schritt S13 berechnet wird, mit der ersten Lenkgröße-Regelverstärkung, so dass der Sollruderwinkel geregelt wird.
Dann liefern die Schritte S15 bis S17 das Durchführen von Prozessschritten ähnlich denjenigen in den Schritten S15 bis S17 bei der zweiten Ausführungsform (vgl. 9). Falls jedoch im Schritt S16 bestimmt wird, dass der Schräglaufwinkel gleich groß wie oder größer ist als der erste vorbestimmte Wert, fährt der Prozess mit Schritt 21 fort.
Die Schritte S21 bis S24 liefern das Durchführen von Prozessschritten ähnlich denjenigen in den Schritten S21 bis S24 bei der zweiten Ausführungsform (vgl. 9). Im Schritt S25 nach Schritt S24 bestimmt die automatische Lenksteuerungseinheit 22e, ob die Anzahl von Malen der Berechnung gleich groß wie oder größer ist als ein vierter vorbestimmter Wert, der größer ist als der dritte vorbestimmte Wert. Falls bestimmt wird, dass die Anzahl von Malen der Berechnung gleich groß wie oder größer ist als der vierte vorbestimmte Wert, fährt der Prozess mit Schritt S26 fort. Falls die Anzahl von Malen der Berechnung kleiner ist als der vierte vorbestimmte Wert, fährt der Prozess mit Schritt S22 fort.
Im Schritt S26 multipliziert die automatische Lenksteuerungseinheit 22e den Sollruderwinkel mit der zweiten Lenkgröße-Regelverstärkung, so dass der Sollruderwinkel geregelt wird. Dann führt im Schritt S17 die automatische Lenksteuerungseinheit 22e eine herkömmliche automatische Lenksteuerung auf der Basis des Sollruderwinkels durch. Dann endet der Prozess.
Bei der Regelungsverarbeitung im Schritt S26 wird der Sollruderwinkel zwingend so geregelt, dass er kleiner ist, mit der Erwartung, dass ein Schräglauf immer noch auftritt, selbst wenn der Schräglaufwinkel nach der Regelung des Sollruderwinkels unter Verwendung der Lenkgröße-Regelverstärkung geschätzt wird. Demzufolge kann die zweite Lenkgröße-Regelverstärkung im Schritt S26 ein vorbestimmter statischer Wert sein, wohingegen die erste Lenkgröße-Regelverstärkung im Schritt S14 ein dynamischer Wert ist.
Im Schritt S26 wird die Bestimmung des Sollruderwinkels erzwungen, und zwar ohne die Schätzung des Schräglaufwinkels (vgl. Schritt S15). Zur Sicherheit wird hier die zweite Lenkgröße-Regelverstärkung vorzugsweise derart bestimmt, dass der Sollruderwinkel nach der Regelung sanfter ist als bei der ersten Lenkgröße-Regelverstärkung. Demzufolge gilt bei der dritten Ausführungsform Folgendes: Die zweite Lenkgröße-Regelverstärkung, wenn die Anzahl von Malen der Berechnung gleich groß wie oder größer ist als der vierte vorbestimmte Wert, ist kleiner als die erste Lenkgröße-Regelverstärkung, wenn die Anzahl von Malen der Berechnung kleiner ist als der vierte vorbestimmte Wert.
Kern der dritten Ausführungsform
Somit gilt bei der automatischen Lenksteuerungsvorrichtung 21 gemäß der dritten Ausführungsform Folgendes: Die zweite Lenkgröße-Regelverstärkung, wenn die Anzahl von Malen der Berechnung gleich groß wie oder größer ist als der vierte vorbestimmte Wert, ist kleiner als die erste Lenkgröße-Regelverstärkung, wenn die Anzahl von Malen der Berechnung kleiner ist als der vierte vorbestimmte Wert. Eine solche Konfiguration verhindert einen Schräglauf im Fahrzeug, ohne dass die Schräglaufwinkel-Schätzung unnütz wiederholt wird (vgl. Schritt S15).
Erste Modifikation
11 ist ein Diagramm, das schematisch ein weiteres Beispiel der Kommunikation zwischen der automatischen Lenksteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform und deren peripherer Vorrichtung veranschaulicht. Bei der Konfiguration in 11 sendet die EPS-ECU 22h an die ADAS-ECU 22g ein Signal, das eine Anfrage zur Neuberechnung anzeigt, sowie einen Schräglaufwinkel, der von der Schräglaufwinkel-Schätzeinheit 22d geschätzt wird, die in 4 veranschaulicht ist.
Das heißt, bei der Konfiguration in 11 gibt die EPS-ECU 22h das Signal aus, das die Anfrage zur Neuberechnung angibt, sowie den geschätzten Schräglaufwinkel, wenn die ADAS-ECU 22g aufgefordert wird, einen Sollpfad neu zu berechnen. Die ADAS-ECU 22g kann den empfangenen Schräglaufwinkel zur Sollpfad-Berechnung widerspiegeln.
Beispielsweise kann die ADAS-ECU 22g den Wert der Veränderung des neu zu berechnenden Sollpfads von dem letzten berechneten Sollpfad regeln, und zwar gemäß dem geschätzten Schräglaufwinkel.
Zweite Modifikation
Die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a, die Sollruderwinkel-Berechnungseinheit 22c, die Schräglaufwinkel-Schätzeinheit 22d, die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 22e und die Berechnungszähleinheit 22f, die alle in der automatischen Lenksteuerungsvorrichtung 21 enthalten sind, werden nachfolgend als „die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a und andere Komponenten“ bezeichnet. Die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a und andere Komponenten werden von einer Verarbeitungsschaltung 81 implementiert, die in 12 gezeigt ist.
Das heißt, die Verarbeitungsschaltung 81 weist Folgendes auf: eine Sollpfad-Bezugseinheit, die einen Sollpfad bezieht; eine Sollruderwinkel-Bezugseinheit, die einen Sollruderwinkel auf der Basis des Sollpfads bezieht; eine Schräglaufwinkel-Schätzeinheit, die einen Schräglaufwinkel in einem Fahrzeug schätzt, das mit dem Sollruderwinkel fährt, und zwar auf der Basis des Sollruderwinkels und eines Fahrzeugzustands des Fahrzeugs; und eine automatische Lenksteuerungseinheit, die zumindest eine Funktion von Stoppen der automatischen Lenksteuerung und Steuern einer Lenkgröße-Regelverstärkung zum Regeln des Sollruderwinkels durchführt, wenn der mittels der Schräglaufwinkel-Schätzeinheit geschätzte Schräglaufwinkel gleich groß wie oder größer ist als ein vorbestimmter Wert.
Die Verarbeitungsschaltung 81 kann aus dedizierter Hardware oder einem Prozessor zum Ausführen eines in einem Speicher gespeicherten Programms bestehen. Beispiele für den Prozessor schließen eine zentrale Verarbeitungseinheit, eine Verarbeitungseinheit, einen Rechner, einen Microprozessor, einen Microcomputer und einen digitalen Signalprozessor (DSP) ein.
Beispiele für die Verarbeitungsschaltung 81, wenn sie aus dedizierter Hardware besteht, schließen eine Einzelschaltung, eine komplexe Schaltung, einen programmierten Prozessor, einen parallel programmierten Prozessor, eine applikationsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) und Kombinationen daraus ein. Die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a und andere Komponenten können einzeln durch verteilte Schaltungen arbeiten, oder sie können insgesamt durch eine Einzelverarbeitungsschaltung arbeiten.
Wenn die Verarbeitungsschaltung 81 aus einem Prozessor besteht, arbeiten die Sollpfad-Berechnungseinheit 22a und andere Komponenten in Kombination mit Software und anderen Komponenten. Beispiele für die Software und andere Komponenten schließen Software, Firmware und eine Kombination aus Software und Firmware ein. Die Software und andere Dinge sind als ein Programm geschrieben und in einem Speicher 83 gespeichert. 13 zeigt einen Prozessor 82, der als Verarbeitungsschaltung 81 dient. Der Prozessor 82 liest das im Speicher 83 gespeicherte Programm aus und führt es aus, so dass er die Funktion jeder Komponente implementiert.
Das heißt, die automatische Lenksteuerungsvorrichtung 21 weist den Speicher 83 zum Speichern eines Programms auf, das dann, wenn es von der Verarbeitungsschaltung 81 ausgeführt wird, die folgenden Schritte durchführt: Beziehen eines Sollpfads, Beziehen eines Sollruderwinkels auf der Basis des Sollpfads, Schätzen eines Schräglaufwinkels in einem Fahrzeug, das mit dem Sollruderwinkel fährt, auf der Basis des Sollruderwinkels und eines Fahrzeugzustands des Fahrzeugs; und Durchführen von zumindest einer Funktion von Stoppen der automatischen Lenksteuerung und Steuern einer Lenkgröße-Regelverstärkung zum Regeln des Sollruderwinkels, wenn der geschätzte Schräglaufwinkel gleich groß wie oder größer ist als ein vorbestimmter Wert. Mit anderen Worten: Dieses Programm veranlasst einen Computer dazu, die Prozedur oder das Verfahren der Sollpfad-Berechnungseinheit 22a und der anderen Komponenten auszuführen.
Hierbei schließen Beispiele für den Speicher 83 Folgendes ein: einen nichtflüchtigen oder flüchtigen Halbleiterspeicher (z. B. einen Speicher mit wahlweisem Zugriff - oder kurz RAM, einen Nur-Lese-Speicher - oder kurz ROM, einen Flash-Speicher, einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher - oder kurz EPROM, oder einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher - oder kurz EEPROM), ein Festplattenlaufwerk (HDD), eine magnetische Scheibe, eine flexible Scheibe, eine optische Scheibe, eine Compact Disc, eine Mini Disc, eine Digital Versatile Disc (DVD), sowie deren Treiber. Alternativ kann der Speicher 83 irgendeine Art von Speichermedium sein, das in Zukunft verwendet werden wird.
Vorstehend ist beschrieben, dass jede von der Sollpfad-Berechnungseinheit 22a und der anderen Komponenten durch eines von Hardware, Software und anderen Komponenten arbeiten. Es kann aber auch ein Teil der Sollpfad-Berechnungseinheit 22a und der anderen Komponenten mittels dedizierter Hardware implementiert sein, und ein Teil, der davon verschieden ist, kann mittels Software und anderer Komponenten implementiert sein.
Beispielsweise kann die Funktion der Sollpfad-Berechnungseinheit 22a mittels einer Verarbeitungsschaltung implementiert sein, die als eine dedizierte Hardware dient, wie z. B. einem Empfänger. Außerdem können die Funktionen der anderen Komponenten mittels der Verarbeitungsschaltung 81 implementiert sein, die als der Prozessor 82 dient, der das im Speicher 83 gespeicherte Programm liest und ausführt.
Wie oben beschrieben, kann die Verarbeitungsschaltung 81 die vorgenannten einzelnen Funktionen unter Verwendung von Hardware oder Software und anderer Komponenten implementieren, oder indem eine Kombination daraus verwendet wird.
Die automatische Lenksteuerungsvorrichtung in der vorherigen Beschreibung kann auch in einem automatischen Lenksteuerungssystem enthalten sein, das als ein System etabliert ist, in Kombination - wenn nötig - mit einer Navigationseinrichtung, wie z. B. einer portablen Navigationseinrichtung (PND), mit einem Kommunikationsterminal, das ein Mobilterminal enthält, wie z. B. ein Mobiltelefon, ein Smartphone oder ein Tablet, mit den darin installierten Funktionen von Anwendungen, und mit einem Server, in diesem Fall können die einzelnen Funktionen oder einzelnen Komponenten des vorgenannten automatischen Lenksteuerungssystems in den einzelnen Einrichtungen verteilt sein, die dieses System bilden, oder sie können in irgendeiner dieser Einrichtungen zentralisiert sein.
In einem Beispiel kann die automatische Lenksteuerungsvorrichtung zumindest einen von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11, dem Beschleunigungssensor 12, dem Gierratensensor 13 und dem Lenkwinkelsensor 14 enthalten, die alle in 4 veranschaulicht sind. In einem anderen Beispiel kann der Server eine Navigationsfunktion haben, und die Navigationseinrichtung kann nur eine Anzeigefunktion und eine Positions-Detektionsfunktion haben.
Es sei angemerkt, dass bei der vorliegenden Erfindung die einzelnen Ausführungsformen frei kombiniert werden können, oder dass sie modifiziert und dabei Merkmale weggelassen werden können, wenn es zweckmäßig ist, und zwar im Umfang der Erfindung.
Während die Erfindung im Einzelnen gezeigt und beschrieben ist, ist die obige Beschreibung in allen Aspekten lediglich erläuternd und nicht einschränkend zu verstehen. Es versteht sich daher, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen ersonnen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

21: automatische Lenksteuerungsvorrichtung
22a: Sollpfad-Berechnungseinheit
22c: Sollruderwinkel-Berechnungseinheit
22d: Schräglaufwinkel-Schätzeinheit
22e: automatische Lenksteuerungseinheit
22f: Berechnungszähleinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2015077908 A [0003]

Claims

Automatische Lenksteuerungsvorrichtung, die zur automatischen Lenksteuerung imstande ist, wobei eine Lenkgröße in einem Fahrzeug automatisch gesteuert wird, wobei die automatische Lenksteuerungsvorrichtung Folgendes aufweist: - eine Sollpfad-Bezugseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie einen Sollpfad bezieht, der ein Fahrtpfad des Fahrzeugs sein soll; - eine Sollruderwinkel-Bezugseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie einen Sollruderwinkel bezieht, der ein Ruderwinkel im Fahrzeug sein soll, und zwar auf der Basis des Sollpfades; - eine Schräglaufwinkel-Schätzeinheit, die so konfiguriert ist, dass sie einen Schräglaufwinkel im Fahrzeug schätzt, das mit dem Sollruderwinkel fährt, und zwar auf der Basis des Sollruderwinkels und eines Fahrzeugzustands des Fahrzeugs; und - eine automatische Lenksteuerungseinheit, die zumindest eine Funktion von Stoppen der automatischen Lenksteuerung und Steuern einer Lenkgröße-Regelverstärkung zum Regeln des Sollruderwinkels durchführt, wenn der mittels der Schräglaufwinkel-Schätzeinheit geschätzte Schräglaufwinkel gleich groß wie oder größer ist als ein vorbestimmter Wert.
Automatische Lenksteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sollpfad-Bezugseinheit den Sollpfad in einem Zeitraum bezieht, während dessen der Schräglaufwinkel, geschätzt mittels der Schräglaufwinkel-Schätzeinheit, gleich groß wie oder größer ist als ein vorbestimmter Wert, wobei die automatische Lenksteuerungsvorrichtung ferner eine Zähleinheit aufweist, die zum Zählen der Anzahl von Malen konfiguriert ist, mit welcher die Sollpfad-Bezugseinheit den Sollpfad bezieht, und wobei die automatische Lenksteuerungseinheit selektiv das Stoppen der automatischen Lenksteuerung und das Steuern der Lenkgröße-Regelverstärkung auf der Basis der Anzahl von Malen durchführt, die mittels der Zähleinheit gezählt werden.
Automatische Lenksteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Lenkgröße-Regelverstärkung, wenn die Anzahl von Malen gleich groß wie oder größer ist als ein vorbestimmter Wert, kleiner ist als die Lenkgröße-Regelverstärkung, wenn die Anzahl von Malen kleiner ist als der vorbestimmte Wert.
Automatische Lenksteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Sollpfad-Bezugseinheit den Sollpfad auf der Basis der Basisinformationen zum Beziehen des Sollpfads bezieht, im Ansprechen auf eine Aktualisierung der Basisinformationen.
Automatisches Lenksteuerungsverfahren, das zur automatischen Lenksteuerung imstande ist, wobei eine Lenkgröße in einem Fahrzeug automatisch gesteuert wird, wobei das automatische Lenksteuerungsverfahren Folgendes umfasst: - Beziehen eines Sollpfads, der ein Fahrtpfad des Fahrzeugs sein soll; - Beziehen eines Sollruderwinkels, der ein Ruderwinkel im Fahrzeug sein soll, auf der Basis des Sollpfads; - Schätzen eines Schräglaufwinkels im Fahrzeug, das mit dem Sollruderwinkel fährt, auf der Basis des Sollruderwinkels und eines Fahrzeugzustands des Fahrzeugs; und - Durchführen von zumindest einer Funktion von Stoppen der automatischen Lenksteuerung und Steuern einer Lenkgröße-Regelverstärkung zum Regeln des Sollruderwinkels, wenn der geschätzte Schräglaufwinkel gleich groß wie oder größer ist als ein vorbestimmter Wert.