DE112018003298B4

DE112018003298B4 - Fahrzeuginformation-verarbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112018003298B4
Application number: DE112018003298.1T
Authority: DE
Inventors: Shuuichi Takano
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2023-12-21
Anticipated expiration: 2038-06-16
Also published as: WO2019003962A1; US20210155288A1; JP2019012428A; DE112018003298T5; CN110799408A; JP6885222B2; CN110799408B

Abstract

Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung (5), umfassend:eine Lenkassistenzeinheit (522), die das Lenken durch einen Fahrer unterstützt, der ein Fahrzeug fährt, um einen Lenkmechanismus (3) zu betätigen, so dass ein Lenkwinkel, der sich gemäß einer Änderung in einer Komponente ändert, die in dem Lenkmechanismus (3) bereitgestellt wird, in einen notwendigen Lenkwinkel gedreht wird, der für die Spurbeibehaltung notwendig ist;eine Erfassungseinheit (521), die ein Lenkdrehmoment erfasst, das sich gemäß der Änderung in der Komponente ändert, die in dem Lenkmechanismus (3) bereitgestellt wird, wenn der Lenkmechanismus (3) arbeitet; undeine Mitteilungseinheit (523), die, wenn die Lenkassistenzeinheit (522) den Lenkmechanismus (3) betätigt, um ihn zu dem notwendigen Lenkwinkel zum Beibehalten der Spur zu drehen, eine Mitteilung von Zustandsinformation in einem Fall ausgibt, in dem das durch die Erfassungseinheit (521) erfasste Lenkdrehmoment (t2, t3) für mindestens einen vorbestimmten Zeitraum außerhalb eines durch das notwendige Lenkdrehmoment (t0) bestimmten Referenzbereichs (s1) liegt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Ausführungsform betrifft eine Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung.
Hintergrund der Technik
Patentliteratur 1 offenbart eine Technologie, in der die Neigung eines Kopfes über einem Hals eines Fahrers relativ zu einem Körper unter dem Hals des Fahrers basierend auf einem Bild eines Fahrersitzes erfasst wird, das durch eine an dem Fahrzeug angebrachte Kamera abgebildet wird, und somit erfasst werden kann, ob der Fahrer in einem nicht betriebsfähigen Zustand ist.
Patentliteratur 2 beschreibt, bei aktiver Lenkassistenz zum Halten der Fahrspur, den Zustand eines Fahrers anhand eines Vergleichs unter Berücksichtigung von Lenkbetrag- und Lenkkraftparametern zu ermitteln.
Patentliteratur 3 beschreibt das Erkennen eines Zustands des Fahrers anhand seines Lenkverhaltens bzw. der Güte seiner Spurhaltung. Ein ähnliches Verfahren wird in der Patentliteratur 4 beschrieben.
Zitatliste
Patentdokument

Patentliteratur 1: JP-A-2016-9255
Patentliteratur 2: DE 10 2016 202 076 A1
Patentliteratur 3: DE 10 2006 051 930 A1
Patentliteratur 4: DE 10 2009 009 975 A1

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Wenn der Fahrer nach vorne geneigt ist, ändert sich die Neigung des Kopfes des Fahrers relativ zu dem Körper nicht. Daher kann in der in Patentliteratur 1 beschriebenen Technologie, wenn der Fahrer nach vorne geneigt ist, ein anormaler Zustand, in dem es für den Fahrer schwierig ist, das Fahrzeug in einem Sonderzustand zu fahren, wie beispielsweise einem Zustand, in dem der Fahrer ein Objekt nimmt, das auf die Füße gefallen ist, oder einem Zustand, in dem der Fahrer eine Position des Sitzes einstellt, verwechselt werden und der Zustand des Fahrers fehlerhaft bestimmt werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Ausführungsform ist, eine Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung bereitzustellen, durch welche die Genauigkeit des Schätzens eines Zustands eines Fahrers verbessert werden kann.
Lösung des Problems
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Eine Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst:

eine Lenkassistenzeinheit, die das Lenken durch einen Fahrer unterstützt, der ein Fahrzeug fährt, um einen Lenkmechanismus zu betätigen, so dass das Fahrzeug fährt, während es in einer Spur gehalten wird, in der das Fahrzeug fährt;
eine Erfassungseinheit, die eine physikalische Größe erfasst, die sich gemäß einer Änderung in einer Komponente ändert, die in dem Lenkmechanismus bereitgestellt wird, wenn der Lenkmechanismus arbeitet; und
eine Mitteilungseinheit, die, wenn die Lenkassistenzeinheit den Lenkmechanismus basierend auf einer Betriebsanweisung zum Anweisen des Fahrzeugs betätigt, um zu fahren, während es in einer Spur gehalten wird, in der das Fahrzeug fährt, eine Mitteilung von Zustandsinformation in einem Fall ausgibt, in dem die durch die Erfassungseinheit erfasste physikalische Größe außerhalb eines durch die Betriebsanweisung bestimmten Referenzbereichs ist.

Die Erfassungseinheit kann eine Verschiebung einer in dem Lenkmechanismus bereitgestellten Komponente erfassen und die Mitteilungseinheit kann eine Mitteilung von Zustandsinformation in einem Fall ausgeben, in dem ein Absolutwert einer Differenz zwischen der durch die Erfassungseinheit erfassten Verschiebung und einer Zielverschiebung, die eine Verschiebung ist, die für das Fahrzeug notwendig ist, um zu fahren, während es in einer Spur gehalten wird, in der das Fahrzeug fährt, größer als eine vorbestimmte Verschiebungsschwelle ist.
Die Erfassungseinheit kann eine Kraft erfassen, die auf eine in dem Lenkmechanismus bereitgestellte Komponente ausgeübt wird, und die Mitteilungseinheit kann eine Mitteilung von Zustandsinformation in einem Fall ausgeben, in dem eine auf die Komponente ausgeübte Kraft, die durch die Erfassungseinheit erfasst wird, außerhalb eines durch die Betriebsanweisung bestimmten Referenzbereichs ist.
Beispielsweise kann die Mitteilungseinheit eine Mitteilung von Zustandsinformation ausgeben, nachdem ein vorbestimmter Zeitraum verstreicht, seitdem die physikalische Größe außerhalb des Referenzbereichs ist.
Beispielsweise kann die Erfassungseinheit eine Spur erfassen, in der das Fahrzeug fährt, und die Mitteilungseinheit kann eine Mitteilung der Zustandsinformation ausgeben, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug von der Spur abweicht.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung kann die Genauigkeit eines Schätzens des Zustands des Fahrers verbessert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[1] 1 ist ein Diagramm, das eine Kurzdarstellung des Betriebs einer Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung veranschaulicht.
[2A] 2A ist ein schematisches Diagramm, das annimmt, dass ein Fahrer in einem normalen Zustand fährt.
[2B] 2B ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem notwendigen Lenkwinkel, der zur Spurbeibehaltung notwendig ist, und eines erfassten aktuellen Lenkwinkels schematisch veranschaulicht, wenn der Fahrer im normalen Zustand fährt.
[2C] 2C ist ein schematisches Diagramm, das annimmt, dass der Fahrer in einen anormalen Zustand ist, in dem es schwierig ist, das Fahrzeug zu fahren.
[2D] 2D ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem notwendigen Lenkwinkel, der für die Spurbeibehaltung notwendig ist, und eines erfassten aktuellen Lenkwinkels schematisch veranschaulicht, wenn der Fahrer im anormalen Zustand ist.
[3] 3 ist ein Diagramm, das eine funktionale Konfiguration der Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt.
[4A] 4A ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Lenkwinkel und dem Drehmoment veranschaulicht.
[4B] 4B ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Lenkwinkel und dem Drehmoment veranschaulicht.
[5] 5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung des Ausgebens einer Mitteilung der Zustandsinformation veranschaulicht.
[6] 6 ist ein Ablaufdiagramm, dass die Verarbeitung des Ausgebens einer Mitteilung der Zustandsinformation veranschaulicht, wenn ein Lenkdrehmoment erfasst ist.
[7A] 7A ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Wert des Ziellenkdrehmoments und einem Wert des tatsächlich erfassten Lenkdrehmoments veranschaulicht.
[7B] 7B ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Wert des Ziellenkdrehmoments und einem Wert des tatsächlich erfassten Lenkdrehmoments veranschaulicht.
[8A] 8A ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment und einem Lenkwinkel veranschaulicht.
[8B] 8B ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment und einem Lenkwinkel veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsformen
<Kurzdarstellung der Ausführungsform>
Eine Kurzdarstellung der von einer an einem Fahrzeug V angebrachten Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung durchgeführten Fahrassistenz wird mit Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das eine Kurzdarstellung des Betriebs der Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung veranschaulicht. In 1 wird angenommen, dass das Fahrzeug V auf einer Schnellstraße fährt. Die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung ist eine Vorrichtung, um das Lenken durch einen Fahrer zu unterstützen, der das Fahrzeug V fährt. Die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung betätigt einen Lenkmechanismus des Fahrzeugs V, so dass das Fahrzeug V fährt, während es in einer Spur beibehalten wird, in der das Fahrzeug V fährt.
Wenn das Fahrzeug V dabei ist, von der Spur abzuweichen, in der das Fahrzeug V fährt, betätigt die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung den Lenkmechanismus, so dass das Fahrzeug V fährt, während es in der Spur beibehalten wird, in der das Fahrzeug V fährt. In 1 wird angenommen, dass sich das Fahrzeug V in Richtung einer linken Seite der Spur, in der das Fahrzeug V fährt, mit einem Lenkwinkel φ bewegt, wie durch einen durchgezogenen Pfeil angegeben. Die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung betätigt den Lenkmechanismus, so dass das Fahrzeug V in Richtung einer rechten Seite in der Fahrtrichtung davon gerichtet ist, wie durch einen gestrichelten Pfeil angegeben, das heißt, in Richtung einer Mitte der Straße in 1.
Beispielsweise betätigt die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung den Lenkmechanismus, so dass ein Lenkwinkel des Fahrzeugs V von dem aktuellen Lenkwinkel φ in einen notwendigen Lenkwinkel θ gedreht wird, der für das Fahrzeug V notwendig ist, um zu fahren, während es in der Spur beibehalten wird, in der das Fahrzeug V fährt. Im Einzelnen dreht die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung einen an einer Lenkwelle des Fahrzeugs V befestigten Motor, so dass der Lenkwinkel des Fahrzeugs V in den Lenkwinkel θ gedreht wird. Auf diese Weise kann die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung das Fahrzeug V bewegen, während das Fahrzeug V in der Spur beibehalten wird, ohne die Spur zu verlassen, in der das Fahrzeug V fährt.
Eine Beziehung zwischen dem notwendigen Lenkwinkel θ, der für das Fahrzeug V notwendig ist, um zu fahren, während es in der Spur beibehalten wird, in der das Fahrzeug V fährt (als Spurbeibehaltung bezeichnet), und einem tatsächlichen Lenkwinkel φ', der tatsächlich erfasst wird, wenn eine Fahrassistenzvorrichtung den Lenkmechanismus veranlasst, zu arbeiten, wird mit Bezugnahme auf 2A bis 2D beschrieben. 2A bis 2D sind Diagramme zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen dem notwendigen Lenkwinkel θ, der für die Spurbeibehaltung notwendig ist, und dem erfassten aktuellen Lenkwinkel φ'.
2A ist ein schematisches Diagramm, das annimmt, dass ein Fahrer in einem normalen Zustand fährt. In 2A fährt der Fahrer das Fahrzeug V, während er das Lenkrad hält und nach vorne gerichtet ist. 2B ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem notwendigen Lenkwinkel, der für die Spurbeibehaltung notwendig ist, und dem erfassten aktuellen Lenkwinkel schematisch veranschaulicht, wenn der Fahrer im normalen Zustand fährt. In 2B gibt die horizontale Achse einen Zeitpunkt t an und die vertikale Achse gibt einen Lenkwinkel an. Der Lenkwinkel ist auf 0 Grad eingestellt, wenn das Fahrzeug V geradeaus fährt, und der Lenkwinkel ist in einer Drehrichtung positiv und ist in einer Richtung entgegengesetzt der Drehrichtung negativ. Wenn sich das Fahrzeug V beispielsweise nach rechts dreht, ist ein im Uhrzeigersinn laufender Lenkwinkel positiv und ein im entgegengesetzten Uhrzeigersinn laufender Lenkwinkel negativ. Wenn sich das Fahrzeug V umgekehrt nach links dreht, ist ein im entgegengesetzten Uhrzeigersinn laufender Lenkwinkel positiv und ein im Uhrzeigersinn laufender Lenkwinkel negativ.
In 2B ist eine durchgezogene Linie d1 eine graphische Darstellung, auf der die für die Spurbeibehaltung notwendigen Lenkwinkel θ aufgetragen sind, und eine gestrichelte Linie d2 eine graphische Darstellung, auf der die tatsächlich erfassten aktuellen Lenkwinkel φ' aufgetragen sind. Wenn der Fahrer im normalen Zustand fährt, ändern sich die durchgezogene Linie d1 und die gestrichelte Linie d2 wesentlich, um miteinander übereinzustimmen.
2C ist ein schematisches Diagramm, das annimmt, dass der Fahrer in einem anormalen Zustand ist, in dem es schwierig ist, das Fahrzeug V zu fahren. In 2C, gibt der Fahrer die Hände vom Lenkrad frei, fällt herunter, um das Lenkrad zu bedecken und ist in einem Zustand, in dem es schwierig ist, zu fahren. 2D ist eine graphische Darstellung, die schematisch eine Beziehung zwischen dem notwendigen Lenkwinkel θ, der für die Spurbeibehaltung notwendig ist, und dem erfassten aktuellen Lenkwinkel φ' veranschaulicht, wenn der Fahrer im anormalen Zustand ist.
In 2D ist die durchgezogene Linie d1 eine graphische Darstellung, auf der notwendigen Lenkwinkel θ, die für die Spurbeibehaltung notwendig sind, aufgetragen sind, und eine gestrichelte Linie d3 ist eine graphische Darstellung, auf der die tatsächlich erfassten aktuellen Lenkwinkel φ' aufgetragen sind. Wenn der Fahrer im anormalen Zustand ist, stimmen die durchgezogene Linie d1 und die gestrichelte Linie d3 nicht überein. Da die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung den Lenkmechanismus nicht betätigen kann, wenn der Fahrer herunter fällt, um das Lenkrad zu bedecken, ändert sich der tatsächlich erfasste aktuelle Lenkwinkel φ' sogar nicht, wenn sich der notwendige Lenkwinkel θ ändert, der für die Spurbeibehaltung notwendig ist, und einen im Wesentlichen konstanten Wert annimmt.
Wenn ein Absolutwert einer Differenz zwischen dem notwendigen Lenkwinkel θ, der für die Spurbeibehaltung notwendig ist, und dem tatsächlich erfassten aktuellen Lenkwinkel φ' größer als eine vorbestimmte Verschiebungsschwelle ist, bestimmt die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung, dass das Fahrzeug V in einem anormalen Zustand ist, in dem der Lenkwinkel des Fahrzeugs V nicht auf den notwendigen Lenkwinkel θ eingestellt werden kann, der für die Spurbeibehaltung notwendig ist. Die vorbestimmte Verschiebungsschwelle kann durch Experimente unter Verwendung eines Raums oder eines Messfehlers bestimmt werden, die notwendig ist, um einen Hersteller des Fahrzeugs V daran zu hindern, den anormalen Zustand fehlerhaft zu bestimmen.
Beim Bestimmen, dass das Fahrzeug V in einem anormalen Zustand ist, gibt die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung eine Mitteilung des Fahrers von Zustandsinformation aus, die den anormalen Zustand angibt. Die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung kann dem Fahrer die Zustandsinformation mitteilen, nachdem ein vorbestimmter Zeitraum verstrichen ist, seitdem der anormale Zustand bestimmt ist.
Der vorbestimmte Zeitraum ist ein Zeitraum, der notwendig ist, um zu verhindern, dass die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung den Zustand des Fahrers fehlerhaft bestimmt. Die notwendige Zeit wird bevorzugt durch Experimente von dem Hersteller des Fahrzeugs V erhalten, wobei sie jedoch durch die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung basierend auf dem Lenkwinkel des Fahrzeugs V, der Geschwindigkeit und einer Breite der Spur bestimmt werden kann. Beispielsweise erzeugt die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung ein rechtwinkliges Dreieck unter Verwendung eines Abstands zwischen einer Seitenoberfläche des Fahrzeugs V und einem Spurrand der Spur, in der das Fahrzeug V fährt, und dem Lenkwinkel des Fahrzeugs V und stellt und spezifiziert eine Zeit für das Fahrzeug V, um von der Spur abzuweichen, wenn das Fahrzeug V mit der Geschwindigkeit v fährt, als den vorbestimmten Zeitraum ein. Ein spezifischer Wert des vorbestimmten Zeitraums ist etwa 3 Sekunden, wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 72 km/h fährt und sich mit einem Winkel von 1 Grad beispielsweise in einem Fall nach links dreht, in dem das Fahrzeug V mit einer Breite von 2 m auf einer Fahrspur auf einer Schnellstraße mit einer Breite von 3,5 m fährt und ein Abstand von einem linken Vorderrad des Fahrzeugs V zu dem Spurrand gleich 1 m ist.
Die notwendige Zeit kann unter Verwendung eines Neigungswinkels des Fahrzeugs V mit Bezug auf die Spur bestimmt werden, und der Neigungswinkel wird durch die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung spezifiziert, die ein aufgenommenes Bild analysiert, das durch eine an dem Fahrzeug V angebrachte Kamera aufgenommen wurde. Im Einzelnen kann die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung ein rechtwinkliges Dreieck unter Verwendung des Neigungswinkels des Fahrzeugs V mit Bezug auf die Spur und dem Abstand zwischen der Seitenoberfläche des Fahrzeugs V und dem Spurrand der Spur erzeugen, in der das Fahrzeug V fährt, und kann eine Zeit für das Fahrzeug V, um von der Spur abzuweichen, wenn das Fahrzeug V mit der Geschwindigkeit v fährt, als den vorbestimmte Zeitraum einstellen und spezifizieren.
Wenn die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung bestimmt, dass das Fahrzeug V in einem anormalen Zustand ist und das Fahrzeug V von der Spur abweicht, in der das Fahrzeug gefahren ist, kann die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung dem Fahrer die Zustandsinformation mitteilen, sogar wenn der vorbestimmte Zeitraum nicht abgelaufen ist. Die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung teilt dem Fahrer die Zustandsinformation beispielsweise durch Ausgeben eines Tons von einem Lautsprecher oder Anzeigen eines Anzeigebildes auf einem Anzeigebildschirm mit.
In einem Fall, in dem es die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung ansieht, dass der Fahrer des Fahrzeugs V in einem Zustand ist, in dem es schwierig ist, das Fahrzeug V zu fahren, wenn sich der anormale Zustand fortsetzt, sogar nachdem der vorbestimmte Zeitraum zum Warten verstreicht, seitdem die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung die Mitteilung der Zustandsinformation ausgibt, kann die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung verschiedenen Vorrichtungen des Fahrzeugs V die Zustandsinformation mitteilen. Beispielsweise teilt die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung einer Geschwindigkeitssteuervorrichtung, welche die Geschwindigkeit des Fahrzeugs V steuert, die Zustandsinformation mit. Wenn die Mitteilung der Zustandsinformation empfangen ist, verringert die Geschwindigkeitssteuervorrichtung die Geschwindigkeit des Fahrzeugs V. Auf diese Weise kann die Sicherheit des Fahrzeugs V verbessert werden.
Wie oben beschrieben, bestimmt die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung, dass der Fahrer in einen anormalen Zustand ist, wenn der tatsächlich erfasste Lenkwinkel kleiner als der Lenkwinkel ist, der für die Spurbeibehaltung notwendig ist. Auf diese Weise kann die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung die Verwirrung eines Zustands verringern, in dem es für den Fahrer schwierig ist, in einem Sonderzustand zu fahren, wie beispielsweise einem Zustand, in dem der Fahrer ein Objekt nimmt, das auf die Füße gefallen ist, oder einem Zustand, in dem der Fahrer eine Position des Sitzes einstellt.
<Funktionale Konfiguration der Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5 gemäß der Ausführungsform>
Hier wird nachstehend eine Kurzdarstellung des Fahrzeugs V gemäß der Ausführungsform und eine funktionale Konfiguration einer an dem Fahrzeug V angebrachten Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5 mit Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist ein Diagramm, das eine funktionale Konfiguration der Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5 gemäß der Ausführungsform zeigt. Die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5 gemäß der Ausführungsform wird bevorzugt für ein großes Fahrzeug V verwendet, wie beispielsweise einen Bus oder einen LKW, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Beschreibung unter der Annahme durchgeführt, dass das Fahrzeug V ein großes Fahrzeug V ist, wie beispielsweise ein Bus oder ein LKW. Das Fahrzeug V umfasst eine Kamera 1, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 2, einen Lenkmechanismus 3, gelenkte Räder 4 und die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5.
Die Kamera 1 nimmt den Bereich vor dem Fahrzeug V auf, erzeugt ein aufgenommenes Bild und übertragt das aufgenommene Bild an die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 2 erfasst eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs V und übertragt die Geschwindigkeit an die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5.
Der Lenkmechanismus 3 umfasst ein Lenkrad 30, einen Motor 31, einen Winkelsensor 32, einen Drehmomentsensor 33, eine Lenkwelle 34, einen Wellenstumpf 35 und eine Leistungszylindereinheit 36. Das Lenkrad 30 ist ein Lenkrad für den Fahrer, um einen Lenkwinkel des Fahrzeugs V zu betätigen. Der Motor 31 ist an der Lenkwelle 34 befestigt und legt ein Assistenzdrehmoment (Lenkassistenzkraft) an die Lenkwelle 34 an, um den Lenkvorgang des Fahrers zu unterstützen.
Der Winkelsensor 32 wird auf der Lenkwelle 34 bereitgestellt und erfasst einen Betrag der Drehung der Lenkwelle 34, um einen Lenkwinkel θ basierend auf dem Ausmaß der Drehung zu erfassen. Der Winkelsensor 32 überträgt den erfassten Lenkwinkel θ an die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5. Der Drehmomentsensor 33 ist an der Lenkwelle 34 befestigt und erfasst das auf die Lenkwelle 34 ausgeübte Lenkdrehmoment. Der Drehmomentsensor 33 überträgt das erfasste Lenkdrehmoment an die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5.
Ein Ende der Lenkwelle 34 ist mit dem Lenkrad 30 verbunden und das andere Ende davon ist mit dem Wellenstumpf 35 verbunden. Ein Ende des Wellenstumpfes 35 ist mit der Lenkwelle 34 verbunden und das andere Ende davon ist mit der Eingangswelle des Leistungszylinders 36 verbunden. Die Lenkwelle 34 und der Wellenstumpf 35 übertragen das auf das Lenkrad 30 ausgeübte Lenkdrehmoment an die Leistungszylindereinheit 36. Die Leistungszylindereinheit 36 übertragt an die gelenkten Räder 4 das auf das Lenkrad 30 ausgeübte Lenkdrehmoment zusätzlich zu einer Lenkassistenzkraft unter Verwendung eines von einer Hydraulikpumpe abgegebenen Hydrauliköls.
Die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5 umfasst eine Speichereinheit 51, eine Steuereinheit 52, eine Audioausgabeeinheit 53 und eine Anzeigeeinheit 54. Die Speichereinheit 51 ist beispielsweise ein Nur-Lese-Speicher (Read-Only Memory; ROM) oder ein Direktzugriff-Speicher (Random-Access Memory; RAM). Die Speichereinheit 51 speichert verschiedene Programme, um zu veranlassen, dass die Steuereinheit 52 arbeitet.
Die Steuereinheit 52 ist eine Rechenressource, die einen Prozessor (nicht gezeigt), wie beispielsweise eine zentrale Verarbeitungseinheit (Central Verarbeitung Unit; CPU) umfasst. Die Steuereinheit 52 implementiert Funktionen einer Erfassungseinheit 521, einer Lenkassistenzeinheit 522 und einer Mitteilungseinheit 523 durch Ausführen der in der Speichereinheit 51 gespeicherten Programme.
Die Erfassungseinheit 521 erfasst verschiedene Arten von Informationen des Fahrzeugs V. Beispielsweise erfasst die Erfassungseinheit 521 eine physikalische Größe, die sich gemäß einer Änderung in einer Komponente ändert, die in dem Lenkmechanismus 3 bereitgestellt wird, wenn der Lenkmechanismus 3 arbeitet. Die physikalische Größe ist beispielsweise eine Verschiebung einer Komponente. Im Einzelnen erfasst die Erfassungseinheit 521 eine Verschiebung jeder in dem Lenkmechanismus 3 bereitgestellten Komponente. Beispielsweise erfasst die Erfassungseinheit 521 eine Winkelverschiebung der Lenkwelle 34 durch Akquirieren des Lenkwinkels θ, der durch den Winkelsensor 32 erfasst wird. Beispielsweise erfasst die Erfassungseinheit 521 einen Betrag der Bewegung einer Relaisstange (nicht gezeigt).
Die physikalische Größe kann eine Kraft sein, die auf die Komponente ausgeübt wird. Im Einzelnen erfasst die Erfassungseinheit 521 eine Kraft, die auf jede in dem Lenkmechanismus bereitgestellte Komponente ausgeübt wird. Beispielsweise erfasst die Erfassungseinheit 521 eine auf die Lenkwelle 34 ausgeübte Kraft durch Akquirieren des an die Lenkwelle 34 ausgeübten Lenkdrehmoments, das durch den Drehmomentsensor 33 erfasst wird. Die Erfassungseinheit 521 kann eine Kraft erfassen, die auf die Leistungszylindereinheit 36 ausgeübt wird.
Die Erfassungseinheit 521 kann eine externe Umgebung des Fahrzeugs V erfassen. Beispielsweise erfasst die Erfassungseinheit 521 eine Spur, in der das Fahrzeug V fährt. Im Einzelnen erfasst die Erfassungseinheit 521 einen Spurrand durch Anwenden eines Modells des Spurrands auf ein erfasstes Bild, das durch die Kamera 1 erfasst wird, und erfasst die Spur, in der das Fahrzeug V fährt, unter Verwendung des erfassten Spurrands. Die Erfassungseinheit 521 ist nicht auf das obige beschränkt und kann eine Spur, in der das Fahrzeug V fährt, unter Verwendung einer bekannten Bildanalysetechnologie erfassen. Die Erfassungseinheit 521 teilt der Lenkassistenzeinheit 522 verschiedene Arten von Information des Fahrzeugs V und die externe Umgebung des Fahrzeugs V mit. Im Einzelnen teilt die Erfassungseinheit 521 der Lenkassistenzeinheit 522 die Verschiebung der Komponente, die auf die Komponente ausgeübte Kraft und die Spur mit, in der das Fahrzeug V fährt.
Die Lenkassistenzeinheit 522 unterstützt das Lenken durch den Fahrer, der das Fahrzeug V fährt, um den Lenkmechanismus 3 zu betätigen, so dass das Fahrzeug V fährt, während es in der Spur beibehalten wird, in der das Fahrzeug V fährt. Im Einzelnen bestimmt die Lenkassistenzeinheit 522, ob es eine Möglichkeit für das Fahrzeug V gibt, von der Spur abzuweichen, in der das Fahrzeug V fährt, unter Verwendung der Spur, in der das Fahrzeug V fährt, und die durch Erfassungseinheit 521 erfasst wird, und des Lenkwinkels θ. Wenn die Lenkassistenzeinheit 522 bestimmt, dass das Fahrzeug von der Spur abweichen kann, in der das Fahrzeug fährt, teilt die Lenkassistenzeinheit 522 der Mitteilungseinheit 523 eine Alarminformation mit, die angibt, dass das Fahrzeug V von der Spur abweichen kann, in der das Fahrzeug V fährt. Wenn bestimmt wird, dass es keine Eingabe gibt, wie beispielsweise die Betätigung des Lenkrads 30 von dem Fahrer nach Mitteilung der Alarminformation, erzeugt die Lenkassistenzeinheit 522 eine Betriebsanweisung zum Betätigen des Lenkmechanismus 3, um zu erwirken, dass das Fahrzeug V fährt, während es in der Spur gehalten wird, in der das Fahrzeug V fährt. Die Lenkassistenzeinheit 522 steuert den Lenkmechanismus 3, um basierend auf der Betriebsanweisung zu arbeiten.
Die Betriebsanweisung umfasst beispielsweise eine Zielverschiebung, die eine Verschiebung des Lenkmechanismus 3 ist, die für das Fahrzeug V notwendigen ist, um zu fahren, während es in der Spur beibehalten wird, in der das Fahrzeug V fährt. Die Zielverschiebung ist beispielsweise ein Drehwinkel der Lenkwelle 34, die zum Einstellen des Lenkwinkels auf einen Ziellenkwinkel für die Spurbeibehaltung von dem aktuellen Lenkwinkel θ notwendig ist. Die Zielverschiebung ist beispielsweise ein Betrag der Bewegung der Relaisstange, die zum Einstellen des Lenkwinkels auf den Ziellenkwinkel für die Spurbeibehaltung von dem aktuellen Lenkwinkel θ notwendig ist. Wenn das Fahrzeug V ein Fahrgastfahrzeug ist und ein Lenksystem vom Zahnstangen- und Ritzel-Typ aufweist, kann die notwendige Verschiebung des Lenkmechanismus 3 ein Drehwinkel eines Ritzelzahnrads oder ein Betrag der Bewegung einer Zahnstange sein.
Die Betriebsanweisung kann beispielsweise einen Betrag einer Kraft umfassen, von der angenommen wird, dass sie auf eine Komponente ausgeübt wird, wenn der Lenkmechanismus 3 für die Spurbeibehaltung arbeitet. Der Betrag der Kraft, von der ausgegangen wird, dass sie auf die Komponente ausgeübt wird, kann im Voraus von dem Hersteller des Fahrzeugs V durch Experimente bestimmt werden. Der Betrag der auf die Komponente ausgeübten Kraft ist beispielsweise ein Absolutwert des auf die Lenkwelle 34 ausgeübten Lenkdrehmoments und der auf die Leistungszylindereinheit 36 ausgeübten Kraft.
Ein spezifisches Verfahren, durch das die Lenkassistenzeinheit 522 den Lenkmechanismus 3 veranlasst, zu arbeiten, wird beschrieben. Beispielsweise veranlasst die Lenkassistenzeinheit 522 den Lenkmechanismus 3 durch Drehen des Motors 31 basierend auf der durch die Erfassungseinheit 521 erfassten Komponentenverschiebung zu arbeiten. Im Einzelnen dreht die Lenkassistenzeinheit 522 den Motor 31, um einen notwendigen Drehwinkel zu erhalten. Genauer gesagt steuert die Lenkassistenzeinheit 522 eine Spannung, die in den Motor 31 einzugeben ist, und eine Zeit zum Eingeben der Spannung.
In der vorliegenden Ausführungsform veranlasst die Lenkassistenzeinheit 522 den Lenkmechanismus 3 durch Drehen des an der Lenkwelle 34 befestigten Motors 31 zu arbeiten, wobei ein Steuerziel der Lenkassistenzeinheit 522 jedoch nicht darauf beschränkt ist. Beispielsweise kann die Lenkassistenzeinheit 522 die Hydraulikpumpe steuern, die Hydrauliköl an die Leistungszylindereinheit 36 liefert. Wenn das Fahrzeug V beispielsweise ein Fahrgastfahrzeug ist und ein Lenksystem vom Zahnstangen- und Ritzel-Typ aufweist, kann die Lenkassistenzeinheit 522 den Lenkmechanismus 3 durch Drehen einer Lenksäule, eines Ritzelzahnrads oder eines an einer Zahnstange befestigten Motors veranlassen, zu arbeiten.
Die Lenkassistenzeinheit 522 teilt der Mitteilungseinheit 523 die durch Erfassungseinheit 521 erfasste Verschiebung, den Betrag der durch die Lenkassistenzeinheit 522 erfassten Kraft und die Zielverschiebung mit.
Die Mitteilungseinheit 523 gibt eine Mitteilung der Zustandsinformation aus, die angibt, dass der Fahrer in einen anormalen Zustand ist, in dem es schwierig ist, das Fahrzeug V zu fahren. Wenn die Lenkassistenzeinheit 522 beispielsweise den Lenkmechanismus 3 veranlasst, basierend auf der Betriebsanweisung zum Anweisen das Fahrzeug V zu arbeiten, um zu fahren, während es in der Spur beibehalten wird, in der das Fahrzeug V fährt, gibt die Mitteilungseinheit 523 eine Mitteilung der Zustandsinformation aus, wenn die durch die Erfassungseinheit 521 erfasste physikalische Größe außerhalb eines Referenzbereichs ist, der durch die Betriebsanweisung bestimmt wird. Im Einzelnen gibt die Mitteilungseinheit 523 eine Mitteilung der Zustandsinformation aus, wenn ein Absolutwert einer Differenz zwischen der Verschiebung der durch die Erfassungseinheit 521 erfassten Komponente und der Zielverschiebung, das heißt einer Verschiebung, die für das Fahrzeug V notwendig ist, um zu fahren, während es in der Spur beibehalten wird, in der das Fahrzeug V fährt, größer als eine vorbestimmte Verschiebungsschwelle ist. Genauer gesagt gibt die Mitteilungseinheit 523 eine Mitteilung der Zustandsinformation aus, die einen anormalen Zustand angibt, in dem der Lenkmechanismus 3 nicht arbeiten kann, wenn ein Absolutwert einer Differenz zwischen dem notwendigen Lenkwinkel θ, der für die Spurbeibehaltung notwendig ist, und dem aktuellen Lenkwinkel φ', der ein durch die Erfassungseinheit 521 erfasste aktueller Lenkwinkel ist, größer als eine vorbestimmte Verschiebungsschwelle ist.
Die vorbestimmte Verschiebungsschwelle kann durch den Hersteller des Fahrzeugs V unter Berücksichtigung eines Spielraums bestimmt werden, der notwendig ist, um ein fehlerhaftes Bestimmen des anormalen Zustands, in dem der Lenkmechanismus 3 nicht arbeiten kann, zu verhindern. Ein spezifischer Wert der vorbestimmten Verschiebungsschwelle kann gemäß der Messgenauigkeit eines Sensors bestimmt werden, der die Verschiebung erfasst. Beispielsweise ist die Messgenauigkeit des Winkelsensors 32 zum Messen des Winkels der Lenkwelle 34, die in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, gleicht 0,1 Grad.
Die Mitteilungseinheit 523 kann eine Mitteilung der Zustandsinformation ausgeben, wenn eine auf die Komponente ausgeübte Kraft, die durch Erfassungseinheit 521 erfasst wird, außerhalb des durch die Betriebsanweisung bestimmten Referenzbereichs ist. Beispielsweise gibt die Mitteilungseinheit 523 eine Mitteilung der Zustandsinformation aus, wenn das durch die Erfassungseinheit 521 erfasste Lenkdrehmoment außerhalb des durch die Betriebsanweisung bestimmten Referenzbereichs ist. Eine Beziehung zwischen dem Lenkwinkel und dem Drehmoment wird mit Bezugnahme auf 4A und 4B beschrieben. 4A und 4B sind graphische Darstellungen zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen dem Lenkwinkel und dem Drehmoment.
In 4A wird angenommen, dass der Fahrer in einem normalen Zustand fährt, wie in 2A. In 4A gibt die horizontale Achse einen Zeitpunkt t an, eine erste vertikale Achse auf der linken Seite gibt einen Winkel an und eine zweite vertikale Achse auf der rechten Seite gibt ein Lenkdrehmoment an. In 4A ist eine durchgezogene Linie d1 eine graphische Darstellung, in der die für die Spurbeibehaltung notwendigen Lenkwinkel aufgetragen sind, und eine gestrichelte Linie t1 ist eine graphische Darstellung, in der das erfasste Lenkdrehmoment aufgetragen ist. Wenn der Fahrer in einem normalen Zustand fährt, ändert sich, sogar wenn sich der notwendigen Lenkwinkel ändert, das erfasste Lenkdrehmoment nicht sehr und nimmt einen im Wesentlichen konstanten Wert an, der kleiner als eine vorbestimmte Verschiebungsschwelle ist. Ein Bereich mit einem Wert, der kleiner als die vorbestimmte Verschiebungsschwelle s ist, ist ein Referenzbereich, der durch den in der Betriebsanweisung notwendigen Lenkwinkel bestimmt wird.
In 4B wird angenommen, dass der Fahrer in einem anormalen Zustand ist, in dem es schwierig ist, das Fahrzeug V zu fahren, wie in 2C. In 4B ist die durchgezogene Linie d1 eine graphische Darstellung, in der die für die Spurbeibehaltung notwendigen Lenkwinkel aufgetragen sind, und eine gestrichelte Linie t2 ist eine graphische Darstellung, in der das erfasste Lenkdrehmoment aufgetragen ist. Wenn der Fahrer in einem anormalen Zustand ist, ändert sich das Lenkdrehmoment, um den notwendigen Lenkwinkeln zu folgen. Dies ist darauf zurückzuführen, weil, sogar wenn die Lenkassistenzeinheit 522 versucht, den Lenkmechanismus 3 zu betätigen, der Fahrer ein Widerstand ist und der Lenkmechanismus 3 nicht bewegt werden kann. Zu diesem Zeitpunkt ist das erfasste Lenkdrehmoment gleich oder größer als die vorbestimmte Verschiebungsschwelle.
Auf diese Weise kann, wenn der Fahrer in einem anormalen Zustand ist, die Erfassungseinheit 521 eine Widerstandskraft gegen die Betätigung des Lenkmechanismus 3 erfassen. In der vorliegenden Ausführungsform kann, obwohl die Erfassungseinheit 521 das Lenkdrehmoment unter Verwendung des Drehmomentsensors 33 erfasst, die Erfassungseinheit 521 die Kraft erfassen, die auf die Leistungszylindereinheit 36 ausgeübt wird.
Der durch die Betriebsanweisung bestimmte Referenzbereich kann gemäß der durch die Erfassungseinheit 521 erfassten physikalischen Größe bestimmt werden. Wenn die Erfassungseinheit 521 beispielsweise die Verschiebung der Komponente des Lenkmechanismus 3 als die physikalische Größe erfasst, ist der Referenzbereich ein Bereich, der durch die Zielverschiebung mit Bezug auf den notwendigen Lenkwinkel bestimmt wird, und ein Raum und ein Messfehler, um fehlerhaftes Bestimmen zu verhindern, dass der Lenkmechanismus 3 nicht arbeiten kann.
Wenn die Erfassungseinheit 521 beispielsweise den Betrag der auf die Komponente des Lenkmechanismus 3 ausgeübten Kraft als die physikalische Größe erfasst, ist der Referenzbereich ein Bereich, der gleich oder größer als eine Verschiebungsschwelle mit dem Betrag einer Kraft ist, von der angenommen wird, das sie ausgeübt wird, wenn der Lenkmechanismus 3 arbeitet, als ein Referenzwert eingestellt ist. Der Referenzwert der Betrag der Kraft, von der angenommen wird, dass sie ausgeübt wird, wenn der Lenkmechanismus 3 arbeitet, kann durch Experimente oder gemäß der Geschwindigkeit des Fahrzeugs V bestimmt werden. Im Einzelnen gilt, dass, wenn der Referenzwert der Betrag der Kraft ein Absolutwert des Lenkdrehmoments ist, je höher die Geschwindigkeit des Fahrzeugs V ist, desto kleiner der Referenzwert ist.
Die Mitteilungseinheit 523 kann eine Mitteilung der Zustandsinformation ausgeben, nachdem ein vorbestimmter Zeitraum verstreicht, da die physikalische Größe außerhalb des Referenzbereichs ist. Der vorbestimmte Zeitraum ist ein Zeitraum, wie oben beschrieben, der notwendig ist, damit verhindert wird, dass der Zustand des Fahrers fehlerhaft bestimmt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass die Mitteilungseinheit 523 eine Mitteilung eines normalen Zustands des Fahrers als einen anormalen Zustand ausgibt.
Die Mitteilungseinheit 523 kann eine Mitteilung der Zustandsinformation basierend auf der für einen vorbestimmten Zeitraum akkumulierten physikalischen Größe ausgeben. Beispielsweise gibt die Mitteilungseinheit 523 eine Mitteilung der Zustandsinformation aus, wenn in einem vorbestimmten Zeitraum eine Summe einer Differenz zwischen einem durch die Betriebsanweisung bestimmten Zielwert und der durch die Erfassungseinheit 521 erfassten physikalischen Größe, nachdem der Lenkmechanismus 3 als Reaktion auf die Betriebsanweisung arbeitet, größer als eine vorbestimmte Integrationsschwelle ist. Der durch die Betriebsanweisung bestimmte Zielwert ist beispielsweise eine Zielverschiebung. Die vorbestimmte Integrationsschwelle ist ein Referenzwert, der notwendig ist, um zu verhindern, dass die Mitteilungseinheit 523 den Zustand des Fahrers fehlerhaft bestimmt. Der Referenzwert kann von dem Hersteller des Fahrzeugs V durch Experimente bestimmt werden.
Wenn das Fahrzeug V von der Spur abweicht, in der das Fahrzeug V gefahren ist, wird geschätzt, dass der Fahrer in einen anormalen Zustand ist, in dem es schwierig ist, das Fahrzeug V zu fahren. Aus diesem Grund gibt, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug von der Spur abgewichen ist, in der das Fahrzeug gefahren ist, die Mitteilungseinheit 523 eine Mitteilung der Zustandsinformation aus. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug von der Spur abgewichen ist, in der das Fahrzeug gefahren ist, kann die Mitteilungseinheit 523 sogar eine Mitteilung der Zustandsinformation ausgeben, wenn der vorbestimmte Zeitraum nicht verstreicht.
Die Mitteilungseinheit 523 teilt jeder Einheit der Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5 die Zustandsinformation mit. Beispielsweise teilt die Mitteilungseinheit 523 der Audioausgabeeinheit 53 die Zustandsinformation als Audiodaten mit. Die Audioausgabeeinheit 53 ist beispielsweise ein Lautsprecher, der als die als Tondaten mitgeteilte Zustandsinformation als Ton ausgibt. Im Einzelnen gibt die Audioausgabeeinheit 53 eine Stimme „Von der Spur abgewichen. Bitte fahren Sie das Fahrzeug in die Mitte der Spur“ aus.
Die Mitteilungseinheit 523 teilt der Anzeigeeinheit 54 die Zustandsinformation als ein Bild oder Textdaten mit. Die Anzeigeeinheit 54 ist beispielsweise eine Anzeige, die auf einer Messgerätetafel bereitgestellt wird und welche die mitgeteilte Zustandsinformation als ein Bild oder Textdaten auf einem Anzeigebildschirm anzeigt. Die Anzeigeeinheit 54 zeigt ein Icon oder ein Bild, das angibt, dass das Fahrzeug von der Spur abweicht, zusammen mit einem Text „Von der Spur abgewichen. Bitte fahren Sie das Fahrzeug in die Mitte der Spur“ an. Auf diese Weise kann der Fahrer, der das Fahrzeug V fährt, eine Mitteilung der Zustandsinformation empfangen.
Die Mitteilungseinheit 523 kann ein Tastfeld oder einen Schalter umfassen. Beispielsweise empfängt die Mitteilungseinheit 523 eine Anweisung, um die Mitteilung der Zustandsinformation zu löschen, oder empfängt Information, die angibt, dass der Fahrer in einem normalen Zustand ist, über das Tastfeld oder den Schalter. Auf diese Weise kann der Fahrer in die Mitteilungseinheit 523 eingeben, dass sein eigener Zustand normal ist.
Das Fahrzeug V kann eine Nothaltvorrichtung, die das Fahrzeug V anhält, oder eine Kommunikationsvorrichtung umfassen, die mit einer externen Vorrichtung kommunizieren kann. Beispielsweise überträgt die Mitteilungseinheit 523 Zustandsinformation, die der Nothaltvorrichtung einen anormalen Zustand angibt. Wenn die Mitteilung der Zustandsinformation empfangen wird, die den anormalen Zustand angibt, steuert die Nothaltvorrichtung das Fahrzeug V, so dass dieses anhält. Im Einzelnen lässt die Nothaltvorrichtung eine Warnleuchte blinken und steuert das Fahrzeug V, um sich während des Verzögerns zu der Schulter zu bewegen, um anzuhalten.
Die Mitteilungseinheit 523 kann der Kommunikationsvorrichtung Zustandsinformation mitteilen, die einen anormalen Zustand angibt. Beim Empfangen der Mitteilung der Zustandsinformation, die den anormalen Zustand angibt, überträgt die Kommunikationsvorrichtung die Zustandsinformation, die den anormalen Zustand angibt, an eine vorbestimmte externe Vorrichtung. Die vorbestimmte externe Vorrichtung ist beispielsweise ein Kommunikationsterminal, das durch eine Polizei und verwandte Organisationen derselben eingestellt wird, eine medizinische Einrichtung, wie beispielsweise ein Krankenhaus, eine Organisation, die eine Schnellstraße verwaltet oder betreibt, oder ein Fahrer.
Hier wird nachstehend eine Verarbeitung zum Ausgeben einer Mitteilung der Zustandsinformation, die von der Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5 durchgeführt wird, mit Bezugnahme auf 5 beschrieben. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung zum Ausgeben der Mitteilung der Zustandsinformation veranschaulicht. In dem Ablaufdiagramm von 5 wird eine Beschreibung unter der Annahme durchgeführt, dass die Erfassungseinheit 521 eine Spur erfasst, in der das Fahrzeug V fährt.
Zuerst bestimmt die Lenkassistenzeinheit 522, ob das Fahrzeug V von der Spur abweicht (Schritt S1). Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug V nicht von der Spur abweicht, wartet die Lenkassistenzeinheit 522 und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S1 zurück. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug V von der Spur abweicht, steuert die Lenkassistenzeinheit 522 den Lenkmechanismus 3, so dass der Lenkwinkel des Fahrzeugs V in den notwendigen Lenkwinkel gedreht wird, der für die Spurbeibehaltung notwendig ist (Schritt S2). Die Erfassungseinheit 521 erfasst einen aktuellen Lenkwinkel, der ein Lenkwinkel des Fahrzeugs V ist, nachdem der Lenkmechanismus 3 gesteuert wird (Schritt S3).
Die Lenkassistenzeinheit 522 teilt der Mitteilungseinheit 523 den notwendigen Lenkwinkel, der für die Spurbeibehaltung notwendig ist, und den durch die Erfassungseinheit 521 erfassten aktuellen Lenkwinkel mit. Die Mitteilungseinheit 523 bestimmt, ob ein Absolutwert einer Differenz zwischen dem aktuellen Lenkwinkel und dem notwendigen Lenkwinkel größer als eine vorbestimmter Verschiebungsschwelle ist (Schritt S4). Wenn die Mitteilungseinheit 523 bestimmt, dass der Absolutwert der Differenz gleich oder kleiner als die vorbestimmte Verschiebungsschwelle ist (Nein bei Schritt S4), kehrt Verarbeitung zu Schritt S3 zurück und die Erfassungseinheit 521 erfasst einen Winkel der Lenkwelle 34. Wenn die Mitteilungseinheit 523 bestimmt, dass der Absolutwert der Differenz größer als die vorbestimmte Verschiebungsschwelle ist (Ja bei Schritt S4), bestimmt die Mitteilungseinheit 523, ob ein vorbestimmter Zeitraum verstreicht, seitdem bestimmt ist, dass der Absolutwert der Differenz größer als die vorbestimmte Verschiebungsschwelle ist (Schritt S5).
Wenn bestimmt wird, dass der vorbestimmte Zeitraum nicht verstrichen ist, seitdem die Mitteilungseinheit 523 bestimmt, dass der Absolutwert der Differenz größer als die vorbestimmte Verschiebungsschwelle ist (Nein bei Schritt S5), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S3 zurück und die Erfassungseinheit 521 erfasst den Winkel der Lenkwelle 34. Wenn bestimmt wird, dass der vorbestimmte Zeitraum verstrichen ist, seitdem die Mitteilungseinheit 523 bestimmt, dass der Absolutwert der Differenz größer als die vorbestimmte Verschiebungsschwelle ist (Ja bei Schritt S5), wird die Zustandsinformation dem Fahrer mitgeteilt (Schritt S6).
In der Beschreibung von 5 kann, obwohl die Erfassungseinheit 521 den Lenkwinkel erfasst, die Erfassungseinheit 521 das Lenkdrehmoment erfassen. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung des Ausgebens einer Mitteilung der Zustandsinformation veranschaulicht, wenn das Lenkdrehmoment erfasst ist. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das die Verarbeitung veranschaulicht, bei der Schritt S31 anstatt von Schritt S3 in 5 und Schritt S41 anstatt von Schritt S4 durchgeführt wird, und da der Betrieb außer Schritt S31 und Schritt S41 denen in dem Ablaufdiagramm von 5 ähnlich sind, wird die Beschreibung davon weggelassen.
Die Erfassungseinheit 521 erfasst ein aktuelles Lenkdrehmoment, das ein Lenkdrehmoment des Fahrzeugs V ist, nachdem der Lenkmechanismus 3 gesteuert wird (Schritt S31). Die Lenkassistenzeinheit 522 teilt der Mitteilungseinheit 523 den notwendigen Lenkwinkel, der für die Spurbeibehaltung notwendig ist, und das durch Erfassungseinheit 521 erfasste aktuelle Lenkdrehmoment mit. Die Mitteilungseinheit 523 bestimmt, ob das Lenkdrehmoment innerhalb eines durch den notwendigen Lenkwinkel bestimmten Bereichs ist (Schritt S4). Wenn die Mitteilungseinheit 523 bestimmt, dass das Lenkdrehmoment innerhalb des durch den notwendigen Lenkwinkel bestimmten Bereichs ist (Nein bei Schritt S41), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S31 zurück und die Erfassungseinheit 521 erfasst das Lenkdrehmoment.
Wenn die Mitteilungseinheit 523 bestimmt, dass das Lenkdrehmoment außerhalb des durch den notwendigen Lenkwinkel bestimmten Bereichs ist (Ja bei Schritt S41), bestimmt die Mitteilungseinheit 523, ob ein vorbestimmter Zeitraum verstreicht, seitdem bestimmt ist, dass das Lenkdrehmoment außerhalb des durch den notwendigen Lenkwinkel bestimmten Bereichs ist (Schritt S5). Auf diese Weise kann die Mitteilungseinheit 523 bestimmen, ob eine Mitteilung der Zustandsinformation basierend nicht nur auf dem Lenkwinkel, sondern ebenfalls auf dem Lenkdrehmoment ausgegeben wird. Ferner kann die Erfassungseinheit 521 nicht nur den Lenkwinkel oder das Lenkdrehmoment, sondern andere physikalische Größen erfassen, und die Mitteilungseinheit 523 kann bestimmen, ob eine Mitteilung der Zustandsinformation basierend auf den durch die Erfassungseinheit 521 erfassten physikalischen Größen ausgegeben wird.
[Wirkung der Ausführungsform]
Wie oben beschrieben bestimmt, wenn die Lenkassistenzeinheit 522 den Lenkmechanismus 3 veranlasst, für die Spurbeibehaltung zu arbeiten, die Mitteilungseinheit 523 einen anormalen Zustand, dass der Lenkmechanismus 3 nicht arbeiten kann, wenn die durch die Erfassungseinheit 521 erfasste physikalische Größe außerhalb des Referenzbereichs ist. Wenn der anormale Zustand bestimmt ist, kann die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5 schätzen, dass der Fahrer in einem Zustand ist, in dem es schwierig ist, das Fahrzeug V zu fahren, wenn er beispielsweise hinfällt, um ein Lenkrad abzudecken. Daher kann die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5 die Verwirrung eines Zustands verringern, in dem es für den Fahrer schwierig ist, das Fahrzeug in einem Sonderzustand zu fahren, wie beispielsweise eines Zustands, in dem der Fahrer ein Objekt nimmt, das auf die Füße gefallen ist, oder eines Zustands, in dem der Fahrer eine Position des Sitzes einstellt, so dass die Genauigkeit eines Schätzens des Zustands des Fahrers verbessert werden kann.
Die vorliegende Offenbarung wurde unter Verwendung der Ausführungsform beschrieben, wobei der technische Umfang der vorliegenden Offenbarung jedoch nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist und verschiedene Modifikationen und Änderungen innerhalb des Umfangs derselben durchgeführt werden können. Beispielsweise ist eine spezifische Ausführungsform der Verteilung und Integration von Vorrichtungen nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt und alles oder ein Teil der Ausführungsform kann konfiguriert sein, um funktionsmäßig oder physikalisch verteilt und in einer beliebigen Einheit integriert zu werden. Neue Ausführungsformen, die von einer beliebigen Kombination mehrerer Ausführungsformen erzeugt werden, sind ebenfalls in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung enthalten. Wirkungen der neuen Ausführungsformen, die von den Kombinationen erzeugt werden, umfassen Wirkungen der ursprünglichen Ausführungsformen.
(Erste Modifikation)
In der obigen Beschreibung betätigt die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5 den Lenkmechanismus 3 des Fahrzeugs V, um den Lenkwinkel des Fahrzeugs V zu steuern. Die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5 kann das Lenkdrehmoment anstelle des Lenkwinkels steuern. Im Einzelnen betätigt die Lenkassistenzeinheit 522 den Lenkmechanismus 3, so dass das Lenkdrehmoment in das Ziellenkdrehmoment gedreht wird. Wenn die Lenkassistenzeinheit 522 den Lenkmechanismus 3 betätigt, so dass das Lenkdrehmoment in das Ziellenkdrehmoment gedreht wird, wird nicht empfohlen, den Lenkmechanismus 3 zu betätigen, um den Lenkwinkel ungeachtet der Betätigung des Fahrers zwangsweise zu ändern, um ein Raum bereitzustellen, um die Betätigung des Fahrers anzunehmen. Daher stimmen der Wert des in der Betriebsanweisung enthaltenen Lenkdrehmoments und der Wert des durch die Erfassungseinheit 521 erfassten Lenkdrehmoments nicht immer überein.
Die Lenkassistenzeinheit 522 steuert beispielsweise die Drehung des Motors 31, um das Ziellenkdrehmoment zu erreichen. 7A und 7B sind graphische Darstellungen, die eine Beziehung zwischen einem Wert des Ziellenkdrehmoments und einem Wert des tatsächlich erfassten Lenkdrehmoments veranschaulichen. In 7A wird angenommen, dass der Fahrer in einem normalen Zustand fährt, wie in 2A. In 7A gibt die horizontale Achse einen Zeitpunkt t an und die vertikale Achse gibt ein Lenkdrehmoment an. In 7A ist eine durchgezogene Linie t0 eine graphische Darstellung, bei der das für die Spurbeibehaltung notwendige Lenkdrehmoment aufgetragen ist, und eine gestrichelte Linie t2 ist eine graphische Darstellung, bei der das erfasste Lenkdrehmoment aufgetragen ist. Ein mit diagonalen Linien bedeckter Bereich ist ein durch das notwendige Lenkdrehmoment bestimmter Referenzbereich s1.
In 7A weist das erfasste Lenkdrehmoment relativ zu der durchgezogenen Linie t0, die das Ziellenkdrehmoment angibt, die gleiche Gesamttendenz auf (in 7A ist die Tendenz, mit der Zeit anzusteigen), wobei sie jedoch vertikal variiert. Dies ist darauf zurückzuführen, dass für das erfasste Lenkdrehmoment eine Änderung im Lenkdrehmoment aufgrund eines Lenkvorgangs durch den Fahrer ebenfalls erfasst wird.
In 7B wird angenommen, dass der Fahrer in einen anormalen Zustand ist, in dem es schwierig ist, das Fahrzeug V zu fahren, wie in 2C. In 7B ist eine durchgezogene Linie t0 eine graphische Darstellung, in der das für die Spurbeibehaltung notwendige Lenkdrehmoment aufgetragen ist, und eine gestrichelte Linie t3 eine graphische Darstellung, in der das erfasste Lenkdrehmoment aufgetragen ist. Wenn der Fahrer in einen anormalen Zustand ist, neigt das erfasste Lenkdrehmoment t3, da der Lenkvorgang durch den Fahrer nicht erfasst ist, im Wesentlichen dazu, dem notwendigen Lenkdrehmoment t0 zu entsprechen
Auf diese Weise kann, wenn die Lenkassistenzeinheit 522 den Lenkmechanismus 3 veranlasst, für die Spurbeibehaltung zu arbeiten, die Mitteilungseinheit 523 schätzen, dass der Fahrer in einem Zustand ist, in dem es schwierig ist, das Fahrzeug V zu fahren, wenn das durch die Erfassungseinheit 521 erfasste Lenkdrehmoment außerhalb des Referenzbereichs ist. Auf diese Weise kann die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung 5 bestimmen, dass der Fahrer in einem anormalen Zustand ist, in dem es schwierig ist, zu fahren, wie wenn er beispielsweise hinfällt, um das Lenkrad abzudecken, oder die Hand vom Lenkrad wegnimmt.
(Zweite Modifikation)
In der ersten Modifikation erfasst die Erfassungseinheit 521 das Lenkdrehmoment, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist, und die Erfassungseinheit 521 kann den Lenkwinkel des Fahrzeugs V erfassen. Beispielsweise betätigt die Lenkassistenzeinheit 522 den Lenkmechanismus 3, um das Lenkdrehmoment zu steuern, so dass der Lenkwinkel des Fahrzeugs V in den Ziellenkwinkel gedreht wird, und die Erfassungseinheit 521 erfasst den Lenkwinkel, wenn der Lenkmechanismus 3 arbeitet. 8A und 8B sind graphische Darstellungen zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen dem Lenkdrehmoment und dem Lenkwinkel.
In 8A wird angenommen, dass der Fahrer in einem normalen Zustand fährt, wie in 2A. In 8A gibt die horizontale Achse einen Zeitpunkt t an, eine erste vertikale Achse auf der linken Seite gibt das Lenkdrehmoment an und eine zweite vertikale Achse auf der rechten Seite gibt einen Lenkwinkel an. In 8A ist eine durchgezogene Linie t0 eine graphische Darstellung, in der das für die Spurbeibehaltung notwendige Lenkdrehmoment aufgetragen ist, und eine gestrichelte Linie d2 ist eine graphische Darstellung, in der die erfassten Lenkwinkel aufgetragen sind. Wenn der Fahrer in einem normalen Zustand fährt, verändert sich der Lenkwinkel abhängig von der Betätigung des Fahrers, wobei er jedoch dazu tendiert, dem Lenkdrehmoment zu folgen. Zu diesem Zeitpunkt ändert sich der Lenkwinkel innerhalb des durch die Betriebsanweisung bestimmten Referenzbereichs (s1).
In 8B wird angenommen, dass der Fahrer in einen anormalen Zustand ist, in dem es schwierig ist, das Fahrzeug V zu fahren, wie in 2C. In 8B ist eine durchgezogene Linie t0 eine graphische Darstellung, in der die für die Spurbeibehaltung notwendigen Lenkdrehmomente aufgetragen sind, und eine gestrichelte Linie d3 ist eine graphische Darstellung, in der die erfassten Lenkwinkel aufgetragen sind. Wenn der Fahrer in einen anormalen Zustand ist, wie wenn er beispielsweise hinfällt, um das Lenkrad abzudecken, zeigt der Lenkwinkel einen konstanten Wert ungeachtet von Änderungen im Lenkdrehmoment an. Zu diesem Zeitpunkt ändert sich der Lenkwinkel, um außerhalb des durch die Betriebsanweisung bestimmten Referenzbereichs (s2) zu sein.
Auf diese Weise erfasst, wenn der Fahrer hinfällt, um das Lenkrad abzudecken, die Erfassungseinheit 521 einen konstanten Lenkwinkel. Daher gibt die Mitteilungseinheit 523 eine Mitteilung der Zustandsinformation aus, wenn der Lenkwinkel außerhalb des Referenzbereichs mit Bezug auf das Ziellenkdrehmoment ist. Die Mitteilungseinheit 523 kann eine Mitteilung der Zustandsinformation ausgeben, wenn der Lenkwinkel mit Bezug auf das Ziellenkdrehmoment kontant ist. Auf diese Weise kann, da die Mitteilungseinheit 523 ebenfalls schätzen kann, dass der Fahrer in einem Zustand ist, in dem es schwierig ist, das Fahrzeug V zu fahren, wenn der Fahrer das Lenkrad abdeckt oder Hände von dem Lenkrad wegnimmt, die Genauigkeit des Schätzens des Zustands des Fahrers verbessert werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ist in einem Punkt nützlich, dass die Genauigkeit eines Schätzens des Zustands des Fahrers verbessert werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Kamera
2: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
3: Lenkmechanismus
4: gelenktes Rad
5: Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung
30: Lenkrad
31: Motor
32: Winkelsensor
33: Drehmomentsensor
34: Lenkwelle
35: Wellenstumpf
36: Leistungszylindereinheit
51: Speichereinheit
52: Steuereinheit
53: Audioausgabeeinheit
54: Anzeigeeinheit
521: Erfassungseinheit
522: Lenkassistenzeinheit
523: Mitteilungseinheit

Claims

Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung (5), umfassend: eine Lenkassistenzeinheit (522), die das Lenken durch einen Fahrer unterstützt, der ein Fahrzeug fährt, um einen Lenkmechanismus (3) zu betätigen, so dass ein Lenkwinkel, der sich gemäß einer Änderung in einer Komponente ändert, die in dem Lenkmechanismus (3) bereitgestellt wird, in einen notwendigen Lenkwinkel gedreht wird, der für die Spurbeibehaltung notwendig ist; eine Erfassungseinheit (521), die ein Lenkdrehmoment erfasst, das sich gemäß der Änderung in der Komponente ändert, die in dem Lenkmechanismus (3) bereitgestellt wird, wenn der Lenkmechanismus (3) arbeitet; und eine Mitteilungseinheit (523), die, wenn die Lenkassistenzeinheit (522) den Lenkmechanismus (3) betätigt, um ihn zu dem notwendigen Lenkwinkel zum Beibehalten der Spur zu drehen, eine Mitteilung von Zustandsinformation in einem Fall ausgibt, in dem das durch die Erfassungseinheit (521) erfasste Lenkdrehmoment (t2, t3) für mindestens einen vorbestimmten Zeitraum außerhalb eines durch das notwendige Lenkdrehmoment (t0) bestimmten Referenzbereichs (s1) liegt.
Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitteilungseinheit (523) die Mitteilung von Zustandsinformation ausgibt, nachdem ein vorbestimmter Zeitraum verstrichen ist, seitdem das durch die Erfassungseinheit (521) erfasste Lenkdrehmoment außerhalb des Referenzbereichs (s1) liegt.
Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung (5), umfassend: eine Lenkassistenzeinheit (522), die das Lenken durch einen Fahrer unterstützt, der ein Fahrzeug fährt, um einen Lenkmechanismus (3) zu betätigen, so dass ein Lenkdrehmoment, das sich gemäß einer Änderung in einer Komponente ändert, die in dem Lenkmechanismus (3) bereitgestellt wird, in ein Ziellenkmoment gedreht wird, so dass das Fahrzeug fährt, während es in einer Spur gehalten wird, in der das Fahrzeug fährt; eine Erfassungseinheit (521), die einen Lenkwinkel erfasst, das sich gemäß der Änderung in der Komponente ändert, die in dem Lenkmechanismus (3) bereitgestellt wird, wenn der Lenkmechanismus (3) arbeitet; und eine Mitteilungseinheit (523), die, wenn die Lenkassistenzeinheit (522) den Lenkmechanismus (3) betätigt, um ihn zu dem Ziellenkmoment zum Beibehalten der Spur zu drehen, eine Mitteilung von Zustandsinformation in einem Fall ausgibt, in dem der durch die Erfassungseinheit (521) erfasste Lenkwinkel (d2, d3) außerhalb eines durch das notwendige Lenkdrehmoment (t0) bestimmten Referenzbereichs (s2) liegt.
Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitteilungseinheit (523) die Mitteilung von Zustandsinformation ausgibt, nachdem ein vorbestimmter Zeitraum verstrichen ist, seitdem der durch die Erfassungseinheit (521) erfasste Lenkwinkel außerhalb des Referenzbereichs (s2) liegt.
Fahrzeuginformation-Verarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitteilungseinheit (523) die Mitteilung von Zustandsinformation in einem Fall ausgibt, in dem das notwendige Lenkdrehmoment (t0)außerhalb eines Bereichs ist, der gleich oder größer als ein oberer Grenzwert ist, der mit zunehmendem notwendige Lenkdrehmoment (t0)größer wird, oder in einem Fall, in dem das notwendige Lenkdrehmoment (t0)außerhalb eines Bereichs ist, der gleich oder kleiner als ein unterer Grenzwert ist, der mit zunehmendem notwendige Lenkdrehmoment (t0)größer wird.