DE112018004841T5

DE112018004841T5 - Fahrassistenzvorrichtung, fahrassistenzverfahren und fahrassistenzsystem

Info

Publication number: DE112018004841T5
Application number: DE112018004841.1T
Authority: DE
Inventors: Satoshi KASHIWAMURA
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2018-08-23
Publication date: 2020-06-18
Also published as: US20200254996A1; JP2019043196A; JP6928512B2; WO2019044638A1; US11597381B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung sieht eine Fahrassistenzvorrichtung, ein Fahrassistenzverfahren und ein Fahrassistenzsystem vor, die imstande sind, ungeachtet einer Konfiguration eines Fahrzeugs eine Fahrassistenz unter Berücksichtigung einer Verzögerung bei einer Operation eines Fahrers zu realisieren. Eine Fahrassistenzvorrichtung umfasst ein Teil zur Erfassung einer Standard-Fahrroute, das dafür konfiguriert ist, eine Standard-Fahrroute zu erfassen, die basierend auf einer Kurveninformation vor einem Fahrzeug berechnet wird, die durch ein Teil zur Wahrnehmung einer äußeren Umgebung erfasst wird, und ein Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil, das dafür konfiguriert ist, einen Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag zu erfassen, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, eine Anweisung, die einen Bewegungsbetrag des Fahrzeugs in Richtung des Standard-Fahrzeugbewegungsbetrags führt, basierend auf dem Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag und einem aktuellen Fahrzeugbewegungsbetrag des Lenkrads zu berechnen und die Anweisung an ein Aktuatorteil auszugeben, das dafür konfiguriert ist, eine Kurvenkraft und/oder eine Bremskraft dem Fahrzeug bereitzustellen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrassistenzvorrichtung, ein Fahrassistenzverfahren und ein Fahrassistenzsystem.
HINTERGRUNDTECHNIK
PTL 1 offenbart eine Technik, die eine Verzögerung bei einer Operation eines Fahrers berücksichtigt, wenn sie eine Fahrt unterstützt, um zu veranlassen, dass eine Gierrate eines Fahrzeugs einer Standard-Gierrate folgt, indem eine Differenz in der Antriebskraft zwischen linken und rechten Antriebsrädern erzeugt wird.
ZITATLISTE
PATENTLITERATUR
[PTL 1] Japanische Patentanmeldung, Offenlegung Nr. 2010-162932
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die oben beschriebene herkömmliche Technik weist jedoch solch ein Problem auf, dass sie einen Steuerungsmechanismus erfordert, der eine Verteilung eines Antriebsmoments zur Übertragung auf die linken und rechten Antriebsräder aktiv steuert, und für ein Fahrzeug, dem dieser Mechanismus fehlt, nicht verwendet werden kann.
Eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Fahrassistenzvorrichtung, ein Fahrassistenzverfahren und ein Fahrassistenzsystem bereitzustellen, die imstande sind, ungeachtet einer Konfiguration eines Fahrzeugs eine Fahrassistenz unter Berücksichtigung einer Verzögerung bei einer Operation eines Fahrers zu realisieren.
LÖSUNG FÜR DAS PROBLEM
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ermittelt bzw. erfasst eine Vorrichtung einen Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag, wenn ein Fahrzeug auf einer Standard-Fahrroute fährt, berechnet eine Anweisung, die einen Bewegungsbetrag des Fahrzeugs in Richtung des Standard-Fahrzeugbewegungsbetrags führt, basierend auf dem Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag und einem aktuellen Fahrzeugbewegungsbetrag und gibt diese Anweisung an ein Aktuatorteil aus, das dafür konfiguriert ist, dem Fahrzeug eine Kurvenkraft und/oder eine Bremskraft bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung kann daher ungeachtet der Konfiguration des Fahrzeugs die Fahrassistenz unter Berücksichtigung der Verzögerung bei der Operation eines Fahrers realisieren.
Figurenliste

1 veranschaulicht eine Konfiguration eines Fahrassistenzsystems gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist ein Steuerungs-Blockdiagramm bezüglich einer Fahrassistenzsteuerung durch eine Steuereinheit 5.
3 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung einer Fahrassistenzsteuerung durch die Steuereinheit 5 veranschaulicht.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung in dem in 3 veranschaulichten Schritt S2 veranschaulicht.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung in dem in 4 veranschaulichten Schritt S12 veranschaulicht.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Korrigieren eines Bremsmoment-Referenzwertes veranschaulicht.
7 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung in dem in 4 veranschaulichten Schritt S13 veranschaulicht.
8 ist eine Abbildung, um einen provisorischen Wert 1 eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten zu berechnen.
9 ist eine Abbildung, um einen provisorischen Wert 2 eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten zu berechnen.
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung in dem in 4 veranschaulichten Schritt S14 veranschaulicht.
11 ist eine Abbildung, um einen Referenzwert eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten zu berechnen.
12 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung in dem in 4 veranschaulichten Schritt S15 veranschaulicht.
13 ist eine Abbildung, um ein Gewicht eines Bremsmomentbetrages zu berechnen.
14 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung in dem in 4 veranschaulichten Schritt S16 veranschaulicht.
15 ist eine Abbildung, um ein Gewicht eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten zu berechnen.
16 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung in dem in 4 veranschaulichten Schritt S17 veranschaulicht.
17 ist eine Abbildung, um ein Gewicht eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten zu berechnen.
18 veranschaulicht Fahrtrajektorien in einer Kurve, wenn ein erfahrener Fahrer und ein unerfahrener Fahrer das gleiche Fahrzeug fahren.
19 veranschaulicht eine Lenkcharakteristik des erfahrenen Fahrers.
20 veranschaulicht eine Lenkcharakteristik des unerfahrenen Fahrers.
21 veranschaulicht eine Lenkcharakteristik des unerfahrenen Fahrers, wenn die Fahrassistenzsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
[Erste Ausführungsform]
1 veranschaulicht eine Konfiguration eines Fahrassistenzsystems gemäß einer ersten Ausführungsform.
Ein Motor (eine Antriebsvorrichtung) 1 ist über ein Automatikgetriebe 2 und ein Differentialgetriebe 3 mit jeder von Antriebswellen (einer linken Antriebswelle 4FL und einer rechten Antriebswelle 4FR) von Vorderrädern (eines linken Vorderrads FL und eines rechten Vorderrads FR) gekoppelt. Der Motor 1 stellt den Vorderrädern FL und FR ein Antriebsmoment bereit. Die Vorderräder FL und FR sind Antriebsräder und sind auch Lenkräder.
Eine Bremsvorrichtung 6 stellt jedem der Räder (dem linken Vorderrad FL, dem rechten Vorderrad FR, einem linken Hinterrad RL und einem rechten Hinterrad RR) ein Bremsmoment bereit. Bremseinheiten (eine vordere linke Bremseinheit 7FL, eine vordere rechte Bremseinheit 7FR, eine hintere linke Bremseinheit 7RL und eine hintere rechte Bremseinheit 7RR), die Radzylinder enthalten, sind jeweils an den Rädern FL bis RR montiert. Die Bremsbetätigungseinheiten 7FL bis 7RR stellen den Rädern FL bis RR gemäß einem Radzylinder-Hydraulikdruck jeweils diesen entsprechend ein Reibungsbremsmoment bereit. Die Bremsvorrichtung 6 enthält zwei Bremsleitungssysteme, und deren Verrohrungsform ist eine Konfiguration vom Typ einer X-Verrohrung.
Eine elektrische Servolenkvorrichtung (eine Lenkunterstützungsvorrichtung) 8 enthält einen Elektromotor und gibt ein Unterstützungsmoment zum Unterstützen einer Lenkkraft eines Fahrers an eine Lenkwelle 9 ab. Die Lenkwelle 9 ist mit jedem eines Lenkrads 10 und eines (nicht veranschaulichten) Lenkmechanismus, der die Vorderräder FL und FR lenkt, gekoppelt.
Eine Steuereinheit 5 steuert jedes Aktuatorteil (den Motor 1, die Bremsvorrichtung 6 und die elektrische Servolenkvorrichtung 8) an und unterstützt die Fahrt eines Fahrers, insbesondere wenn das Fahrzeug in einer Kurve (auf einer kurvigen Straße) fährt. 2 ist ein Steuerungs-Blockdiagramm bezüglich einer Fahrassistenzsteuerung durch die Steuereinheit (ein Teil zur Ausgabe einer Aktuatorsteuerung) 5.
Ein Teil 11 zur Wahrnehmung der äußeren Umgebung erfasst eine Straßeninformation vor dem Fahrzeug (eine Biegung der Straße, eine Breite der Straße, ein Hindernis und dergleichen) unter Verwendung einer nicht veranschaulichten bordeigenen Kamera, eines GPS und/oder einer Kartendatenbank. Ein Lenkwinkelsensor (ein Teil zur Erfassung eines Lenkwinkels) 12 erfasst Lenkwinkel der Vorderräder FL und FR. Ein Sensor 13 für eine Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit (ein Teil zur Erfassung einer Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit) erfasst eine Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit des Fahrzeugs.
Ein Teil 14 zur Berechnung einer Zielroute (ein Teil zur Erfassung einer Standard-Fahrroute) berechnet basierend auf der Straßeninformation vor dem Fahrzeug eine Zielroute (eine Standard-Fahrroute) des Fahrzeugs. Es wird angenommen, dass die Zielroute beispielsweise eine ideale Fahrtrajektorie ist, auf der ein erfahrener Fahrer fahren würde.
Ein Teil 15 zur Berechnung einer Standard-Gierrate für eine Route berechnet eine Standard-Gierrate für eine Route, die eine Gierrate ist, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf der Zielroute fährt.
Ein Teil 16 zur Berechnung eines Ziel-Lenkwinkels berechnet einen Ziel-Lenkwinkel (einen geforderten Lenkwinkel), welcher ein Lenkwinkel ist, der notwendig ist, damit das Fahrzeug bei der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit weiter auf der Zielroute fährt.
Ein Teil 17 zur Berechnung einer geeigneten Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit berechnet eine geeignete Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit, welche eine Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit ist, die erlaubt, dass eine laterale Beschleunigung mit einem vorbestimmten Wert übereinstimmt oder unter diesen fällt, wenn das Fahrzeug auf der Zielroute fährt.
Ein Teil 18 zur Berechnung einer Standard-Gierrate bei einem Lenkwinkel berechnet eine Standard-Gierrate bei einem Lenkwinkel unter Berücksichtigung einer für das Fahrzeug spezifischen Charakteristik einer Getriebeverzögerung basierend auf dem aktuellen Lenkwinkel und der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit.
Ein Teil 19 zur Berechnung eines zukünftigen Lenkwinkels berechnet einen zukünftigen Lenkwinkel, der ein Lenkwinkel ist, wenn das Fahrzeug durch die Kurve vor dem Fahrzeug fahren wird, basierend auf dem aktuellen Lenkwinkel.
Ein Teil 20 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Bremsmomentbetrags berechnet einen Referenzwert eines Bremsmomentbetrags, der ein Referenzwert eines Momentbetrags ist, der notwendig ist, um zu ermöglichen, dass eine tatsächliche Gierrate mit der Standard-Gierrate für eine Route übereinstimmt, basierend auf einer Differenz zwischen der Standard-Gierrate für eine Route und der Standard-Gierrate bei einem Lenkwinkel.
Ein Teil 21 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten berechnet einen Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten, welcher ein Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten ist, der notwendig ist, um zu ermöglichen, dass ein tatsächlicher Lenkwinkel mit dem Ziel-Lenkwinkel übereinstimmt, basierend auf einer Differenz zwischen dem Ziel-Lenkwinkel und dem zukünftigen Lenkwinkel.
Ein Teil 22 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten berechnet einen Referenzwert eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten, welcher ein Referenzwert eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten ist, der notwendig ist, um zu ermöglichen, dass eine tatsächliche Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit mit der geeigneten Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit übereinstimmt, basierend auf einer Differenz zwischen der geeigneten Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit.
Ein Teil 23 zur Berechnung eines Bremsmomentbetrags korrigiert den Referenzwert eines Bremsmomentbetrags basierend auf dem Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten und dem Referenzwert eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten, wodurch der Bremsmomentbetrag berechnet wird. Der berechnete Bremsmomentbetrag wird als Brems-Ausgabeanweisung an einen Brems-Controller 26 ausgegeben.
Ein Teil 24 zur Berechnung eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten korrigiert den Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten basierend auf dem Referenzwert eines Bremsmomentbetrags und dem Referenzwert eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten, wodurch der Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizient berechnet wird. Der Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizient wird als eine Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung an einen Servolenkungs-Controller 27 ausgegeben.
Ein Teil 25 zur Berechnung eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten korrigiert den Referenzwert eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten basierend auf dem Referenzwert eines Bremsmomentbetrags und dem Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten, wodurch der Motormoment-Korrekturkoeffizient berechnet wird. Der Motormoment-Korrekturkoeffizient wird als Drehmoment-Ausgabeanweisung an einen Motor-Controller 28 ausgegeben.
Der Brems-Controller 26 stellt einen Bremshydraulikdruck zum Realisieren des Bremsmomentbetrags einem der Hinterräder RL und RR bereit. Es ist wünschenswert, den Bremsmomentbetrag unter Verwendung allein des Bremshydraulikdrucks an dem Hinterrad RL oder RR zu erreichen; ein Grund dafür wird nun beschrieben. Eine Erzeugung einer Differenz in der Bremskraft zwischen den Hinterrädern RL und RR macht es unwahrscheinlich, dass beim Fahrer ein Unbehaglichkeitsgefühl hervorgerufen wird, sogar ohne eine Rückmeldung, die andernfalls gemäß einer Differenz in einer Bremskraft zwischen den Vorderrädern FL und FR auf das Lenkrad 10 angewendet werden würde. Da für ein gewöhnliches Fahrzeug ein erzeugtes Moment bezüglich einer Einheitsbremskraft an dem Hinterrad größer als an dem Vorderrad ist, ermöglicht ferner das vorliegende Verfahren nebenbei aufgrund des erzeugten Moments auch, dass eine schwächere Bremskraft erzeugt wird, wodurch es möglich ist, das beim Fahrer hervorgerufene Unbehaglichkeitsgefühl zu reduzieren. Aus einer anderen Perspektive bringt dieses Verfahren das Fahrzeug dazu, eine geeignete Fahrzeuglage einzunehmen, während das Fahrzeug kurz vor der Kurve automatisch verlangsamt wird, wodurch ermöglicht wird, dass sich der Fahrer sicher fühlt.
Der Servolenkungs-Controller 27 berechnet einen Unterstützungsmoment-Zielwert, indem das gemäß dem Lenkmoment und der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit berechnete Unterstützungsmoment mit dem Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten multipliziert wird, und steuert die elektrische Servolenkvorrichtung 8, um so den Unterstützungsmoment-Zielwert zu erreichen. Eine Berechnung des Unterstützungsmoment-Zielwerts durch Multiplizieren des Unterstützungsmoments mit dem Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten verhindert, dass das Unterstützungsmoment als Antwort auf die Lenkeingabe durch den Fahrer in einer Richtung erzeugt wird, die der Lenkabsicht des Fahrers nicht entspricht, wodurch dazu beigetragen wird, den Lenkwinkel in Richtung des geeigneten Lenkwinkels gemäß der Zielroute zu führen, während das Unbehaglichkeitsgefühl, das hervorgerufen wird, wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt, verringert wird. Das Lenkmoment wird durch einen auf der Lenkwelle 9 montierten, nicht veranschaulichten Drehmomentsensor detektiert.
Der Motor-Controller 28 berechnet einen Motormoment-Zielwert, indem das gemäß einer Gaspedalstellung berechnete Motormoment mit dem Motormoment-Korrekturkoeffizienten multipliziert wird, und steuert den Motor 1, um so den Motormoment-Zielwert zu realisieren. Eine Berechnung des Motormoment-Zielwerts durch Multiplizieren des Motormoments mit dem Motormoment-Korrekturkoeffizienten verhindert, dass sich die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit als Antwort auf die Gaspedalbetätigung eines Fahrers in einer Richtung ändert, die der Beschleunigungsabsicht des Fahrers nicht entspricht, wodurch dazu beigetragen wird, eine geeignete Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit gemäß der Zielroute zu realisieren, während das Unbehaglichkeitsgefühl, das aufgrund der Steuerungsintervention beim Fahrer hervorgerufen wird, verringert wird.
3 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung einer Fahrassistenzsteuerung durch die Steuereinheit 5 veranschaulicht.
In Schritt S1 bestimmt die Steuereinheit 5, ob das Teil 11 zur Wahrnehmung der äußeren Umgebung normal ist. Falls die Bestimmung in Schritt S1 JA ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S2 weiter. Falls die Bestimmung in Schritt S1 NEIN ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S3 weiter.
In Schritt S2 führt die Steuereinheit 5 eine Verarbeitung durch, die durchgeführt werden soll, wenn das Teil 11 zur Wahrnehmung der äußeren Umgebung normal ist. Deren Details werden im Folgenden beschrieben.
In Schritt S3 führt die Steuereinheit 5 eine Verarbeitung durch, die durchgeführt werden soll, wenn das Teil 11 zur Wahrnehmung einer äußeren Umgebung nicht normal ist (darin eine Störung aufgetreten ist). Konkreter führt die Steuereinheit 5 eine Verarbeitung einer allmählichen Reduzierung auf solch eine Weise durch, dass sich der Bremsmomentbetrag, der Motormoment-Korrekturkoeffizient und der Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizient auf Null reduzieren, nachdem eine vorbestimmte Zeit t verstrichen ist.
4 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung in dem in 3 veranschaulichten Schritt S2 veranschaulicht.
In Schritt S11 berechnet das Teil 14 zur Berechnung einer Zielroute die ideale Zielroute, auf der zum Beispiel der erfahrene Fahrer fahren würde, basierend auf der Straßeninformation vor dem Fahrzeug (die Biegung der Straße, die Breite der Straße, das Hindernis und dergleichen).
In Schritt S12 berechnet das Teil 20 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Bremsmomentbetrags den Referenzwert eines Bremsmomentbetrags.
In Schritt S13 berechnet das Teil 21 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten den Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten.
In Schritt S14 berechnet das Teil 22 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten den Referenzwert eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten.
In Schritt S15 berechnet das Teil 23 zur Berechnung eines Bremsmomentbetrags den Bremsmomentbetrag.
In Schritt S16 berechnet das Teil 24 zur Berechnung eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten den Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten.
In Schritt S17 berechnet das Teil 25 zur Berechnung eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten den Motormoment-Korrekturkoeffizienten.
5 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung in dem in 4 veranschaulichten Schritt S12 veranschaulicht.
In Schritt S121 berechnet das Teil 15 zur Berechnung einer Standard-Gierrate für eine Route die Standard-Gierrate für eine Route. Die Standard-Gierrate für eine Route γcourse kann berechnet werden, indem beispielsweise eine Biegung κcourse der Route vor dem Fahrzeug mit einer Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit V multipliziert wird. $γ course = V \times κ course$
In Schritt S122 berechnet das Teil 18 zur Berechnung einer Standard-Gierrate bei einem Lenkwinkel eine Standard-Gierrate bei einem Lenkwinkel ystr unter Verwendung der folgenden Gleichung basierend auf einem aktuellen Lenkwinkel δdriver. $\frac{γ_{str} (s)}{δ_{driver} (s)} = \frac{{2mVK}_{f} I_{f} S + {4K}_{f} K_{r} (I_{f} + I_{r})}{{mVIS}^{2} + {2m (K_{f} I^{2}_{f} + K_{r} I^{2}_{r}) + 2 I (K_{f} + K_{r})} S + {\frac{{4K}_{f} K_{r}}{V} {(I_{f} + I_{r})}^{2} - 2 mV (K_{f} I_{f} - K_{r} I_{r})}}$
In dieser Gleichung repräsentiert m eine Fahrzeugmasse, repräsentiert V die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit, repräsentiert Kf eine Kurvensteifigkeit am Vorderrad, repräsentiert Kr eine Kurvensteifigkeit am Hinterrad, repräsentiert If einen Abstand zwischen einem Schwerpunkt und einer Vorderachse, repräsentiert Ir einen Abstand zwischen dem Schwerpunkt und einer Hinterachse, repräsentiert I eine Fahrzeugträgheit und repräsentiert S einen Laplace-Operator.
In Schritt S123 berechnet das Teil 20 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Bremsmomentbetrags eine Gierratendifferenz Δγ unter Verwendung der folgenden Gleichung basierend auf der Standard-Gierrate für eine Route γcourse und der Standard-Gierrate bei einem Lenkwinkel ystr. $Δ γ = γ course - γ str$
In Schritt S124 berechnet das Teil 20 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Bremsmomentbetrags den Referenzwert eines Bremsmomentbetrags Brake_Moment_ref unter Verwendung der folgenden Gleichung basierend auf der Gierratendifferenz Δγ. $Brake_Moment_ref= \frac{{2K}_{f} K_{r} I^{2} - (K_{f} I_{f} - K_{r} I_{r}) m V^{2}}{K_{f} + K_{r}} \cdot \frac{Δ γ}{V}$
Im Allgemeinen wird eine Gierrate (die Standard-Gierrate bei einem Lenkwinkel) an dem Fahrzeug erzeugt, während dies mit einer für das Fahrzeug spezifischen Getriebecharakteristik einhergeht, nachdem der Fahrer das Lenkrad betätigt. Mit anderen Worten sollte die Lenkung unter Berücksichtigung der für das Fahrzeug spezifischen Charakteristik einer Getriebeverzögerung vorher begonnen werden, um die Zielroute zu verfolgen. In Schritt S12 wird der Referenzwert eines Bremsmomentbetrags Brake_Moment_ref, der notwendig ist, um zu ermöglichen, dass die tatsächliche Gierrate mit der Standard-Gierrate für eine Route übereinstimmt, berechnet, wenn eine Differenz zwischen der Standard-Gierrate bei einem Lenkwinkel und der Standard-Gierrate für eine Route aufgrund einer Verzögerung in der Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer, eines Übermaßes oder einer Unzulänglichkeit des Lenkbetrags oder dergleichen bestätigt wird. Das Moment wird basierend auf der Differenz zwischen den linken und rechten Bremskräften in der ersten Ausführungsform bereitgestellt, kann aber basierend auf einem Lenkvorgang an dem Hinterrad oder dergleichen realisiert werden. Eine aktive Steuerung des Lenkwinkels, um zu veranlassen, dass das Lenkrad 10 von selbst tätig wird, wird jedoch nicht durchgeführt, da dies zu einer Operation führen würde, die der Lenkabsicht eines Fahrers nicht entspricht.
Das Teil 20 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Bremsmomentbetrags kann auch die Standard-Gierrate bei einem Lenkwinkel ystr differenzieren, signΔγrate gemäß dem in 6 veranschaulichten Flussdiagramm berechnen und den Referenzwert eines Bremsmomentbetrags Brake_Moment_ref unter Verwendung der folgenden Gleichung in dem in 5 veranschaulichten Schritt S124 korrigieren. $Brake_Moment_ref* = Brake_Moment_ref \times s i g n Δγ rate$
In Schritt S1241 bestimmt das Teil 20 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Bremsmomentbetrags, ob ein Absolutwert eines Werts, der erfasst wird, indem die Standard-Gierrate bei einem Lenkwinkel ystr von der Standard-Gierrate für eine Route γcourse subtrahiert wird (die Gierratendifferenz Δγ), kleiner als ein Schwellenwert ythreshold ist. Falls die Bestimmung in Schritt S1241 JA ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S1245 weiter. Falls die Bestimmung in Schritt S1241 NEIN ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S1242 weiter.
In Schritt S1242 bestimmt das Teil 20 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Bremsmomentbetrags, ob der Wert, der erfasst wird, indem die Standard-Gierrate bei einem Lenkwinkel ystr von der Standard-Gierrate für eine Route γcourse subtrahiert wird, größer als Null ist. Falls die Bestimmung in Schritt S1242 JA ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S1243 weiter. Falls die Bestimmung in Schritt S1242 NEIN ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S1244 weiter.
In Schritt S1243 bestimmt das Teil 20 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Bremsmomentbetrags, ob ein differenzieller Wert ystr/dt der Standard-Gierrate bei einem Lenkwinkel ystr kleiner als Null ist. Falls die Bestimmung in Schritt S1243 JA ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S1246 weiter. Falls die Bestimmung in Schritt S1243 NEIN ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S1247 weiter.
In Schritt S1244 bestimmt das Teil 20 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Bremsmomentbetrags, ob der differenzielle Wert ystr/dt der Standard-Gierrate bei einem Lenkwinkel ystr größer als Null ist. Falls die Bestimmung in Schritt S1244 JA ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S1248 weiter. Falls die Bestimmung in Schritt S1244 NEIN ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S149 weiter.
In Schritt 1245 setzt das Teil 20 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Bremsmomentbetrags signΔγrate auf Null.
In Schritt S1246 setzt das Teil 20 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Bremsmomentbetrags signΔγrate auf Eins.
In Schritt S1247 setzt das Teil 20 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Bremsmomentbetrags signΔγrate auf Null.
In Schritt S1248 setzt das Teil 20 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Bremsmomentbetrags signΔγrate auf Eins.
In Schritt S1249 setzt das Teil 20 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Bremsmomentbetrags signΔγrate auf Null.
Mit anderen Worten begrenzt das Fahrassistenzsystem die Bereitstellung des Bremsmoments, wenn der Fahrer das Lenkrad 10 in einer Richtung betätigt, um den Lenkwinkel weiter weg vom Ziel-Lenkwinkel zu bringen, während es die Fahrt aktiv unterstützt, wenn der Fahrer das Lenkrad 10 in einer Richtung betätigt, um den Lenkwinkel näher an den Ziel-Lenkwinkel zu bringen. Infolgedessen kann das Fahrassistenzsystem die Fahrt unterstützen, nur wenn die Lenkabsicht eines Fahrers und die Operation, die das Fahrassistenzsystem als physikalisch geeignet erachtet, einander entsprechen. Die Standard-Gierrate für eine Route, die durch das Fahrassistenzsystem erzeugt wird, passt nicht notwendigerweise mit der Absicht eines Fahrers zusammen. Daher begrenzt, wenn die Standard-Gierrate für eine Route nicht mit der Absicht eines Fahrers zusammenpasst, das Fahrassistenzsystem die Bereitstellung des Bremsmoments, wodurch es das beim Fahrer hervorgerufene Unbehaglichkeitsgefühl verringern kann.
7 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung in dem in 4 veranschaulichten Schritt S13 veranschaulicht.
In Schritt S131 berechnet das Teil 16 zur Berechnung eines Ziel-Lenkwinkels den Ziel-Lenkwinkel δdriver unter Verwendung der folgenden Gleichung. $\frac{δ_{course} (s)}{γ_{course} (s)} = \frac{{mVIS}^{2} + {2m (K_{f} I^{2}_{f} + K_{r} I^{2}_{r}) + 2 I (K_{f} + K_{r})} S + {\frac{{4K}_{f} K_{r}}{V} {(I_{f} + I_{r})}^{2} - 2 mV (K_{f} I_{f} - K_{r} I_{r})}}{{2mVK}_{f} I_{f} S + {4K}_{f} K_{r} (I_{f} + I_{r})}$
In Schritt S132 berechnet das Teil 21 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten eine Lenkwinkeldifferenz Δδ unter Verwendung der folgenden Gleichung basierend auf einem Ziel-Lenkwinkel δdriver und einem zukünftigen Lenkwinkel δcourse. $Δ δ = δ driver - δ course$
In Schritt S133 berechnet das Teil 21 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten eine Änderungsgeschwindigkeit einer Lenkwinkeldifferenz Δδrate, die ein differenzieller Wert der Lenkwinkeldifferenz Δδ ist. $Δ δ rate = d Δ δ / dt$
In Schritt S134 berechnet das Teil 21 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten basierend auf der Lenkwinkeldifferenz Δδ und der Änderungsgeschwindigkeit einer Lenkwinkeldifferenz Δδrate den Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten.
Zuerst berechnet das Teil 21 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten einen provisorischen Wert 1 eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten (Delta_Str_gain), indem auf eine in 8 veranschaulichte Abbildung Bezug genommen wird, basierend auf der Lenkwinkeldifferenz Δδ. Die in 8 veranschaulichte Abbildung kann beliebig festgelegt werden; aber ein maximaler Wert Str_high_gain ist auf einen Wert größer oder gleich Eins festgelegt, und Str_low_gain ist auf einen Wert größer als Null und kleiner als Eins festgelegt. Ferner wird die in 8 veranschaulichte Abbildung auf solch eine Weise festgelegt, dass der provisorische Wert 1 eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten abnimmt, während sich Δδ Null nähert.
Anschließend erfasst das Teil 21 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten einen provisorischen Wert 2 eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten (Delta_Str_rate_gain), indem auf eine in 9 veranschaulichte Abbildung Bezug genommen wird, basierend auf der Änderungsgeschwindigkeit Δδrate einer Lenkwinkeldifferenz. Die in 9 veranschaulichte Abbildung kann beliebig festgelegt werden; aber es ist wünschenswert, dass der provisorische Wert 2 eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten (Delta_Str_rate_gain) auf Eins festgelegt wird, wenn Δδrate Null ist. Ferner ist es wünschenswert, dass der provisorische Wert 2 eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten (Delta_Str_rate-gain) auf einen Wert größer oder gleich Null festgelegt wird, wenn Δδrate ein negativer Wert ist, d.h. das Lenkrad 10 in der sich dem Ziel-Lenkwinkel nähernden Richtung betätigt wird, und auf einen Wert kleiner oder gleich Eins festgelegt wird, wenn Δδrate ein positiver Wert ist, d.h. das Lenkrad 10 in der vom Ziel-Lenkwinkel abkommenden Richtung betätigt wird.
Als Nächstes wählt das Teil 21 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten den kleineren des provisorischen Werts 1 eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten (Delta_Str rate_gain) und des provisorischen Werts 2 eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten (Delta_Str rate_gain) aus und legt den ausgewählten als den Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten Str_gain fest. Infolgedessen nimmt, wenn der tatsächliche Lenkwinkel in einem Zustand fern des Ziel-Lenkwinkels in Richtung des Ziel-Lenkwinkels δdriver gesteuert wird, der Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten Str_gain zu und verringert sich sukzessiv, während der tatsächliche Lenkwinkel dem Ziel-Lenkwinkel δdriver näherkommt. Wenn sich der tatsächliche Lenkwinkel in der vom Ziel-Lenkwinkel δdriver abkommenden Richtung verschiebt, wird ferner der tatsächliche Lenkwinkel in Richtung des Ziel-Lenkwinkels δdriver geführt, indem der Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten Str_gain reduziert wird.
Ferner können beispielsweise Str_low_gain und Str_rate_low_gain, die in 8 und 9 veranschaulicht sind, auf Eins oder einen Wert nahe Eins festgelegt werden. In diesem Fall wird angenommen, dass das Teil 21 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten die Fahrt aktiv unterstützt, wenn der Fahrer das Lenkrad in der Richtung betätigt, um den tatsächlichen Lenkwinkel näher an den Ziel-Lenkwinkel δdriver zu bringen, während es eine aktive Korrektur der normalen Unterstützungsmoment-Steuerung unterlässt, wenn der Fahrer das Lenkrad in der Richtung betätigt, um den tatsächlichen Lenkwinkel weiter weg vom Ziel-Lenkwinkel δdriver zu bringen. Infolgedessen unterstützt das Fahrassistenzsystem die Fahrt nur, wenn die Lenkabsicht eines Fahrers und die Operation, die das Fahrassistenzsystem als physikalisch geeignet erachtet, zueinander passen. Der Ziel-Lenkwinkel δdriver passt nicht notwendigerweise mit der Absicht eines Fahrers zusammen, und daher kann das Fahrassistenzsystem das im Fahrer hervorgerufene Unbehaglichkeitsgefühl reduzieren, wenn sie nicht zueinander passen.
Eine geeignete laterale Kraft sollte kontinuierlich auf das Fahrzeug angewendet werden, um zu ermöglichen, dass das Fahrzeug weiter auf der Zielroute fährt. Mit anderen Worten sollte, da die Quelle der lateralen Kraft der Lenkwinkel ist, der tatsächliche Lenkwinkel ständig mit dem Ziel-Lenkwinkel δdriver übereinstimmen, um zu ermöglichen, dass das Fahrzeug weiter auf der Zielroute fährt. Ähnlich der obigen Beschreibung wird jedoch die laterale Kraft an dem Fahrzeug erzeugt, während dies von der für das Fahrzeug spezifischen Charakteristik einer Getriebeverzögerung begleitet wird, nachdem der Fahrer das Lenkrad betätigt. Wenn eine Kurve oder dergleichen vorausliegt, sollte daher kurz vor der Kurve der Lenkvorgang unter Berücksichtigung der für das Fahrzeug spezifischen Charakteristik einer Getriebeverzögerung vorher begonnen werden. In Schritt S13 wird der Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten Str_gain, der das Unterstützungsmoment in der Richtung einstellt, um den tatsächlichen Lenkwinkel in Richtung des Ziel-Lenkwinkels δdriver zu führen, berechnet, wenn eine Differenz zwischen dem zukünftigen Lenkwinkel gemäß dem Betrag der Betätigung des Lenkrads 10 durch den Fahrer und dem Ziel-Lenkwinkel δdriver bestätigt wird.
10 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung in dem in 4 veranschaulichten Schritt S14 veranschaulicht.
In Schritt S141 berechnet das Teil 17 zur Berechnung einer geeigneten Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit eine geeignete Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vref, um zu ermöglichen, dass das Fahrzeug mit einer lateralen Beschleunigung fährt, die gleich einem oberen Grenzwert einer lateralen Beschleunigung YGlimit auf der Fahrroute vor dem Fahrzeug oder geringer ist, unter Verwendung der folgenden Gleichung, die auf dem vorher festgelegten oberen Grenzwert einer lateralen Beschleunigung YGlimit und der Biegungsinformation κcourse der Zielroute basiert. $V_{ref} = \sqrt{\frac{{YG}_{limit}}{κ_{course}}}$
In Schritt S142 berechnet das Teil 22 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten eine Geschwindigkeitsdifferenz ΔV unter Verwendung der folgenden Gleichung basierend auf der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit V und der geeigneten Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vref. $Δ V = V - Vref$
In Schritt S143 berechnet das Teil 22 zur Berechnung eines Referenzwerts eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten einen Referenzwert eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten Vx_gain, indem auf eine in 11 veranschaulichte Abbildung Bezug genommen wird, basierend auf der Geschwindigkeitsdifferenz ΔV. Die in 11 veranschaulichte Abbildung kann beliebig festgelegt werden; es ist aber wünschenswert, dass vx_high_gain auf Eins festgelegt wird, wenn die an dem Fahrzeug erzeugte laterale Beschleunigung den oberen Grenzwert einer lateralen Beschleunigung YGlimit nicht erreicht, selbst wenn ΔV Null oder kleiner ist, d.h. das Fahrzeug weiter mit der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit V fährt. Es ist wünschenswert, dass vx_low_gain auf Null oder größer und kleiner als Eins festgelegt wird, wenn ΔV ein positiver Wert ist, d.h. die an dem Fahrzeug erzeugte laterale Beschleunigung den oberen Grenzwert einer lateralen Beschleunigung YGlimit übersteigt.
In Schritt S14 berechnet, falls die aktuelle Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit V höher als die geeignete Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vref ist, das Teil 17 zur Berechnung einer geeigneten Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit einen Referenzwert eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten Vx_gain, um so den Motormomentbetrag in Bezug auf den Betrag der Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer in einen kleineren Betrag als normal zu korrigieren, wodurch ein Überschreiten der Geschwindigkeit über diese hinaus verhindert wird.
12 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung in dem in 4 veranschaulichten Schritt S15 veranschaulicht.
In Schritt S151 berechnet das Teil 23 zur Berechnung eines Bremsmomentbetrags ein Gewicht eines Bremsmomentbetrags Brake_Arbitration_value (0 bis 1), indem auf eine in 13 veranschaulichte Abbildung Bezug genommen wird, basierend auf dem Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten Str_gain und dem Referenzwert eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten Vx_gain. In der in 13 veranschaulichten Abbildung nimmt Brake_Arbitration_value ab, wenn Str_gain oder Vx_gain zunimmt.
In Schritt S152 berechnet das Teil 23 zur Berechnung eines Bremsmomentbetrags den Bremsmomentbetrag, indem der Referenzwert eines Bremsmomentbetrags Brake_Moment_ref mit dem Gewicht eines Bremsmomentbetrags Brake_Arbitration_value multipliziert wird.
Ein Korrigieren des Unterstützungsmoments und der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit zusätzlich zur Bremse kann in einer übermäßigen Steuerung enden, und daher kann die übermäßige Steuerung verhindert werden, indem dem Referenzwert eines Bremsmomentbetrags Brake_Moment_ref basierend auf dem Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten Str_gain und dem Referenzwert eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten Vx_gain ein Gewicht zugewiesen wird.
14 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung in dem in 4 veranschaulichten Schritt S16 veranschaulicht.
In Schritt S161 berechnet das Teil 24 zur Berechnung eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten ein Gewicht eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten Str_Arbitration_value (0 bis 1), indem auf eine in 15 veranschaulichte Abbildung Bezug genommen wird, basierend auf dem Referenzwert eines Bremsmomentbetrags Brake_Moment_ref und dem Referenzwert eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten Vx_gain. In der in 15 veranschaulichten Abbildung nimmt Str_Arbitration_value ab, wenn Brake_Moment_ref oder Vx_gain zunimmt.
In Schritt S162 berechnet das Teil 24 zur Berechnung eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten den Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten, indem der Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten Str_gain mit dem Gewicht eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten Str_Arbitration_value multipliziert wird.
Ein Korrigieren der Bremse und der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit zusätzlich zum Unterstützungsmoment kann in einer übermäßigen Steuerung enden, und daher kann die übermäßige Steuerung verhindert werden, indem dem Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten Str_gain basierend auf dem Referenzwert eines Bremsmomentbetrags Brake_Moment_ref und dem Referenzwert eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten Vx_gain ein Gewicht zugewiesen wird.
16 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung in dem in 4 veranschaulichten Schritt S17 veranschaulicht.
In Schritt S171 berechnet das Teil 25 zur Berechnung eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten ein Gewicht eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten Eng_Arbitration_value (0 bis 1), indem auf eine in 17 veranschaulichte Abbildung Bezug genommen wird, basierend auf dem Referenzwert eines Bremsmomentbetrags Brake_Moment_ref und dem Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten Str_gain. In der in 17 veranschaulichten Abbildung nimmt Eng_Arbitration_value ab, wenn Brake_Moment_ref oder Str_gain zunimmt.
In Schritt S172 berechnet das Teil 25 zur Berechnung eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten den Motormoment-Korrekturkoeffizienten, indem der Referenzwert eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten Vx_gain mit dem Gewicht eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten Eng_Arbitration_value multipliziert wird.
Ein Korrigieren der Bremse und des Unterstützungsmoments zusätzlich zur Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit kann in einer übermäßigen Steuerung enden, und daher kann die übermäßige Steuerung verhindert werden, indem dem Referenzwert eines Motormoment-Korrekturkoeffizienten Vx_gain basierend auf Brake_Moment_ref und dem Referenzwert eines Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten Str_gain ein Gewicht zugewiesen wird.
Als Nächstes werden vorteilhafte Effekte der ersten Ausführungsform beschrieben.
18 veranschaulicht Fahrtrajektorien in einer Kurve, wenn ein erfahrener Fahrer und ein unerfahrener Fahrer das gleiche Fahrzeug fahren.
In einer Kurvenbewegung des Fahrzeugs tritt nach der Betätigungseingabe in das Lenkrad immer eine Ansprechverzögerung auf. Der Grad dieser Ansprechverzögerung ist eine für das Fahrzeug spezifische Charakteristik und variiert in komplizierter Weise je nach der Eingabegeschwindigkeit und der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit. Der erfahrene Fahrer kann die Ansprechverzögerung basierend auf seiner/ihrer langen Fahrerfahrung genau abschätzen. Daher beginnt der erfahrene Fahrer unter Berücksichtigung der Ansprechverzögerung einen Lenkvorgang des Fahrzeugs bei einer Position A kurz vor einer Position B des Kurvenbeginns, wie in 9 veranschaulicht ist. Aufgrund dieser Operation kann das Fahrzeug wie abgebildet entlang der Kurvenform mit einer minimalen und leichten Betätigung des Lenkrads bewegt werden. Infolgedessen kann das Fahrzeug die erzeugte laterale Beschleunigung und Gierrate reduzieren, wodurch ein stabiles Kurvenverhalten realisiert wird, aufgrund dessen einem Fahrer wahrscheinlich nicht schlecht wird. Ferner wird auch dem Reifen keine übermäßige Belastung auferlegt.
Auf der anderen Seite beginnt der unerfahrene Fahrer einen Lenkvorgang des Fahrzeugs an der Position B des Kurvenbeginns, wie in 20 veranschaulicht ist, da er die Ansprechverzögerung des Fahrzeugs falsch berücksichtigt. Mit anderen Worten beginnt der unerfahrene Fahrer einen Lenkvorgang des Fahrzeugs in der Kurve zu einem späteren Zeitpunkt als der erfahrene Fahrer. Daher verschiebt sich die Fahrtrajektorie, wenn der unerfahrene Fahrer das Fahrzeug fährt, in unbeabsichtigter Weise in Bezug auf die Zielroute (die Fahrroute, wenn der erfahrene Fahrer das Fahrzeug fährt) zu einer Außenseite der Kurve. Der unerfahrene Fahrer steuert das Lenkrad bei einer weiter höheren Geschwindigkeit zusätzlich während der Aktion, um das Lenkrad zusätzlich einzuschlagen, um diese Verschiebung zu korrigieren; die plötzliche Betätigung des Lenkrads führt jedoch zur Erzeugung einer übermäßigen lateralen Beschleunigung und Gierrate und erzeugt auch eine signifikante Belastung am Reifen. Wenn aufgrund der plötzlichen Betätigung des Lenkrads eine Überschreitung bzw. ein Überschießen auftritt, erfordert dies einen korrigierenden Lenkvorgang, um das Lenkrad zurückzulenken, und stellt eine Ursache für ein Wackeln des Fahrzeugs dar.
Auf der anderen Seite berechnet in der Fahrassistenzsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform die Steuereinheit 5 die Zielroute basierend auf der Information über die Kurve vor dem Fahrzeug, die unter Verwendung der bordeigenen Kamera, des GPS oder der Karten-Datenbank erfasst wird, und berechnet den Bremsmomentbetrag, um die Differenz (die Gierratendifferenz Δγ) zwischen der Standard-Gierrate für eine Route γcourse und der Standard-Gierrate bei einem Lenkwinkel ystr basierend auf der Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer zu eliminieren, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf der Zielroute fährt. Der Brems-Controller 26 stellt dem Hinterrad RL oder RR den Bremshydraulikdruck zum Realisieren des Bremsmomentbetrags bereit. Daher kann das Fahrassistenzsystem die Fahrassistenz zum Kompensieren der Verzögerung bei der Betätigung durch den Fahrer mithilfe des Bremsmoments realisieren. Ferner sind die Kamera, die Navigationskamera und die Vorrichtung zur Vermeidung eines Schleudervorgangs weithin in Gebrauch, und daher kann die Fahrassistenz gemäß der ersten Ausführungsform ungeachtet der Konfiguration des Fahrzeugs für die meisten Fahrzeuge verwendet werden.
Falls die Fahrassistenzsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform für den in 18 veranschaulichten Fall verwendet wird, wird, wenn das Fahrzeug nach einer Geradeausfahrt auf der geraden Straße in die Kurve einfährt und eine Kurve fährt, das Bremsmoment einem der Hinterräder RL und RR des Fahrzeugs bereitgestellt und wird das Giermoment an dem Fahrzeug in einem Abschnitt von der Position A bis zur Position B des Kurvenbeginns erzeugt, bei der der Fahrer einen Lenkvorgang des Fahrzeugs beginnt, falls das Fahrzeug an der Position A auf der geraden Straße unmittelbar vor dem Eintritt in die Kurve über das Lenkrad 10 nicht gelenkt wurde. Infolgedessen können, selbst wenn der unerfahrene Fahrer das Fahrzeug ohne Berücksichtigung der Ansprechverzögerung des Fahrzeugs wie in 21 veranschaulicht lenkt, ein Spurfolgevermögen und ein Kurvenverhalten ähnlich dem, wenn der erfahrene Fahrer das Fahrzeug fährt, erzielt werden.
Ein Vorfall, bei dem die Fahrassistenz zu der Zeit, zu der die Kurve durchfahren wird, notwendig ist, ist, wenn die Biegung der Kurve größer als vom Fahrer erwartet ist und das Fahrzeug mit einer ein wenig überhöhten Geschwindigkeit die Kurve erreicht. Die herkömmliche Fahrassistenz stellt das Giermoment dem Fahrzeug basierend auf einer Erzeugung einer Differenz in einer Antriebskraft an den linken und rechten Rädern bereit, d.h. ein sogenanntes Torque-Vectoring; aber das Torque-Vectoring kann nur wirksam sein, während das Fahrzeug beschleunigt, und daher ist es unpraktisch, eine Beschleunigungsoperation in dem oben beschriebenen Vorfall aktiv durchzuführen. Die Fahrassistenz gemäß der ersten Ausführungsform ist dafür ausgelegt, das Giermoment bereitzustellen, während das Fahrzeug verlangsamt wird, und ist daher verglichen mit der herkömmlichen Fahrassistenz weitaus praktischer.
Ferner ist herkömmlicherweise die Wahrnehmung der äußeren Umgebung unter Verwendung des GPS oder der Karten-Datenbank bekannt; es ist aber unter Verwendung einer allein statischen Straßeninformation wie etwa der Karte unmöglich, das Fahren für eine schnelle Fahraktion, um einem Fahrzeug in der Nähe oder einem vorausgelegenen Hindernis auszuweichen, zu unterstützen. Die Fahrassistenz gemäß der ersten Ausführungsform erzeugt die Zielroute unter Verwendung einer dynamischen Straßeninformation unter Verwendung der bordeigenen Kamera, wodurch sie selbst zur Zeit eines Ausweichmanövers, was am dringendsten die Fahrassistenz für den Fahrer erfordert, eine geeignete Fahrassistenz realisieren kann.
Der Brems-Controller 26 erzeugt ein Brems-Giermoment an dem Fahrzeug, indem das Bremsmoment an einem der Hinterräder RL und RR bereitgestellt wird. Das Unbehaglichkeitsgefühl gegenüber dem Pedal aufgrund der Übersteuerung der Bremse durch den Fahrer kann reduziert werden, indem eine der beiden Bremsleitungen vorher während der Fahrassistenzsteuerung freigegeben bzw. gelöst wird.
Die Steuereinheit 5 berechnet den Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten, um die Differenz (die Lenkwinkeldifferenz Δδ) zwischen dem Ziel-Lenkwinkel δdriver, der notwendig ist, um zu ermöglichen, dass das Fahrzeug bei der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit weiter auf der Zielroute fährt, und dem zukünftigen Lenkwinkel δcourse zu eliminieren, wenn das Fahrzeug die Kurve vor dem Fahrzeug basierend auf dem aktuellen Lenkwinkel durchfährt. Der Servolenkung-Controller 27 berechnet den Unterstützungsmoment-Zielwert, indem das Unterstützungsmoment mit dem Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten multipliziert wird, wodurch die elektrische Servolenkvorrichtung 8 gesteuert wird. Daher kann das Fahrassistenzsystem die Fahrassistenz realisieren, die die Verzögerung bei der Operation des Fahrers mithilfe des Unterstützungsmoments kompensiert.
Die Steuereinheit 5 berechnet den Motormoment-Korrekturkoeffizienten, um die Differenz (die Geschwindigkeitsdifferenz ΔV) zwischen der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit V und der geeigneten Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit Vref zu eliminieren, bei der die laterale Beschleunigung mit dem vorbestimmten Wert übereinstimmt oder unter diesen fällt, wenn das Fahrzeug auf der Zielroute fährt. Der Motor-Controller 28 berechnet den Motormoment-Zielwert, indem das Motormoment mit dem Motormoment-Korrekturkoeffizienten multipliziert wird, wodurch der Motor 1 gesteuert wird. Daher kann das Fahrassistenzsystem die Fahrassistenz realisieren, die die Verzögerung bei der Operation des Fahrers kompensiert, indem das Motormoment reduziert wird.
Die Steuereinheit 5 führt eine Verarbeitung einer allmählichen Reduzierung aus, um den Bremsmomentbetrag, den Motormoment-Korrekturkoeffizienten und den Unterstützungsmoment-Korrekturkoeffizienten auf Null zu reduzieren, nachdem die vorbestimmte Zeit t verstrichen ist, wenn in dem Teil 11 zur Wahrnehmung der äußeren Umgebung eine Störung aufgetreten ist. Aufgrund dieser Steuerung kann das Fahrassistenzsystem das Auftreten einer plötzlichen Ausgabeänderung gegenüber dem Fahrzeugverhalten und dem Fahrer verhindern.
Die Steuereinheit 5 stellt den Bremsmomentbetrag auf Null ein und unterlässt eine Ausgabe der Anweisung an den Brems-Controller 26, wenn die Differenz zwischen der Standard-Gierrate für eine Route γcourse und der Standard-Gierrate bei einem Lenkwinkel ystr (die Gierratendifferenz Δγ) Null ist. Mit anderen Worten wird, wenn die Fahroperation geeignet durchgeführt wird, das Fahrassistenzsystem nicht betätigt, und es ist daher unwahrscheinlich, dass sie als übermäßige Steuerung für den erfahrenen Fahrer arbeitet.
Die Steuereinheit 5 stellt den Bremsmomentbetrag auf einen größeren Wert ein, wenn der Fahrer das Lenkrad 10 in der Richtung betätigt, um den Lenkwinkel näher an den Ziel-Lenkwinkel zu bringen, als wenn der Fahrer das Lenkrad 10 in der Richtung betätigt, um den Lenkwinkel weiter weg vom Ziel-Lenkwinkel zu bringen. Mit anderen Worten kann, wenn die Standard-Gierrate für eine Route nicht zu der Lenkabsicht eines Fahrers passt, das Fahrassistenzsystem das beim Fahrer hervorgerufene Unbehaglichkeitsgefühl verringern, indem der Grad des Eingriffs der Fahrassistenz reduziert wird. Wenn der Fahrer das Lenkrad 10 in der Richtung betätigt, um den Lenkwinkel weiter weg vom Ziel-Lenkwinkel zu bringen, kann ferner das Fahrassistenzsystem den Eingriff der Fahrassistenz verhindern, der der Lenkabsicht des Fahrers nicht entspricht, indem der Bremsmomentbetrag auf Null gesetzt wird.
[Andere Ausführungsformen]
Nachdem die Ausführungsform zum Implementieren der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist die spezifische Konfiguration der vorliegenden Erfindung nicht auf die Konfiguration der Ausführungsform beschränkt, und die vorliegende Erfindung schließt auch eine Entwurfsmodifikation und dergleichen hiervon ein, die innerhalb eines Bereichs vorgenommen wird, der vom Gedanken der vorliegenden Erfindung nicht abweicht. Ferner können die in den Ansprüchen und der Beschreibung beschriebenen einzelnen Komponenten innerhalb eines Bereichs, der erlaubt, dass sie weiterhin zumindest einen Teil der oben beschriebenen Aufgaben lösen oder zumindest einen Teil der oben beschriebenen vorteilhaften Effekte erzeugen können, beliebig kombiniert oder weggelassen werden.
Die Erfassung der Standard-Gierrate für eine Route ist nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt, solange die Steuereinheit 5 die Standard-Gierrate erfassen kann. Daher kann das Teil 15 zur Berechnung einer Standard-Gierrate für eine Route extern angeordnet werden.
Die Erfassung der Straßeninformation vor dem Fahrzeug und des Fahrzeugbewegungsbetrags (des Lenkwinkels und der Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit) ist nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt, solange die Steuereinheit 5 sie erfassen kann. Daher kann die Steuereinheit 5 so konfiguriert sein, dass sie das Teil 11 zur Wahrnehmung der äußeren Umgebung, den Lenkwinkelsensor 12 und den Sensor 13 einer Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit enthält.
Statt der Gierrate kann die laterale Beschleunigung als der Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag genutzt werden.
Im Fall eines Fahrzeugs, das mit einer sogenannten Steer-by-Wire-Lenkvorrichtung ausgestattet ist, bei der ein Lenkrad und ein Lenkmechanismus voneinander mechanisch entkoppelt sind, kann die vorliegende Erfindung verwendet werden, indem ein Elektromotor, der die Vorderräder lenkt, als das Aktuatorteil genutzt wird.
In der folgenden Beschreibung werden andere, aus den oben beschriebenen Ausführungsformen erkennbare Konfigurationen beschrieben.
Eine Fahrassistenzvorrichtung enthält in einer Konfiguration hiervon ein Teil zur Erfassung einer Standard-Fahrroute, das dafür konfiguriert ist, eine Standard-Fahrroute zu erfassen, die basierend auf einer Kurveninformation vor einem Fahrzeug berechnet wird, die von einem Teil zur Wahrnehmung einer äußeren Umgebung erfasst wird, und ein Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil, das dafür konfiguriert ist, einen Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag zu erfassen, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, eine Anweisung, die einen Bewegungsbetrag des Fahrzeugs in Richtung des Standard-Fahrzeugbewegungsbetrags führt, basierend auf dem Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag und einem aktuellen Fahrzeugbewegungsbetrag des Fahrzeugs zu berechnen und die Anweisung an das Aktuatorteil auszugeben, das dafür konfiguriert ist, eine Kurvenkraft und/oder eine Bremskraft dem Fahrzeug bereitzustellen.
Gemäß einer anderen Konfiguration ist in der oben beschriebenen Konfiguration der aktuelle Fahrzeugbewegungsbetrag eine aktuelle Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und ein aktueller Lenkwinkel eines Lenkrads. Das Aktuatorteil enthält eine Bremsvorrichtung, die das Fahrzeug bremsen kann. Das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil erfasst eine Standard-Gierrate, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, berechnet eine Brems-Ausgabeanweisung, um ein Giermoment, das eine Gierrate, die basierend auf der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und dem aktuellen Lenkwinkel erfasst wurde, näher an die Standard-Gierrate bringt, an dem Fahrzeug zu erzeugen und gibt die Brems-Ausgabeanweisung an die Bremsvorrichtung aus.
Gemäß einer anderen Konfiguration ist in einer beliebigen der oben beschriebenen Konfigurationen die Brems-Ausgabeanweisung eine Anweisung, um das Giermoment an dem Fahrzeug zu erzeugen, indem ein Bremsmoment einem der Hinterräder des Fahrzeugs oder beiden bereitgestellt wird.
Gemäß einer weiteren anderen Konfiguration ist in einer beliebigen der oben beschriebenen Konfigurationen die Brems-Ausgabeanweisung eine Anweisung, um das Giermoment an dem Fahrzeug zu erzeugen, indem das Bremsmoment einem der Hinterräder bereitgestellt wird.
Gemäß einer weiteren anderen Konfiguration enthält in einer beliebigen der oben beschriebenen Konfigurationen das Aktuatorteil eine Lenkunterstützungsvorrichtung, die imstande ist, den Lenkwinkel zu ändern, und eine Antriebsvorrichtung, die dafür konfiguriert ist, einem Antriebsrad des Fahrzeug ein Antriebsmoment bereitzustellen. Das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil erfasst einen geforderten Lenkwinkel, um bei der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit auf der Standard-Fahrroute zu fahren, und eine geeignete Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit, bei der eine laterale Beschleunigung mit einem vorbestimmten Wert übereinstimmt oder unter diesen fällt, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, berechnet eine Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung, um einen Lenkwinkel-Änderungsbetrag, der den aktuellen Lenkwinkel näher an den geforderten Lenkwinkel bringt, dem Lenkrad bereitzustellen, und eine Drehmoment-Ausgabeanweisung, um einen Antriebsmoment-Reduzierungsbetrag, der die aktuelle Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit näher an die geeignete Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit bringt, dem Antriebsrad bereitzustellen, und gibt die Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung und die Drehmoment-Ausgabeanweisung an die Lenkunterstützungsvorrichtung bzw. die Antriebsvorrichtung aus. Ein Gewicht wird der Brems-Ausgabeanweisung basierend auf der Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung und der Drehmoment-Ausgabeanweisung zugewiesen.
Gemäß einer weiteren anderen Konfiguration ist in einer beliebigen der oben beschriebenen Konfigurationen der aktuelle Fahrzeugbewegungsbetrag eine aktuelle Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und ein aktueller Lenkwinkel eines Lenkrads. Das Aktuatorteil enthält eine Lenkunterstützungsvorrichtung, die imstande ist, den Lenkwinkel zu ändern. Das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil erfasst einen geforderten Lenkwinkel, um bei der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit auf der Standard-Fahrroute zu fahren, berechnet eine Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung, um einen Lenkwinkel-Änderungsbetrag, der den aktuellen Lenkwinkel näher an den geforderten Lenkwinkel bringt, dem Lenkrad bereitzustellen, und gibt die Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung an die Lenkunterstützungsvorrichtung aus.
Gemäß einer weiteren anderen Konfiguration enthält in einer beliebigen der oben beschriebenen Konfigurationen das Aktuatorteil eine Lenkunterstützungsvorrichtung, die imstande ist, den Lenkwinkel zu ändern, und eine Antriebsvorrichtung, die dafür konfiguriert ist, einem Antriebsrad des Fahrzeugs ein Antriebsmoment bereitzustellen. Das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil erfasst eine Standard-Gierrate, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, und eine geeignete Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit, bei der eine laterale Beschleunigung mit einem vorbestimmten Wert übereinstimmt oder unter diesen fällt, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, berechnet eine Bremsmoment-Ausgabeanweisung, um ein Giermoment, das die Gierrate, die basierend auf der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und dem aktuellen Lenkwinkel erfasst wurde, näher an die Standard-Gierrate bringt, an dem Fahrzeug zu erzeugen, und eine Drehmoment-Ausgabeanweisung, um einen Antriebsmoment-Reduzierungsbetrag, der die aktuelle Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit näher an die geeignete Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit bringt, dem Antriebsrad bereitzustellen, und gibt die Brems-Ausgabeanweisung und die Drehmoment-Ausgabeanweisung an die Bremsvorrichtung bzw. die Antriebsvorrichtung aus. Ein Gewicht wird basierend auf der Brems-Ausgabeanweisung und der Drehmoment-Ausgabeanweisung der Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung zugewiesen.
Gemäß einer weiteren anderen Konfiguration enthält in einer beliebigen der oben beschriebenen Konfigurationen der Aktuator eine Antriebsvorrichtung, die dafür konfiguriert ist, einem Antriebsrad des Fahrzeugs ein Antriebsmoment bereitzustellen. Das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil erfasst eine geeignete Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit, bei der eine laterale Beschleunigung mit einem vorbestimmten Wert übereinstimmt oder unter diesen fällt, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, berechnet eine Drehmoment-Ausgabeanweisung, um einen Antriebsmoment-Reduzierungsbetrag, der eine aktuelle Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit näher an die geeignete Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit bringt, dem Antriebsrad bereitzustellen, und gibt die Drehmoment-Ausgabeanweisung an die Antriebsvorrichtung aus.
Gemäß einer weiteren anderen Konfiguration enthält in einer beliebigen der oben beschriebenen Konfigurationen das Aktuatorteil eine Bremsvorrichtung, die imstande ist, das Fahrzeug zu bremsen, und eine Lenkunterstützungsvorrichtung, die imstande ist, einen Lenkwinkel eines Lenkrads des Fahrzeugs zu ändern. Das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil erfasst eine Standard-Gierrate, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, und einen geforderten Lenkwinkel, um bei der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit auf der Standard-Fahrroute zu fahren, berechnet eine Bremsmoment-Ausgabeanweisung, um ein Giermoment, das die Gierrate, die basierend auf der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und einem aktuellen Lenkwinkel erfasst wurde, näher an die Standard-Gierrate bringt, an dem Fahrzeug zu erzeugen, und eine Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung, um einen Lenkwinkel-Änderungsbetrag, der den aktuellen Lenkwinkel näher an den geforderten Lenkwinkel bringt, dem Lenkrad bereitzustellen, und gibt die Brems-Ausgabeanweisung und die Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung an die Bremsvorrichtung bzw. die Lenkunterstützungsvorrichtung aus. Ein Gewicht wird der Drehmoment-Ausgabeanweisung basierend auf der Brems-Ausgabeanweisung und der Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung zugewiesen.
Gemäß einer weiteren anderen Konfiguration reduziert in einer beliebigen der oben beschriebenen Konfigurationen das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil die Anweisung zur Ausgabe an das Aktuatorteil allmählich auf Null, wenn in dem Teil zur Wahrnehmung der äußeren Umgebung eine Störung aufgetreten ist.
Gemäß einer weiteren anderen Konfiguration gibt in einer beliebigen der oben beschriebenen Konfigurationen das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil die Anweisung an das Aktuatorteil nicht aus, wenn eine Differenz in dem aktuellen Fahrzeugbewegungsbetrag von dem Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Gemäß einer weiteren anderen Konfiguration berechnet in einer beliebigen der oben beschriebenen Konfigurationen das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil eine Anweisung, die den Bewegungsbetrag des Fahrzeugs in einem höheren Maße in Richtung eines Standard-Fahrzeugbewegungsbetrags führt, wenn ein Fahrer eine Fahroperation in einer Richtung ausführt, um den Bewegungsbetrag des Fahrzeugs näher an den Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag zu bringen, als wenn der Fahrer die Fahroperation in einer Richtung ausführt, um den Fahrzeugbewegungsbetrag weiter weg von dem Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag zu bringen.
Gemäß einer weiteren anderen Konfiguration führt in einer beliebigen der oben beschriebenen Konfigurationen das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil den Bewegungsbetrag des Fahrzeugs nicht in Richtung des Standard-Fahrzeugbewegungsbetrags, wenn der Fahrer die Fahroperation in der Richtung ausführt, um den Bewegungsbetrag des Fahrzeugs weiter weg von dem Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag zu bringen.
Unter einem anderen Gesichtspunkt funktioniert ferner die Fahrassistenzvorrichtung in einer Konfiguration hiervon in der folgenden Art und Weise. Wenn ein Fahrzeug, nachdem es auf einer geraden Straße geradeaus gefahren ist, in eine kurvige Straße einfährt und eine Kurve fährt, stellt die Fahrassistenzvorrichtung einem Hinterrad des Fahrzeugs ein Bremsmoment bereit, um ein Moment an dem Fahrzeug zu erzeugen, falls das Fahrzeug auf der geraden Straße unmittelbar vor dem Eintritt in die Kurve über das Lenkrad nicht gelenkt wurde.
Gemäß einer anderen Konfiguration ist in der oben beschriebenen Konfiguration das Hinterrad ein linkes Hinterrad oder ein rechtes Hinterrad.
Unter einem anderen Gesichtspunkt umfasst ferner ein Fahrassistenzverfahren in einer Konfiguration hiervon einen Schritt, um eine Standard-Fahrroute zu erfassen, die basierend auf einer Kurveninformation vor einem Fahrzeug berechnet wird, einen Schritt, um einen Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag zu erfassen, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, einen Schritt, um einen aktuellen Fahrzeugbewegungsbetrag zu erfassen, einen Schritt, um eine Anweisung, die einen Bewegungsbetrag des Fahrzeugs in Richtung des Standard-Fahrzeugbewegungsbetrags führt, basierend auf dem Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag und dem aktuellen Fahrzeugbewegungsbetrag zu berechnen, und einen Schritt, um eine Anweisung an ein Aktuatorteil auszugeben, das dafür konfiguriert ist, eine Kurvenkraft und/oder eine Bremskraft dem Fahrzeug bereitzustellen.
Gemäß einer anderen Konfiguration enthält in der oben beschriebenen Konfiguration das Aktuatorteil eine Bremsvorrichtung, die imstande ist, das Fahrzeug zu bremsen. Der Schritt, um den Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag zu erfassen, umfasst einen Schritt, um eine Standard-Gierrate zu erfassen, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt. Der Schritt, um die Anweisung zu berechnen, umfasst einen Schritt, um eine Brems-Ausgabeanweisung zu berechnen, um ein Giermoment, das eine Gierrate, die basierend auf einer aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und einem aktuellen Lenkwinkel erfasst wurde, näher an die Standard-Gierrate bringt, an dem Fahrzeug zu erzeugen. Der Schritt, um die Anweisung auszugeben, umfasst einen Schritt, um die Brems-Ausgabeanweisung an die Bremsvorrichtung auszugeben.
Gemäß einer anderen Konfiguration ist in einer beliebigen der oben beschriebenen Konfigurationen die Brems-Ausgabeanweisung eine Anweisung, um das Giermoment an dem Fahrzeug zu erzeugen, indem einem der Hinterräder des Fahrzeugs oder beiden ein Bremsmoment bereitgestellt wird.
Gemäß einer weiteren anderen Konfiguration ist in einer beliebigen der oben beschriebenen Konfigurationen die Brems-Ausgabeanweisung eine Anweisung, um das Giermoment an dem Fahrzeug zu erzeugen, indem irgendeinem der Hinterräder das Bremsmoment bereitgestellt wird.
Ferner enthält nach einem anderen Gesichtspunkt ein Fahrassistenzsystem in einer Konfiguration hiervon ein Teil zur Wahrnehmung der äußeren Umgebung, das dafür konfiguriert ist, eine Kurveninformation vor einem Fahrzeug zu erfassen, einen Controller, der dafür konfiguriert ist, eine Standard-Fahrroute basierend auf der Kurveninformation zu berechnen, einen Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag zu berechnen, der erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, und eine Anweisung, die einen Bewegungsbetrag des Fahrzeugs in Richtung des Standard-Fahrzeugbewegungsbetrags führt, basierend auf dem Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag und einem aktuellen Fahrzeugbewegungsbetrag des Fahrzeugs zu berechnen und auszugeben, und ein Aktuatorteil, das dafür konfiguriert ist, gemäß der Anweisung eine Kurvenkraft und/oder eine Bremskraft dem Fahrzeug bereitzustellen.
Gemäß einer anderen Konfiguration ist in der oben beschriebenen Konfiguration der aktuelle Fahrzeugbewegungsbetrag eine aktuelle Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und ein aktueller Lenkwinkel eines Lenkrads. Das Aktuatorteil enthält eine Bremsvorrichtung, die das Fahrzeug bremsen kann. Der Controller erfasst eine Standard-Gierrate, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, berechnet eine Brems-Ausgabeanweisung, um ein Giermoment, das die Gierrate, die basierend auf der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und dem aktuellen Lenkwinkel erfasst wurde, näher an die Standard-Gierrate bringt, an dem Fahrzeug zu erzeugen, und gibt die Brems-Ausgabeanweisung an die Bremsvorrichtung aus.
Gemäß einer anderen Konfiguration ist in einer beliebigen der oben beschriebenen Konfigurationen die Brems-Ausgabeanweisung eine Anweisung, um das Giermoment an dem Fahrzeug zu erzeugen, indem einem der Hinterräder des Fahrzeugs oder beiden ein Bremsmoment bereitgestellt wird.
Gemäß einer weiteren anderen Konfiguration ist in einer beliebigen der oben beschriebenen Konfigurationen die Brems-Ausgabeanweisung eine Anweisung, um das Giermoment an dem Fahrzeug zu erzeugen, indem irgendeinem der Hinterräder das Bremsmoment bereitgestellt wird.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität nach dem Pariser Übereinkommen der am 30. August 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-165253 . Die gesamte Offenbarung der am 30. August 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-165253 , einschließlich der Beschreibung, der Ansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung, ist in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin einbezogen.
Bezugszeichenliste

1: Motor (Aktuatorteil und Antriebsvorrichtung)
5: Steuereinheit (Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil und Controller)
6: Bremsvorrichtung (Aktuatorteil)
8: elektrische Servolenkvorrichtung (Aktuatorteil und Lenkunterstützungsvorrichtung)
11: Teil zur Wahrnehmung der äußeren Umgebung
14: Teil zur Berechnung einer Zielroute (Teil zur Erfassung einer Standard-Fahrroute)

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 2010162932 [0003]
JP 2017165253 [0043]

Claims

Fahrassistenzvorrichtung, aufweisend: ein Teil zur Erfassung einer Standard-Fahrroute, das dafür konfiguriert ist, eine Standard-Fahrroute zu erfassen, die basierend auf einer Kurveninformation vor einem Fahrzeug berechnet wird, die durch ein Teil zur Wahrnehmung einer äußeren Umgebung erfasst wird; und ein Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil, das dafür konfiguriert ist, einen Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag zu erfassen, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, eine Anweisung, die einen Bewegungsbetrag des Fahrzeugs in Richtung des Standard-Fahrzeugbewegungsbetrags führt, basierend auf dem Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag und einem aktuellen Fahrzeugbewegungsbetrag des Fahrzeugs zu berechnen und die Anweisung an ein Aktuatorteil auszugeben, das dafür konfiguriert ist, eine Kurvenkraft und/oder eine Bremskraft dem Fahrzeug bereitzustellen.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der aktuelle Fahrzeugbewegungsbetrag eine aktuelle Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und ein aktueller Lenkwinkel eines Lenkrads ist, wobei das Aktuatorteil eine Bremsvorrichtung enthält, die das Fahrzeug bremsen kann, und wobei das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil eine Standard-Gierrate erfasst, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, eine Brems-Ausgabeanweisung berechnet, um ein Giermoment, das eine Gierrate, die basierend auf der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und dem aktuellen Lenkwinkel erfasst wurde, näher an die Standard-Gierrate bringt, an dem Fahrzeug zu erzeugen, und die Brems-Ausgabeanweisung an die Bremsvorrichtung ausgibt.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Brems-Ausgabeanweisung eine Anweisung ist, um das Giermoment an dem Fahrzeug zu erzeugen, indem einem der Hinterräder des Fahrzeugs oder beiden ein Bremsmoment bereitgestellt wird.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Brems-Ausgabeanweisung eine Anweisung ist, um das Giermoment an dem Fahrzeug zu erzeugen, indem irgendeinem der Hinterräder das Bremsmoment bereitgestellt wird.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Aktuatorteil eine Lenkunterstützungsvorrichtung enthält, die den Lenkwinkel ändern kann, und eine Antriebsvorrichtung, die dafür konfiguriert ist, einem Antriebsrad des Fahrzeugs ein Antriebsmoment bereitzustellen, wobei das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil einen geforderten Lenkwinkel, um bei der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit auf der Standard-Fahrroute zu fahren, und eine geeignete Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit erfasst, bei der eine laterale Beschleunigung mit einem vorbestimmten Wert übereinstimmt oder unter diesen fällt, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, eine Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung berechnet, um einen Lenkwinkel-Änderungsbetrag, der den aktuellen Lenkwinkel näher an den geforderten Lenkwinkel bringt, dem Lenkrad bereitzustellen, und eine Drehmoment-Ausgabeanweisung, um einen Antriebsmoment-Reduzierungsbetrag, der die aktuelle Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit näher an die geeignete Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit bringt, dem Antriebsrad bereitzustellen, und die Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung und die Drehmoment-Ausgabeanweisung an die Lenkunterstützungsvorrichtung bzw. die Antriebsvorrichtung ausgibt, und wobei ein Gewicht der Brems-Ausgabeanweisung basierend auf der Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung und der Drehmoment-Ausgabeanweisung zugewiesen wird.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der aktuelle Fahrzeugbewegungsbetrag eine aktuelle Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und ein aktueller Lenkwinkel eines Lenkrads ist, wobei das Aktuatorteil eine Lenkunterstützungsvorrichtung enthält, die den Lenkwinkel ändern kann, und wobei das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil einen geforderten Lenkwinkel, um bei der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit auf der Standard-Fahrroute zu fahren, erfasst, eine Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung berechnet, um einen Lenkwinkel-Änderungsbetrag, der den Lenkwinkel näher an den geforderten Lenkwinkel bringt, dem Lenkrad bereitzustellen, und die Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung an die Lenkunterstützungsvorrichtung ausgibt.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Aktuatorteil eine Lenkunterstützungsvorrichtung enthält, die den Lenkwinkel ändern kann, und eine Antriebsvorrichtung, die dafür konfiguriert ist, einem Antriebsrad des Fahrzeugs ein Antriebsmoment bereitzustellen, und wobei das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil eine Standard-Gierrate, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, und eine geeignete Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit erfasst, bei der eine laterale Beschleunigung mit einem vorbestimmten Wert übereinstimmt oder unter diesen fällt, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, eine Bremsmoment-Ausgabeanweisung berechnet, um ein Giermoment, das die basierend auf der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und dem aktuellen Lenkwinkel erfasste Gierrate näher an die Standard-Gierrate bringt, an dem Fahrzeug zu erzeugen, und eine Drehmoment-Ausgabeanweisung, um einen Antriebsmoment-Reduzierungsbetrag, der die aktuelle Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit näher an die geeignete Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit bringt, dem Antriebsrad bereitzustellen, und die Brems-Ausgabeanweisung und die Drehmoment-Ausgabeanweisung an die Bremsvorrichtung bzw. die Antriebsvorrichtung ausgibt, und wobei basierend auf der Brems-Ausgabeanweisung und der Drehmoment-Ausgabenanweisung der Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung ein Gewicht zugewiesen wird.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Aktuator eine Antriebsvorrichtung enthält, die dafür konfiguriert ist, einem Antriebsrad des Fahrzeugs ein Antriebsmoment bereitzustellen, und wobei das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil eine geeignete Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit erfasst, bei der eine laterale Beschleunigung mit einem vorbestimmten Wert übereinstimmt oder unter diesen fällt, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, eine Drehmoment-Ausgabeanweisung berechnet, um einen Antriebsmoment-Reduzierungsbetrag, der eine aktuelle Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit näher an die geeignete Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit bringt, dem Antriebsrad bereitzustellen, und die Drehmoment-Ausgabeanweisung an die Antriebsvorrichtung ausgibt.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Aktuatorteil eine Bremsvorrichtung, die imstande ist, das Fahrzeug zu bremsen, und eine Lenkunterstützungsvorrichtung enthält, die imstande ist, einen Lenkwinkel eines Lenkrades des Fahrzeugs zu ändern, und wobei das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil eine Standard-Gierrate, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, und einen geforderten Lenkwinkel, um bei der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit auf der Standard-Fahrroute zu fahren, erfasst, eine Bremsmoment-Ausgabeanweisung berechnet, um ein Giermoment, das die Gierrate, die basierend auf der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und einem aktuellen Lenkwinkel erfasst wurde, näher an die Standard-Gierrate bringt, an dem Fahrzeug zu erzeugen, und eine Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung, um einen Lenkwinkel-Änderungsbetrag, der den aktuellen Lenkwinkel näher an den geforderten Lenkwinkel bringt, dem Lenkrad bereitzustellen, und die Brems-Ausgabeanweisung und die Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung an die Bremsvorrichtung bzw. die Lenkunterstützungsvorrichtung ausgibt, und wobei basierend auf der Brems-Ausgabeanweisung und der Unterstützungsmoment-Ausgabeanweisung der Drehmoment-Ausgabeanweisung ein Gewicht zugewiesen wird.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil die Anweisung zur Ausgabe an das Aktuatorteil allmählich auf Null reduziert, wenn in dem Teil zur Wahrnehmung der äußeren Umgebung eine Störung aufgetreten ist.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil die Anweisung an das Aktuatorteil nicht ausgibt, wenn eine Differenz des aktuellen Fahrzeugbewegungsbetrags von dem Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil eine Anweisung berechnet, die den Bewegungsbetrag des Fahrzeugs in einem höheren Maße in Richtung des Standard-Fahrzeugbewegungsbetrags bringt, wenn ein Fahrer eine Fahroperation in einer Richtung ausführt, um den Bewegungsbetrag des Fahrzeugs näher an den Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag zu bringen, als wenn der Fahrer die Fahroperation in einer Richtung ausführt, um den Fahrzeugbewegungsbetrag weiter weg von dem Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag zu bringen.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Aktuatorsteuerungs-Ausgabeteil den Bewegungsbetrag des Fahrzeugs nicht in Richtung des Standard-Fahrzeugbewegungsbetrags führt, wenn der Fahrer die Fahroperation in der Richtung ausführt, um den Bewegungsbetrag des Fahrzeugs weiter weg von dem Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag zu bringen.
Fahrassistenzvorrichtung, wobei, wenn ein Fahrzeug nach einer Geradeausfahrt auf einer geraden Straße in eine kurvige Straße einfährt und eine Kurve fährt, die Fahrassistenzvorrichtung einem Hinterrad des Fahrzeugs ein Bremsmoment bereitstellt, um ein Moment an dem Fahrzeug zu erzeugen, falls das Fahrzeug auf der geraden Straße unmittelbar vor dem Eintritt in die kurvige Straße über ein Lenkrad nicht gelenkt wurde.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Hinterrad ein linkes Hinterrad oder ein rechtes Hinterrad ist.
Fahrassistenzverfahren, aufweisend: einen Schritt, um eine Standard-Fahrroute zu erfassen, die basierend auf einer Kurveninformation vor einem Fahrzeug berechnet wird; einen Schritt, um einen Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag zu erfassen, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt; einen Schritt, um einen aktuellen Fahrzeugbewegungsbetrag zu erfassen; einen Schritt, um eine Anweisung, die einen Bewegungsbetrag des Fahrzeugs in Richtung des Standard-Fahrzeugbewegungsbetrags führt, basierend auf dem Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag und dem aktuellen Fahrzeugbewegungsbetrag zu berechnen; und einen Schritt, um die Anweisung an ein Aktuatorteil auszugeben, das dafür konfiguriert ist, dem Fahrzeug eine Kurvenkraft und/oder eine Bremskraft bereitzustellen.
Fahrassistenzverfahren nach Anspruch 16, wobei das Aktuatorteil eine Bremsvorrichtung enthält, die das Fahrzeug bremsen kann, wobei der Schritt, um den Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag zu erfassen, einen Schritt einschließt, um eine Standard-Gierrate zu erfassen, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, wobei der Schritt, um die Anweisung zu berechnen, einen Schritt umfasst, um eine Brems-Ausgabeanweisung zu berechnen, um ein Giermoment, das eine Gierrate, die basierend auf einer aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und einem aktuellen Lenkwinkel erfasst wurde, näher an die Standard-Gierrate bringt, an dem Fahrzeug zu erzeugen, und wobei der Schritt, um die Anweisung auszugeben, einen Schritt, um die Brems-Ausgabeanweisung an die Bremsvorrichtung auszugeben, umfasst.
Fahrassistenzverfahren nach Anspruch 17, wobei eine Brems-Ausgabeanweisung eine Anweisung ist, um das Giermoment an dem Fahrzeug zu erzeugen, indem einem der Hinterräder des Fahrzeugs oder beiden ein Bremsmoment bereitgestellt wird.
Fahrassistenzverfahren nach Anspruch 18, wobei die Brems-Ausgabeanweisung eine Anweisung ist, um das Giermoment an dem Fahrzeug zu erzeugen, indem irgendeinem der Hinterräder das Bremsmoment bereitgestellt wird.
Fahrassistenzsystem, aufweisend: ein Teil zur Wahrnehmung der äußeren Umgebung, das dafür konfiguriert ist, eine Kurveninformation vor einem Fahrzeug zu erfassen; einen Controller, der dafür konfiguriert ist, eine Standard-Fahrroute basierend auf der Kurveninformation zu berechnen, einen Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag zu berechnen, der erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, und eine Anweisung, die einen Bewegungsbetrag des Fahrzeugs in Richtung des Standard-Fahrzeugbewegungsbetrags führt, basierend auf dem Standard-Fahrzeugbewegungsbetrag und einem aktuellen Fahrzeugbewegungsbetrag des Fahrzeugs zu berechnen und auszugeben; ein Aktuatorteil, das dafür konfiguriert ist, gemäß der Anweisung eine Kurvenkraft und/oder eine Bremskraft dem Fahrzeug bereitzustellen.
Fahrassistenzsystem nach Anspruch 20, wobei der aktuelle Fahrzeugbewegungsbetrag eine aktuelle Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und ein aktueller Lenkwinkel eines Lenkrads ist, wobei das Aktuatorteil eine Bremsvorrichtung umfasst, die das Fahrzeug bremsen kann, und wobei der Controller eine Standard-Gierrate erfasst, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug auf der Standard-Fahrroute fährt, eine Brems-Ausgabeanweisung berechnet, um eine Gierrate, die die Gierrate, die basierend auf der aktuellen Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit und dem aktuellen Lenkwinkel erfasst wurde, näher an die Standard-Gierrate bringt, an dem Fahrzeug zu erzeugen, und die Brems-Ausgabeanweisung an die Bremsvorrichtung ausgibt.
Fahrassistenzsystem nach Anspruch 21, wobei die Brems-Ausgabeanweisung eine Anweisung ist, um das Giermoment an dem Fahrzeug zu erzeugen, indem einem der Hinterräder des Fahrzeugs oder beiden ein Bremsmoment bereitgestellt wird.
Fahrassistenzsystem nach Anspruch 22, wobei die Brems-Ausgabeanweisung eine Anweisung ist, um das Giermoment an dem Fahrzeug zu erzeugen, indem irgendeinem der Hinterräder das Bremsmoment bereitgestellt wird.