DE112020002089T5

DE112020002089T5 - Fahrzeugsteuerungseinrichtung

Info

Publication number: DE112020002089T5
Application number: DE112020002089.4T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Hiromura; Yosuke Omori
Original assignee: Advics Co Ltd
Current assignee: Advics Co Ltd
Priority date: 2019-04-25
Filing date: 2020-04-07
Publication date: 2022-01-13
Also published as: JP7427869B2; US20220178708A1; JP2020179779A; CN113727897A; WO2020217974A1

Abstract

Eine Steuerungseinrichtung (100) eines Fahrzeugs (90) steuert ein Stellglied des Fahrzeugs (90), um das Fahrzeug (90) zu veranlassen, basierend auf einer Folgeroute zu fahren. Die Steuerungseinrichtung (100) umfasst eine Breiteninformationsbeschaffungseinheit (15), die eine Straßenbreite beschafft, in der das Fahrzeug (90) auf einer Straße, auf der das Fahrzeug (90) fährt, durchfahren kann. Die Steuerungseinrichtung (100) umfasst eine Verlaufsfolgesteuerungseinheit (21), die eine Folgeroute basierend auf der beschafften Straßenbreite erzeugt. Die Verlaufsfolgesteuerungseinheit (21) leitet einen Steuerungsbetrag her, um das Fahrzeug (90) zu veranlassen, entlang der Folgeroute zu fahren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung.
HINTERGRUND
Patentliteratur 1 offenbart eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung, die ein Fahren eines Fahrzeugs unterstützt. Die Steuerungseinrichtung erzeugt einen Sollverlauf bzw. eine Solltrajektorie als ein Soll bzw. Ziel, wenn eine Fahrsteuerung des Fahrzeugs durchgeführt wird, und steuert das Fahrzeug, sodass das Fahrzeug dem Sollverlauf bzw. der Solltrajektorie folgt.
ZITIERLISTE
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: WO 2011/086684 A
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHE PROBLEME
Wenn das Fahrzeug externen Umwelteinflüssen ausgesetzt wird, während das Fahrzeug fährt, sodass veranlasst wird, dass das Fahrzeug dem Sollverlauf folgt, könnte das Fahrzeug von dem Sollverlauf abweichen. Beispiele des externen Umgebungseinflusses umfassen, dass ein Seitenwind auf das Fahrzeug einwirkt, das ein Rad des Fahrzeugs eine Stufe auf eine Straßenoberfläche passiert, und ähnliches.
LÖSUNGEN DER PROBLEME
Eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung zum Lösen des vorstehenden Problems betrifft eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung, die ein Fahrzeug durch eine Steuerung eines Stellglieds des Fahrzeugs veranlasst, basierend auf einer Sollroute zu fahren, wobei Fahrzeugsteuerungseinrichtung eine Breiteninformationsbeschaffungseinheit umfasst, die eine Straßenbreite beschafft, in der das Fahrzeug in einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, durchfahren kann; eine Routenerzeugungseinheit, die die Sollroute basierend auf der beschafften Straßenbreite erzeugt; und eine Steuerungseinheit, die einen Steuerungsbetrag herleitet, um zu veranlassen, dass das Fahrzeug entlang der Sollroute fährt, und das Stellglied basierend auf dem Steuerungsbetrag antreibt.
Gemäß der vorstehenden Konfiguration kann das Fahrzeug der Sollroute unter Berücksichtigung der beschafften Straßenbreite folgen. Deshalb, auch wenn das Fahrzeug dem externen Umwelteinfluss ausgesetzt wird, kann veranlasst werden, dass das Fahrzeug innerhalb eines passierbaren Bereichs des Fahrzeugs fährt.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugsteuerungseinrichtung und eines durch die Steuerungseinrichtung zu steuernden Fahrzeugs darstellt.
2 ist ein schematisches Diagramm, das eine Umgebung um ein Fahrzeug herum darstellt, die durch die Steuerungseinrichtung erkannt wird.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf einer Verarbeitung darstellt, wenn die Steuerungseinrichtung einen Sollverlauf erzeugt.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf einer Verarbeitung darstellt, wenn die Steuerungseinrichtung einen Sollverlauf erzeugt.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf einer Verarbeitung darstellt, wenn die Steuerungseinrichtung das Fahrzeug veranlasst, basierend auf einem Sollverlauf zu fahren.
6 ist ein schematisches Diagramm, das eine Fahrroute des Fahrzeugs darstellt, wenn die Steuerungseinrichtung das Fahrzeug veranlasst, basierend auf einem Sollverlauf zu fahren.
7 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Verstärkung einer Regelung, die durch die Steuerungseinrichtung verwendet wird, um einen Steuerungsbetrag zu berechnen, und einer Straßenbreite darstellt.
8 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf einer Verarbeitung darstellt, die durch die Steuerungseinrichtung ausgeführt wird, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug von dem Sollverlauf abweicht.
9 ist ein schematisches Diagramm, das ein Fahrzeug, das von einem Sollverlauf abgewichen ist, und einen Sollverlauf, der durch eine Steuerungseinrichtung eines Vergleichsbeispiels erneut erzeugt wurde, darstellt.
10 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel eines Vorhersagens darstellt, dass das Fahrzeug von dem Sollverlauf abweichen wird, basierend auf einem beweglichen Bereich des Fahrzeugs.
11 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Korrekturausdruck, der durch eine Steuerungseinrichtung eines modifizierten Beispiels verwendet wird, um einen Steuerungsbetrag zu berechnen, und einer Straßenbreite darstellt.
12 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Korrekturausdruck, der durch eine Steuerungseinrichtung eines modifizierten Beispiels verwendet wird, um einen Steuerungsbetrag zu berechnen, und eine Straßenbreite darstellt.
13 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuerungseinrichtung gemäß einem anderen modifizierten Beispiel darstellt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Ein Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugsteuerungseinrichtung wird mit Bezug auf 1 bis 10 beschrieben.
1 stellt eine Fahrzeugsteuerungseinrichtung 100 und ein Fahrzeug 90, das durch die Steuerungseinrichtung 100 zu steuern ist, dar.
Das Fahrzeug 90 umfasst eine Brennkraftmaschine 91, die eine Antriebskraft auf das Fahrzeug 90 aufbringt. Das Fahrzeug 90 umfasst eine Bremseinrichtung 92, die eine Bremskraft auf das Fahrzeug 90 aufbringt. Das Fahrzeug 90 umfasst eine Lenkeinrichtung 93, die einen Lenkwinkel eines Rades des Fahrzeugs 90 ändert.
Das Fahrzeug 90 umfasst eine Umgebungsüberwachungseinrichtung 81, die die Umgebung des Fahrzeugs 90 überwacht. Als die Umgebungsüberwachungseinrichtung 81 kann zum Beispiel eine Kamera, ein Radar, eine Erfassungseinrichtung unter Verwendung von Laserlicht, oder ähnliches verwendet werden. Die Umgebungsüberwachungseinrichtung 81 kann durch Kombinieren von unterschiedlichen Arten von Erfassungseinrichtungen konfiguriert sein. Die Umgebungsüberwachungseinrichtung 81 beschafft eine Straßenform und erkennt eine Spur. Zusätzlich beschafft die Umgebungsüberwachungseinrichtung 81 eine Größe und Positionsinformationen von Hindernissen, die um das Fahrzeug 90 herum existieren. Beispiele des Hindernisses umfassen andere Fahrzeuge, Fußgänger, Leitplanken und Wände. Die Informationen, die durch die Umgebungsüberwachungseinrichtung 81 beschafft werden, werden in die Steuerungseinrichtung 100 eingegeben.
Das Fahrzeug 90 umfasst eine Positionsinformationsbeschaffungseinrichtung 82. Die Positionsinformationsbeschaffungseinrichtung 82 besitzt eine Funktion des Erfassens einer Bezugsfahrzeugposition CP als eine momentane Position des Fahrzeugs 90. Zum Beispiel kann die Positionsinformationsbeschaffungseinrichtung 82 durch eine Karteninformationsspeichereinheit, in der Karteninformationen gespeichert sind, oder eine Empfangseinrichtung von Informationen, die von einem GPS-Satelliten übertragen werden, konfiguriert sein. Die Bezugsfahrzeugposition CP, die durch die Positionsinformationsbeschaffungseinrichtung 82 beschafft wird, wird in die Steuerungseinrichtung 100 eingegeben.
Das Fahrzeug 90 umfasst verschiedene Sensoren. 1 stellt einen Raddrehzahlsensor 88 und einen Gierratenbeschleunigungssensor 89 als Beispiele der verschiedenen Sensoren dar.
Wie in 1 dargestellt ist, werden Erfassungssignale von verschiedenen Sensoren, die in dem Fahrzeug 90 umfasst sind, in die Steuerungseinrichtung 100 eingegeben.
Die Steuerungseinrichtung 100 berechnet die Raddrehzahl VW basierend auf dem Erfassungssignal von dem Raddrehzahlsensor 88. Die Steuerungseinrichtung 100 berechnet die Fahrzeuggeschwindigkeit VS basierend auf der Raddrehzahl VW. Die Steuerungseinrichtung 100 berechnet die Gierrate Yr basierend auf dem Erfassungssignal von dem Gierratenbeschleunigungssensor 89. Des Weiteren berechnet die Steuerungseinrichtung 100 die Fahrzeugbeschleunigung G als die Beschleunigung, die auf das Fahrzeug 90 aufgebracht wird, basierend auf dem Erfassungssignal von dem Gierratenbeschleunigungssensor 89.
Die Steuerungseinrichtung 100 berechnet einen Schlupfbetrag für jedes Rad des Fahrzeugs 90 basierend auf der Raddrehzahl VW und der Fahrzeuggeschwindigkeit VS. Die Steuerungseinrichtung 100 schätzt einen µ-Wert der Straßenoberfläche, auf der das Fahrzeug 90 fährt, basierend auf dem berechneten Schlupfbetrag.
Die Steuerungseinrichtung 100 umfasst eine Maschinensteuerungseinheit 30, eine Lenkwinkelsteuerungseinheit 40, und eine Bremssteuerungseinheit 20 als ein Fahrsteuerungssystem, das ein Fahren des Fahrzeugs 90 steuert. Die Maschinensteuerungseinheit 30, die Lenkwinkelsteuerungseinheit 40 und die Bremssteuerungseinheit 20 sind ECUs, die kommunikativ miteinander verbunden sind. Es sei angemerkt, dass „ECU“ eine Abkürzung für „Electronic Control Unit“ (Elektronische Steuerungseinheit) ist.
Die Maschinensteuerungseinheit 30 treibt ein Stellglied, das in der Brennkraftmaschine 91 umfasst ist, an, um die Brennkraftmaschine 91 zu steuern. Das Stellglied, das in der Brennkraftmaschine 91 umfasst ist, ist ein Kraftstoffeinspritzventil, eine Zündeinrichtung, eine Drosselklappe, oder ähnliches.
Die Lenkwinkelsteuerungseinheit 40 treibt ein Stellglied, das in der Lenkeinrichtung 93 umfasst ist, an, um den Lenkwinkel des Fahrzeugs 90 zu steuern.
Die Bremssteuerungseinheit 20 umfasst eine Verlaufsfolgesteuerungseinheit bzw. Trajektorienfolgesteuerungseinheit 21 und eine Bewegungssteuerungseinheit 22 als funktionelle Einheiten. Die Bewegungssteuerungseinheit 22 treibt ein Stellglied an, das in der Bremseinrichtung 92 umfasst ist, um die Bremskraft, die auf das Fahrzeug aufgebracht wird, zu steuern. Des Weiteren kann die Bewegungssteuerungseinheit 22 veranlassen, dass das Fahrzeug 90 fährt, durch Anweisen der Maschinensteuerungseinheit 30 und der Lenkwinkelsteuerungseinheit 40, die Brennkraftmaschine 91 und die Lenkeinrichtung 93 anzutreiben.
Die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 führt eine Fahrsteuerung zum Unterstützen eines Fahrens eines Fahrzeugs 90 zusammen mit einer Fahrassistenzeinheit 10, die später beschrieben wird, aus. Die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 führt einen Prozess des Berechnens eines beweglichen Bereichs bzw. Bewegungsbereichs PA als einen Bereich, den das Fahrzeug 90 erreichen kann, aus, wenn das Fahrzeug 90 zum Fahren veranlasst wird, wobei die Bezugsfahrzeugposition CP als ein Startpunkt dient. Der bewegliche Bereich PA wird basierend auf einem Fahrzeugmodell, in dem Fahrzeugcharakteristiken des Fahrzeugs 90 gespeichert sind, berechnet. Das Fahrzeugmodell ist in der Bremssteuerungseinheit 20 gespeichert. Das Fahrzeugmodell umfasst zum Beispiel einen Radstand, der ein Abstand zwischen Vorder- und Hinterrädern ist, eine Spurbreite, die ein Abstand zwischen linken und rechten Rädern ist, ein Gewicht des Fahrzeugs 90, einen maximalen Lenkwinkel, eine maximale Geschwindigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit VS und ähnliches. Basierend auf solch einem Fahrzeugmodell berechnet die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 einen beweglichen Bereich PA durch Schätzen der Bewegungszustandsgröße des Fahrzeugs 90, die mit dem Antrieb einhergeht, wenn das Stellglied des Fahrzeugs 90 angetrieben wird. Der momentane Zustand des Fahrzeugs 90 und der µ-Wert der Straßenoberfläche werden ebenso verwendet, um den beweglichen Bereich PA zu berechnen. Der momentane Zustand des Fahrzeugs 90 umfasst zum Beispiel eine Fahrzeuggeschwindigkeit VS, eine Gierrate Yr, eine Fahrzeugbeschleunigung G, einen Lenkwinkel, und ähnliches.
Die Steuerungseinrichtung 100 kann eine Fahrsteuerung zum Unterstützen eines Fahrens des Fahrzeugs ausführen. In der Fahrsteuerung steuert die Steuerungseinrichtung 100 das Fahren des Fahrzeugs, sodass das Fahrzeug 90 fährt, während es dem erzeugten Sollverlauf bzw. Zielverlauf bzw. der erzeugten Solltrajektorie TL folgt bzw. nachfährt.
Die Steuerungseinrichtung 100 umfasst die Fahrassistenzeinheit 10 als eine ECU bezüglich der Fahrsteuerung. Die Fahrassistenzeinheit 10 ist mit der Bremssteuerungseinheit 20 kommunikativ verbunden. Die Fahrassistenzeinheit 10 umfasst, als funktionale Einheiten, eine Einheit zur Synthese bzw. zum Zusammensetzen von externen Informationen 11, eine Freiraumextrahierungseinheit 12, eine Sollverlaufserzeugungseinheit 13, eine Sollpositionsauswahleinheit 14, und eine Breiteninformationsbeschaffungseinheit 15.
Jede funktionelle Einheit, die in der Fahrassistenzeinheit 10 umfasst ist, wird mit Bezug auf 2 beschrieben. 2 stellt ein Beispiel einer Straße 70 dar, auf der das Fahrzeug 90 fährt. Ein Hindernis 78 und ein anderes Fahrzeug 79 sind auf der Straße 70 vorhanden.
Die Einheit 11 zur Synthese von externen Informationen synthetisiert Informationen, die durch die Umgebungsüberwachungseinrichtung 81 beschafft werden bzw. setzt diese zusammen, um die Umgebung auf der Straße 70 zu erfassen bzw. zu begreifen. Die Einheit 11 zur Synthese von externen Informationen synthetisiert die Informationen über die Straße 70 und die Bezugsfahrzeugposition CP, die durch die Positionsinformationsbeschaffungseinrichtung 82 erhalten wird, um die Umgebung um das Fahrzeug 90 herum zu erfassen. Das heißt, die Einheit 11 zur Synthese von externen Informationen synthetisiert die Informationen, wie etwa die Form der Straße 70, das Hindernis 78 und das andere Fahrzeug 79 mit der Bezugsfahrzeugposition CP, um Informationen zum Erfassen der positionellen Beziehung zwischen dem Fahrzeug 90, dem Hindernis 78 und dem anderen Fahrzeug 79 auf der Straße 70 zu erzeugen, wie in 2 dargestellt ist.
Die Freiraumextrahierungseinheit 12 extrahiert, als den Freiraum 71, eine Region, in der das Fahrzeug 90 auf der Straße 70, auf der das Fahrzeug 90 fährt, fahren kann, basierend auf den Informationen zum Erfassen der positionellen Beziehung zwischen dem Fahrzeug 90, dem Hindernis 78 und dem anderen Fahrzeug 79 auf der Straße 70, die durch die Einheit 11 zur Synthese von externen Informationen synthetisiert werden. 2 stellt einen Freiraum 71 als eine Region, die durch eine gestrichelte Linie umgeben ist, dar.
Die Sollverlaufserzeugungseinheit 13 erzeugt einen Sollverlauf TL, um das Fahrzeug 90 bei der Fahrsteuerung zum Fahren zu veranlassen. Wie in 2 dargestellt ist, erzeugt die Sollverlaufserzeugungseinheit 13 den Sollverlauf TL, sodass das Fahrzeug den Freiraum durchfahren bzw. passieren kann. Wenn der Sollverlauf TL erzeugt wird, verwendet die Sollverlaufserzeugungseinheit 13 den beweglichen Bereich PA, der durch die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 der Bremssteuerungseinheit 20 berechnet wird. Ein Beispiel des beweglichen Bereichs PA ist in 10 dargestellt. 10 stellt einen Zustand dar, in dem das Fahrzeug 90 auf der Straße 70 fährt. In 10 sind eine linke Begrenzungslinie PAL und eine rechte Begrenzungslinie PAR, die den Bereich des beweglichen Bereichs PA des Fahrzeugs 90 angeben, durch eine einfach punktiert gestrichelte Linie angegeben. Die linke Begrenzungslinie PAL gibt eine Begrenzungslinie zwischen einem erreichbaren Bereich und einem nicht erreichbaren Bereich an, wenn das sich vorwärts bewegende Fahrzeug 90 eine Linkskurve macht. Die rechte Begrenzungslinie PAR gibt eine Begrenzungslinie zwischen einem erreichbaren Bereich und einem nicht erreichbaren Bereich an, wenn das sich vorwärts bewegende Fahrzeug 90 eine Rechtskurve macht. Das heißt, ein Bereich zwischen der linken Begrenzungslinie PAR und der rechten Begrenzungslinie PAR ist der bewegliche Bereich PA.
Die Sollpositionsauswahleinheit 14 wählt die Sollposition bzw. Zielposition TP von einem Abschnitt einer Vorderseite des Fahrzeugs 90 mit Bezug auf die Bezugsfahrzeugposition CP in dem Sollverlauf TL, der durch die Sollverlaufserzeugungseinheit 13 erzeugt wird, aus. Die Sollposition TP wird als ein Soll bzw. Ziel zum Führen des Fahrzeugs 90 in der Fahrsteuerung eingestellt. Die Sollpositionsauswahleinheit 14 wiederholt die Auswahl der Sollposition TP, basierend auf der Bezugsfahrzeugposition CP, den beweglichen Bereich PA und ähnlichem, während die Fahrsteuerung ausgeführt wird.
Wie in 2 dargestellt ist, berechnet die Breiteninformationsbeschaffungseinheit 15, als einer Straßenbreite Wi, Informationen über eine Breite einer Region, in der das Fahrzeug 90 auf der Straße 70 vor dem Fahrzeug 90 mit Bezug auf die Bezugsfahrzeugposition CP fahren kann, basierend auf dem Sollverlauf TL und dem Freiraum 71. Zum Beispiel ist die Straßenbreite Wi eine Länge von einem Ende zu dem anderen Ende des Freiraums 71 in einer Richtung senkrecht zu sowohl dem Sollverlauf TL als auch der vertikalen Richtung des Fahrzeugs 90. 2 stellt vier Beispiele der Straßenbreite Wi dar. In dem in 2 dargestellten Beispiel ist eine Straßenbreite Wi an einer Position, an der es kein Hindernis in dem Freiraum 71 gibt, als eine erste Straßenbreite Wi1 angegeben. In 2 ist eine Straßenbreite Wi, wenn das Fahrzeug 90, das fährt, während es den Sollverlauf TL folgt, auf der Seite des anderen Fahrzeugs 79 vorbeifährt, als eine zweite Straßenbreite Wi2 angegeben. Des Weiteren ist eine Straßenbreite Wi, wenn das Fahrzeug 90 zwischen dem anderen Fahrzeug 79 und dem Hindernis 78 durchfährt, als eine dritte Straßenbreite Wi3 angegeben. Außerdem ist eine Straßenbreite Wi, wenn das Fahrzeug 90 auf der Seite des Hindernisses 78 vorbeifährt, als eine vierte Straßenseite Wi4 angegeben. Die Breiteninformationsbeschaffungseinheit 15 beschafft nicht nur die vier Straßenbreiten Wi, die in 2 dargestellt sind, sondern ebenso die Straßenbreiten Wi an jedem einer Vielzahl von Punkten auf dem Sollverlauf TL.
Ein Beispiel einer Fahrsteuerung, die durch die Steuerungseinrichtung 100 ausgeführt wird, wird beschrieben. In der Fahrsteuerung wird die Folgeroute bzw. Nachfahrroute FT als eine Route berechnet, um das Fahrzeug 90 zu veranlassen, entlang dem Sollverlauf TL, der durch die Sollverlaufsversorgungseinheit 13 erzeugt wird, zu fahren. Die Folgeroute FT wird durch die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 berechnet. Wenn zum Beispiel das Fahrzeug 90 auf dem Sollverlauf TL fährt, wird die Verlaufsroute FT als eine Route auf dem Sollverlauf TL berechnet. Ein Steuerungsbetrag Ac zum Veranlassen des Fahrzeugs 90, entlang der Nachfolgeroute FT zu fahren, wird durch die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 basierend auf der Folgeroute FT berechnet. Das Fahrzeug 90 wird basierend auf dem Steuerungsbetrag Ac gesteuert, sodass das Fahrzeug 90 entlang der Folgeroute FT fährt. Als ein Ergebnis wird das Fahren des Fahrzeugs 90 gesteuert, um dem Sollverlauf TL zu folgen.
Die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 verwendet die Straßenbreite Wi, die durch die Breiteninformationsbeschaffungseinheit 15 beschafft wird, zur Berechnung der Folgeroute FT. Die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 verwendet die Straßenbreite Wi als einen Bereich, in dem das Fahrzeug 90 in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs 90 durchfahren bzw. passieren kann. Das heißt, die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 verwendet die Straßenbreite Wi als einen Bereich, in dem eine Abweichung der Bezugsfahrzeugposition CP in einer Richtung senkrecht zu sowohl der vertikalen Richtung des Fahrzeugs 90 als auch dem Sollverlauf TL mit Bezug auf die Sollposition TP, die von dem Sollverlauf TL ausgewählt wird, erlaubt ist. Deshalb, wenn das Fahrzeug 90 von dem Sollverlauf TL abweicht, wie zum Beispiel in 6 dargestellt ist, wird die Folgeroute FT berechnet, sodass sich die Bezugsfahrzeugposition CP schrittweise dem Sollverlauf TL nähert, während veranlasst wird, dass das Fahrzeug 90 innerhalb des Bereichs der Fahrzeugbreite Wi fährt. Das heißt, die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 berechnet die Folgeroute FT und leitet einen Folgesteuerungsbetrag zum Veranlassen des Fahrzeugs, dem Sollverlauf TL innerhalb des Bereichs der Straßenbreite Wi zu folgen, als den Steuerungsbetrag Ac her. Die Bremssteuerungseinheit 20 führt eine Folgesteuerung zum Anweisen des Antreibens des Stellglieds durch die Bewegungssteuerungseinheit 22 basierend auf dem Steuerungsbetrag Ac aus.
Es sei angemerkt, dass die Abweichung des Fahrzeugs 90 von dem Sollverlauf TL, wenn die Fahrsteuerung ausgeführt wird, zum Beispiel aufgrund des externen Umgebungseinflusses auf das Fahrzeug 90 auftreten kann. Beispiele des externen Umgebungseinflusses umfassen einen Straßenoberflächenzustand, die etwa Frost oder Spurrinnen, einen Seitenwind und ähnliches.
Ein Ablauf einer Verarbeitung, wenn die Fahrassistenzeinheit 10 der Steuerungseinrichtung 100 den Sollverlauf TL erzeugt und die Sollposition TP auf dem Sollverlauf TL auswählt, wird mit Bezug auf 3 und 4 beschrieben.
Die in 3 dargestellte Verarbeitungsroutine ist eine Verarbeitungsroutine zum Starten einer Erzeugung des Sollverlaufs TL. Diese Verarbeitungsroutine wird in vorbestimmten Zeitintervallen wiederholt ausgeführt, wenn die Fahrsteuerung durchgeführt wird.
Wenn diese Verarbeitungsroutine gestartet wird, synthetisiert die Einheit 11 zur Synthese von externen Informationen der Fahrassistenzeinheit 10 in Schritt S101 zuerst die externen Informationen des Fahrzeugs 90. Genau synthetisiert die Einheit 11 zur Synthese von externen Informationen die Informationen, die von der Umgebungsüberwachungseinrichtung 81 und der Positionsinformationsbeschaffungseinrichtung 82 beschafft werden. Die Fahrassistenzeinheit 10 erfasst Informationen, wie etwa eine Straße, auf der das Fahrzeug 90 fährt, basierend auf den Informationen, die durch die Einheit 11 zur Synthese von externen Informationen synthetisiert werden. Danach geht der Prozess über zu Schritt S102.
In Schritt S102 extrahiert die Freiraumextrahierungseinheit 12 den Freiraum 71 basierend auf den Informationen, die durch die Einheit 11 zur Synthese von externen Informationen in Schritt S101 synthetisiert wurden. Danach geht der Prozess über zu Schritt S103.
In Schritt S103 berechnet die Breiteninformationsbeschaffungseinheit 15 die Straßenbreite Wi der Straße 70 vor dem Fahrzeug 90 mit Bezug auf die Bezugsfahrzeugposition CP. Danach geht der Prozess über zu Schritt S104.
In Schritt S104 bestimmt die Fahrassistenzeinheit 10, ob der Sollverlauf TL vor der momentanen Position des Fahrzeugs 90 bereits erzeugt wurde. Wenn der Sollverlauf TL noch nicht erzeugt wurde (S104: NEIN), geht der Prozess über zu Schritt S105. In Schritt S105 gibt die Fahrassistenzeinheit 10 einen ersten Neuerzeugungsauslöser TGR1 aus. Der erste Neuerzeugungsauslöser TGR1 ist ein Signal, mit dem die Fahrassistenzeinheit 10 die Sollverlaufserzeugungseinheit 13 auffordert, den Sollverlauf TL zu erzeugen. Wenn der erste Neuerzeugungsauslöser TGR1 ausgegeben wird, wird die vorliegende Verarbeitungsroutine beendet.
Andererseits, wenn der Sollverlauf TL vor der momentanen Position des Fahrzeugs 90 bereits in den Prozess von Schritt S104 erzeugt wurde (S104: JA), geht der Prozess über zu Schritt S106. In Schritt S106 bestimmt die Fahrassistenzeinheit 10, ob das Fahrzeug 90, das basierend auf dem Sollverlauf TL fährt, in den Freiraum 71 fahren kann. Wenn der Sollverlauf TL aus der Region des Freiraums 71 nicht herausführt, bestimmt die Fahrassistenzeinheit 10, dass das Fahrzeug 90 in dem Freiraum 71 fahren kann. Wenn das Fahrzeug 90 in dem Freiraum 71 fahren kann (S106: JA), wird diese Verarbeitungsroutine beendet.
Andererseits, wenn der Sollverlauf TL aus der Region des Freiraums 71 herausführt, bestimmt die Fahrassistenzeinheit 10, dass das Fahrzeug 90 nicht in dem Freiraum 71 fahren kann. Wenn das Fahrzeug 90 nicht in dem Freiraum 71 fahren kann (S106: NEIN), geht der Prozess über zu Schritt S105. In Schritt S105 gibt die Fahrassistenzeinheit 10 einen ersten Neuerzeugungsauslöser TGR1 aus. Das heißt, die Fahrassistenzeinheit 10 fordert die Sollverlaufserzeugungseinheit 13 auf, den Sollverlauf TL neu zu erzeugen. Wenn der erste Neuerzeugungsauslöser TGR1 ausgegeben wird, wird die vorliegende Verarbeitungsroutine beendet.
Die in 4 dargestellte Verarbeitungsroutine ist eine Verarbeitungsroutine zum Auswählen der Sollposition TP. Diese Verarbeitungsroutine wird zu vorbestimmten Intervallen wiederholt ausgeführt, wenn die Fahrsteuerung durchgeführt wird.
Wenn die vorliegende Routine gestartet wird, beschafft die Fahrassistenzeinheit 10 in Schritt S201 zuerst den beweglichen Bereich PA, der durch die Bremssteuerung 20 berechnet wird. Danach geht der Prozess über zu Schritt S202.
In Schritt S202 bestimmt die Sollverlaufserzeugungseinheit 13, ob der erste Neuerzeugungsauslöser TGR 1 oder der zweite Neuerzeugungsauslöser TGR2 erfasst werden. Wie später detailliert beschrieben wird, ist der zweite Neuerzeugungsauslöser TGR2 ein Signal, das von der Bremssteuerungseinheit 20 an die Fahrassistenzeinheit 10 durch den Prozess, der durch die Bremssteuerungseinheit 20 ausgeführt wird, ausgegeben wird. Wenn der erste Neuerzeugungsauslöser TGR1 erfasst wird (S202: JA), geht der Prozess über zu Schritt S203. Ebenso, wenn der zweite Neuerzeugungsauslöser TGR2 erfasst wird (S202: JA), geht der Prozess über zu Schritt S203. Zusätzlich, auch wenn beide des ersten Neuerzeugungsauslösers TGR1 und des zweiten Neuerzeugungsauslösers TGR2 erfasst werden, geht der Prozess über zu Schritt S203.
In Schritt S203 erzeugt die Sollverlaufserzeugungseinheit 13 den Sollverlauf TL. Wenn der Sollverlauf TL erzeugt ist, geht der Prozess über zu Schritt S204 und gibt die Fahrassistenzeinheit 10 den Beendigungsauslöser TGC an die Bremssteuerungseinheit 20 aus. Der Beendigungsauslöser TGC ist ein Signal zum Übertragen, dass die Erzeugung des Sollverlaufs TL beendet ist. Wenn der Beendigungsauslöser TGC ausgegeben wird, geht der Prozess über zu Schritt S205.
Andererseits, in einem Fall, in dem weder der erste Neuerzeugungsauslöser TGR1 noch der zweite Neuerzeugungsauslöser TGR2 in der Verarbeitung in Schritt S202 erfasst werden (Schritt 202: NEIN), geht der Prozess über zu Schritt S205. Das heißt, in einem Fall, in dem weder der erste Neuerzeugungsauslöser TGR1 noch der zweite Neuerzeugungsauslöser TGR2 erfasst werden, wird die Verarbeitung von Schritten S203 und S204 nicht ausgeführt.
In Schritt S205 wählt die Sollpositionsauswahleinheit 14 die Sollposition TP von dem Sollverlauf TL aus. Die Sollpositionsauswahl 14 extrahiert Punkte innerhalb des beweglichen Bereichs PA von dem Sollverlauf TL basierend auf der Bezugsfahrzeugposition CP und dem beweglichen Bereich PA und wählt die extrahierten Punkte als die Sollposition TP aus. Wenn es eine Vielzahl von Punkten auf dem Sollverlauf TL innerhalb des beweglichen Bereichs PA gibt, wird einer der Vielzahl von Punkten als die Sollposition TP ausgewählt. Wenn die Sollposition TP ausgewählt ist, wird die vorliegende Verarbeitungsroutine beendet.
Ein Ablauf einer Verarbeitung, die durch die Bremssteuerungseinheit 20 der Steuerungseinrichtung 100 ausgeführt wird, wird mit Bezug auf 5 beschrieben. Die in 5 dargestellte Verarbeitungsroutine ist eine Verarbeitungsroutine zum Berechnen der Folgeroute FT und des Steuerungsbetrags Ac. Diese Verarbeitungsroutine wird zu vorbestimmten Zeitintervallen wiederholt ausgeführt, wenn die Fahrsteuerung durchgeführt wird.
Wenn die vorliegende Verarbeitungsroutine gestartet wird, beschafft die Bremssteuerungseinheit 20 in Schritt S301 zuerst Informationen von der Fahrassistenzeinheit 10. Die Bremssteuerungseinheit 20 beschafft als Informationen die Bezugsfahrzeugposition CP, die Sollposition TP, die durch die Sollpositionsauswahleinheit 14 ausgewählt ist, und die Straßenbreite Wi, die durch die Breiteninformationsbeschaffungseinheit 15 berechnet ist. Danach geht der Prozess über zu Schritt S302. In Schritt S302 speichert die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 der Bremssteuerungseinheit 20 die Sollposition TP, die in Schritt S301 erhalten wird, erneut, während die bereits gespeicherte Historie der Sollposition TP gehalten wird. Danach geht der Prozess über zu Schritt S303.
In Schritt S303 führt die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 den Neuerzeugungsbestimmungsprozess aus. Die Inhalte des Neuerzeugungsbestimmungsprozesses werden später mit Bezug auf 8 beschrieben. Wenn der Neuerzeugungsbestimmungsprozess beendet ist, geht der Prozess über zu Schritt S304.
In Schritt S304 bestimmt die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21, ob der Beendigungsauslöser TGC erfasst wird oder nicht. Der Beendigungsauslöser TGC wird von der Fahrassistenzeinheit 10 an die Bremssteuerungseinheit 20 ausgegeben. Wenn der Beendigungsauslöser TGC erfasst wird (S304: JA), geht der Prozess über zu Schritt S305.
In Schritt S305 setzt die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 die gespeicherte Historie der Sollposition TP zurück. Die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 beschafft die Sollposition TP von der Fahrassistenzeinheit 10 erneut. Weiterhin beschafft die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 eine Historie von Routen, auf denen das Fahrzeug 90 gefahren ist, und speichert diese. Die Erfassung des Beendigungsauslösers TGC in dem Prozess von Schritt S304 bedeutet, dass der Sollverlauf TL erneut erzeugt wird. Das heißt, wenn der Sollverlauf TL erneut erzeugt wird, löscht die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 die Sollposition TP, die gespeichert ist, in dem Prozess von Schritt S305, bevor der Sollverlauf TL erneut erzeugt wird. Dann beschafft die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 die letzte Sollposition TP, die basierend auf dem neu erzeugten Sollverlauf TL ausgewählt ist. Danach geht der Prozess über zu Schritt S306.
Andererseits, wenn der Beendigungsauslöser TGC in dem Prozess von Schritt S304 nicht erfasst wird (S304: NEIN), geht der Prozess über zu Schritt S306. Das heißt, wenn der Beendigungsauslöser TGC nicht erfasst wird, wird der Prozess von Schritt S305 nicht ausgeführt.
In Schritt S306 berechnet die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 die Folgeroute FT zum Veranlassen des Fahrzeugs 90, entlang dem Sollverlauf TL zu fahren, basierend auf der Straßenbreite Wi. Danach geht der Prozess über zu Schritt S307 und die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 berechnet einen Steuerungsbetrag Ac zum Veranlassen des Fahrzeugs 90, entlang der Folgeroute FT zu fahren. Das heißt, der Steuerungsbetrag für die Brennkraftmaschine 91, der Steuerungsbetrag für die Lenkeinrichtung 93 und der Steuerungsbetrag für die Bremseinrichtung 92 werden aus dem Steuerungsbetrag Ac berechnet. Wenn der Steuerungsbetrag Ac berechnet ist, wird die vorliegende Verarbeitungsroutine beendet.
Wenn der Steuerungsbetrag Ac durch die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 berechnet ist, führt die Bewegungssteuerungseinheit 22 der Bremssteuerungseinheit 20 den Prozess des Anweisens von jedem Stellglied des Fahrzeugs 90 aus, um ein Antreiben basierend auf dem Steuerungsbetrag Ac durchzuführen. Das heißt, die Bremssteuerungseinheit 20 steuert das Stellglied der Bremseinrichtung 92 basierend auf dem Steuerungsbetrag für die Bremseinrichtung 92. Die Maschinensteuerungseinheit 30 steuert das Stellglied der Brennkraftmaschine 91 basierend auf dem Steuerungsbetrag für die Brennkraftmaschine 91. Die Lenkwinkelsteuerungseinheit 40 steuert das Stellglied der Lenkeinrichtung 93 basierend auf dem Steuerungsbetrag für die Lenkeinrichtung 93.
Die Folgeroute FT und der Steuerungsbetrag Ac werden mit Bezug auf 6 und 7 beschrieben.
6 stellt einen Zustand dar, wenn das Fahrzeug 90 auf der Straße 70 durch Ausführung einer Fahrsteuerung fährt. Der Sollverlauf TL wird durch die Sollverlaufserzeugungseinheit 13 gemäß der Form der Straße 70 erzeugt. Ein Punkt auf dem Sollverlauf TL wird als die Sollposition TP durch die Sollpositionsauswahleinheit 14 ausgewählt. In dem in 6 dargestellten Beispiel weicht das Fahrzeug 90 von dem Sollverlauf TL ab. Wie in 6 dargestellt ist, berechnet die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 eine Folgeroute FT als eine Route, um die Bezugsfahrzeugposition CP schrittweise näher zu dem Sollverlauf TL zu bringen, während das Fahrzeug 90 veranlasst wird, in dem Bereich der Straßenbreite Wi zu fahren. Mit anderen Worten ist die Folgeroute FT eine Route, auf der das Fahrzeug 90, das von dem Sollverlauf TL abgewichen ist, auf der Seite der Sollposition TP in dem Bereich der Straßenbreite Wi vorbeifährt.
Wie in 6 dargestellt ist, wenn die Folgesteuerung zum Veranlassen des Fahrzeugs 90, dem Sollverlauf TL innerhalb des Bereichs der Straßenbreite Wi zu folgen, ausgeführt wird, erzeugt die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 die Folgeroute FT als eine Route, um das Fahrzeug 90 dazu zu drängen, eine plötzliche Kurverfahrt durchzuführen, wenn die Straßenbreite Wi enger wird. Das heißt, die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 erzeugt als die Folgeroute FT eine Route, die den Abweichungsgrad zwischen der Bezugsfahrzeugposition CP und dem Sollverlauf TL rapide verringert, wenn die Straßenbreite Wi enger ist. Nach einem Erzeugen der Folgeroute FT berechnet die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 einen Steuerungsbetrag Ac zum Veranlassen des Fahrzeugs 90, entlang der Folgeroute FT zu fahren. Zum Beispiel berechnet die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 den Steuerungsbetrag Ac durch eine Regelung unter Verwendung des Abweichungsgrades zwischen der Bezugsfahrzeugposition CP und dem Sollverlauf TL als eine Eingabe. 7 stellt eine Beziehung zwischen der Verstärkung der Regelung und der Straßenbreite Wi in der Regelung dar. Wie in 7 dargestellt ist, wird die Verstärkung der Regelung größer eingestellt, je kleiner die Straßenbreite Wi ist. Deshalb wird der Steuerungsbetrag Ac größer berechnet, je kleiner die Straßenbreite Wi ist, und wird das Fahrzeug 90 dazu gedrängt, eine plötzliche Kurverfahrt durchzuführen.
8 stellt eine Verarbeitungsroutine des Neuerzeugungsbestimmungsprozesses in Schritt S303 in 5 dar.
Wenn die vorliegende Verarbeitungsroutine gestartet wird, berechnet die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 zuerst in Schritt S401 die Entfernung zwischen der Bezugsfahrzeugposition CP und der Sollposition TP als einen Abweichungsbetrag Ao. Der Abweichungsbetrag Ao ist ein Wert, der den Abweichungsgrad des Fahrzeugs 90 mit Bezug auf den Sollverlauf TL angibt. Der Abweichungsbetrag Ao wird als ein positiver Wert berechnet, wenn zum Beispiel die Bezugsfahrzeugposition CP in einer Region auf der rechten Seite mit Bezug auf den Sollverlauf TL in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 90 vorhanden ist. In diesem Fall erhöht sich der Abweichungsbetrag Ao, je mehr das Fahrzeug 90 von dem Sollverlauf TL abweicht. Andererseits wird der Abweichungsbetrag Ao als ein negativer Wert berechnet, wenn die Bezugsfahrzeugposition CP in einer Region auf der linken Seite mit Bezug auf den Sollverlauf TL in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 90 vorhanden ist. In diesem Fall verringert sich der Abweichungsbetrag Ao, je mehr das Fahrzeug 90 von dem Sollverlauf TL abweicht. Wenn der Abweichungsbetrag Ao berechnet ist, geht der Prozess über zu Schritt S402.
In Schritt S402 berechnet die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 den beweglichen Bereich PA. Wenn der bewegliche Bereich PA berechnet ist, geht der Prozess über zu Schritt S403.
In Schritt S403 berechnet die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 eine vorhergesagte Route PT basierend auf der Bezugsfahrzeugposition CP und dem beweglichen Bereich PA. Die vorhergesagte Route PT ist eine Route innerhalb des beweglichen Bereichs PA. Die vorhergesagte Route PT wird zum Beispiel als eine Route berechnet, um einen Schnittunkt zwischen dem beweglichen Bereich PA und dem Sollverlauf PL am nächsten zu der Sollposition PT zu bringen. In diesem Fall, wenn sich die Sollposition PT innerhalb des beweglichen Bereichs PA befindet, wird eine Route, die die Bezugsfahrzeugposition CP und die Sollposition TP verbindet, als die vorhergesagte Route PT berechnet. Andererseits, wenn sich die Sollposition TP außerhalb des beweglichen Bereichs PA befindet, wird eine Route entlang der linken Begrenzungslinie PAL oder der rechten Begrenzungslinie PAR als die vorhergesagte Route PT berechnet. Danach geht der Prozess über zu Schritt S404.
In Schritt S404 berechnet die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 einen vorhergesagten Abweichungsbetrag Apo basierend auf dem Sollverlauf TL und der vorhergesagten Route PT. Die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 berechnet einen Abweichungsbetrag zwischen dem Sollverlauf TL und der vorhergesagten Route PT an einer Position, an der die vorhergesagte Route PT von dem Sollverlauf TL am weitesten entfernt ist, als den vorhergesagten Abweichungsbetrag Apo. Der vorhergesagte Abweichungsbetrag Apo ist ein vorhergesagter Wert des Abweichungsgrads des Fahrzeugs 90 mit Bezug auf den Sollverlauf TL. Der vorhergesagte Abweichungsbetrag Apo wird als ein positiver Wert berechnet, wenn die vorhergesagte Route PT in einer Region auf der rechten Seite mit Bezug auf den Sollverlauf TL in die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 90 vorhanden ist. In diesem Fall erhöht sich der vorhergesagte Abweichungsbetrag Apo, je größer der vorhergesagte Abweichungsgrad wird. Andererseits wird der vorhergesagte Abweichungsbetrag Apo als ein negativer Wert berechnet, wenn die vorhergesagte Route PT in der Region auf der linken Seite mit Bezug auf den Sollverlauf TL in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 90 vorhanden ist. In diesem Fall verringert sich der vorhergesagte Abweichungsbetrag Apo, je größer der vorhergesagte Abweichungsgrad wird. Wenn der vorhergesagte Abweichungsbetrag Apo berechnet ist, geht der Prozess über zu Schritt S405.
In Schritt S405 bestimmt die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21, ob die Größenordnung des Abweichungsbetrags Ao größer als ein erster Abweichungsschwellenwert Tho1 ist. In Schritt S405 bestimmt die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21, ob die Größenordnung des vorhergesagten Abweichungsbetrags Apo größer als ein zweiter Abweichungsschwellenwert Tho2 ist. Wenn die Größenordnung des Abweichungsbetrags Ao kleiner oder gleich dem ersten Abweichungsschwellenwert Tho1 ist und die Größenordnung des vorhergesagten Abweichungsbetrags Apo kleiner oder gleich dem zweiten Abweichungsschwellenwert Tho2 ist (S405: NEIN), wird die vorliegende Verarbeitungsroutine beendet.
Andererseits, wenn in dem Prozess von Schritt S405 die Größenordnung des Abweichungsbetrags Ao größer als der erste Abweichungsschwellenwert Tho1 ist, (S405: JA), geht der Prozess über zu Schritt S406. Zusätzlich, ebenso wenn die Größenordnung des vorhergesagten Abweichungsbetrags Apo größer als der zweite Abweichungsschwellenwert Tho2 ist (S405: JA), geht der Prozess über zu Schritt S406. In Schritt S406 gibt die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 den zweiten Neuerzeugungsauslöser TGR2 an die Fahrassistenzeinheit 10 aus. Der zweite Neuerzeugungsauslöser TGR2 ist ein Signal, mit dem die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 die Sollverlaufserzeugungseinheit 13 auffordert, den Sollverlauf TL erneut zu erzeugen. Wenn der zweite Neuerzeugungsauslöser TGR2 ausgegeben wird, wird die vorliegende Verarbeitungsroutine beendet.
Der erste Abweichungsschwellenwert Tho1 und der zweite Abweichungsschwellenwert Tho2 werden entsprechend auf Werte eingestellt, die durch die Fahrassistenzeinheit 10 berechnet werden. Die Fahrassistenzeinheit 10 berechnet eine Abweichungserlaubnisregion 72, die durch eine zweifach punktierte gestrichelte Linie in 10 angegeben ist, als eine Region, die dem Fahrzeug 90 ermöglicht, von dem Sollverlauf TL abzuweichen, basierend auf der Form der Straße 70, auf der das Fahrzeug 90 fährt. Die Fahrassistenzeinheit 10 stellt den ersten Abweichungsschwellenwert Tho1 und den zweiten Abweichungsschwellenwert Tho2 basierend auf der Abweichungserlaubnisregion 72 ein.
Zusätzlich ist der erste Abweichungsschwellenwert Tho1 auf einen Wert eingestellt, der größer als der zweite Abweichungsschwellenwert Tho2 ist, der der vorhergesagte Abweichungsschwellenwert ist. Wenn in dem Ablauf der Verarbeitung, die in 8 dargestellt ist, die Größenordnung des vorhergesagten Abweichungsbetrags Apo kleiner oder gleich dem zweiten Abweichungsschwellenwert Tho2 ist, wird der zweite Neuerzeugungsauslöser TGR2 nicht ausgegeben. In dem Fall jedoch, in dem das Fahrzeug 90 von dem Sollverlauf TL mehr als vorhergesagt stark abweicht und der Abweichungsbetrag Ao den vorhergesagten Abweichungsbetrag Apo stark überschreitet, wenn die Größenordnung des Abweichungsbetrags Ao größer als der erste Abweichungsschwellenwert Tho1 wird, wird der zweite Neuerzeugungsauslöser TGR2 ausgegeben.
Operationen und Effekte des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden beschrieben.
In der Steuerungseinrichtung 100 berechnet die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 die Folgeroute FT als eine Route, die die Bezugsfahrzeugposition CP schrittweise näher zu dem Sollverlauf TL bringt, während das Fahrzeug 90 veranlasst wird, in dem Bereich der Straßenbreite Wi zu fahren. Gleichzeitig wird die Folgeroute FT unter Berücksichtigung der Straßenbreite Wi berechnet. Dann, dadurch, dass das Fahrzeug 90 veranlasst wird, entlang der Folgeroute FT zu fahren, kann veranlasst werden, dass das Fahrzeug 90 dem Sollverlauf TL unter Berücksichtigung der Straßenbreite Wi folgt bzw. nachfährt. Deshalb, auch wenn das Fahrzeug 90 von dem Sollverlauf TL aufgrund des externen Umgebungseinflusses abweicht, kann das Fahrzeug 90 dazu gebracht werden, in einen Bereich zu fahren, den das Fahrzeug 90 auf der Straße 70 durchfahren kann.
In der Steuerungseinrichtung 100 wird die Straßenbreite Wi, die als ein Bereich dient, den das Fahrzeug 90 durchfahren kann, durch die Bremssteuerungseinheit 20 zusammen mit dem Sollverlauf TL beschafft. Das heißt, die Bremssteuerungseinheit 20 kann den Bereich erfassen, den das Fahrzeug 90 auf der Straße 70 durchfahren kann. Deshalb wird die Folgeroute FT auf der Seite der Bremssteuerungseinheit 20 erzeugt, und kann das Fahrzeug 90 veranlasst werden, zu fahren, wobei es der Folgeroute FT folgt. Deshalb, wenn das Fahrzeug 90 von dem Sollverlauf TL abweicht, kann die Fahrsteuerung nur durch die Folgesteuerung durch die Bremssteuerungseinheit 20, ohne dass die Neuerzeugung des Sollverlaufs TL involviert ist, fortgesetzt werden.
Hier wird ein Fall betrachtet, in dem, wenn das Fahrzeug 90 von dem Sollverlauf TL abweicht, eine Route, die die Sollposition TP, die zu der Zeit ausgewählt ist, und die Bezugsfahrzeugposition CP verbindet, als die Folgeroute FT erzeugt wird. In diesem Fall, wenn die Entfernung zwischen der Sollposition TP und der Bezugsfahrzeugposition CP zu nahe ist, unternimmt das Fahrzeug 90 eine plötzliche Kurvenfahrt bzw. Drehung, wenn das Fahrzeug 90 veranlasst wird, zu fahren, wobei es der Folgeroute FT folgt, was für den Insassen des Fahrzeugs 90 unkomfortabel sein könnte. In diesem Fall wird in der Steuerungseinrichtung 100 eine Route, die den Abweichungsgrad zwischen dem Sollverlauf CL und der Position des Fahrzeugs 90 schrittweise reduziert, als die Folgeroute FT berechnet. Das heißt, eine Route, die die Sollposition TP, die zu der Zeit ausgewählt ist, wenn die Folgeroute FT berechnet ist, und die Beziehungsfahrzeugposition CP verbindet, wird nicht als die Folgeroute FT erzeugt. Als ein Ergebnis kann verhindert werden, dass das Fahrzeug 90 mit einer plötzlichen Kurvenfahrt bzw. Drehung in Richtung der Sollposition TP gerichtet wird, wenn das Fahrzeug 90 von dem Sollverlauf TL abweicht.
Die Steuerungseinrichtung 100 erzeugt die Folgeroute FT unter Berücksichtigung der Straßenbreite Wi. Das heißt, eine Route, die das Fahrzeug 90 dazu drängt, eine plötzliche Kurvenfahrt bzw. Drehung vorzunehmen, wenn die Straßenbreite Wi enger wird, wird als die Folgeroute FT erzeugt. Dann kann veranlasst werden, dass das Fahrzeug 90 fährt, sodass es nicht von der Straße 70 abweicht, auch wenn die Straßenbreite Wi eng ist, dadurch, dass das Fahrzeug 90 veranlasst wird, gemäß der Folgeroute FT zu fahren. Andererseits, wenn die Straßenbreite Wi breit ist, wird die Folgeroute FT erzeugt, sodass der Abweichungsgrad zwischen dem Sollverlauf TL und der Position des Fahrzeugs 90 sich schrittweise verringert. Dann, dadurch, dass das Fahrzeug 90 veranlasst wird, gemäß der Folgeroute FT zu fahren, wird eine plötzliche Änderung in der Bewegungsgröße bzw. dem Moment bzw. dem Impuls des Fahrzeugs 90 während der Folgesteuerung unterdrückt. Als ein Ergebnis ist es weniger wahrscheinlich, dass sich der Insasse des Fahrzeugs 90 unwohl fühlt.
Des Weiteren wird in der Steuerungseinrichtung 100 die Verstärkung der Regelung, wenn der Steuerungsbetrag Ac berechnet wird, größer eingestellt, wenn die Straßenbreite Wi, die zur Zeit des Erzeugens der Folgeroute FT beschafft wird, enger wird. Der Steuerungsbetrag Ac erhöht sich tendenziell, wenn sich die Verstärkung erhöht. Deshalb, wenn die Folgeroute FT, die das Fahrzeug 90 dazu drängt, eine plötzliche Kurvenfahrt bzw. Drehung vorzunehmen, erzeugt wird, weil die Straßenbreite Wi eng ist, wird die Verstärkung der Regelung erhöht, und erhöht sich der Steuerungsbetrag Ac tendenziell. Das Fahrzeug 90 kann somit veranlasst werden, gemäß der Folgeroute FT zu fahren, dadurch, dass das Stellglied des Fahrzeugs basierend auf solch einem Steuerungsbetrag Ac angegeben wird. Das heißt, die Fahrt des Fahrzeugs entlang der Folgeroute FT kann realisiert werden.
Andererseits, in einem Fall, in dem die Folgeroute FT, die das Fahrzeug 90 dazu drängt, eine sanfte Kurvenfahrt bzw. Drehung vorzunehmen, erzeugt wird, weil die Straßenbreite Wi breit ist, kann der Steuerungsbetrag Ac übermäßig groß werden, wenn die Verstärkung der Regelung groß ist. In diesem Fall, wenn das Stellglied basierend auf dem Steuerungsbetrag Ac angetrieben wird, kann ein „Hunting“ bzw. Überschwingen, in dem eine Erhöhung und eine Verringerung des Steuerungsbetrags Ac wiederholt werden, auftreten. In diesem Fall wird in der Steuerungseinrichtung 100 die Verstärkung der Regelung kleiner eingestellt, wenn die Straßenbreite Wi breiter wird. Das heißt, es ist weniger wahrscheinlich, dass sich der Steuerungsbetrag Ac erhöht. Dies macht es möglich, das Auftreten eines Überschwingens zu verhindern, wenn das Fahrzeug 90 dazu veranlasst wird, entlang der Folgeroute FT zu fahren.
Auch wenn der Sollverlauf TL und die Position des Fahrzeugs 90 nicht abweichen, kann der Sollverlauf TL erzeugt werden, sodass sich der Kurvenfahrbetrag bzw. Drehbetrag des Fahrzeugs 90 aufgrund der Änderung in der Straßenbreite Wi erhöht. Auch in solch einem Fall kann das Fahrzeug 90 veranlasst werden, entlang dem Sollverlauf TL zu fahren, dadurch, dass die Verstärkung der Regelung erhöht wird, wenn die Straßenbreite Wi enger wird.
9 stellt ein Fahrzeug 90 dar, in dem eine Fahrsteuerung durch die Steuerungseinrichtung des Vergleichsbeispiels durchgeführt wird. Die Steuerungseinrichtung des Vergleichsbeispiels weist keine Konfiguration zum Berechnen des vorhergesagten Abweichungsbetrags Apo auf. Deshalb, in der Steuerungseinrichtung des Vergleichsbeispiels, wenn das Fahrzeug 90 von dem Sollverlauf TL abweicht und die Größenordnung des Abweichungsbetrags Ao größer als der Schwellenwert wird, wird der Sollverlauf TL erneut erzeugt. Mit anderen Worten wird der Sollverlauf TL nicht erneut erzeugt, bis sich der tatsächliche Abweichungsgrad von dem Sollverlauf TL des Fahrzeugs 90 erhöht. Aus diesem Grund, um zu verhindern, dass das Fahrzeug 90 die Begrenzungslinie der Straße 70 überquert, könnte ein Verlauf, der zu einer plötzlichen Kurvenfahrt bzw. Drehung des Fahrzeugs 90 drängt, als der Sollverlauf TL erneut erzeugt werden. Um solch eine plötzliche Kurvenfahrt bzw. Drehung des Fahrzeugs 90 zu verhindern, ist die Abweichungserlaubnisregion 72 wünschenswerterweise mit Bezug auf die Breite der Straße 70 begrenzt. In dem in 9 dargestellten Beispiel ist eine Region, die eine Breite aufweist, die enger ist als die Hälfte der Breite der Straße 70, als die Abweichungserlaubnisregion 72 eingestellt. In 9 ist das Fahrzeug 90, das von dem Sollverlauf TL und aus der Abrechnungserlaubnisregion 72 abweicht, durch eine gestrichelte Linie angegeben. In dem Steuerungseinrichtungsvergleichsbeispiel, wenn bestimmt ist, dass das Fahrzeug 90 aus der Abweichungserlaubnisregion 72 herausgekommen ist, wird ein Sollverlauf TL' erneut erzeugt, um die Fahrsteuerung fortzusetzen. Das heißt, wenn bestimmt ist, dass das Fahrzeug 90 aus der Abweichungserlaubnisregion 72 herausgekommen ist, wird der neu erzeugte Sollverlauf TL' eingestellt, auch in einem Fall, in dem das Fahrzeug 90 die Begrenzungslinie der Straße 70 nicht überquert. Dann wird die Fahrt des Fahrzeugs 90 gesteuert, sodass das Fahrzeug 90 dem neu erzeugten Sollverlauf TL' folgt.
10 stellt ein Fahrzeug 90 dar, in dem eine Fahrsteuerung durch die Steuerungseinrichtung 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels durchgeführt wird. In 10 ist das Fahrzeug 90, das auf die rechte Seite mit Bezug auf den Sollverlauf TL in die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 90 abweicht, durch eine gestrichelte Linie angegeben. Gleichzeitig wird angenommen, dass eine Route entlang der linken Begrenzungslinie PAL des beweglichen Bereichs PA, der durch die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 berechnet ist, als die vorhergesagte Route PT berechnet ist. In 10 wird die linke Begrenzungslinie PAL durch eine einfach gepunktete gestrichelte Linie angegeben. In diesem Fall ist der vorhergesagte Abweichungsbetrag Apo, der durch die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 in dem Prozess von Schritt S404 von 8 berechnet wird, kleiner als der zweite Abweichungsschwellenwert Tho2, wie in 10 dargestellt ist. Deshalb wird der zweite Neuerzeugungsauslöser TGR2 nicht ausgegeben und wird die Neuerzeugung des Sollverlaufs TL nicht angefordert (S405: NEIN). Der Sollverlauf TL wird gehalten und das Fahrzeug 90 wird gesteuert, um dem Sollposition TP, die von dem Sollverlauf TL ausgewählt wird, zu folgen.
Unterdessen, in einem Fall, in dem es für das Fahrzeug 90 schwierig ist, eine Kurvenfahrt bzw. Drehung vorzunehmen, aufgrund eines niedrigen µ-Werts der Straßenoberfläche der Straße 70 oder ähnlichem, wird der bewegliche Bereich PA enger, als in einem Fall, in dem der µ-Wert hoch ist, und es für das Fahrzeug 90 einfacher ist, eine Kurvenfahrt bzw. Drehung vorzunehmen. In 10 ist eine linke Begrenzungslinie in einem Fall, in dem der µ-Wert der Straßenoberfläche der Straße 70 niedrig ist, als eine linke Begrenzungslinie PAL' dargestellt. In diesem Fall wird eine Route entlang der linken Begrenzungslinie PAL' als die vorhergesagte Route PT berechnet. In diesem Fall, da der vorhergesagte Abweichungsbetrag Apo größer als der zweite Abweichungsschwellenwert Tho2 ist, wird vorhergesagt, dass das Fahrzeug 90 aus der Abweichungserlaubnisregion 72 herauskommen wird. Das heißt, der vorhergesagte Abweichungsbetrag Apo, der durch die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 in dem Prozess von Schritt S404 berechnet ist, ist größer als der zweite Abweichungsschwellenwert Tho2. Deshalb wird der zweite Neuerzeugungsauslöser TGR2 ausgegeben und wird die Neuerzeugung des Sollverlaufs TL angefordert (S406). Als ein Ergebnis wird der Sollverlauf TL neu erzeugt (S203). Das Fahrzeug 90 wird gesteuert, um der Sollposition TP, die von dem neu erzeugten Sollverlauf TL ausgewählt ist, zu folgen.
Wie vorstehend beschrieben kann die Steuerungseinrichtung 100 vorhersagen, ob das Fahrzeug 90 aus der Abweichungserlaubnisregion 72 herauskommen wird oder nicht, unter Verwendung des vorhergesagten Abweichungsbetrags Apo, der basierend auf dem beweglichen Bereich PA berechnet wird. Deshalb könnte gemäß der Steuerungseinrichtung 100 die Abweichungserlaubnisregion 72 nicht eng eingestellt werden, wie in dem Fall der Steuerungseinrichtung des Vergleichsbeispiels. Als ein Ergebnis, im Vergleich mit der Steuerungseinrichtung des Vergleichsbeispiels, auch wenn das Fahrzeug 90 von dem Sollverlauf TL abweicht, ist es weniger wahrscheinlich, dass eine Neuerzeugung des Sollverlaufs TL angefordert wird. Das heißt, wenn das Fahrzeug 90 veranlasst werden kann, dem Sollverlauf TL zu folgen, ohne den Sollverlauf TL erneut zu erzeugen, wird die Steuerungseinrichtung 100 nicht aufgefordert, den Sollverlauf TL neu zu erzeugen. Gemäß der Steuerungseinrichtung 100 kann das Fahrzeug 90 gesteuert werden, um dem Sollverlauf TL zu folgen, während die Häufigkeit, bei der die Neuerzeugung des Sollverlaufs TL angefordert wird, reduziert wird.
Hier, wenn der Sollverlauf TL neu erzeugt wird, ist es wahrscheinlich, dass die Kontinuität der Fahrsteuerung des Fahrzeugs 90 durch die Neuerzeugung des Sollverlaufs TL unterbrochen wird. Um die Kontinuität der Fahrsteuerung beizubehalten, ist es wünschenswert, den Sollverlauf TL neu zu erzeugen, sodass das Moment bzw. die Bewegungsgröße des Fahrzeugs sich vor und nach der Neuerzeugung des Sollverlaufs TL nicht stark ändert. Deshalb, wenn die Häufigkeit der Neuerzeugung des Sollverlaufs TL hoch ist, ist es wahrscheinlich, dass der Sollverlauf TL alternativ ist, und die Freiheit der Route, auf der das Fahrzeug 90 durch die Fahrsteuerung fährt, wahrscheinlich begrenzt wird. Gemäß der Steuerungseinrichtung 100 kann verhindert werden, dass der Bereich einer Auswahl auf der Route, auf der das Fahrzeug 90 zum Fahren in der Fahrsteuerung veranlasst wird, eingeengt wird, dadurch, dass eine Erhöhung der Häufigkeit des erneuten Erzeugens des Sollverlaufs TL unterdrückt wird.
Wenn das Fahrzeug 90 während der Ausführung der Fahrsteuerung von dem Sollverlauf TL abweicht und der Sollverlauf TL erneut erzeugt werden muss, wird der Bereich einer Auswahl einer Route, die als der Sollverlauf TL eingestellt werden kann, enger, je später der Zeitpunkt ist, zu dem der Sollverlauf TL erneut erzeugt wird. Diesbezüglich kann unter Verwendung des vorhergesagten Abweichungsbetrags Apo, der basierend auf dem beweglichen Bereich PA berechnet wird, vorhergesagt werden, ob das Fahrzeug 90 aus der Abweichungserlaubnisregion 72 herauskommen wird oder nicht. Deshalb kann die Neuerzeugung des Sollverlaufs TL angefordert werden, bevor das Fahrzeug 90 tatsächlich aus der Abweichungserlaubnisregion 72 herauskommt. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Verzögerung des Zeitpunkts zu unterdrücken, zu dem der Sollverlauf TL erneut erzeugt wird, im Vergleich mit dem Fall, in dem die Neuerzeugung des Sollverlaufs TL angefordert wird, nachdem das Fahrzeug 90 tatsächlich aus der Abweichungserlaubnisregion 72 herauskommt. Deshalb ist es weniger wahrscheinlich, dass der Bereich einer Auswahl einer Route, die aus dem Sollverlauf TL eingestellt werden kann, eingeengt wird.
Außerdem, wenn der Steuerungsbetrag Ac zum Führen des Fahrzeugs 90 zur Sollposition TP in der Fahrsteuerung berechnet wird, ist es erforderlich, die Fahrzeugcharakteristiken zu berücksichtigen. Deshalb umfasst in der Steuerungseinrichtung 100 die Bremssteuerungseinheit 20 ein Fahrzeugmodell, in dem Fahrzeugcharakteristiken gespeichert sind. In der Steuerungseinrichtung 100 berechnet die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 der Bremssteuerungseinheit 20 den beweglichen Bereich PA. Das heißt, die Bremssteuerungseinheit 20, die eine ECU mit einem Fahrzeugmodell ist, berechnet den beweglichen Bereich PA unter Verwendung des Fahrzeugmodells. Deshalb kann gemäß der Steuerungseinrichtung 100 der bewegliche Bereich PA effektiv berechnet werden, im Vergleich mit einem Fall, in dem die Fahrzeugcharakteristiken separat durch eine Übertragung oder einen Empfang zwischen den ECUs beschafft werden müssen.
Nachstehend wird eine Korrespondenzbeziehung zwischen den Gegenständen in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel und den Gegenständen, die in dem Abschnitt „Mittel zum Lösen des Problems“ beschrieben sind, beschrieben.
Die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 entspricht einer „Routenerzeugungseinheit, die die Sollroute bzw. Zielroute basierend auf der beschafften Straßenbreite erzeugt“. Die Bremssteuerungseinheit 20 inklusive der Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 und der Bewegungssteuerungseinheit 22 entspricht einer „Steuerungseinheit, die einen Steuerungsbetrag zum Veranlassen des Fahrzeugs, um entlang der Sollroute zu fahren, herleitet, und das Stellglied basierend auf dem Steuerungsbetrag antreibt“. Die Folgeroute FT entspricht einer „Sollroute“.
Die Sollverlaufserzeugungseinheit 13 entspricht einer „Hauptroutenerzeugungseinheit, die eine Sollhauptroute basierend auf den Umgebungsinformationen des Fahrzeugs erzeugt“. Der Sollverlauf TL entspricht einer „Sollhauptroute“.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann wie folgt modifiziert und implementiert werden. Das vorliegende Ausführungsbeispiel und die folgenden modifizierten Beispiele können innerhalb eines technisch konsistenten Umfangs in Kombination miteinander implementiert werden.

• In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Ablauf der Verarbeitung, die in 3 bis 5 und 8 beschrieben ist, ein Beispiel des Prozesses bezüglich der Fahrsteuerung. Wenn die Straßenbreite Wi beschafft wird und die Fahrsteuerung zum Veranlassen des Fahrzeugs 90, um zu fahren, um den Sollverlauf TL innerhalb des Bereichs der Straßenbreite Wi zu folgen, ausgeführt wird, können verschiedene Arten von Prozessen in einem Ablauf einer Verarbeitung, der von dem Ablauf der Verarbeitung, die in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel beschrieben ist, verschieden sind, ausgeführt werden. Auch in diesem Fall, wie in dem Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, auch wenn das Fahrzeug 90 dem externen Umgebungseinfluss ausgesetzt ist, kann das Fahrzeug 90 veranlasst werden, innerhalb eines Bereichs zu fahren, den das Fahrzeug 90 auf der Straße 70 durchfahren kann.
• In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Länge von einem Ende zu dem anderen Ende des Freiraums 71 in der Richtung senkrecht zu dem Sollverlauf TL die Straßenbreite Wi. Die Straßenbreite Wi kann Positionsinformationen inklusive der Position von einem Ende des Freiraums 71 und der Position des anderen Endes des Freiraums 71 in die orthogonale Richtung zu dem Sollverlauf TL sein. Auch in einem Fall, in dem die Straßenbreie Wi inklusive der Positionsinformationen verwendet wird, kann der Bereich, den das Fahrzeug 90 durchfahren kann, erkannt werden, wie in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, und ähnliche Effekte wie die des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels können erhalten werden.

• In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel berechnet die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 die Folgeroute FT, um das Fahrzeug 90 zu veranlassen, dem Sollverlauf TL innerhalb des Bereichs der Straßenbreite Wi zu folgen. Alternativ kann die Sollverlaufserzeugungseinheit 13 den Sollverlauf TL unter Berücksichtigung der Straßenbreite Wi, die Informationen bezüglich der Breite der Straße 70 sind, erzeugen. In diesem Fall kann der Sollverlauf TL jedes Mal, wenn sich die beschaffte Straßenbreite Wi ändert, sequenziell aktualisiert werden. Dann berechnet die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 eine Folgeroute als eine Route, die den Sollpunkt TP, der von dem Sollverlauf TL ausgewählt wird, und die Bezugsfahrzeugposition CP verbindet. Auch in solch einem Fall kann veranlasst werden, dass das Fahrzeug 90 entlang dem Sollverlauf TL innerhalb des Bereichs der Straßenbreite Wi fährt, wie in dem vorstehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel. In diesem Fall entspricht die Sollverlaufserzeugungseinheit 13 einer „Routenerzeugungseinheit, die die Sollroute basierend auf der beschafften Straßenbreite erzeugt“. Der Sollverlauf TL entspricht einer „Sollroute“.
• In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Verstärkung der Regelung gemäß der Straßenbreite Wi zur Zeit des Berechnens der Folgeroute FT variiert, aber die Verstärkung kann bei einem vorgeschriebenen Wert festgelegt sein.
• In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, bezüglich der Berechnung des Steuerungsbetrags Ac, ist das Fahrzeug 90 derart konfiguriert, dass es einfacher eine plötzliche Kurvenfahrt bzw. Drehung vornimmt, wenn die Straßenbreie Wi enger wird, durch Erhöhen der Verstärkung der Regelung, wenn die Straßenbreite Wi enger wird. Um das Fahrzeug 90 dazu zu bringen, eine plötzliche Kurvenfahrt bzw. Drehung vorzunehmen, wenn die Straßenbreite Wi enger wird, kann zum Beispiel der folgende Berechnungsprozess des Steuerungsbetrags Ac angewendet werden.

Die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 berechnet den Steuerungsbetrag Ac basierend auf dem Abweichungsgrad zwischen der Bezugsfahrzeugposition CP und dem Sollverlauf TL und dem Moment bzw. der Bewegungsgröße, das bzw. die dem Fahrzeug 90 hinzugefügt wird, wenn das Fahrzeug 90 näher zu dem Sollverlauf TL gebracht wird. Des Weiteren ändert die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 das spezifische Gewicht, um den Abweichungsgrad auf dem Steuerungsbetrag Ac widerzuspiegeln, und das spezifische Gewicht, um das Moment bzw. die Bewegungsgröße auf dem Steuerungsbetrag Ac widerzuspiegeln, basierend auf der Straßenbreite Wi. Genau berechnet die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21, als den Steuerungsbetrag Ac, einen Wert basierend auf einer Summe des ersten Steuerungsbetrags, der durch Multiplizieren des Abweichungsgrads mit einem ersten Korrekturausdruck We1 erhalten wird, und eines zweiten Steuerungsbetrags, der durch Multiplizieren des Moments bzw. der Bewegungsgröße mit einem zweiten Korrekturausdruck We2 erhalten wird.
11 stellt eine Beziehung zwischen der Straßenbreite Wi und dem ersten Korrekturausdruck We1 dar. Der erste Korrekturausdruck We1 nimmt einen Wert an, der größer ist, je enger die Straßenbreite Wi ist, und der kleiner ist, je breiter die Straßenbreite Wi ist. Deshalb wird das spezifische Gewicht, um den Abweichungsgrad auf dem Steuerungsbetrag Ac widerzuspiegeln, erhöht, wenn die Straßenbreite Wi enger wird.
12 stellt eine Beziehung zwischen der Straßenbreite Wi und dem zweiten Korrekturausdruck We2 dar. Der zweite Korrekturausdruck We2 nimmt einen Wert an, der kleiner ist, je enger die Straßenbreite Wi ist, und der größer ist, je breiter die Straßenbreite Wi ist. Deshalb wird das spezifische Gewicht, um das Moment bzw. die Bewegungsgröße auf dem Steuerungsbetrag Ac widerzuspiegeln, verringert, wenn die Straßenbreite Wi enger wird.
Wenn die Straßenbreite Wi, in der das Fahrzeug 90 durchfahren kann, eng ist, überquert das Fahrzeug 90 einfach die Begrenzungslinie der Straße 70, im Vergleich damit, wenn die Straßenbreite Wi breit ist. Gemäß der vorstehenden Konfiguration, da sich der erste Korrekturausdruck We1 erhöht, wenn die Straßenbreite Wi enger wird, erhöht sich der erste Steuerungsbetrag tendenziell. Als ein Ergebnis kann das Fahrzeug 90 dazu gedrängt werden, eine plötzliche Kurvenfahrt bzw. Drehung vorzunehmen, um den Abweichungsgrad aufzulösen, wenn die Straßenbreite Wi enger wird. Als ein Ergebnis kann das Fahrzeug 90 enger zu dem Sollverlauf TL zu einer früheren Stufe gebracht werden.
Andererseits, wenn die Straßenbreite Wi breit ist, gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug 90 von dem Sollverlauf TL stark abweicht. In diesem Fall, da sich der erste Korrekturausdruck We1 verringert, wenn die Straßenbreite W1 breiter wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass sich der erste Steuerungsbetrag erhöht. Als ein Ergebnis kann das Fahrzeug 90 schrittweise näher zu dem Sollverlauf TL gebracht werden. Da sich jedoch der zweite Korrekturausdruck We2 erhöht, wenn die Straßenbreite Wi breiter wird, kann der Steuerungsbetrag Ac erhöht werden, wenn das Moment bzw. die Bewegungsgröße groß ist.

• Wenn der Prozess, dass der Wert basierend auf der Summe des ersten Steuerungsbetrags und des zweiten Steuerungsbetrags als der Steuerungsbetrag Ac erhalten wird, angewendet wird, könnte der zweite Korrekturausdruck We2 nicht variiert werden, wenn der erste Korrekturausdruck We1 gemäß der Straßenbereite Wi variiert wird. Ähnlich, wenn der zweite Korrekturauszug We2 gemäß der Straßenbreite Wi variiert wird, könnte der erste Korrekturausdruck We1 nicht variiert werden. Auch wenn einer des ersten Korrekturausdrucks We1 und des zweiten Korrekturausdrucks We2 auf einen vorgeschriebenen Wert eingestellt ist, kann das spezifische Gewicht, um den Abweichungsgrad auf dem Steuerungsbetrag Ac widerzuspiegeln, und das spezifische Gewicht, um das Moment bzw. die Bewegungsgröße auf dem Steuerungsbetrag Ac widerzuspiegeln, basierend auf der Straßenbreite Wi geändert werden.
• In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel umfasst die Fahrassistenzeinheit 10 die Sollverlaufserzeugungseinheit 13 und die Sollpositionsauswahleinheit 14. Die Fahrassistenzeinheit 10 muss die Sollverlaufserzeugungseinheit 13, die eine funktionale Einheit zum Erzeugen des Sollverlaufs TL ist, und die Sollpositionsauswahleinheit 14, die eine funktionale Einheit zum Auswählen der Sollposition TP ist, nicht notwendigerweise umfassen.

Wie zum Beispiel in 13 dargestellt ist, kann die Steuerungseinrichtung 200 eine Bremssteuerungseinheit 120 inklusive einer Sollverlaufserzeugungseinheit 13 und einer Sollpositionsauswahleinheit 14 umfassen. Es sei angemerkt, dass in der Steuerungseinrichtung 200, die in 13 dargestellt ist, die gleichen Komponenten wie die in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen wie denen in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel bezeichnet sind.

• In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 in der Fahrassistenzeinheit 20 anstelle der Bremssteuerung 20 bereitgestellt sein. In diesem Fall werden verschiedene Arten von Informationen, die zum Berechnen des beweglichen Bereichs PA und der Folgeroute FT notwendig sind, von der Bremssteuerungseinheit 20 an die Fahrassistenzeinheit 10 ausgegeben.
• In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, wie zum Beispiel in 10 dargestellt ist, ist ein Beispiel dargestellt, in dem der Sollverlauf TL eingestellt ist, um durch die Mitte der Straße 70 zu verlaufen. Wenn der Sollverlauf TL erzeugt wird, um durch die Mitte der Straße 70 zu verlaufen, weisen der erste Abweichungsschwellenwert Tho1 und der zweite Abweichungsschwellenwert Tho2 die gleiche Größenordnung auf der rechten Seite und der linken Seite mit Bezug auf den Sollverlauf TL in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 90 auf.

Andererseits kann der Sollverlauf TL eingestellt werden, um nicht durch die Mitte der Straße 70 zu verlaufen. In diesem Fall weisen der erste Abweichungsschwellenwert Tho1 und der zweite Abweichungsschwellenwert Tho2 unterschiedliche Größenordnungen auf der rechten Seite und der linken Seite mit Bezug auf den Sollverlauf TL in die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 90 auf. Deshalb wird der entsprechende Abweichungsschwellenwert in Abhängigkeit davon, auf welcher Seite, der linken oder der rechten Seite, das Fahrzeug 90 mit Bezug auf den Sollverlauf TL abweicht. Durch Vergleich mit dem Abweichungsbetrag Ao oder dem vorhergesagten Abweichungsbetrag Apo unter Verwendung eines angemessenen Abweichungsschwellenwerts, kann bestimmt werden, ob eine Neuerzeugung des Sollverlaufs TL notwendig ist oder nicht, unabhängig von der Position, an der der Sollverlauf TL verläuft.

• In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Sollverlaufserzeugungseinheit 13 aufgefordert, den Sollverlauf TL basierend auf der Erfassung des ersten Neuerzeugungsauslösers TGR1 oder des zweiten Neuerzeugungsauslösers TGR2 erneut zu erzeugen. Die Konfiguration zum Anfordern der Neuerzeugung des Sollverlaufs TL ist nicht auf die Ausgabe des Auslösesignals beschränkt. Zum Beispiel kann eine Konfiguration eingesetzt werden, bei der der Neuerzeugungsanforderungsmarker eingeschaltet wird, wenn die Neuerzeugung des Sollverlaufs TL angefordert wird, und der Sollverlauf TL durch die Sollverlaufserzeugungseinheit 13 erneut erzeugt wird, wenn der Neuerzeugungsanforderungsmarker eingeschaltet ist.
• In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug 90 inklusive der Brennkraftmaschine 91 dargestellt. Die Antriebsquelle des Fahrzeugs 90 ist nicht auf die Brennkraftmaschine 91 beschränkt. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 90 ein Hybridfahrzeug unter Verwendung eines Motorgenerators in der Brennkraftmaschine 91 aus einer Antriebsquelle sein. Zusätzlich kann das Fahrzeug 90 ein Elektrofahrzeug unter Verwendung nur eines Motors als eine Antriebsquelle sein.

Als nächstes wird eine technische Idee, die von den vorstehenden Ausführungsbeispielen und den modifizierten Beispielen begriffen werden kann, beschrieben.

(A) Fahrzeugsteuerungseinrichtung, die ein Stellglied steuert, um das Fahrzeug zu veranlassen, basierend auf einem Sollverlauf zu fahren, wobei die Fahrzeugsteuerungseinrichtung aufweist:
- eine Fahrassistenzeinheit inklusive einer Einheit zur Synthese von externen Informationen, die eine Umgebung um das Fahrzeug herum erfasst, und einer Steuerungseinheit, die mit der Fahrassistenzeinheit kommuniziert; wobei
- die Steuerungseinheit aufweist,
- eine Sollverlaufserzeugungseinheit, die den Sollverlauf basierend auf der Umgebung um das Fahrzeug herum, die von der Fahrassistenzeinheit beschafft wird, erzeugt; und
- eine Sollkoordinatenauswahleinheit, die einen Punkt auf dem Sollverlauf als eine Sollposition einstellt.
(B) Die Steuerungseinheit führt einen Prozess des Berechnens eines Steuerungsbetrags zum Veranlassen des Fahrzeugs, der Sollposition zu folgen, aus.
(C) Die Steuerungseinheit führt einen Prozess des Anweisens des Stellglieds, ein Antreiben basierend auf dem Steuerungsbetrag durchzuführen, aus.
(D) Die Steuerungseinheit führt aus, einen Prozess des Berechnens des beweglichen Bereichs als einen Bereich, den das Fahrzeug erreichen kann, wenn das Fahrzeug veranlasst wird, zu fahren, wobei eine momentane Position des Fahrzeugs als ein Startpunkt dient, basierend auf einer Bewegungszustandsgröße des Fahrzeugs, die mit dem Antreiben des Stellglieds einhergeht, einen Prozess des Bestimmens, ob eine Position des Fahrzeugs von dem Sollverlauf abweicht, basierend auf dem beweglichen Bereich und der Sollposition, und einen Prozess des Aufforderns der Sollverlaufserzeugungseinheit, den Sollverlauf erneut zu erzeugen, wenn eine Bestimmung vorgenommen wird, dass die Position des Fahrzeugs von dem Sollverlauf abweicht; und die Sollverlaufserzeugungseinheit den Sollverlauf erneut erzeugt, wenn die Neuerzeugung des Sollverlaufs von der Steuerungseinheit angefordert wird.
(E) Die Steuerungseinheit leitet einen vorhergesagten Abweichungsbetrag her, der ein vorhergesagter Wert der Abweichung zwischen einer Position, die das Fahrzeug erreicht, wenn das Fahrzeug veranlasst wird, in Richtung der Sollposition zu fahren, und der Sollposition ist, unter Verwendung des beweglichen Bereichs, und bestimmt, dass die Position des Fahrzeugs von dem Sollverlauf abweicht, wenn eine Größenordnung des vorhergesagten Abweichungsbetrags größer als ein vorhergesagter Abweichungsschwellenwert ist.

Nachstehend wird eine Korrespondenzbeziehung zwischen den Gegenständen im Ausführungsbeispiel und den Gegenständen in der technischen Idee beschrieben.
Die Bremssteuerungseinheit 20 entspricht einer „Steuerungseinheit, die mit der Fahrassistenzeinheit kommuniziert“. Die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 führt einen „Prozess des Berechnens eines Steuerungsbetrags“ aus. Die Bewegungssteuerungseinheit 22 führt einen „Prozess des Anweisens des Stellglieds, ein Fahren basierend auf dem Steuerungsbetrag durchzuführen''' aus. Weiterhin führt die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 einen „Prozess des Berechnens eines beweglichen Bereichs“, einen „Prozess des Bestimmens, ob die Position des Fahrzeugs von dem Sollverlauf abweicht oder nicht“, und einen „Prozess des Aufforderns der Sollverlaufserzeugungseinheit, den Sollverlauf erneut zu erzeugen“ aus. Die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 berechnet einen „vorhergesagten Abweichungsbetrag, der ein vorhergesagter Wert einer Abweichung einer Position, die das Fahrzeug erreicht, wenn das Fahrzeug veranlasst wird, in Richtung der Sollposition zu fahren, und der Sollposition ist“ als den vorhergesagten Abweichungsbetrag Apo. Die Verlaufsfolgesteuerungseinheit 21 bestimmt, dass die Position des Fahrzeugs von dem Sollverlauf abweicht, wenn die Größenordnung des vorhergesagten Abweichungsbetrags größer als ein vorhergesagter Abweichungsschwellenwert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2011/086684 A [0003]

Claims

Fahrzeugsteuerungseinrichtung, die ein Fahrzeug veranlasst, basierend auf einer Sollroute zu fahren, durch Steuern eines Stellglieds des Fahrzeugs, wobei die Fahrzeugsteuerungseinrichtung aufweist: eine Breiteninformationsbeschaffungseinheit, die eine Straßenbreite beschafft, in der das Fahrzeug in einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, durchfahren kann; eine Routenerzeugungseinheit, die die Sollroute basierend auf der beschafften Straßenbreite erzeugt; und eine Steuerungseinheit, die einen Steuerungsbetrag zum Veranlassen des Fahrzeugs, entlang der Sollroute zu fahren, herleitet, und das Stellglied basierend auf dem Steuerungsbetrag antreibt.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin mit: einer Hauptroutenerzeugungseinheit, die eine Sollhauptroute basierend auf Umgebungsinformationen des Fahrzeugs erzeugt; wobei die Steuerungseinheit, als den Steuerungsbetrag, einen Folgesteuerungsbetrag herleitet, um das Fahrzeug zu veranlassen, der Sollhauptroute innerhalb eines Bereichs der Straßenbreite zu folgen, und eine Folgesteuerung ausführt, um ein Antreiben des Stellglieds mit dem Folgesteuerungsbetrag anzuweisen; und die Routenerzeugungseinheit die Sollroute als eine Route erzeugt, auf der das Fahrzeug in der Folgesteuerung des Veranlassens des Fahrzeugs, der Sollhauptroute innerhalb eines Bereichs der Straßenbreite zu folgen, fährt.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Routenerzeugungseinheit die Sollroute als eine Route erzeugt, die das Fahrzeug dazu drängt, in der Folgesteuerung eine plötzliche Kurverfahrt durchzuführen, wenn die Straßenbreite enger wird, wenn die Position des Fahrzeugs näher zu der Sollhauptroute gebracht wird.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei in der Folgesteuerung, die Steuerungseinheit den Folgesteuerungsbetrag durch eine Regelung unter Verwendung eines Abweichungsgrades zwischen der Position des Fahrzeugs und der Hauptsollroute als eine Eingabe herleitet, und eine Verstärkung der Regelung größer wird, wenn die Straßenbreite enger wird.
Fahrzeugsteuerungseinrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei in der Folgesteuerung, die Steuerungseinheit den Folgesteuerungsbetrag basierend auf einem Abweichungsgrad zwischen der Position des Fahrzeugs und der Sollhauptroute und einer Bewegungsgröße, die dem Fahrzeug hinzugefügt wird, wenn das Fahrzeug veranlasst wird, sich der Sollhauptroute zu nähern, herleitet, und wenn der Folgesteuerungsbetrag hergeleitet wird, die Steuerungseinheit ein spezifisches Gewicht, um den Abweichungsgrad auf dem Folgesteuerungsbetrag widerzuspiegeln, erhöht, wenn die Straßenbreite enger wird.