DE112022002744T5 - Vorrichtung und verfahren zur pfadabschätzung - Google Patents

Abstract

Zur Selbstdiagnose der Gültigkeit eines Ergebnisses der Abschätzung einer Fahrstrecke eines eigenen Fahrzeugs ohne Verwendung eines globalen Positionierungssystems (GPS) oder dergleichen. Eine Pfadabschätzvorrichtung schließt ein: eine Pfadabschätzeinheit, die einen Eigenfahrzeugpfad abschätzt, indem sie einen Parameter auf der Grundlage eines Lenkwinkelsensors und eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors berechnet; einen Sensor, der einen aktuellen Messwert des Parameters oder einen aktuellen Messwert eines Wertes zum Berechnen des Parameters nachweist; eine Parameter-Aufzeichnungseinheit, die den von der Pfadabschätzeinheit abgeschätzten Parameter und den aktuellen Messwert des Parameters oder den aktuellen Messwert des von dem Sensor nachgewiesenen Wertes zum Berechnen des Parameters akkumuliert; eine Korrelationsberechnungseinheit, die eine Korrelation zwischen dem aktuellen Messwert des Parameters oder dem aktuellen Messwert des Wertes zum Berechnen des Parameters, der von dem Sensor zu einem ersten Zeitpunkt nachgewiesen und in der Parameteraufzeichnungseinheit akkumuliert wird, und dem Parameter für den ersten Zeitpunkt in dem Eigenfahrzeugpfad, der zu einem zweiten Zeitpunkt vor dem ersten Zeitpunkt von der Pfadabschätzeinheit abgeschätzt wird, erhält; und eine Abnormalitätsbestimmungseinheit, die bestimmt, ob die Korrelation innerhalb eines vorbestimmten

Description

• Technisches Gebiet
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pfadabschätzvorrichtung und ein Pfadabschätzverfahren zum Abschätzen eines Eigenfahrzeugpfads, der zum Nachweisen und Bestimmen einer möglichen Kollision zwischen einem eigenen Fahrzeug und einem anderen sich bewegenden Objekt an einer Kreuzung oder dergleichen erforderlich ist, und insbesondere eine Pfadabschätzvorrichtung mit einer Funktion zur Diagnose eines abgeschätzten Eigenfahrzeugpfads und ein Pfadabschätzverfahren.
• Stand der Technik
• In den letzten Jahren wurde als fahrzeuginternes System zur Vermeidung eines durch ein Kraftfahrzeug verursachten Verkehrsunfalls häufig ein fortschrittliches Fahrassistenzsystem (ADAS) oder ein automatisches Fahrsystem verwendet, das die Möglichkeit einer Kollision zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem anderen sich bewegenden Objekt (einem Fußgänger, einem Fahrrad, einem anderen Fahrzeug oder ähnlichem) auf der Grundlage von externen Umgebungsinformationen, die von einem externen Umgebungssensor nachgewiesen werden, nachweist und bestimmt und einen Alarm an den Fahrer ausgibt oder eine automatische Notbremse auslöst, wenn die Möglichkeit einer Kollision besteht.
• Um diese Systeme zu implementieren, sind (a) eine Funktion zum Nachweisen von Bewegung eines anderen sich bewegenden Objekts, (b) eine Funktion zum Abschätzen eines Eigenfahrzeugpfads und (c) eine Funktion zur Vorberechnung einer Kollision basierend auf abgeschätzten Eigenfahrzeugpfaden und des anderen sich bewegenden Objekts erforderlich. Um die Glaubwürdigkeit der Kollisionsvorberechnung zu gewährleisten, ist als eine der Voraussetzungen eine Diagnosefunktion zur Bestimmung der Gültigkeit des abgeschätzten Eigenfahrzeugpfads erforderlich.
• Beispielsweise ist PTL 1 als eine Patentliteratur zur Diagnose der Gültigkeit eines Schätzwerts bekannt, und Absatz 0006 in PTL 1 beschreibt, dass „eine Fahrverhalten-Abschätzvorrichtung für ein Fahrzeug eine Fahrverhalten-Abschätzvorrichtung ist, die einen Stabilitätsfaktor und einen Lenkreaktionszeitkonstantenkoeffizienten abschätzt, die Parameterwerte sind, die sich auf ein Fahrverhalten des Fahrzeugs beziehen, und die Fahrverhalten-Abschätzvorrichtung die Gültigkeit der Schätzwerte auf der Grundlage einer Referenz-Gierrate des Fahrzeugs bestimmt, die unter Verwendung der von der Fahrverhalten-Abschätzvorrichtung abgeschätzten Werte des Stabilitätsfaktors und des Lenkreaktionszeitkonstantenkoeffizienten und einer aktuellen Gierrate des Fahrzeugs berechnet wird.“
• Entgegenhaltungen
• Patentliteratur
• PTL 1: WO 13/125047 A
• Kurzdarstellung der Erfindung
• Technisches Problem
• PTL 1 bestimmt jedoch lediglich die Gültigkeit der Schätzwerte (die Schätzwerte des Stabilitätsfaktors und des Koeffizienten der Lenkreaktionszeitkonstante, bei denen es sich um Parameterwerte handelt, die das Fahrverhalten des Fahrzeugs betreffen), die zur Berechnung der Referenz-Gierrate verwendet werden, auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs zwischen der berechneten Referenz-Gierrate und der aktuellen Gierrate, und schätzt nicht den zukünftigen Eigenfahrzeugpfad oder diagnostiziert die Gültigkeit eines abgeschätzten Eigenfahrzeugpfads.
• Darüber hinaus ist auch ein Verfahren zur Diagnose der Gültigkeit eines abgeschätzten eigenen Pfads denkbar, bei dem der abgeschätzte eigene Pfad mit einer aktuell durch ein globales Positionierungssystem (GPS) gemessenen Eigenfahrzeugposition verglichen wird, aber dieses Diagnoseverfahren kann nicht in einem Fahrzeug verwendet werden, das nicht mit GPS ausgestattet ist.
• In dieser Hinsicht ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Pfadabschätzvorrichtung und ein Pfadabschätzverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, die Gültigkeit des Ergebnisses einer Eigenfahrzeug-Pfadabschätzung zu diagnostizieren, ohne ein GPS zu verwenden.
• Lösung des Problems
• Um das obige Problem zu lösen, schließt eine Pfadabschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein: eine Pfadabschätzeinheit, die einen Eigenfahrzeugpfad abschätzt, indem sie einen Parameter auf der Grundlage von Ausgangswerten eines Lenkwinkelsensors und eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors berechnet; einen Sensor, der einen aktuellen Messwert des Parameters oder einen aktuellen Messwert eines Wertes zur Berechnung des Parameters nachweist; eine Parameter-Aufzeichnungseinheit, die den von der Pfadabschätzeinheit abgeschätzten Parameter und den aktuellen Messwert des Parameters oder den aktuellen Messwert des Wertes zur Berechnung des von dem Sensor nachgewiesenen Parameters akkumuliert; eine Korrelationsberechnungseinheit, die eine Korrelation erhält zwischen dem aktuellen Messwert des Parameters oder dem aktuellen Messwert des Wertes zum Berechnen des Parameters, der von dem Sensor zu einem ersten Zeitpunkt nachgewiesen und in der Parameteraufzeichnungseinheit akkumuliert wird, und dem Parameter für den ersten Zeitpunkt auf dem Eigenfahrzeugpfad, der zu einem zweiten Zeitpunkt vor dem ersten Zeitpunkt von der Pfadabschätzeinheit abgeschätzt wird; und eine Abnormalitätsbestimmungseinheit, die bestimmt, ob die Korrelation innerhalb eines vorbestimmten Verteilungsbereichs liegt oder nicht, und die bestimmt, dass der geschätzte Eigenfahrzeugpfad in einem Fall, in dem die Korrelation nicht innerhalb des Verteilungsbereichs liegt, abnormal ist.
• Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
• Mit der Pfadabschätzvorrichtung und dem Verfahren zur Pfadabschätzung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Gültigkeit eines Eigenfahrzeug-Pfadabschätzungsergebnisses zu diagnostizieren, ohne ein globales Positionierungssystem (GPS) oder dergleichen zu verwenden.
• Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• [1] 1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Fahrzeugsystems gemäß einer ersten Ausführungsform.
• [2] 2 ist ein Funktionsblockdiagramm des Fahrzeugsystems gemäß der ersten Ausführungsform.
• [3] 3 ist ein Beispiel für eine Beziehung zwischen einem Gierraten-Schätzwert und einem aktuellen Gierraten-Messwert in der ersten Ausführungsform.
• [4] 4 ist ein schematisches Diagramm der aufgezeichneten Daten einer Gierraten-Aufzeichnungseinheit in der ersten Ausführungsform.
• [5] 5 ist ein Flussdiagramm der Pfad-Genauigkeitsbestimmungsverarbeitung in einer Pfadabschätzvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
• [6] 6 zeigt ein Beispiel für eine Korrelation zwischen dem Gierraten-Schätzwert und dem aktuellen Gierraten-Messwert in einem Fall, in dem die Zuverlässigkeit der Schätzung hoch ist.
• [7] 7 zeigt ein Beispiel für eine Korrelation zwischen dem Gierraten-Schätzwert und dem aktuellen Gierraten-Messwert in einem Fall, in dem die Zuverlässigkeit der Schätzung gering ist.
• [8] 8 zeigt ein Beispiel für eine Beziehung zwischen dem Gierraten-Schätzwert und dem aktuellen Gierraten-Messwert in einer bestimmten Umgebung.
• [9] 9 zeigt eine Korrelation zwischen dem Gierraten-Schätzwert und dem aktuellen Gierraten-Messwert in 8.
• [10] 10 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Einheit zur Abschätzung des Eigenfahrzeugpfads gemäß der ersten Ausführungsform.
• [11] 11 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Fahrzeugsystems gemäß einer zweiten Ausführungsform.
• [12] 12 ist ein schematisches Diagramm der aufgezeichneten Daten einer Gierraten-Aufzeichnungseinheit in der zweiten Ausführungsform.
• [13] 13 ist ein Flussdiagramm der Pfad-Genauigkeitsbestimmungsverarbeitung in einer Pfadabschätzvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
• [14] 14 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Einheit zur Schätzung des Eigenfahrzeugpfads gemäß der zweiten Ausführungsform.
• [15] 15 ist ein erläuterndes Diagramm eines anderen Diagnoseverfahrens.
• [16] FIG. ist ein erläuterndes Diagramm einer Korrekturkoeffizienten-Einstellstrategie.
• Beschreibung von Ausführungsformen
• Nachfolgend werden Ausführungsformen einer Pfadabschätzvorrichtung und eines Pfadabschätzverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
• [Erste Ausführungsform]
• Zunächst werden eine Pfadabschätzvorrichtung und ein Pfadabschätzverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 beschrieben.
• 1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm eines Fahrzeugsystems, das mit der Pfadabschätzvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgestattet ist. Wie in 1 dargestellt, schließt ein Fahrzeug 1 (das im Folgenden auch als „eigenes Fahrzeug“ bezeichnet werden kann) in der vorliegenden Ausführungsform hauptsächlich externe Umgebungssensoren 2 (einen linken externen Umgebungssensor 2L und einen rechten externen Umgebungssensor 2R), einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3, einen Lenkwinkelsensor 4, einen Gierratensensor 5, eine Pfadabschätzvorrichtung 6 und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 7 ein. In der folgenden Beschreibung wird die Pfadabschätzvorrichtung 6 als eine unabhängige Computereinheit beschrieben, aber die Pfadabschätzvorrichtung 6 kann auch in den externen Umgebungssensor 2 oder in die ECU 7 eingebaut sein.
• Der externe Umgebungssensor 2 ist ein Sensor, der Informationen über ein sich bewegendes Objekt (einen Fußgänger, ein Fahrrad, ein anderes Fahrzeug oder ähnliches) (im Folgenden als „Informationen über ein sich bewegendes Objekt“ bezeichnet) an der linken oder rechten Vorderseite des Fahrzeugs 1 erfasst, und zwar hauptsächlich dann, wenn z. B. das Fahrzeug 1 an einer Kreuzung nach links oder rechts abbiegt, und Beispiele für den externen Umgebungssensor 2 schließen ein Millimeterwellenradar (MRR), einen Ultraschallsensor, ein LiDAR, eine monokulare Kamera, eine Stereokamera und dergleichen ein, die an einer linken hinteren Seite oder einer rechten hinteren Seite des Fahrzeugs 1 installiert sind. Die externen Umgebungssensoren 2 können an der linken und rechten Rückseite des Fahrzeugs 1 so installiert sind, dass ein sich bewegendes Objekt hinter dem Fahrzeug 1 nachgewiesen werden kann, wenn sich das Fahrzeug 1 nach hinten bewegt.
• Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3 ist ein Sensor, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 erfasst (im Folgenden als „Fahrzeuggeschwindigkeit VS“ bezeichnet), und es können beispielsweise bekannte Mittel wie ein Radgeschwindigkeitssensor verwendet werden, oder im Falle eines mit einem globalen Positionierungssystem (GPS) ausgestatteten Fahrzeugs kann die Fahrzeuggeschwindigkeit VS durch Differenzierung der aus dem GPS erhaltenen Positionsinformationen erfasst werden.
• Der Lenkwinkelsensor 4 ist ein Sensor, der einen Lenkwinkel einer Lenkung des Fahrzeugs 1 erfasst (im Folgenden als „Lenkwinkel SA“ bezeichnet), und es können bekannte Mittel wie ein an der Lenkung angebrachter Winkelsensor verwendet werden.
• Der Gierratensensor 5 ist ein Sensor, der einen Parameter einer Änderungsrate eines Drehwinkels in einer Drehrichtung des Fahrzeugs 1 erfasst (im Folgenden als „aktueller Gierraten-Messwert YR“ bezeichnet), und es können bekannte Mittel verwendet werden.
• Die aus dem externen Umgebungssensor 2 erfassten Bewegungsobjektinformationen um das eigene Fahrzeug herum und die aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 3, dem Lenkwinkelsensor 4 und dem Gierratensensor 5 erfassten Fahrzeuginformationen (die Fahrzeuggeschwindigkeit VS, der Lenkwinkel SA und der aktuelle Gierraten-Messwert YR) werden über eine Kommunikationsleitung wie ein Controller Area Network (CAN) an die Pfadabschätzvorrichtung 6 und die ECU 7 übertragen.
• Die Pfadabschätzvorrichtung 6 ist eine Vorrichtung, die den Pfad des Fahrzeugs 1 abschätzt und die Genauigkeit des abgeschätzten Eigenfahrzeugpfads bestimmt. Einzelheiten der Pfadabschätzvorrichtung 6 werden später beschrieben.
• Die ECU 7 ist eine Vorrichtung, die ein Fahrsystem, ein Bremssystem, ein Lenksystem und dergleichen des Fahrzeugs 1 steuert und das Fahrsystem und dergleichen basierend auf einer Ausgabe der Pfadabschätzvorrichtung 6 steuern kann.
• Hier sind insbesondere die Pfadabschätzvorrichtung 6 und die ECU 7 jeweils eine Computereinheit, die eine Rechenvorrichtung wie eine Zentraleinheit (CPU) und eine Speichervorrichtung wie einen Halbleiterspeicher einschließt, und verschiedene Funktionen werden durch die Rechenvorrichtung, die ein in der Speichervorrichtung gespeichertes Programm ausführt, implementiert. Nachfolgend wird eine Beschreibung gegeben, wobei eine in einem solchen Computerbereich bekannte Technik entsprechend weggelassen wird.
• In der vorliegenden Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass der externe Umgebungssensor 2 oder das Steuergerät 7 über eine Fahrassistenzfunktion verfügt (z. B. eine Funktion zum Nachweisen und Bestimmen einer Kollisionsmöglichkeit zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem anderen sich bewegenden Objekt und zum Steuern des Fahrzeugs 1 in der Weise, dass ein Fahrer gewarnt wird oder eine automatische Notbremse betätigt wird, wenn die Möglichkeit einer Kollision besteht), die mit einer Umgebung um das eigene Fahrzeug in Korrespondenz steht.
• <Funktionsblockdiagramm des Eigenfahrzeug-Pfadabschätzsystems>
• Nachfolgend wird ein detailliertes Konfigurationsbeispiel des Fahrzeugsystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung des Funktionsblockdiagramms von 2 beschrieben.
• <Externer Umgebungssensor 2>
• Der linke und der rechte externe Umgebungssensor 2 schließen jeweils eine externe Umgebungssensoreinheit 21 und eine externe Umgebungssensoreinheit 22 ein. Insbesondere ist die externe Umgebungssensoreinheit 21 ein Millimeterwellenradar, ein Ultraschallsensor, ein LiDAR, eine monokulare Kamera, eine Stereokamera oder ähnliches und weist Informationen bezüglich eines Objekts um das Fahrzeug 1 nach. Die externe Umgebungssensoreinheit 22 erkennt die Position, die Geschwindigkeit, den Winkel und dergleichen des Objekts um das Fahrzeug 1 herum auf der Grundlage der erfassten Informationen der externen Umgebungssensoreinheit 21 und gibt die Position, die Geschwindigkeit, den Winkel und dergleichen des sich bewegenden Objekts als Bewegungsobjektinformation aus, wenn das sich bewegende Objekt erfasst wird.
• <Pfadabschätzvorrichtung 6>
• Die Pfadabschätzvorrichtung 6 schließt eine Eigenfahrzeug-Pfadabschätzeinheit 61, eine Pfadgenauigkeitsbestimmungseinheit 62 und eine Fahrassistenzeinheit 63 ein. Obwohl nicht dargestellt, wird davon ausgegangen, dass verschiedene Arten von Fahrzeuginformationen, wie z. B. Bremsinformationen, Blinkerinformationen, Gangpositionsinformationen, wie z. B. Vorwärts- oder Rückwärtsgang, Seitenbremsinformationen und Gaspedalpositionsinformationen, ebenfalls in die Pfadabschätzvorrichtung 6 eingegeben werden.
• Die Eigenfahrzeug-Pfadabschätzeinheit 61 schließt eine Eigenfahrzeug-Positionsabschätzeinheit 61a und eine Gierraten-Abschätzeinheit 61b ein. Die Eigenfahrzeug-Positionsabschätzeinheit 61a schätzt eine Eigenfahrzeug-Position für eine vorbestimmte Zeitspanne (z.B. zwei Sekunden von der aktuellen Zeit bis zwei Sekunden in die Zukunft) auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit VS, des Lenkwinkels SA und eines Radstands WB ab und gibt die abgeschätzte Eigenfahrzeug-Position VP aus. Bei dem Radstand WB handelt es sich um Spezifikationsdaten des Fahrzeugs 1, die im Voraus in einem Speicher oder dergleichen der Pfadabschätzvorrichtung 6 registriert wurden. Darüber hinaus gibt die Gierraten-Abschätzeinheit 61b einen Gierraten-Schätzwert YR_E für einen vorbestimmten Zeitraum (z.B. zwei Sekunden von der aktuellen Zeit bis zwei Sekunden davor) auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit VS, des Lenkwinkels SA und der abgeschätzten Eigenfahrzeugposition VP aus. Beispielsweise wird in einem Fall, in dem das Fahrzeug 1 an einer Kreuzung abbiegt, eine Kurven-Trajektorie des eigenen Fahrzeugs aus den Koordinaten der abgeschätzten Eigenfahrzeugposition VP für mehrere Sekunden im Voraus ermittelt, und die Änderungsrate des Drehwinkels in der Abbiegerichtung wird aus der Fahrzeuggeschwindigkeit VS des Fahrzeugs 1 ermittelt.
• Die Fahrassistenzeinheit 63 erkennt und bestimmt eine Möglichkeit einer zukünftigen Kollision zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem sich bewegenden Objekt auf der Grundlage der Informationen über das sich bewegende Objekt (Position, Geschwindigkeit, Winkel oder ähnliches) aus dem externen Umgebungssensor 2, des Gierraten-Schätzwertes YR_E und der abgeschätzten Position VP aus der Eigenfahrzeug-Pfadabschätzeinheit 61, eines Eigendiagnose-Ergebnisses aus der Pfadgenauigkeitsbestimmungseinheit 62 und der Fahrzeuginformationen, wie z.B. der Bremsinformationen (nicht abgebildet), und sendet Alarminformationen an die ECU 7 in einem Fall, in dem eine Möglichkeit einer Kollision besteht. Darüber hinaus kann die Fahrassistenzeinheit 63 selbst eine Funktion zur Betätigung der automatischen Notbremse haben, um eine Kollision zu vermeiden.
• Dabei wird von der Fahrassistenzeinheit 63 eine Umschaltsteuerung zwischen Aktivierung/Deaktivierung einer Fahrerassistenzfunktion in Abhängigkeit von dem Eigendiagnoseergebnis der Pfadgenauigkeitsbestimmungseinheit 62 durchgeführt. Zusätzlich kann aus dem Diagnoseergebnis der Pfadgenauigkeitsbestimmungseinheit 62 ein Korrekturkoeffizient berechnet werden, der als Rückmeldesignal für die Bedienung der Fahrassistenzeinheit 63 verwendet wird.
• Die Pfadgenauigkeitsbestimmungseinheit 62 schließt eine Gierraten-Aufzeichnungseinheit 62a und eine Korrelationsbestimmungseinheit 62b ein. Die Gierraten-Aufzeichnungseinheit 62a speichert den von der Gierraten-Abschätzeinheit 61b abgeschätzten Gierraten-Schätzwert YR_E für den vorbestimmten Zeitraum und zeichnet nacheinander die aktuellen Gierraten-Messwerte YR auf, die von dem Gierratensensor 5 während des vorbestimmten Zeitraums erfasst wurden. Die Korrelationsbestimmungseinheit 62b diagnostiziert die Genauigkeit des Gierraten-Schätzwertes YR_E, indem sie eine Korrelation zwischen dem Gierraten-Schätzwert YR_E und dem aktuellen Gierraten-Messwert YR bestimmt, der in der Gierraten-Aufzeichnungseinheit 62a nach Ablauf der vorbestimmten Periode aufgezeichnet wurde. Nachfolgend wird die Pfadgenauigkeitsbestimmungseinheit 62 unter Bezugnahme auf die 3 bis 9 im Detail beschrieben.
• 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Beziehung zwischen dem Gierraten-Schätzwert YR_E für den vorbestimmten Zeitraum (z. B. zwei Sekunden von der aktuellen Zeit bis zwei Sekunden davor), der zu einem Zeitpunkt von 0 Sekunden von der Gierraten-Abschätzeinheit 61b abgeschätzt wird, und dem aktuellen Gierraten-Messwert YR, der durch den Gierratensensor 5 erfasst wird, veranschaulicht, wobei die horizontale Achse die Zeit (Sekunde [s]) und die vertikale Achse die Gierrate ([rad/s]) darstellt. 4 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für den Übergang zwischen dem Gierraten-Schätzwert YR_E und dem aktuellen Gierraten-Messwert YR, der in der Gierraten-Aufzeichnungseinheit 62a aufgezeichnet wurde, zeigt.
• In der vorliegenden Ausführungsform schätzt die Gierraten-Abschätzeinheit 61b der Eigenfahrzeug-Pfadabschätzeinheit 61, wie in den oberen Tabellen der 3 und 4 dargestellt, die Gierrate für einen Zeitraum ab dem aktuellen Zeitpunkt (dem Zeitpunkt 0 s) bis 2 s vor dem Zeitpunkt 0 s und zeichnet die abgeschätzte Gierrate in der Gierraten-Aufzeichnungseinheit 62a auf. Es ist ausreichend, wenn ein Zeitintervall für den von der Gierraten-Abschätzeinheit 61b abgeschätzten Gierratenwert YR_E unter Berücksichtigung der Rechenleistung und dergleichen der Pfadabschätzvorrichtung 6 entsprechend eingestellt ist. Beispielsweise kann der Gierraten-Schätzwert YR_E für alle 0,1 s abgeschätzt werden, wenn die Rechenleistung relativ hoch ist, oder der Gierraten-Schätzwert YR_E für alle 1,0 s abgeschätzt werden, wenn die Rechenleistung relativ niedrig ist.
• Es ist zwar offensichtlich, dass zum Zeitpunkt 0,0 s der Schätzwert und der aktuelle Messwert für den Zeitpunkt 0,0 s verglichen werden können (siehe obere Tabelle in 4), aber da der zukünftige aktuelle Messwert zu diesem Zeitpunkt noch nicht erfasst wurde, muss z.B. bis zu einem Zeitpunkt von 1,0 s abgewartet werden, um den Schätzwert und den aktuellen Messwert für den Zeitpunkt 1,0 s zu vergleichen (siehe mittlere Tabelle in 4), und es muss beispielsweise bis zu einem Zeitpunkt von 2,0 s gewartet werden, um den Schätzwert und den aktuellen Messwert für den Zeitpunkt 2,0 s zu vergleichen (siehe untere Tabelle in 4). Daher kann die Korrelationsbestimmungseinheit 62b nach Ablauf des vorgegebenen Zeitraums den Gierraten-Schätzwert YR_E und den aktuellen Gierraten-Messwert YR für denselben Zeitpunkt vergleichen, um die Gültigkeit des Schätzwerts zu diagnostizieren.
• <Pfadgenauigkeitsbestimmungsverarbeitung>
• Nachfolgend werden Details der Bestimmung der Pfadgenauigkeit in der Pfadabschätzvorrichtung 6 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 5 beschrieben.
• Zunächst bestätigt die Gierraten-Aufzeichnungseinheit 62a in Schritt S1, ob die Anzahl der Datensätze des Gierraten-Schätzwertes YR_E und des aktuellen Gierraten-Messwerts YR gleich oder größer als eine Zahl für t Sekunden ist (z.B. gleich oder größer als eine Zahl für zwei Sekunden) oder nicht. Wenn die Anzahl der Datensätze gleich oder größer als die Anzahl für t Sekunden ist, wird die Verarbeitung mit Schritt S2 fortgeführt, und andernfalls wird die Verarbeitung mit Schritt S3 fortgeführt.
• In Schritt S2 löscht die Gierraten-Aufzeichnungseinheit 62a Aufzeichnungen des Gierraten-Schätzwertes YR_E und des aktuellen Gierraten-Messwerts YR, die älter sind als diejenigen für t Sekunden vor dem aktuellen Zeitpunkt. Durch diese Verarbeitung werden alte Daten in der Gierratenaufzeichnungseinheit 62a, die bei der aktuellen Diagnoseverarbeitung nicht benötigt werden, gelöscht.
• In Schritt S3 schätzt die Gierraten-Abschätzeinheit 61b den Gierraten-Schätzwert YR_E für einen Zeitraum von der aktuellen Zeit bis t Sekunden in der Zukunft ab. Dann, in Schritt S4, erhält die Gierraten-Aufzeichnungseinheit 62a aus der Gierraten-Abschätzeinheit 61b den Gierraten-Schätzwert YR_E für t Sekunden (siehe die zweite Zeile der oberen Tabelle in 4) und zeichnet ihn auf.
• In Schritt S5 erfasst der Gierratensensor 5 den aktuellen Gierraten-Messwert YR.
• Dann, in Schritt S6, erfasst die Gierraten-Aufzeichnungseinheit 62a aus dem Gierratensensor 5 den aktuellen Gierraten-Messwert YR und zeichnet ihn auf (siehe dritte Zeile der oberen, mittleren und unteren Tabelle in 4).
• In Schritt S7 bestätigt die Korrelationsbestimmungseinheit 62b, ob die Anzahl der Datensätze des aktuellen Gierraten-Messwerts YR gleich oder größer als eine Anzahl für t Sekunden ist oder nicht. Wenn die Anzahl der Datensätze gleich oder größer als die Anzahl für t Sekunden ist, wird die Verarbeitung mit Schritt S8 fortgesetzt, andernfalls kehrt die Verarbeitung zu Schritt S5 zurück. Daher werden die Schritte S5 und S6 wiederholt, bis die Anzahl der Datensätze des aktuellen Gierraten-Messwerts YR erfüllt ist.
• In Schritt S8 berechnet die Korrelationsbestimmungseinheit 62b einen Korrelationswert zwischen dem Gierraten-Schätzwert YR_E und dem aktuellen Gierraten-Messwert YR unter Verwendung des Gierraten-Schätzwertes YR_E und des aktuellen Gierraten-Messwertes YR für t Sekunden. Details zu diesem Korrelationswert werden später beschrieben.
• In Schritt S9 bestimmt die Korrelationsbestimmungseinheit 62b, ob der berechnete Korrelationswert kleiner als ein Schwellenwert (z. B. 0,5) ist oder nicht. Ist der Korrelationswert kleiner als der Schwellenwert, wird die Verarbeitung mit Schritt S10 fortgesetzt, andernfalls wird die Verarbeitung von 5 beendet.
• In Schritt S10 setzt die Korrelationsbestimmungseinheit 62b ein Fehlerflag, das die Abnormalität des Gierraten-Schätzwertes YR_E (d. h. die Abnormalität des abgeschätzten Eigenfahrzeugpfads) anzeigt, z. B. auf „1“ als Ergebnis der Selbstdiagnose, und beendet die Verarbeitung von 5. Wenn in Schritt S9 festgestellt wird, dass der Korrelationswert gleich oder größer als der Schwellenwert ist, wird die Verarbeitung mit einem Fehlerflag beendet, das die Normalität anzeigt (zum Beispiel mit dem Anfangswert „0“) .
• In einem Fall, in dem die Pfadgenauigkeitsbestimmungseinheit 62 das Fehlerflag (z.B. „1“) ausgibt, das die Anomalie als Ergebnis der Selbstdiagnose von 5 anzeigt, wird davon ausgegangen, dass die Zuverlässigkeit des von der Eigenfahrzeug-Pfadabschätzeinheit 61 abgeschätzten Eigenfahrzeugpfads gering ist. Daher stellt die Fahrassistenzeinheit 63 selbst in einem Fall, in dem auf der Grundlage des abgeschätzten eigenen Pfads des Fahrzeugs festgestellt wird, dass die Möglichkeit einer Kollision mit einem anderen sich bewegenden Objekt besteht, fest, dass die Zuverlässigkeit gering ist, und schließt die Möglichkeit einer Kollision aus einem Benachrichtigungsziel für die ECU 7 aus. Dadurch kann eine Situation vermieden werden, in der aufgrund einer möglichen Kollision mit geringer Zuverlässigkeit ein Alarm für den Fahrer ausgegeben oder die automatische Notbremse aktiviert wird.
• <Details zum Korrelationswert>
• Nachfolgend werden die Korrelationswerte in einem Fall, in dem die Zuverlässigkeit des Gierraten-Schätzwertes YR_E hoch ist, und einem Fall, in dem die Zuverlässigkeit des Gierraten-Schätzwertes YR_E gering ist, unter Bezugnahme auf die 6 und 7 vorgestellt. Wie in 6 dargestellt, wird in einem zweidimensionalen Raum, in dem die horizontale Achse den aktuellen Gierraten-Messwert YR und die vertikale Achse den Gierraten-Schätzwert YR_E darstellt, in einem Fall, in dem die Zuverlässigkeit des Gierraten-Schätzwertes YR_E hoch ist, eine starke positive Korrelation zwischen dem Gierraten-Schätzwert YR_E und dem aktuellen Gierraten-Messwert YR festgestellt, und der Korrelationswert ist größer als der Schwellenwert. Andererseits wird, wie in 7 dargestellt, in einem Fall, in dem die Zuverlässigkeit des Gierraten-Schätzwertes YR_E gering ist, eine negative Korrelation oder keine Korrelation zwischen dem Gierraten-Schätzwert YR_E und dem aktuellen Gierraten-Messwert YR festgestellt, und der Korrelationswert ist kleiner als der Schwellenwert. Daher wird im Flussdiagramm von 5 in einem Fall der Korrelation wie in 6 die Verarbeitung von Schritt S9 bis Ende fortgesetzt, und die Fahrassistenzfunktion der Fahrassistenzeinheit 63 wird auf gültig gesetzt. Andererseits geht die Verarbeitung im Falle der in 7 dargestellten Korrelation von Schritt S9 zu Schritt S10 weiter, und die Fahrassistenzfunktion der Fahrassistenzeinheit 63 wird als ungültig festgelegt.
• 8 ist ein Graph, der ein Beispiel für den Gierraten-Schätzwert YR_E und den aktuellen Gierraten-Messwert YR zeigt, der in der Gierraten-Aufzeichnungseinheit 62a aufgezeichnet wird, wenn das Fahrzeug 1 in einer bestimmten Umgebung nach rechts oder links abbiegt. Obwohl in diesem Diagramm der aktuelle Gierraten-Messwert YR im Allgemeinen den Gierraten-Schätzwert YR_E übersteigt, kann gesagt werden, dass die zunehmenden und abnehmenden Tendenzen davon im Wesentlichen miteinander übereinstimmen, zum Beispiel fällt ein Zeitpunkt, an dem der aktuelle Gierraten-Messwert YR den Maximalwert erreicht, im Wesentlichen mit einem Zeitpunkt zusammen, an dem der Gierraten-Schätzwert YR_E den Maximalwert erreicht. Wenn daher ein Paar aus dem Gierraten-Schätzwert YR_E und dem aktuellen Gierraten-Messwert YR für denselben Zeitpunkt in 8 im zweidimensionalen Raum angeordnet wird, in dem die horizontale Achse den aktuellen Gierraten-Messwert YR und die vertikale Achse den Gierraten-Schätzwert YR_E darstellt, wird eine positive starke Korrelation erhalten, wie in 9 dargestellt, und es ist zu sehen, dass die Zuverlässigkeit des Gierraten-Schätzwertes YR_E hoch ist.
  Daher wird in einem Fall, in dem die in den 8 und 9 dargestellten Daten erhalten werden, die Verarbeitung von Schritt S9 bis Ende im Flussdiagramm von 5 fortgesetzt, und die Fahrassistenzfunktion der Fahrassistenzeinheit 63 wird unter der Annahme, dass die Ausgabe der Eigenfahrzeug-Pfadabschätzeinheit 61 normal ist, als gültig eingestellt.
• <Detaillierte Konfiguration der Eigenfahrzeug-Pfadabschätzeinheit 61>
• Als nächstes wird eine detaillierte Konfiguration der Eigenfahrzeug-Pfadabschätzungseinheit 61 in der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung eines funktionalen Blockdiagramms von 10 beschrieben. Die Eigenfahrzeug-Positionsabschätzeinheit 61a führt zu Beginn eines Rechts-/Linksabbiegevorgangs eine Abschätzberechnung durch, indem sie einen zukünftigen Lenkwinkelbetrag auf der Grundlage der Änderungsrate des Lenkwinkels SA vorberechnet (abschätzt) und eine Änderung der Pfadabschätzkoordinaten in Bezug auf die Zeit vornimmt, die größer ist als die vor der Einstellung des Lenkwinkels SA durch die Einstellung, und schließt eine Einstellverarbeitungseinheit 61a1, eine Vorberechnungsverarbeitungseinheit 61a2 und eine Modellschalteinheit 61a3 ein.
• Wie in 10 dargestellt, ist die Einstellverarbeitungseinheit 61a1 eine Verarbeitungseinheit, die die Fahrzeuggeschwindigkeit VS, den Lenkwinkel SA und den Radstand WB empfängt, eine zukünftige eigene Fahrzeugposition (X_ac, Y_ac) abschätzt und ausgibt. Für den eingegebenen Lenkwinkel SA veranlasst eine Einstelleinheit eine Verringerung der Verzögerung beim Abschätzen der Koordinatenkurve. Bei der Berechnung der Fahrzeugcharakteristik werden die Fahrzeugcharakteristikparameter auf der Grundlage des eingestellten Lenkwinkels SA' (Reifenwinkel 5), der Fahrzeuggeschwindigkeit VS und des Radstands WB berechnet, die von der Einstelleinheit ausgegeben werden. Die hier berechneten Parameter für das Fahrverhalten des Fahrzeugs sind der Wenderadius ρac und der Einschlagwinkel θ_ac, die nach den folgenden Formeln 1 bzw. 2 berechnet werden. In Formel 2 steht die Zeit für die vom aktuellen Zeitpunkt an verstrichene Zeit.
  [Math. 1] $${\mathrm{\rho }}_{ac}=\frac{WB}{SA\text{'}}$$

  

  
  [Math. 2] $${\theta }_{ac}=YR\times Zeit=\frac{VS\times SA\text{'}}{WB}\times Zeit$$

  
• Bei der Berechnung der XY-Koordinaten werden X_ac und Y_ac, die die zukünftige Eigenfahrzeugposition angeben, mit Formel 3 auf der Grundlage des mit den Formeln 1 und 2 berechneten Wenderadius ρ_ac und des Einschlagwinkels θ_ac berechnet.
  
  [Math. 3] $$\left(\begin{array}{l}{X}_{ac}\\ Y_{ac}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\rho }_{ac}\times \left(1-\text{cos}{\theta }_{ac}\right)\\ {\rho }_{ac}\times \text{sin}{\theta }_{ac}\end{array}\right)$$

  
• Die Vorberechnungsverarbeitungseinheit 61a2 ist indes eine Verarbeitungseinheit, die die Fahrzeuggeschwindigkeit VS, den Lenkwinkel SA und den Radstand WB empfängt, eine zukünftige eigene Fahrzeugposition (Xt_b, Yt_b) unter Verwendung einer Fahrzeugcharakteristiktabelle abschätzt und ausgibt. Eine SA-Vorberechnungseinheit berechnet einen zukünftigen Lenkwinkelbetrag (vorberechneter SAp und vorberechneter SAθ) auf der Grundlage der Änderungsrate des Lenkwinkels SA im Voraus. Die Fahrzeugcharakteristik-Tabelle ist eine Tabelle, in der Fahrzeugcharakteristiken entsprechend einer Kombination aus dem vorberechneten SAp, dem vorberechneten SAθ, dem Radstand WB und der Fahrzeuggeschwindigkeit VS aufgezeichnet sind, und unter Verwendung dieser Tabelle ist es möglich, den Wenderadius ρtb und den Einschlagwinkel θ_tb auszuwählen, die die Fahrzeugcharakteristiken entsprechend dem vorberechneten Lenkwinkel SA sind. Bei der Berechnung der XY-Koordinaten werden X_tb und Y_tb, die die zukünftige Eigenfahrzeugposition angeben, auf der Grundlage des Wenderadius ρtb und des Einschlagwinkels θ_tb berechnet, die aus der Fahrzeugcharakteristiktabelle nach Formel 4 ausgewählt wurden.
  
  [Math. 4] $$\left(\begin{array}{l}{X}_{tb}\\ Y_{tb}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\rho }_{tb}\times \left(1-\text{cos}{\theta }_{tb}\right)\\ {\rho }_{tb}\times \text{sin}{\theta }_{tb}\end{array}\right)$$

  
• Darüber hinaus wählt die Modellschalteinheit 61a3 je nach Situation entweder die von der Einstellverarbeitungseinheit 61a1 abgeschätzte zukünftige eigene Fahrzeugposition (X_ac, Y_ac) oder die von der Vorberechnungsverarbeitungseinheit 61a2 abgeschätzte zukünftige eigene Fahrzeugposition (X_tb, Yt_b) aus und gibt die ausgewählte Position als abgeschätzte eigene Fahrzeugposition VP (X_E, Y_E) aus.
• Da der von der Gierraten-Abschätzeinheit 61a2 hergestellte Drehwinkel θ_tb in die Gierraten-Abschätzeinheit 61b eingegeben wird, kann der in den 3 und 4 dargestellte künftige Gierraten-Schätzwert Y_RE berechnet werden, indem der Einschlagwinkel θ_tb durch die für die Schätzung verstrichene Zeit dividiert wird.
• Dabei schaltet die Modellschalteinheit 61a3 der Eigenfahrzeug-Positionsabschätzeinheit 61a die Ausgabe von der durch die Einstellverarbeitungseinheit 61a1 abgeschätzten Eigenfahrzeugposition (X_ac, Y_ac) auf die durch die Vorberechnungsverarbeitungseinheit 61a2 ermittelte eigene Fahrzeugposition (X_tb,Yt_b) um, z.B. während des Abbiegens an der Kreuzung. Konkret hält die Modellschalteinheit 61a3 temporär ein Abschätzergebnis der Einstellverarbeitungseinheit 61a1 an einem Punkt, an dem das Abschätzergebnis der Einstellverarbeitungseinheit 61al eine tatsächliche Fahrtrajektorie (Erwartungswert) kreuzt (als Überqueren betrachtet) (den Lenkwinkel hält) und ein Umschalten von gehaltenen Daten zu einem Abschätzergebnis der Vorberechnungsverarbeitungseinheit 61a2 an einem Punkt nach dem Weiterfahren über die Kreuzung durchführt. Ein Schaltzeitpunkt wird entsprechend dem Lenkwinkel SA der Lenkung bestimmt, und die Schaltzeitpunkte T1 und T2 werden in der Modellschalteinheit 61a3 festgelegt.
• Der Schaltzeitpunkt T1 ist ein Zeitpunkt, zu dem von einer Einstellverarbeitungsoperation, die von der Einstelleinheit in der Einstellverarbeitungseinheit 61a1 durchgeführt wird, auf das Halten des Lenkwinkels umgeschaltet wird, und eine Tabelle von Schaltzeitpunkten, die den Fahrzeuggeschwindigkeiten VS entsprechen, wird erstellt, um einen Schaltzeitpunkt für die schnelle Annäherung an einen erwarteten Wert und die Minimierung eines Fehlers vom erwarteten Wert festzulegen. Hingegen ist der Schaltzeitpunkt T2 ein Zeitpunkt, an dem das Umschalten vom Halten des Lenkwinkels zur Vorberchnungsverarbeitungsoperation, die von der SA-Vorberechnungseinheit der Vorberechnungsverarbeitungseinheit 61a2 durchgeführt wird, erfolgt, und ein fester Wert wird unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit VS eingestellt, da der Einfluss der Fahrzeuggeschwindigkeit VS gering ist.
• Beispielsweise wird der Lenkwinkel SA der Lenkung zum Schaltzeitpunkt T1 auf 20 bis 200 Grad eingestellt, und der Lenkwinkel SA der Lenkung zum Schaltzeitpunkt T2 wird auf 250 bis 400 Grad eingestellt. Indem der Schaltzeitpunkt auf der Grundlage des Lenkwinkels SA der Lenkung auf diese Weise eingestellt wird, kann ein reibungsloser Wechsel von der Einstellungsverarbeitungseinheit 61a1 zur Vorberechnungsverarbeitungseinheit 61a2 durchgeführt werden.
• Die Einstellung in der Einstellungsverarbeitungseinheit 61a1 wird von der Einstelleinheit auf der Grundlage eines Übersetzungsverhältnisses durchgeführt. Da die Einstelleinheit beispielsweise einen Einstellkoeffizienten für das Übersetzungsverhältnis festlegt, ist es möglich, den Reifenwinkel δ, der beispielsweise das 10-fache des aktuellen Reifenwinkels beträgt, in einer Pseudo-Weise auszudrücken und die Geschwindigkeit der Änderung der Schätzkoordinaten zu erhöhen (d.h. die Einstellung des Lenkwinkels der Lenkung kann die Änderung der Schätzkoordinaten des Pfads in Bezug auf die Zeit größer machen als diejenige vor der Einstellung). Infolgedessen kann die Eigenfahrzeug-Pfadabschätzeinheit 61 ein entsprechendes Abschätzergebnis für den Eigenfahrzeugpfad gemäß den Fahrzeuginformationen des eigenen Fahrzeugs ausgeben.
• <Auswirkungen der vorliegenden Ausführungsform >
• Mit der Pfadabschätzvorrichtung der oben beschriebenen Ausführungsform ist es möglich, die Gültigkeit eines Ergebnisses der Eigenfahrzeug-Pfadabschätzung zu diagnostizieren, ohne das GPS oder ähnliches zu verwenden.
• [Zweite Ausführungsform]
• Als nächstes wird eine Pfadabschätzvorrichtung 6 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 11 bis 16 beschrieben. Auf eine übergreifende Beschreibung der Gemeinsamkeiten mit der ersten Ausführungsform wird verzichtet.
• 11 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Fahrzeugsystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform und unterscheidet sich von 2 der ersten Ausführungsform dadurch, dass ein Selbstdiagnoseergebnis (Korrelationswert), das ein Ausgang einer Pfadgenauigkeitsbestimmungseinheit 62 ist, an eine Eigenfahrzeug-Positionsabschätzeinheit 61a einer Eigenfahrzeug-Pfadabschätzeinheit 61 zurückgeführt wird. Die weiteren Konfigurationen sind die gleichen wie die der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, so dass im Folgenden hauptsächlich die Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben werden.
• 12 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für den Übergang eines Gierraten-Schätzwertes YR_E und eines aktuellen Gierraten-Messwerts YR zeigt, der in einer Gierraten-Aufzeichnungseinheit 62a gemäß der vorliegenden Ausführungsform aufgezeichnet wird. Obwohl die übergreifende Beschreibung weggelassen wird, da eine Generierungsprozedur für jede Tabelle die gleiche ist wie die von 4, unterscheidet sich 12 von 4 insofern, als der Gierraten-Schätzwert YR_E und der aktuelle Gierraten-Messwert YR zwar ähnliche Änderungstendenzen (steigende Tendenzen) aufweisen, der Gierraten-Schätzwert YR_E und der aktuelle Gierraten-Messwert YR sich jedoch stark voneinander unterscheiden, so dass der Gierraten-Schätzwert YR_E nicht wie bisher für die Abschätzung eines Eigenfahrzeugpfads verwendet werden kann, sondern dass unter Verwendung eines korrigierten Wertes, der durch Multiplikation des Gierraten-Schätzwertes YR_E mit einem vorbestimmten Korrekturkoeffizienten erhalten wird, ein sehr genauer eigener Fahrzeugpfad abgeschätzt werden kann.
• Als nächstes werden Details der Pfad-Genauigkeitsbestimmungsverarbeitung in der Pfadabschätzvorrichtung 6 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die in der Lage ist, mit einer Situation umzugehen, in der der Gierraten-Schätzwert YR_E von 12 abgeschätzt wird, unter Verwendung des Flussdiagramms von 13 beschrieben. Das Flussdiagramm von 13 ähnelt 5 mit der Ausnahme, dass Schritt S11 vor Schritt S1 von 5 hinzugefügt und Schritt S10 von 5 durch Schritt S12 ersetzt wird. Daher werden die Schritte S11 und S12 im Folgenden beschrieben.
• In Schritt S11 initialisiert eine Korrelationsbestimmungseinheit 62b den Korrekturkoeffizienten auf 1. Dies entspricht einer Initialisierung auf einen Zustand, in dem der in der Gierraten-Aufzeichnungseinheit 62a aufgezeichnete Gierraten-Schätzwert YR_E unverändert verwendet wird.
• Derweil legt die Korrelationsbestimmungseinheit 62b in Schritt S12 den korrigierten Wert als Korrelationswert/ Schwellenwert fest.
• Der Grund, warum ein solcher korrigierter Wert eingestellt wird, besteht darin, dass selbst in einem Fall, in dem in Schritt S9 festgestellt wird, dass der Korrelationswert kleiner als der Schwellenwert ist (in einem Fall, in dem festgestellt wird, dass die Zuverlässigkeit des Gierraten-Schätzwertes YR_E gering ist), wenn der Gierraten-Schätzwert YR_E, der mit einem vorbestimmten Korrekturkoeffizienten korrigiert wird, der dem Korrelationswert entspricht, verwendet wird, in einigen Fällen ein eigener Fahrzeugpfad mit hoher Zuverlässigkeit abgeschätzt werden kann. In 13 wird der Korrekturkoeffizient durch ein Verhältnis zwischen dem Korrelationswert und dem Schwellenwert berechnet, es kann aber auch ein anderes Verfahren, wie z. B. ein Durchschnittswert der vergangenen Korrelationswerte oder ein Verhältnis zum vorherigen Korrelationswert, angewendet werden.
• Nachfolgend wird unter Verwendung des Funktionsblockdiagramms von 14 eine detaillierte Konfiguration der Eigenfahrzeug-Pfadabschätzeinheit 61 in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Ein Unterschied zu 10 der ersten Ausführungsform besteht darin, dass (a) das Selbstdiagnoseergebnis (Korrelationswert) der Pfadgenauigkeitsbestimmungseinheit 62 in die PositionsAbschätzeinheit 61a der Eigenfahrzeug-Pfadabschätzeinheit 61 eingegeben wird, und (b) ein Wenderadius ρtb und ein Einschlagwinkel θ_tb, die aus einer Fahrzeugcharakteristiktabelle ausgewählt werden, unter Verwendung eines Korrekturkoeffizienten (p-Korrekturkoeffizient und θ-Korrekturkoeffizient), der dem Selbstdiagnoseergebnis (Korrelationswert) entspricht, zu einem Wenderadius ρ'_tb und einem Einschlagwinkel θ'_tb korrigiert werden. In diesem Fall werden bei der XY-Koordinatenberechnung X'_tb und Y'_tb, die eine künftige eigene Fahrzeugposition angeben, auf der Grundlage des korrigierten Wenderadius ρ'_tb und des Einschlagwinkels θ'_tb nach Formel 5 berechnet.
  
  [Math. 5] $$\left(\begin{array}{l}X{\text{'}}_{tb}\\ Y{\text{'}}_{tb}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}\rho {\text{'}}_{tb}\times \left(1-\text{cos}\theta {\text{'}}_{tb}\right)\\ \rho {\text{'}}_{tb}\times \text{sin}\theta {\text{'}}_{tb}\end{array}\right)$$

  
• Hier wird ein Verfahren zur Berechnung eines Korrekturkoeffizienten auf der Grundlage eines Korrelationskoeffizienten beschrieben, wobei auf einen zweidimensionalen Raum Bezug genommen wird, in dem die horizontale Achse den aktuellen Gierraten-Messwert YR und die vertikale Achse den in 16 dargestellten Gierraten-Schätzwert YR_E darstellt. Der Korrekturkoeffizient (p-Korrekturkoeffizient und θ-Korrekturkoeffizient) in 14 ist ein Korrekturkoeffizient zum Verringern des korrigierten Werts des Gierraten-Abschätzwerts YR_E in einem Fall, in dem eine Gierraten-Abschätzeinheit 61b eine Gierrate abschätzt, die größer als ein tatsächlicher Wert ist (gestrichelter Kreis in 16), und umgekehrt ist ein Korrekturkoeffizient zum Erhöhen des korrigierten Wertes des Gierraten-Schätzwertes YR_E in einem Fall, in dem die Gierraten-Abschätzeinheit 61b die Gierrate als kleiner als den aktuellen Wert abschätzt (durchgezogener Kreis in 16). Wenn beispielsweise der von der Pfadgenauigkeitsbestimmungseinheit 62 ermittelte Korrelationswert 0,5 beträgt, wird 2, der Kehrwert des Korrelationswertes, als θ-Korrekturkoeffizient und 0,5, der gleiche Wert wie der Korrelationswert, als p-Korrekturkoeffizient festgelegt. In einem Fall, in dem der Korrelationswert 1,5 beträgt, wird 0,66, der Kehrwert des Korrelationswertes, als θ-Korrekturkoeffizient und 1,5, der dem Korrelationswert entspricht, als p-Korrekturkoeffizient festgelegt. Da sich der Korrelationswert zwischen dem aktuellen Gierraten-Messwert YR und dem Gierraten-Schätzwert YR_E dem Wert 1 nähert, ist es folglich möglich, den von der Gierraten-Abschätzeinheit 61b Gierraten-Schätzwert YR_E zusammen mit den Schätzkoordinaten (X'_tb, Y'_tb) der Eigenfahrzeug-Pfadabschätzeinheit 61 zu korrigieren, und es ist möglich, die Zuverlässigkeit des unter Verwendung des Gierraten-Schätzwertes YR_E abgeschätzten Eigenfahrzeug-Pfads zu verbessern.
• Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern schließt verschiedene modifizierte Beispiele ein. Zum Beispiel wurden die oben beschriebenen Ausführungsformen im Detail beschrieben, um die vorliegende Erfindung in einer leicht verständlichen Weise zu erklären, und die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf diejenigen mit allen beschriebenen Konfigurationen beschränkt. Darüber hinaus kann ein Teil einer Konfiguration einer Ausführungsform durch eine Konfiguration einer anderen Ausführungsform ersetzt werden, und eine Konfiguration einer Ausführungsform kann durch eine Konfiguration einer anderen Ausführungsform ergänzt werden. Darüber hinaus kann ein Teil der Konfiguration jeder Ausführungsform durch eine andere Konfiguration ergänzt, gelöscht und durch eine andere Konfiguration ersetzt werden.
• In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der Korrelationswert zum Zeitpunkt der Eigendiagnose von der Pfadgenauigkeitsbestimmungseinheit 62 berechnet. Da jedoch bei der Berechnung des Korrelationswerts eine große Rechenlast auftritt, kann ein Verhältnis eines zusätzlichen Werts eines Absolutwerts des Gierraten-Schätzwertes YRE und eines zusätzlichen Absolutwerts des aktuellen Gierraten-Messwerts YR berechnet werden, und die Diagnose kann auf der Grundlage des Berechnungsergebnisses durchgeführt werden, wie in 15 dargestellt, um die Rechenlast zu verringern. Dadurch kann eine schnellere Verarbeitung im Vergleich zum Verfahren zur Berechnung des Korrelationskoeffizienten ermöglicht werden. In diesem Beispiel kann in einem Fall, in dem eine Korrelation zwischen den beiden besteht, die Berechnung durchgeführt werden, wenn sie innerhalb eines Fehlerbereichs ± a [rad/s] in einer Richtung der Achse liegt, die den Gierraten-Schätzwert darstellt.
• Bezugszeichenliste

1

Fahrzeug

2

Externer Umgebungssensor

2L

linker externer Umgebungssensor

2R

rechter externer Umgebungssensor

21

Externe Umgebungssensoreinheit

22

Externe Umgebungssensoreinheit

3

Fahrzeuggeschwindigkeitssensor

4

Lenkwinkelsensor

5

Gierratensensor

6

Pfadabschätzvorrichtung

61

Eigenfahrzeug-Pfadabschätzeinheit

61a

Eigenfahrzeug-Positionsabschätzeinheit

61b

Gierraten-Abschätzeinheit

62

Pfadgenauigkeitsbestimmungseinheit

62a

Gierraten-Aufzeichnungseinheit

62b

Korrelationsbestimmungseinheit

63

Fahrassistenzeinheit

7

ECU

VS

Fahrzeuggeschwindigkeit

SA

Lenkwinkel

WB

Radstand

YR

aktueller Gierraten-Messwert

YRE

Gierraten-Schätzwert

ρ

Wenderadius

θ

Einschlagwinkel

• 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
• WO 13125047 A [0005]

Claims (6)

1. Pfadabschätzvorrichtung, umfassend: eine Pfadabschätzeinheit, die einen Eigenfahrzeugpfad abschätzt, durch Berechnen eines Parameters basierend auf Ausgangswerten von einem Lenkwinkelsensor und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor; einen Sensor, der einen aktuellen Messwert des Parameters oder einen aktuellen Messwert eines Wertes zur Berechnung des Parameters nachweist; eine Parameteraufzeichnungseinheit, die den von der Pfadabschätzeinheit abgeschätzten Parameter und den aktuellen Messwert des Parameters oder den aktuellen Messwert des von dem Sensor nachgewiesenen Wertes zum Berechnen des Parameters akkumuliert; eine Korrelationsberechnungseinheit, die eine Korrelation zwischen dem aktuellen Messwert des Parameters oder dem aktuellen Messwert des Wertes zum Berechnen des Parameters, der von dem Sensor zu einem ersten Zeitpunkt nachgewiesen und in der Parameteraufzeichnungseinheit akkumuliert wird, und dem Parameter für den ersten Zeitpunkt in dem Eigenfahrzeugpfad, der zu einem zweiten Zeitpunkt vor dem ersten Zeitpunkt von der Pfadabschätzeinheit abgeschätzt wird, erhält; und eine Abnormalitätsbestimmungseinheit, die bestimmt, ob die Korrelation innerhalb eines vorbestimmten Verteilungsbereichs liegt oder nicht, und bestimmt, dass der abgeschätzte eigene Fahrzeugpfad in einem Fall, in dem die Korrelation nicht innerhalb des Verteilungsbereichs liegt, abnormal ist.
2. Pfadabschätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pfadabschätzeinheit den Parameter auf der Grundlage der Verteilung korrigiert.
3. Pfadabschätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pfadabschätzeinheit den Parameter so korrigiert, dass ein Ergebnis der Anomalie-Bestimmungseinheit eine normale Bestimmung anzeigt.
4. Pfadabschätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Sensor ein Millimeterwellen-Radar ist.
5. Pfadabschätzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Sensor eine Kamera ist.
6. Pfadabschätzverfahren, umfassend: Abschätzen eines Eigenfahrzeugpfads durch Berechnen eines Parameters auf der Grundlage von Ausgangswerten von einem Lenkwinkelsensor und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor; Nachweisen eines aktuellen Messwertes des Parameters oder eines aktuellen Messwertes eines Wertes zum Berechnen des Parameters; Akkumulieren des abgeschätzten Parameters und des nachgewiesenen aktuellen Messwerts des Parameters oder des nachgewiesenen aktuellen Messwerts des Werts zur Berechnung des Parameters; Erhalten einer Korrelation zwischen dem akkumulierten aktuellen Messwert des Parameters oder dem akkumulierten aktuellen Messwert des Wertes zur Berechnung des zu einem ersten Zeitpunkt nachgewiesenen Parameters und dem zu einem zweiten Zeitpunkt vor dem ersten Zeitpunkt abgeschätzten Parameter für den ersten Zeitpunkt auf dem Eigenfahrzeugpfad; und Bestimmen, ob die Korrelation innerhalb eines vorbestimmten Verteilungsbereichs liegt oder nicht, und Bestimmen, dass der abgeschätzte eigene Fahrzeugpfad abnormal ist, falls die Korrelation nicht innerhalb des Verteilungsbereichs liegt.

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