DE19830548A1

DE19830548A1 - Fahrzeuglenksteuervorrichtung zur Unterstützung einer Lenkbetätigung zum Bewegen eines Fahrzeugs entlang einer durch einen Fahrer gewünschten Linie

Info

Publication number: DE19830548A1
Application number: DE19830548A
Authority: DE
Inventors: Kazunori Kagawa; Takeshi Goto; Kunihito Satoh
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-07-09
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 1999-02-25
Anticipated expiration: 2018-07-09
Also published as: DE19830548B4; US6185492B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeuglenk steuervorrichtung und insbesondere auf eine Fahrzeuglenksteu ervorrichtung, die eine Lenkbetätigung unterstützt, so daß eine Bewegungslinie des Fahrzeugs mit einer Zielbewegungsli nie übereinstimmt.

In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 7-104856 ist eine bekannte Vorrichtung offenbart zum Erzeugen einer Lenkkraft, wenn eine aktuelle Bewegungslinie eines Fahrzeugs von einer zuvor bestimmten Bewegungslinie (nachfolgend als vorbestimmte Linie bezeichnet) abweicht, so daß das Fahrzeug in einer Richtung bewegt wird, in der die aktuelle Bewegungslinie nä her an die vorbestimmte Linie verschoben wird. Die vorgenann te bekannte Vorrichtung weist eine Einrichtung auf zum Erfas sen eines Bereichs einer Fahrspur, auf der sich das Fahrzeug bewegt, und eine Einrichtung zum Erfassen eines Flächenbe reichs, in dem sich das Fahrzeug in der Fahrspur bewegt. Dar über hinaus weist die vorgenannte Vorrichtung einen Einrich tung auf zum Erzeugen eines Lenkdrehmoments, um das Fahrzeug in eine Mitte der Fahrspur zurückzuführen, wenn das Fahrzeug in Richtung einer Seite der Fahrspur verschoben wird. Nach folgend wird dieses Lenkdrehmoment als Rückkehrlenkdrehmoment bezeichnet.

Gemäß der vorgenannten Vorrichtung kann eine Situation, bei der die Bewegungslinie des Fahrzeugs von der vorbestimmten Linie abweicht, durch Erzeugen eines Rückkehrlenkdrehmoments einem Fahrer des Fahrzeugs übermittelt werden. Darüber hinaus kann der Fahrer des mit der vorgenannten bekannten Vorrich tung ausgestatteten Fahrzeugs das Fahrzeug durch die Unter stützung anhand des Rückkehrlenkdrehmoments auf einfache Wei se auf die vorbestimmte Linie zurückführen. Gemäß der vorge nannten bekannten Vorrichtung kann die Bewegung des Fahrzeugs somit auf einfache Weise und sicher auf der vorbestimmten Li nie beibehalten werden.

Im allgemeinen unterscheiden sich ein für einen Fahrer kom fortables Gefühl bereitstellende Bewegungslinien fahrerabhän gig. Bei der vorgenannten bekannten Vorrichtung wird aller dings ohne Berücksichtigung eines solchen individuellen Un terschieds immer eine feste Linie festgelegt. Bei der vorge nannten bekannten Vorrichtung kann das Rückkehrlenkdrehmoment einer Lenkbetätigung durch den Fahrer entgegenwirken, wenn eine durch den Fahrer gewünschte Bewegungslinie nicht mit der vorbestimmten Linie übereinstimmt. Diesbezüglich unterstützt die vorgenannte bekannte Vorrichtung eine Lenkbetätigung durch einen Fahrer nicht immer optimal.

Darüber hinaus kann die vorgenannte bekannte Vorrichtung den Fahrer durch automatisches Erzeugen eines Rückkehrlenkdrehmo ments vorwarnen, wenn das Fahrzeug aus verschiedenen Gründen zu einer Seite der Fahrspur, auf der sich das Fahrzeug be wegt, verschoben wird. Gemäß der vorgenannten bekannten Vor richtung wird das Fahrzeug am Verlassen der Fahrspur gehin dert, auf der das Fahrzeug beibehalten werden sollte. Es kann jedoch ein Hindernis wie beispielsweise ein Motorrad auf der Fahrspur vorhanden sein. In einem solchen Fall muß sich das Fahrzeug auf eine Seite der Fahrspur bewegen, um dem Hinder nis auszuweichen. Die vorgenannte bekannte Vorrichtung er zeugt jedoch ein Rückkehrlenkdrehmoment, um das Fahrzeug in die Mitte der Fahrspur zurückzuführen. Dementsprechend muß der Fahrer des Fahrzeugs eine Lenkbetätigung zum Widerstehen der Rückkehrlenkkraft durchführen, wenn ein Versuch einer Be wegung entlang einer Seite der Fahrspur unternommen wird, um einem Hindernis auszuweichen. Somit ergibt sich bei der vor genannten bekannten Vorrichtung die Problematik des Beibehal tens einer Bewegung eines Fahrzeugs entlang einer Seite einer Fahrspur, wenn sich das Fahrzeug auf der Seite der Fahrspur bewegen muß, um einem Hindernis auszuweichen.

Wie vorstehend erwähnt, weist die bekannte Vorrichtung ein Problem dahingehend auf, daß ein Fahrer ein Fahrzeug nicht zum Bewegen entlang einer gewünschten Linie innerhalb einer Fahrspur, in der sich das Fahrzeug bewegt, steuern kann, da die bekannte Vorrichtung immer ein Lenkdrehmoment zum Beibe halten des Fahrzeugs auf einer festen Linie oder immer ein zu einem Abstand zwischen der festen Linie und dem Fahrzeug pro portionales Lenkdrehmoment erzeugt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeuglenk steuervorrichtung bereit zustellen, bei der die vorgenannten Probleme vermieden werden.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt im Be reitstellen einer Fahrzeuglenksteuervorrichtung zum Steuern eines Lenkdrehmoments zum Bewegen des Fahrzeugs in Richtung einer durch einen Fahrer gewünschten oder für das Fahrzeug geeigneten Linie.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt im Be reitstellen einer Fahrzeuglenksteuervorrichtung zum Steuern eines Lenkdrehmoments zum Bereitstellen eines Fahrzeugs mit guter Lenkcharakteristik, wenn ein Fahrer den Versuch unter nimmt, das Fahrzeug auf eine Seite einer Fahrspur zu bewegen, auf der sich das Fahrzeug bewegt, wobei ein Verlassen der Fahrspur durch das Fahrzeug verhindert wird.

Erfindungsgemäß werden die vorgenannten Aufgaben gelöst durch eine Fahrzeuglenksteuervorrichtung zum Erkennen einer Fahr spur, auf der sich ein Fahrzeug bewegt, und zum Steuern eines Lenkdrehmoments des Fahrzeugs, so daß sich das Fahrzeug ent lang der Fahrspur bewegt, wobei die Fahrzeuglenksteuervor richtung umfaßt:

eine Bezugslinieneinstelleinrichtung zum Einstellen einer Vielzahl von Bezugslinien, die sich entlang der Fahrspur er strecken und in einer Breitenrichtung der Fahrspur parallel zueinander angeordnet sind,
einer Zielbewegungslinienauswahleinrichtung zum Auswählen ei ner Zielbewegungslinie aus der Vielzahl von Bezugslinien in Übereinstimmung mit einem Bewegungszustand des Fahrzeugs, und einer Rückkehrlenkdrehmomenterzeugungseinrichtung zum Erzeu gen eines Lenkdrehmoments zum Verschieben einer Bewegungsli nie des Fahrzeugs in Richtung der Zielbewegungslinie.

Erfindungsgemäß wird das Lenkdrehmoment so gesteuert, daß die Bewegungslinie des Fahrzeugs mit der Zielbewegungslinie über einstimmt. Die Zielbewegungslinie wird als eine der Vielzahl von auf der Fahrspur eingestellten Bezugslinien bestimmt, wo bei die Zielbewegungslinie für einen Bewegungszustand des Fahrzeugs optimal ist. Dementsprechend wird das Lenkdrehmo ment erfindungsgemäß so gesteuert, daß sich das Fahrzeug auf der für den Bewegungszustand des Fahrzeugs geeignetsten Bewe gungslinie bewegt.

In der vorgenannten Erfindung kann die Zielbewegungslinien auswahleinrichtung eine der Bezugslinien auswählen, die eine durch eine Lenkbetätigung eines Fahrers des Fahrzeugs reali sierte Lenkbetriebslinie als Zielbewegungslinie annähert.

Dementsprechend wird die Ziellinie als eine der Bezugslinien bestimmt, die die Lenkbetriebslinie annähert, d. h. eine Li nie, auf der der Fahrer das Fahrzeug zu bewegen beabsichtigt.

Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Fahrzeuglenksteuer vorrichtung weiterhin umfassen:
eine Abweichungsvermeidungsbereichseinstelleinrichtung zum Einstellen eines Abweichungsvermeidungsbereichs auf einer Seite der Fahrspur, und
eine Abweichungsvermeidungsdrehmomenterzeugungseinrichtung Erzeugen eines Lenkdrehmoments zum Bewegen des Fahrzeugs in Richtung einer Mitte der Fahrspur, wenn die Bewegungslinie des Fahrzeugs den Abweichungsvermeidungsbereich überlappt.

Erfindungsgemäß kann die Bewegungslinie den Abweichungsver meidungsbereich überlappen, wenn die Bewegungslinie des Fahr zeugs zu einer Seite der Fahrspur verschoben wird. Dies führt zu einer Erzeugung eines Drehmoments (nachfolgend als Abwei chungsvermeidungsdrehmoment bezeichnet), durch den das Fahr zeug in Richtung der Mitte der Fahrspur bewegt wird. Gemäß Abweichungsvermeidungsdrehmoment wird ein Verlassen der Fahrspur durch das Fahrzeug wirksam verhindert.

Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Fahrzeuglenksteuer vorrichtung weiterhin umfassen:
eine Zustandserkennungseinrichtung zum Erkennen von Zuständen eines Bewegungspfads des Fahrzeugs, und
eine Steuerverstärkungsänderungseinrichtung zum Ändern einer Größe des durch die Abweichungsvermeidungsdrehmomenterzeu gungseinrichtung erzeugten Lenkdrehmoments in Übereinstimmung mit den Zuständen des Bewegungspfads.

Bei dieser Erfindung wird die Größe des Abweichungsvermei dungsdrehmoments in Übereinstimmung mit den Zuständen eines Bewegungspfads des Fahrzeugs geändert. Die Zustände des Bewe gungspfads des Fahrzeugs umfassen einen Zustand, der eine Ab weichung des Fahrzeugs von der Fahrspur zuläßt, und einen Zu stand, der eine Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrspur nicht zulassen kann. In der vorliegenden Erfindung wird das Abweichungsvermeidungsdrehmoment größer eingestellt, wenn das Erfordernis der Vermeidung der Abweichung erhöht ist. Dement sprechend kann eine Abweichung des Fahrzeugs in einem Zustand positiv verhindert werden, indem das Erfordernis der Vermei dung der Abweichung hoch ist. Darüber hinaus kann eine Flexi bilität der Lenkbetätigung in einem Zustand beibehalten wer den, indem das Erfordernis der Vermeidung der Abweichung ge ring ist.

Darüber hinaus kann die vorgenannte Erfindung weiterhin um fassen:
eine Zustandserkennungseinrichtung zum Erkennen von Zuständen eines Bewegungspfads des Fahrzeugs,
wobei die Abweichungsvermeidungsbereichseinstelleinrichtung eine Bereichsbreiteneinstelleinrichtung enthält zum Einstel len einer Breite des Abweichungsvermeidungsbereichs in Über einstimmung mit den Zuständen des Bewegungspfads.

In dieser Erfindung wird die Größe des Abweichungsvermei dungsdrehmoments in Übereinstimmung mit den Zuständen eines Bewegungspfads des Fahrzeugs geändert. Die Zustände des Bewe gungspfads des Fahrzeugs umfassen einen Zustand, der eine Ab weichung des Fahrzeugs von der Fahrspur zuläßt, und einen Zu stand, der eine Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrspur nicht zulassen kann. In der vorliegenden Erfindung wird die Breite des Abweichungsvermeidungsbereichs mit zunehmendem Er fordernis der Abweichungsvermeidung vergrößert. Dementspre chend kann die Abweichung des Fahrzeugs unter einer Bedingung positiv verhindert werden, bei der das Erfordernis der Abwei chungsvermeidung hoch ist. Darüber hinaus kann eine Flexibi lität der Lenkbetätigung unter einer Bedingung beibehalten werden, bei der das Erfordernis der Abweichungsvermeidung ge ring ist.

Weiterhin kann die vorgenannte Erfindung umfassen:
eine Lenkbetriebslinienlerneinrichtung zum Lernen einer Lenk betriebslinie bezüglich eines jeden Zustands des Bewegungs pfads, wobei die Lenkbetriebslinie durch eine durch einen Fahrer des Fahrzeugs durchgeführte Lenkbetätigung realisiert wird,
wobei die Bereichsbreiteneinstelleinrichtung eine Lernergeb niswiedergabeeinrichtung enthält zum Wiedergeben eines Lern ergebnisses der Lenkbetriebslinienlerneinrichtung in der Breite des Abweichungsvermeidungsbereichs.

Erfindungsgemäß wird die Lenkbetriebslinie für alle Zustände des Bewegungspfads gelernt. Gemäß diesem Lernvorgang kann ei ne Bewegungslinie, die der Fahrer zum Führen des Fahrzeugs beabsichtigt, für jeden Zustand des Bewegungspfads erfaßt werden. Mit anderen Worten kann für jeden Zustand des Bewe gungspfads ein Bereich erfaßt werden, zu dem der Fahrer das Fahrzeug nicht bewegen möchte. Der Bereich, zu dem der Fahrer das Fahrzeug nicht bewegen möchte, entspricht einem Bereich, in den das Fahrzeug eintritt, wenn sich das Fahrzeug entlang einer durch den Fahrer nicht beabsichtigten Bewegungslinie bewegt. Dementsprechend sollte das Fahrzeug in einem solchen Bereich in Richtung der Mitte der Fahrspur bewegt werden. In der vorliegenden Erfindung wird das Ergebnis des Lernvorgangs so wiedergegeben, daß der Bereich, zu dem der Fahrer das Fahrzeug nicht zu führen beabsichtigt, als der Abweichungs vermeidungsbereich eingestellt wird. Wird der Abweichungsver meidungsbereich gemäß vorstehender Beschreibung eingestellt, kann eine Abweichung des Fahrzeugs in Richtung des normaler weise durch den Fahrer nicht verwendeten Bereichs wirksam vermieden werden, während ein flexibler Betrieb in einem üb licherweise durch den Fahrer verwendeten Bereich beibehalten werden kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrzeuglenksteuervorrichtung bereitgestellt, mit:
einer Fahrspurbereichserfassungseinrichtung zum Erfassen ei nes Fahrspurbereichs, der sich vor einem mit der Fahrzeug lenksteuervorrichtung ausgestattetem Fahrzeug erstreckt,
einer Rückkehrlenkdrehmomenterzeugungseinrichtung zum Erzeu gen eines Rückkehrlenkdrehmoments zum Leiten des Fahrzeugs in Richtung einer Mitte des Fahrspurbereichs, wenn sich das Fahrzeug zu einem in einem Seitenbereich des Fahrspurbereichs vorgesehenen Steuerbereich bewegt,
einer Absichtsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob die Bewegung des Fahrzeugs zu dem Steuerbereich durch einen Fah rer des Fahrzeugs beabsichtigt erfolgt, oder nicht, und
einer Rückkehrlenkdrehmomentbeschränkungseinrichtung zum Be schränken der Erzeugung des Rückkehrlenkdrehmoments, wenn festgestellt wird, daß der Fahrer das Fahrzeug bewußt zu dem Steuerbereich bewegt.

Erfindungsgemäß wird der Steuerbereich in einem Seitenbereich des Fahrspurbereichs bereitgestellt. Tritt das Fahrzeug in den Steuerbereich ein, so wird das Rückkehrlenkdrehmoment zum Leiten des Fahrzeugs in Richtung der Mitte des Fahrspurbe reichs erzeugt. Wird das Rückkehrlenkdrehmoment beim Ver schieben des Fahrzeugs zu einem Seitenbereich des Fahrspurbe reichs erzeugt, so kann ein Abweichen des Fahrzeugs von dem Fahrspurbereich vermieden werden, solange der Fahrer des Fahrzeugs das Fahrzeug nicht bewußt außerhalb des Fahrspurbe reichs bewegt.

Es kann ein Fall auftreten, bei dem der Fahrer das Fahrzeug bewußt auf einen Seitenbereich des Fahrspurbereichs bewegt, um einem Hindernis in dem Fahrspurbereich auszuweichen. Er findungsgemäß wird die Erzeugung des Rückkehrlenkdrehmoments verhindert, wenn das Fahrzeug bewußt zu dem Steuerbereich be wegt wird. Dementsprechend kann ein guter Lenkbetrieb reali siert werden, wenn das Fahrzeug zu einer Seite des Fahrspur bereichs bewegt wird.

In der vorgenannten Erfindung kann die Absichtsbestimmungs einrichtung eine Fortdauermeßeinrichtung enthalten zum Messen einer Fortdauer, während der sich das Fahrzeug in dem Steuer bereich bewegt, und die Rückkehrlenkdrehmomentbeschränkungs einrichtung kann eine erste Verhinderungseinrichtung enthal ten zum Verhindern der Erzeugung des Rückkehrlenkdrehmoments, wenn die Fortdauer eine vorbestimmte Zeitdauer erreicht.

Dementsprechend kann das Fahrzeug den Steuerbereich beim un beabsichtigten Eintreten in den Steuerbereich nach einer kur zen Zeitdauer verlassen, wenn der Fahrer das Fahrzeug unbeab sichtigt zu dem Seitenbereich des Fahrspurbereichs bewegt. Dementsprechend kann ein unbeabsichtigtes Bewegen des Fahr zeugs zu dem Seitenbereich des Fahrspurbereichs durch den Fahrer bestimmt werden, wenn die Fortdauer, während der sich das Fahrzeug in dem Steuerbereich bewegt, länger als der vor bestimmte Schwellwert ist. Erfindungsgemäß kann die Absicht des Fahrers somit genau erkannt werden.

In der vorgenannten Erfindung kann darüber hinaus die Ab sichtsbestimmungseinrichtung eine Verhinderungszustandsbe stimmungseinrichtung enthalten zum Bestimmen, ob das Fahrzeug zu einem außerhalb des Steuerbereichs vorgesehenen Verhinde rungsbereich bewegt wird, und die Rückkehrlenkdrehmomentbe schränkungseinrichtung kann eine zweite Verhinderungseinrich tung enthalten zum Verhindern der Erzeugung des Rückkehrlenk drehmoments, wenn das Fahrzeug in den Verhinderungsbereich eintritt.

Erfindungsgemäß kann das Fahrzeug den Steuerbereich beim un beabsichtigten Eintreten in den Steuerbereich nach einer kur zen Zeitdauer verlassen, wenn der Fahrer das Fahrzeug unbeab sichtigt zu dem Seitenbereich des Fahrspurbereichs bewegt. Dementsprechend kann bestimmt werden, daß der Fahrer das Fahrzeug bewußt zu dem Seitenbereich des Fahrspurbereichs be wegt, wenn das Fahrzeug den außerhalb des Steuerbereichs be findlichen Verhinderungsbereich erreicht. Erfindungsgemäß kann die Absicht des Fahrers somit genau erkannt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird darüber hinaus eine Fahrzeuglenksteuervorrichtung bereitge stellt mit:
einer Fahrspurbereichserfassungseinrichtung zum Erfassen ei nes sich vor einem mit der Fahrzeuglenksteuervorrichtung aus gestatteten Fahrzeug erstreckenden Fahrspurbereichs, und
einer Rückkehrlenkdrehmomenterzeugungseinrichtung zum Erzeu gen eines Rückkehrlenkdrehmoments zum Leiten des Fahrzeugs in Richtung einer Mitte des Fahrspurbereichs, wenn sich das Fahrzeug zu einem in einem Seitenbereich des Fahrspurbereichs vorgesehenen Steuerbereich bewegt,
wobei die Rückkehrlenkdrehmomenterzeugungseinrichtung das Rückkehrlenkdrehmoment für eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Eintreten des Fahrzeugs in den Steuerbereich erzeugt.

Erfindungsgemäß wird das Rückkehrlenkdrehmoment für die Fort dauerperiode erzeugt, wenn das Fahrzeug in den Steuerbereich eintritt. Der Fahrer fühlt das Rückkehrlenkdrehmoment über das Lenkrad und erkennt, daß das Fahrzeug in den Steuerbe reich eingetreten ist. Nachdem das Rückkehrlenkdrehmoment aufgehoben ist, kann ein guter Lenkbetrieb erfolgen. Tritt das Fahrzeug unbeabsichtigt in den Steuerbereich ein, so kann der Fahrer eine Lenkbetätigung zum Rückführen des Fahrzeugs in Richtung einer Mitte des Fahrspurbereichs durchführen, nachdem der Fahrer das Rückkehrlenkdrehmoment gefühlt hat. Tritt das Fahrzeug bewußt in den Steuerbereich ein, so führt der Fahrer eine Lenkbetätigung zum Bewegen des Fahrzeugs in den Seitenbereich des Fahrspurbereichs durch.

Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Fahrzeuglenksteuer vorrichtung weiterhin eine Abweichungsvermeidungseinrichtung umfassen zum Erzeugen eines Abweichungsvermeidungslenkdrehmo ments zum Leiten des Fahrzeugs in Richtung einer Mitte des Fahrspurbereichs, wenn sich das Fahrzeug in einem außerhalb des Steuerbereichs vorgesehenen Abweichungsvermeidungsbereich bewegt.

Erfindungsgemäß ist der Abweichungsvermeidungsbereich außer halb des Steuerbereichs vorgesehen. Tritt das Fahrzeug in den jenseits des Steuerbereichs vorgesehenen Abweichungsvermei dungsbereich ein, so wird das Abweichungsvermeidungsdrehmo ment erzeugt, ,im das Fahrzeug in Richtung einer Mitte des Fahrspurbereichs zu bewegen. Dementsprechend wird ein Abwei chen des Fahrzeugs von dem Fahrspurbereich wirksam verhin dert.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird darüber hinaus eine Fahrzeuglenksteuervorrichtung bereitge stellt mit:
einer Führungslinienerkennungseinrichtung zum Erkennen einer Führungslinie auf einer Straße, auf der sich ein mit der Fahrzeuglenksteuervorrichtung ausgestattetes Fahrzeug bewegt,
einer Lenksteuereinrichtung zum Steuern einer Lenkoperation des Fahrzeugs durch Erfassen eines Positionszustands des Fahrzeugs bezüglich der durch die Führungslinienerkennungs einrichtung erkannten Führungslinie,
einer Alarmierungsdrehmomentbereitstellungseinrichtung zum Hinweisen eines Fahrers des Fahrzeugs durch Zuführen eines Drehmoments zu einer Lenkmechanik des Fahrzeugs in Überein stimmung mit einem Positionszustand des Fahrzeugs bezüglich der Führungslinie,
einer Folgedrehmomentbereitstellungseinrichtung zum Einstel len einer Zielposition auf der Straße in Übereinstimmung mit einem Ergebnis der Erkennung der Führungslinie, und zum Zu führen eines Drehmoments zu der Lenkmechanik, so daß das Fahrzeug der Zielposition folgt,
einer Bewegungszustandserfassungseinrichtung zum Erfassen ei nes Bewegungszustands des Fahrzeugs, und
einer Zielpositionskorrektureinrichtung zum Korrigieren der Zielposition in Übereinstimmung mit dem durch die Bewegungs zustandserfassungseinrichtung erfaßten Bewegungszustand.

Erfindungsgemäß kann der Fahrer anhand des dem Fahrer über die Lenkmechanik übermittelten Drehmoments erkennen, in wel cher Entfernung von der Führungslinie sich das Fahrzeug be findet, da das auf die Lenkmechanik einwirkende Drehmoment in Übereinstimmung mit dem Positionszustand des Fahrzeugs bezüg lich der Führungslinie verändert wird. Darüber hinaus kann der Fahrer ein Folgen der Zielposition durch das Fahrzeug auf einfache Weise beibehalten, da das Drehmoment so auf die Lenkmechanik einwirkt, daß das Fahrzeug der Zielposition folgt, wodurch ein Abweichen des Fahrzeugs von der Straße vermieden werden kann. Weiterhin kann die Zielposition auf eine gewünschte Position geändert werden, da die Zielposition in Übereinstimmung mit dem Bewegungszustand des Fahrzeugs korrigiert wird, was zu einer stabilen Bewegung des Fahrzeugs ohne ein Gefühl der Inkongruenz führt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie len unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Systemaufbaudiagramm eines in einem ersten bis fünften Ausführungsbeispiel verwendeten erfindungsgemäßen Sy stems,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines mit einer erfin dungsgemäßen Lenksteuervorrichtung ausgestatteten Fahrzeugs und einer sich vor dem Fahrzeug erstreckenden Straße,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer virtuellen Oberflä che der Straße, auf der sich das mit der erfindungsgemäßen Lenksteuervorrichtung ausgestattete Fahrzeug bewegt, und ei ner auf der virtuellen Oberfläche vorgesehenen virtuellen Ku gel,

Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Beispiels für eine durch das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausge führte Steuerroutine,

Fig. 5 ein Flußdiagramm eines Beispiels für eine durch das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausge führte Steuerroutine,

Fig. 6 ein Flußdiagramm eines Beispiels für eine durch das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausge führte Steuerroutine,

Fig. 7 ein Flußdiagramm eines Beispiels für eine durch das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausge führte Steuerroutine,

Fig. 8 ein Flußdiagramm eines Beispiels für eine durch das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausge führte Steuerroutine,

Fig. 9 eine Darstellung eines virtuellen Querschnitts einer Straße zum Erläutern einer Grundoperation einer Lenksteuer vorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung,

Fig. 10 eine Darstellung mit einer Bewegungslinie eines ein Motorrad passierenden Fahrzeugs,

Fig. 11 ein Flußdiagramm einer durch die Lenksteuervorrich tung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel ausgeführten Steuerroutine,

Fig. 12 eine Darstellung eines virtuellen Querschnitts einer Straße zum Erläutern einer Operation einer Lenksteuervorrich tung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 13 ein Flußdiagramm einer durch die Lenksteuervorrich tung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ausgeführten Steu erroutine,

Fig. 14 eine Darstellung eines virtuellen Querschnitts einer Straße zum Erläutern einer Operation einer Lenksteuervorrich tung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 15 ein Flußdiagramm einer durch die Lenksteuervorrich tung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel ausgeführten Steu erroutine,

Fig. 16 eine Darstellung eines virtuellen Querschnitts einer Straße zum Erläutern einer Operation einer Lenksteuervorrich tung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 17 ein Flußdiagramm einer durch die Lenksteuervorrich tung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel ausgeführte Steu erroutine,

Fig. 18 eine Darstellung eines virtuellen Querschnitts einer Straße zum Erläutern einer Operation einer Lenksteuervorrich tung gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 19 ein Flußdiagramm einer durch die Lenksteuervorrich tung gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel ausgeführten Steu erroutine,

Fig. 20 ein Blockschaltbild zum Erläutern einer Grundoperati on einer Fahrzeuglenksteuervorrichtung gemäß einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 21 ein Systemaufbaudiagramm der Fahrzeuglenksteuervor richtung gemäß dem elften Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung,

Fig. 22 eine Darstellung zum Erläutern eines Offsetgrads ei nes Fahrzeugs,

Fig. 23 ein Blockschaltbild einer in Fig. 21 gezeigten ECU,

Fig. 24 ein Flußdiagramm einer Lenksteuervorrichtung gemäß elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 25 eine Graphik zum Angeben einer Karte einer Positions steuerverstärkung für eine geradlinige Fahrspur,

Fig. 26 eine Graphik zum Angeben einer Karte eines Lenk drehmoments für eine geradlinige Fahrspur,

Fig. 27 eine Graphik zum Angeben einer Karte eines Drehmo ments TL für eine Linkskurve,

Fig. 28 eine Graphik zum Angeben einer Karte einer Lenk drehmomentverstärkung,

Fig. 29 eine Graphik mit einer Karte eines Drehmoments TR für eine Rechtskurve,

Fig. 30 ein Flußdiagramm einer Lenksteueroperation,

Fig. 31 eine Darstellung zum Erläutern einer Beziehung zwi schen einem aktuellen Queroffsetgrad und einer Steuerverstär kung,

Fig. 32 ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsvorgangs,

Fig. 33 eine Darstellung zum Erläutern einer Bewegung eines mit der Lenksteuervorrichtung gemäß dem elften Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Fahrzeugs,

Fig. 34 ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsvorgangs der er findungsgemäßen Lenksteuervorrichtung,

Fig. 35 eine Darstellung zum Erläutern einer Bewegung eines mit der Lenksteuervorrichtung gemäß dem elften Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Fahrzeugs,

Fig. 36 eine Darstellung zum Erläutern einer Änderung einer Zielposition, und

Fig. 37 ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsvorgangs der er findungsgemäßen Lenksteuervorrichtung.

Es folgt eine Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 zeigt ein Systemaufbaudia gramm einer Fahrzeuglenksteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Fahrzeug lenksteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist eine elektronische Steuereinheit 10 (nachfolgend als ECU 10 be zeichnet) auf. Die Lenksteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird durch die ECU 10 gesteuert.

Die Lenksteuervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbei spiel umfaßt eine Videokamera 12. Die Videokamera 12 dient zum Aufnehmen eines Bilds einer Straße vor einem Fahrzeug über eine vorbestimmte Länge. Die Videokamera 12 ist an eine Bildverarbeitungseinrichtung 14 angeschlossen. Die von der Videokamera 12 aus gegebenen Bildsignale umfassen Signale be züglich einer auf der Straße gezeichneten Linie, einer Füh rungsschiene und eines vor dem mit der Videokamera 12 ausge statteten Fahrzeug befindlichen Fahrzeugs.

Die Bildverarbeitungseinrichtung 14 extrahiert die der auf der Straße gezeichneten weißen Linie entsprechenden Signale. Die von der Bildverarbeitungseinrichtung 14 ausgegebenen Si gnale enthalten die extrahierte Information bezüglich der weißen Linie. Die so extrahierte weiße Linie kann als eine Grenzlinie einer sich vor dem Fahrzeug erstreckenden Fahrspur betrachtet werden. Das Ausgangssignal der Bildverarbeitungs einrichtung 14 wird der ECU 10 zugeführt. Die ECU 10 erkennt einen Bereich der Fahrspur, in der sich das Fahrzeug bewegt, basierend auf dem Ausgangssignal der Bildverarbeitungsein richtung 14.

Die Lenksteuervorrichtung enthält einen Fahrzeugzustandssen sor 16. Der Fahrzeugzustandssensor 16 enthält Sensoren zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit V, einer Giergeschwin digkeit γ, einer Längsbeschleunigung Gx und einer Querbe schleunigung Gy. Ein Ausgangssignal des Fahrzeugzustandssen sors 16 wird der ECU 10 zugeführt. Die ECU 10 erfaßt einen Zustand des Fahrzeugs basierend auf dem Ausgangssignal des Fahrzeugzustandssensors 16.

Die Lenksteuervorrichtung enthält ein globales Positionsbe stimmungssystem 18 (nachfolgend als GPS(Global Positioning System) bezeichnet). Das GPS 18 ist mit einer GPS-Antenne 20 verbunden. Das GPS 18 kann eine geographische Breite und eine geographische Länge des Fahrzeugs spezifizieren. Ein Aus gangssignal des GPS 18 wird einer Navigationseinrichtung 22 zugeführt. Die Navigationseinrichtung 22 ist mit der ECU 10 verbunden. Die ECU 10 erfaßt eine Position des Fahrzeugs und einen Radius der Straße, auf der sich das Fahrzeug bewegt, basierend auf durch die Navigationseinrichtung 22 zugeführten Daten.

Die Lenksteuervorrichtung enthält eine Informationsschnitt stelle 24. Die Informationsschnittstelle 24 weist eine Funk tion als Alarmeinheit, eine Funktion als Anzeigeeinheit und eine Funktion als Bedienungseinheit auf. Die Informations schnittstelle 24 ist mit der ECU 10 verbunden. In der Längs steuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine gewünschte Operation über die Informationsschnitt stelle 24 durchgeführt. Darüber hinaus werden in der Lenk steuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine erforderliche Alarmierung und Anzeige über die Informa tionsschnittstelle 24 durchgeführt.

Die Lenksteuervorrichtung enthält ein Lenkrad 26. Das Lenkrad 26 ist mit einer Lenkwelle 28 verbunden. Die Lenkwelle 28 ist mit einem Lenkwinkelsensor 30 ausgestattet. Der Lenkwinkel sensor 30 erzeugt ein einem Lenkwinkel θ des Lenkrads 26 ent sprechendes Ausgangssignal. Das Ausgangssignal des Lenkwin kelsensors 30 wird der ECU 10 zugeführt. Die ECU 10 erfaßt Lenkwinkel θ basierend auf dem Ausgangssignal des Lenk winkelsensors 30.

Die Lenkwelle 28 ist mit einem Drehmomentsensor 32 ausgestat tet. Der Drehmomentsensor 32 gibt ein einem zu der Lenkwelle 28 übertragenen Lenkdrehmoment T entsprechendes elektrisches Signal aus. Das Ausgangssignal des Drehmomentsensors 32 wird der ECU 10 zugeführt. Die ECU 10 erfaßt das Lenkdrehmoment T basierend auf dem Ausgangssignal des Drehmomentsensors 32. Die Lenkwelle 28 ist über eine Getriebemechanik 34 mit einem Motor 36 verbunden. Die Getriebemechanik 34 überträgt ein durch den Motor 36 erzeugtes Drehmoment (nachfolgend als Mo tordrehmoment TM bezeichnet) zu der Lenkwelle 28. Der Motor 36 ist über eine Treiberschaltung 38 mit der ECU 10 verbun den. Die Treiberschaltung 38 führt dem Motor 36 einen Ansteu erstrom zu, der einem durch die ECU 10 erzeugten Befehls signal entspricht. Dementsprechend erzeugt der Motor 36 das Motordrehmoment TM im Ansprechen auf das durch die ECU 10 er zeugte Befehlssignal.

Es folgt eine Beschreibung einer Grundoperation der Lenksteu ervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel un ter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines mit der Lenk steuervorrichtung ausgestatteten Fahrzeugs 40 gemäß dem vor liegenden Ausführungsbeispiel und eine sich vor dem Fahrzeug 40 erstreckende Straße 42. Zum Anzeigen der Grenzen der Fahr spuren sind weiße Linien 44 und 46 auf die Straße 42 gezeich net. Die in dem Fahrzeug 40 vorgesehene Videokamera 12 nimmt ein Bild der weißen Linien 44 und 46 vor dem Fahrzeug 40 auf. Die Bildverarbeitungseinrichtung 14 extrahiert die weißen Li nien 44 und 46 durch Verarbeiten des durch die Videokamera 12 zugeführten Bildsignals und führt der ECU 10 Daten bezüglich den Positionen der weißen Linien 44 und 46 zu.

Die ECU 10 erkennt die Positionen der weißen Linien 44 und 46 basierend auf den Daten bezüglich der weißen Linien 44 und 46 vor dem Fahrzeug, wobei die Daten der Bildverarbeitungsein richtung 14 zugeführt werden. Danach erkennt die ECU einen Bereich zwischen den weißen Linien 44 und 46 als eine Fahr spur 48, auf der sich das Fahrzeug 40 bewegt. Darüber hinaus nimmt die ECU 10 eine Bewegungslinie des Fahrzeugs 40 basie rend auf einem Zustand des Fahrzeugs 40 wie beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit V oder eine Giergeschwindigkeit γ und ein Lenkwinkel θ an. Die Bewegungslinie wird nachfol gend als "angenommene Bewegungslinie" bezeichnet.

Die ECU 10 erfaßt einen Bereich der Fahrspur 48, in dem die angenommene Bewegungslinie in einer vorbestimmte Distanz L₀ vor dem Fahrzeug 40 existiert. Danach steuert die ECU 10 den Motor 36 zum Erzeugen eines Motordrehmoments TM zum Korrigie ren des Lenkwinkels θ, so daß die angenommene Bewegungslinie mit einer Zielbewegungslinie übereinstimmt. Dieses Motor drehmoment TM wird nachfolgend als "Rückkehrlenkdrehmoment" bezeichnet.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer virtuellen Oberfläche 50 der Straße 42 und einer auf der virtuellen Oberfläche 50 vorgesehenen virtuellen Kugel 52. Die Straße 42 weist also über der gesamten Breite eine flache Oberfläche auf. Die Lenksteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel erzeugt das Rückkehrlenkdrehmoment TM, so daß ein Verhalten des Fahrzeugs 40 bei dessen Bewegung auf der Straße 42 mit einem Verhalten der virtuellen Kugel 52 auf der virtuellen Oberfläche 50 übereinstimmt.

In Fig. 3 werden ein Steuerbereich 54 in der Mitte der Fahr spur 48 und Abweichungsvermeidungsbereiche 56 und 58 auf je der Seite der Fahrspur 48 eingestellt. Eine Vielzahl von Ril len 60 sind in dem Steuerbereich 54 eingestellt, wobei sich alle Rillen entlang der Fahrspur 48 und in der Breitenrich tung der Fahrspur 48 parallel zueinander erstrecken. Die Ril len 60 können als auf dem flachen Steuerbereich 54 in der virtuellen Oberfläche 50 vorgesehene Rillen dargestellt wer den. Darüber hinaus können die Abweichungsvermeidungsbereiche 56 und 58 in der virtuellen Oberfläche 50 als eine Konfigura tion dargestellt werden, bei der die Oberfläche ausgehend von einer inneren Seite der Fahrspur 48 in Richtung einer jeden Seite der Fahrspur 48 ansteigt.

Die auf der virtuellen Oberfläche 50 vorgesehene virtuelle Kugel 52 bewegt sich so, daß eine stabile Position in der Fahrspur 48 realisiert wird. Die virtuelle Kugel 52 auf der virtuellen Oberfläche 50 wird in einen stabilen Zustand ver setzt, wenn sich die virtuelle Kugel 52 in dem Steuerbereich 54 und nicht in einer der Abweichungsvermeidungsbereiche 56 und 58 befindet. Darüber hinaus wird die virtuelle Kugel in dem Steuerbereich 54 in einen stabilen Zustand versetzt, wenn sich die virtuelle Kugel 52 im Eingriff mit einer der Rillen 60 befindet. Dementsprechend neigt die Kugel 52 auf der vir tuellen Oberfläche 50 zur Bewegung auf der Straße 42 unter Beibehaltung eines Eingriffs mit einer der Rillen 60.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt die ECU 10 den Steuerbereich 54 und die Abweichungsvermeidungsbereiche 56 und 58 in der durch die Videokamera 12 erfaßten Fahrspur 48 und eine vorbestimmte Zahl von Rillen 60 in dem Steuerbereich 54 ein.

Die ECU 10 wählt eine der Rillen 60 als Zielbewegungslinie aus und erzeugt das Rückkehrlenkdrehmoment zum Angleichen der angenommenen Bewegungslinie des Fahrzeugs 40 an die gewählte Zielbewegungslinie. Darüber hinaus erzeugt die ECU 10 das Rückkehrlenkdrehmoment TM entsprechend einem Unterschied zwi schen der angenommenen Bewegungslinie und der Zielbewegungs linie, wenn die angenommene Bewegungslinie des Fahrzeugs 40 in einen der Abweichungsvermeidungsbereiche 56 und 58 ein tritt. Dieses Rückkehrlenkdrehmoment wird nachfolgend als "Abweichungsvermeidungsdrehmoment TM" bezeichnet.

Gemäß dem vorgenannten Ablauf bewegt sich das Fahrzeug 40 auf der Straße 42 so, als ob das Fahrzeug 40 einer der Rillen 60 (nachfolgend als gewählte Rille bezeichnet) folgt, die als die Zielbewegungslinie gewählt wurde. Darüber hinaus wird das Abweichungsvermeidungsdrehmoment TM erzeugt, wenn die Bewe gungslinie des Fahrzeugs 40 in Richtung einer der Seiten der Straße 42 verschoben wird, so daß ein Abweichen des Fahrzeugs 40 von der Fahrspur 48 verhindert wird. Gemäß der Lenksteuer vorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann das Verhalten des sich auf der Straße 42 bewegenden Fahrzeugs 40 an das Verhalten der sich auf der virtuellen Oberfläche 50 bewegenden virtuellen Kugel 52 angeglichen werden.

Die ein komfortables Gefühl für einen Fahrer des sich auf der Straße 42 bewegenden Fahrzeugs bereitstellende Bewegungslinie ist nicht immer gleich. Dementsprechend können Unterschiede zwischen der gewählten Rille und einer Linie (nachfolgend als Lenkbetriebslinie bezeichnet) auftreten, entlang der der Fah rer des Fahrzeugs 40 zu bewegen beabsichtigt. Liegt ein sol cher Unterschied zwischen der Lenkbetriebslinie und der ge wählten Rille vor, so stellt das durch die Lenksteuervorrich tung erzeugte Rückkehrlenkdrehmoment TM eine Kraft dar, die der Lenkbetätigung des Fahrers entgegenwirkt. Dementsprechend kann eine Unterstützungsfunktion zum Folgen einer durch den Fahrer gewünschten Bewegungslinie nicht erreicht werden, wenn die gewählte Rille auf dieselbe Rille unter den Rillen 60 festgelegt ist.

Zur Vermeidung des vorgenannten Problems weist die Lenksteu ervorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine Funk tion dahingehend auf, daß eine der Rillen 60, die eine Nähe rung der Lenkbetriebslinie darstellt, als neue gewählte Rille ausgewählt wird, wenn ein Unterschied zwischen der Lenkbe triebsrille und der gewählten Rille auftritt. Es folgt eine Beschreibung des vorgenannten Merkmals unter Bezugnahme auf Fig. 4.

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm eines Beispiels für eine durch die ECU 10 durchgeführte Steuerroutine zum Erzielen der vor genannten Funktion. Die in Fig. 4 gezeigte Routine wird wie derholt gestartet, wenn der Ablauf der Routine beendet ist. Wird die in Fig. 4 gezeigte Routine gestartet, so wird zuerst der Ablauf des Schritts S100 durchgeführt.

Im Schritt S100 wird eine der Rillen 60 gelesen, die durch die ECU 10 durch einen vorherigen Ablauf oder eine Fabrikaus lieferungseinstellung als die gewählte Rille gespeichert wur de.

Im Schritt S102 wird ein Abweichungswinkel Δθ berechnet. Der Abweichungswinkel Δθ ist ein für die Übereinstimmung zwischen der Bewegungslinie des Fahrzeugs 40, d. h. der Linie (Lenkbetriebslinie), entlang der der Fahrer das Fahrzeugs 40 zu bewegen beabsichtigte und der gewählten Rille erforderli cher Lenkwinkel.

Im Schritt S104 wird bestimmt, ob der Absolutwert |Δθ| des Abweichungswinkels Δθ größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert THθ ist. Der Schwellwert THθ ist ein Wert zum Be stimmen, ob der Fahrer das Erreichen der mit der gewählten Rille nicht übereinstimmenden Lenkbetriebslinie beabsichtigt. Dementsprechend kann bei einer Feststellung im Schritt S104, daß |Δθ| ≧ THθ nicht vorliegt, bestimmt werden, daß der Fah rer nicht beabsichtigt, die mit der gewählten Rille nicht übereinstimmende Lenkbetriebslinie zu erreichen. In diesem Fall wird der Ablauf des Schritts S106 als nächstes durchge führt.

Im Schritt S106 wird bestimmt, ob der Abweichungswinkel Δθ gleich "0" ist, oder nicht. Falls Δθ = 0 zutrifft, kann be stimmt werden, daß die Bewegungslinie des Fahrzeugs 40 mit der gewählten Rille übereinstimmt, d. h. mit der Zielbewe gungslinie. In diesem Fall wird die vorliegende Routine ohne nachfolgende Durchführung eines weiteren Ablaufs beendet. Wird dagegen festgestellt, daß Δθ = 0 nicht zutrifft, so wird der Ablauf gemäß Schritt S108 als nächstes ausgeführt.

Im Schritt S108 wird ein Rückkehrlenkdrehmoment TM ausgege ben, um den Abweichungswinkel Δθ auf den Wert "0" zu verset zen, d. h. zum Erzielen einer Übereinstimmung zwischen der Be wegungslinie des Fahrzeugs 40 und der Zielbewegungslinie. Nachdem der Ablauf gemäß Schritt S108 beendet ist, wird ein Zustand eingerichtet, der für eine Lenkbetätigung zum Erzie len einer Übereinstimmung zwischen der Bewegungslinie des Fahrzeugs 40 und der Zielbewegungslinie bevorzugt ist. Somit kann das Fahrzeug 40 gemäß dem vorgenannten Ablauf auf einfa che Weise und sicher entlang der Zielbewegungslinie bewegt werden. Nachdem der Ablauf gemäß Schritt S108 abgeschlossen ist, ist die vorliegende Routine beendet.

Wird im Schritt S104 der vorliegenden Routine festgestellt, daß |Δθ| ≧ THθ vorliegt, so kann bestimmt werden, daß der Fahrer das Fahrzeug zum Folgen einer von der Zielbewegungsli nie abweichenden Linie führt. In diesem Fall wird nach dem Schritt S104 der Ablauf gemäß dem Schritt S110 durchgeführt.

Im Schritt S110 wird bestimmt, ob der Zustand des Schritts S104 für eine vorbestimmte Zeitperiode t₀ andauert, oder nicht. Wird festgestellt, daß der Zustand des Schritts S104 für die vorbestimmte Zeitdauer t₀ andauert, so kann als Re sultat bestimmt werden, daß der Fahrer das Fahrzeug 40 bewußt auf einer von der gewählten Rille abweichenden Linie führt, d. h. der Fahrer beabsichtigt das Erreichen einer von der ge wählten Rille abweichenden Lenkbetriebslinie. In diesem Fall wird der Ablauf gemäß dem Schritt S102 als nächstes durchge führt, um die gewählte Rille in eine mit der Lenkbetriebsli nie übereinstimmende Rille zu ändern. Wird dagegen bestimmt, daß |Δθ| ≧ THθ nicht für die vorbestimmte Zeitperiode t₀ an dauert, so kann die Absicht des Fahrers nicht bestimmt wer den. Dementsprechend wird bei einer solchen Bestimmung im Schritt S110 als nächstes der Ablauf gemäß dem Schritt S106 durchgeführt.

Im Schritt S112 wird die Ausgabe des Rückkehrlenkdrehmoments gestoppt. Nachdem der Ablauf gemäß dem Schritt S112 durch geführt wurde, kann der Fahrer auf einfache Weise eine nicht mit der gewählten Rille übereinstimmende Lenkbetriebslinie erreichen.

Im Schritt S114 wird eine der Rillen 60 erfaßt, die eine Nä herung der Bewegungslinie des Fahrzeugs 40 darstellt.

Im Schritt S116 wird bestimmt, ob die im Schritt S114 erfaßte Rille der Rillen 60 fest mit einer spezifischen Rille der Rillen 60 übereinstimmt. Wird als Resultat festgestellt, daß die erfaßte Rille noch nicht festliegt, so wird der Ablauf gemäß dem Schritt S114 nochmals durchgeführt. Wird dagegen festgestellt, daß die erfaßte Rille festliegt, so wird als nächstes der Ablauf gemäß dem Schritt 118 durchgeführt.

Im Schritt S118 wird ein Ablauf zum Aktualisieren der gewähl ten Rille durchgeführt. Im Schritt S118 wird eine der Rillen 60, die in den Schritten S114 und S116 als die mit der Bewe gungslinie des Fahrzeugs 40 übereinstimmende Rille bestimmt wurde, als neue gewählte Rille gespeichert. Nachdem der Ab lauf gemäß dem Schritt S118 abgeschlossen ist, ist die vor liegende Routine beendet.

Gemäß dem vorgenannten Ablauf wird dann, wenn der Fahrer das Fahrzeug 40 bewußt zu einer von der Ziellinie abweichenden Linie führt, 1) die Ausgabe des die Lenkbetätigung verhin dernden Rückkehrlenkdrehmoments TM gestoppt; und 2) es kann ein Rückkehrlenkdrehmoment TM erzeugt werden, daß das Fahr zeug 40 zu einer Linie als neue Zielbewegungslinie führt, zu der der Fahrer das Fahrzeug 40 bewußt führt. Somit kann das Fahrzeug gemäß der Lenksteuervorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels auf einfache Weise und sicher auf einer Bewegungslinie beibehalten werden, die für den Fahrer ein komfortables Gefühl bereitstellt.

Es ist zu beachten, daß die Rillen 60 bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel "Bezugslinien" darstellen. Eine "Bezugs linieneinstelleinrichtung" wird durch Einstellen der Vielzahl von Rillen 60 auf der Straße 42 durch die ECU realisiert. Ei ne "Zielbewegungslinieneinstelleinrichtung" wird anhand der Durchführung des Ablaufs der Schritte S114 bis S118 durch die ECU realisiert. Eine "Rückkehrlenkdrehmomenterzeugungsein richtung" wird anhand der Durchführung des Ablaufs der Schritte S100 bis S108 durch die ECU 10 realisiert.

Darüber hinaus wird eine "Abweichungsvermeidungsbereichsein stelleinrichtung" bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel durch Einstellen der Abweichungsvermeidungsbereiche 56 und 58 auf jeder Seite der Fahrspur 48 durch die ECU realisiert. Ei ne "Abweichungsvermeidungsdrehmomenterzeugungseinrichtung" wird durch Veranlassen des Motors 36 zum erzeugen des Abwei chungsvermeidungsdrehmoments TM durch die ECU 10 realisiert.

Es folgt eine Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 5. Eine Lenksteuervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weist ein Merkmal dahingehend auf, daß eine Bestimmung, ob der Fahrer das Fahrzeug 40 bewußt auf eine von der Zielbewe gungslinie abweichende Linie führt, oder nicht, basierend auf einer Größe eines auf das Lenkrad 26 einwirkenden Lenkdrehmo ments T erfolgt. Die Lenksteuervorrichtung gemäß dem vorlie genden Ausführungsbeispiel kann durch die eine Routine gemäß Fig. 5 ausführende ECU 10 in dem in Fig. 1 gezeigten Syste maufbau realisiert werden.

Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm eines Beispiels einer in der Lenksteuervorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführten Steuerroutine. Die in Fig. 5 gezeigte Routine wird nach Beendigung ihres gesamten Ablaufs wiederholt ge startet. In Fig. 5 weisen die mit den in Fig. 4 gezeigten Schritten übereinstimmenden Schritte dieselben Schrittnummern auf, und es wird auf eine Beschreibung dieser verzichtet.

In der in Fig. 5 gezeigten Routine wird der Ablauf gemäß dem Schritt S120 nach dem Ablauf der Schritte S100 und S102 durchgeführt.

Im Schritt S120 wird ein Ziellenkdrehmoment T* berechnet. Das Ziellenkdrehmoment T* ist ein zum Bewegen des Fahrzeugs 40 entlang der Zielbewegungslinie, d. h. zum Bewegen des Fahr zeugs 40 entlang der gewählten Rille, erforderliches Lenk drehmoment. Im Schritt S120 wird das Ziellenkdrehmoment T* basierend auf einem Radius der gewählten Rille, einer Fahr zeuggeschwindigkeit V' einem Lenkwinkel θ, einer Gierge schwindigkeit γ und einem Rückkehrlenkdrehmoment TM berech net.

Im Schritt S122 wird eine Lenkdrehmomentabweichung ΔT berech net. Die Lenkdrehmomentabweichung ΔT ist ein Absolutwert |T-T*| einer Differenz zwischen dem durch den Drehmomentsen sor 32 erfaßten Lenkdrehmoment T und dem Ziellenkdrehmoment T*. Ein Wert der Lenkdrehmomentabweichung ΔT kann als Wert des durch den Fahrer zum Bewegen des Fahrzeugs 40 von der Zielbewegungslinie eingegebenen Lenkdrehmoments betrachtet werden.

Im Schritt S124 wird bestimmt, ob die Lenkdrehmomentabwei chung ΔT größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert drehmoment THT ist. Wird als Resultat festgestellt, daß ΔT ≧ THT nicht vorliegt, so kann bestimmt werden, daß der Fahrer das Fahrzeug 40 unbeabsichtigt von der Zielbewegungslinie entfernt. In diesem Fall wird der Ablauf gemäß dem Schritt S106 und den nachfolgenden Schritte durchgeführt, so daß die Bewegungslinie des Fahrzeugs 40 mit der Zielbewegungslinie in Übereinstimmung gebracht wird.

Wird dagegen bestimmt, daß ΔT ≧ THT vorliegt, so kann be stimmt werden, daß der Fahrer das Fahrzeug bewußt von der Zielbewegungslinie entfernt. In diesem Fall wird der Ablauf gemäß dem Schritt S112 und den nachfolgenden Schritte durch geführt, d. h. der Ablauf zum Aktualisieren der gewählten Ril le zum Erzielen einer Übereinstimmung zwischen der Linie, zu der der Fahrer das Fahrzeug 40 führt, und der Zielbewegungs linie.

Wie vorstehend erwähnt, kann entsprechend der Lenksteuervor richtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Verwenden des Lenkdrehmoments T als Parameter dieselbe Funk tionsweise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel realisiert werden. Somit kann das Fahrzeug 40 entsprechend der Lenksteu ervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf einfache Weise und sicher auf einer ein komfortables Gefühl für den Fahrer bereitstellenden Bewegungslinie beibehalten werden.

Es ist zu beachten, daß bei dem vorliegenden Ausführungsbei spiel eine "Rückkehrlenkdrehmomenterzeugungseinrichtung" an hand der durch die ECU 10 durchgeführten Abläufe der Schritte S100, S102, S120 bis S124, S106 und S108 realisiert wird.

Es folgt eine Beschreibung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 6. Eine Lenksteuervorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel weist ein Merkmal dahingehend auf, daß eine Breite eines je den der Abweichungsvermeidungsbereiche 56 und 58 im Anspre chen auf Bewegungszustände eines Fahrzeugs geändert wird. Die Lenksteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann anhand einer Ausführung der in Fig. 6 gezeigten Routine durch die ECU 10 in dem in Fig. 1 gezeigten Systemaufbau realisiert werden.

Das Erfordernis des Verhinderns eines Entfernens des Fahr zeugs von der Fahrspur 48 ändert sich in Übereinstimmung mit Bewegungszuständen des Fahrzeugs 40. Insbesondere dann, wenn sich das Fahrzeug 40 auf einer Fahrspur einer Autobahn bewegt, ist das Erfordernis der Vermeidung eines Entfernens des Fahrzeugs von der Fahrspur in Richtung einer Überholspur hoch. Dagegen ist das Erfordernis des Verhinderns eines Ent fernens des Fahrzeugs von der Fahrspur in Richtung eines Straßenseitenbereichs nicht so hoch.

Bei der Lenksteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel ist es zur Erhöhung der Sicherheit eines Fahr zeugs unter Beibehaltung einer Freiheit der Lenkbetätigung bevorzugt, den Abweichungsvermeidungsbereich 56 und 58 brei ter einzustellen, wenn das Erfordernis der Vermeidung einer Abweichung hoch ist, und die Abweichungsvermeidungsbereiche 56 und 58 schmaler einzustellen, wenn das Erfordernis der Vermeidung einer Abweichung gering ist. Dementsprechend ist es vorteilhaft, die Breite eines jeden der Abweichungsvermei dungsbereiche 56 und 58 im Ansprechen auf die Bewegungszu stände des Fahrzeugs 40 einzustellen.

Darüber hinaus wird ein normalerweise verwendeter Bereich der Fahrspur 48 im Ansprechen auf die Bewegungszustände des Fahr zeugs geändert, wenn das Fahrzeug 40 auf der Straße 42 fährt. Insbesondere wenn sich das Fahrzeug 40 entlang einer Kurve bewegt, neigt der Fahrer zum Führen des Fahrzeugs auf einer in Richtung der inneren Seite der Fahrspur verschobenen Li nie. Dementsprechend wird beim Bewegen des Fahrzeugs 40 ent lang einer Kurve häufig ein Bereich auf der inneren Seite verwendet, im Vergleich zu einem Bereich auf der äußeren Sei te der Fahrspur.

Bei der Lenksteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel ist es bevorzugt, viele Rillen 60 in einem nor malerweise verwendeten Bereich einzustellen, um die Zielbewe gungslinie mit einer ein komfortables Gefühl für den Fahrer bereitstellenden Linie in Übereinstimmung zu bringen. Darüber hinaus ist es zum wirksamen Verhindern eines Entfernens des Fahrzeugs 40 von einem normalerweise verwendeten Bereich be vorzugt, das Abweichungsvermeidungsdrehmoment TM zu erzeugen, wenn sich das Fahrzeug 40 in einem normalerweise nicht ver wendeten Bereich befindet. Somit ist es bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorteilhaft, eine Breite eines jeden der Abweichungsvermeidungsbereiche 56 und 58 im Ansprechen auf die Bewegungszustände des Fahrzeugs 40 einzustellen.

Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm eines Beispiels einer durch die ECU 10 ausgeführten Steuerroutine zum Erzielen der vorgenann ten Funktionsweise. Die in Fig. 6 gezeigte Routine ist eine periodische Unterbrechungsroutine, die in vorbestimmten Peri oden gestartet wird. Wenn die in Fig. 6 gezeigte Routine be ginnt, dann wird zuerst der Ablauf gemäß dem schritt S130 durchgeführt.

Im Schritt S130 werden durch die Videokamera 12 und die Bild verarbeitungseinrichtung 14 erzeugte Bilddaten gelesen.

Im Schritt S132 werden die Zustände des Fahrzeugs 40 basie rend auf den so gelesenen Bilddaten oder den durch die Navi gationseinrichtung 22 zugeführten Bilddaten und Daten er kannt. Im einzelnen werden im Schritt S132 ein Typ der Straße 42 (geradlinige Straße, Kurve, Landstraße, Kraftfahrzeugstra ße, Fahrspur, Überholspur), ein Radius der Straße 42 und eine Neigung der Straße 42 basierend auf den Bilddaten erkannt.

Im Schritt S134 werden die Abweichungsvermeidungsbereiche 56 und 58 entsprechend den im Schritt S132 erkannten Bewegungs zuständen in der Fahrspur 48 eingestellt. Die ECU 10 spei chert eine Information über die Breite eines jeden der Abwei chungsvermeidungsbereiche 56 und 58. Im Schritt S134 werden die Abweichungsvermeidungsbereiche 56 und 58 basierend auf den gespeicherten Daten eingestellt.

Im Schritt S136 wird ein Bereich zwischen den in dem vorge nannten Schritt S134 eingestellten Abweichungsvermeidungsbe reichen 56 und 58 als der Steuerbereich 54 eingestellt, und eine Vielzahl von gegenseitig nicht überlappenden Rillen 60 werden in dem Steuerbereich 54 eingestellt. Nach der Beendi gung des Ablaufs gemäß dem Schritt S136 ist die vorliegende Routine abgeschlossen.

Gemäß dem vorgenannten Ablauf können viele Rillen 60 in dem normalerweise verwendeten Bereich eingestellt werden. Darüber hinaus können breite Abweichungsvermeidungsbereiche 56 und 58 in einem normalerweise nicht verwendeten Bereich eingestellt werden. Entsprechend der vorgenannten Einstellung kann die Zielbewegungslinie genau mit der Linie, zu der der Fahrer das Fahrzeug 40 zu führen beabsichtigt, in Übereinstimmung ge bracht werden, und eine Abweichung des Fahrzeugs 40 in Rich tung des normalerweise nicht verwendeten Bereichs kann wirk sam verhindert werden. Somit kann entsprechend der Lenksteu ervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine praktische Lenkunterstützung durch geführt werden.

Es ist zu beachten, daß bei dem vorliegenden Ausführungsbei spiel eine "Zustandserkennungseinrichtung" anhand der Durch führung des Ablaufs gemäß dem Schritt S130 durch die ECU 10 realisiert wird, und eine "Bereichsbreiteneinstelleinrich tung" anhand der Durchführung des Ablaufs gemäß dem Schritt S134 durch die ECU 10.

Es folgt eine Beschreibung eines vierten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 7. Eine Lenksteuervorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbei spiel weist ein Merkmal dahingehend auf, daß eine Größe des Abweichungsvermeidungsdrehmoments TM im Ansprechen auf die Bewegungszustände des Fahrzeugs 40 geändert wird. Die Lenk steuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird anhand der Ausführung der in Fig. 7 gezeigten Routine durch die ECU 10 in dem in Fig. 1 gezeigten Systemaufbau rea lisiert.

Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm eines Beispiels für die durch die Lenksteuervorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung ausgeführte Steuerroutine. Die in Fig. 7 gezeigte Routine wird mit jeder Beendigung des Ablaufs der Routine wiederholt gestartet. In Fig. 7 weisen die mit den in Fig. 6 gezeigten Schritten übereinstimmenden Schritte dieselben Schrittnummern auf, und es wird auf eine Beschreibung dieser verzichtet.

In der in Fig. 7 gezeigten Routine erfolgt der Ablauf des Schritts S140 nach dem Ablauf der Schritte S130 und S132. Im Schritt S140 wird die Fahrspur 48 gemäß einer vorab bestimm ten Regel in den Steuerbereich 54 und die Abweichungsvermei dungsbereiche 56 und 58 aufgeteilt, und eine vorbestimmte Zahl von Rillen 60 wird in dem Steuerbereich 54 eingestellt.

Im Schritt S142 wird eine Steuerverstärkung einer Abwei chungsvermeidungssteuerung im Ansprechen auf die Zustände des Fahrzeugs eingestellt. Nach der Beendigung des Ablaufs gemäß dem Schritt S142 ist die vorliegende Routine abgeschlossen.

Bei der Lenksteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel wird ein der im Schritt S142 bestimmten Steuer verstärkung entsprechendes Abweichungsvermeidungsdrehmoment TM erzeugt, wenn die Bewegungslinie des Fahrzeugs 40 die Ab weichungsvermeidungsbereiche 56 und 58 überlappt. Darüber hinaus wird die Steuerverstärkung im Schritt S142 auf einen größeren Wert eingestellt bei einem Abweichungsvermeidungsbe reichs, der als Bereich mit hohem Erfordernis der Vermeidung der Abweichung des Fahrzeugs 40 erkannt wird. Weiterhin wird die Steuerverstärkung bei einem einen häufig verwendeten Sei tenbereich enthaltenden Abweichungsvermeidungsbereich auf ei nen kleineren Wert eingestellt, und bei einem einen nicht häufig verwendeten Seitenbereich enthaltenden Abweichungsver meidungsbereich auf einen größeren Wert.

Somit wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein re lativ kleines Abweichungsvermeidungsdrehmoment TM in einem im Normalbetrieb häufig verwendeten Abweichungsvermeidungsbe reich erzeugt, und ein relativ großes Abweichungsvermeidungs drehmoment TM in einem im Normalbetrieb kaum verwendeten Ab weichungsvermeidungsbereich. Bei einem im Normalbetrieb häu fig verwendeten Abweichungsvermeidungsbereich ist es vorteil haft, eine hohe Freiheit bezüglich einer Lenkbetätigung bei zubehalten. Darüber hinaus ist es bei einem im Normalbetrieb kaum verwendeten Abweichungsvermeidungsbereich vorteilhaft, ein großes Abweichungsvermeidungsdrehmoment TM zu erzeugen, um ein Eintreten des Fahrzeugs 40 in den Abweichungsvermei dungsbereich zu verhindern. Gemäß der vorgenannten Einstel lung können diese beiden Erfordernisse gleichzeitig reali siert werden. Entsprechend der Lenksteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit eine prakti sche Lenkunterstützung ähnlich dem vorgenannten dritten Aus führungsbeispiel durchgeführt werden.

Es ist zu beachten, daß bei dem vorgenannten Ausführungsbei spiel eine "Zustandserkennungseinrichtung" anhand der Durch führung des Ablaufs gemäß dem Schritt S130 durch die ECU 10 realisiert wird, und eine "Steuerverstärkungsänderungsein richtung" anhand der Durchführung des Ablaufs gemäß dem Schritt S142 durch die ECU 10.

Es folgt eine Beschreibung eines fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 8. Eine Lenksteuervorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel wird anhand der Durchführung einer der in Fig. 7 gezeigten Routine ähnelnden Routine und einer in Fig. 8 gezeigten Rou tine durch die ECU 10 in dem in Fig. 1 gezeigten Systemaufbau realisiert. Die Lenksteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist ein Merkmal dahingehend auf, daß die auf eine Lenkbetätigung des Fahrers bezogene Lenkbe triebslinie im Verhältnis zu den Bewegungszuständen des Fahr zeugs gelernt wird, wobei die Ergebnisse des Lernvorgangs in der Einstellung der Abweichungsvermeidungsbereiche oder der Einstellung der Steuerverstärkung des Abweichungsvermeidungs drehmoments TM wiedergegeben werden.

Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm eines Beispiels für die durch die ECU 10 ausgeführte Steuerroutine zum Erzielen der vorge nannten Funktionsweise. Die in Fig. 8 gezeigte Routine ist eine periodische Unterbrechungsroutine, die zu vorbestimmten Zeitpunkten gestartet wird. Wenn die in Fig. 8 gezeigte Rou tine gestartet wird, so wird der Ablauf gemäß dem Schritt S150 durchgeführt.

Im Schritt S150 werden die durch die Videokamera 12 und die Bildverarbeitungseinrichtung 14 erzeugten Bilddaten gelesen.

Im Schritt S152 werden Fahrzeugszustandswerte (eine Fahrzeug geschwindigkeit V, eine Giergeschwindigkeit γ, ein Lenkwinkel θ, usw.) gelesen.

Im Schritt S154 werden die Zustände des Fahrzeugs 40 erkannt. Es ist zu beachten, daß im Schritt S154 eine Kombination ei nes Zustands der Straße 42 und eines Zustands des Fahrzeugs 40 als die Bewegungszustände des Fahrzeugs 40 erkannt werden.

Im Schritt S156 wird die Lenkbetriebslinie hinsichtlich der Bewegungszustände des Fahrzeugs 40 gelernt. Im Schritt S156 werden insbesondere die Lenkbetriebslinie auf einer geradli nigen Straße oder die Lenkbetriebslinie bei einer Bewegung mit einer bestimmten Geschwindigkeit V entlang einer Kurve mit einem bestimmten Radius gelernt.

Im Schritt S158 werden die gespeicherten Daten bezüglich ei nes nicht verwendeten Bereichs aktualisiert. Wird die Lenkbe triebslinie bezüglich den Bewegungszuständen gelernt, so kann für jeden Bewegungszustand ein nicht verwendeter Bereich in der Fahrspur spezifiziert werden. Im Schritt S158 werden die gespeicherten Daten bezüglich des nicht verwendeten Bereichs unter Berücksichtigung eines jeden Bewegungszustands aktuali siert. Nachdem der Ablauf gemäß dem Schritt S158 beendet ist, ist die vorliegende Routine abgeschlossen.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel führt die ECU 10 ei ne Routine ähnlich der in Fig. 6 oder Fig. 7 gezeigten Routi ne durch. Die ECU 10 führt insbesondere eine Routine (ähnlich der Routine gemäß Fig. 6) zum Einstellen der Abweichungsver meidungsbereiche 56 und 58 bezüglich der anhand des Zustands der Straße 42 und des Zustands des Fahrzeugs 40 erkannten Be wegungszustände durch. Alternativ kann die ECU 10 eine Routi ne (ähnlich der Routine gemäß Fig. 7) durchführen zum Ein stellen einer Steuerverstärkung des Abweichungsvermeidungs drehmoments TM unter Berücksichtigung der anhand des Zustands der Straße 42 und des Zustands des Fahrzeugs 40 erkannten Be wegungszustände.

Bei den vorgenannten Routinen erfolgt die Einstellung der Ab weichungsvermeidungsbereiche 56 und 58 oder die Einstellung des Abweichungsvermeidungsdrehmoments TM basierend auf den gespeicherten Daten, die in dem vorgenannten Schritt S158 (Fig. 8) aktualisiert werden. Gemäß dem vorgenannten Ablauf, kann die Linie, zu der der Fahrer das Fahrzeug 40 führt, in der Einstellung der Abweichungsvermeidungsbereiche 56 und 58 oder Einstellung einer Steuerverstärkung des Abweichungsver meidungsdrehmoments TM wiedergegeben werden. Somit kann ent sprechend der Lenksteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein hoher Freiheitsgrad hinsichtlich ei ner Lenkbetätigung in einem normalerweise durch den Fahrer verwendeten Bereich beibehalten werden, während eine Abwei chung des Fahrzeugs 40 zu einem durch den Fahrer normalerwei se nicht verwendeten Bereich wirksam verhindert wird.

Es ist zu beachten, daß bei dem vorgenannten Ausführungsbei spiel eine "Lenkbetriebslinienlerneinrichtung" anhand der Durchführung der Abläufe der Schritte S150 bis S156 durch die ECU 10, und eine "Lernergebniswiedergabeeinrichtung" anhand der Einstellung der Abweichungsvermeidungsbereiche 56 und 58 basierend auf dem Lernergebnis der Lenkbetriebslinie durch die ECU 10 realisiert wird.

Es folgt eine Beschreibung eines sechsten bis zehnten Ausfüh rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 9 bis 19. Alle Fahrzeuglenksteuervorrichtung gemäß dem sechsten bis zehnten Ausführungsbeispiel weisen ei nen mit dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau übereinstimmenden Auf bau auf, und es wird auf dessen Beschreibung verzichtet.

Bei den Fahrzeuglenksteuervorrichtungen gemäß dem sechsten bis zehnten Ausführungsbeispiel erfaßt die ECU 10 einen Be reich der Fahrspur 48, in dem die angenommene Bewegungslinie in der vorbestimmten Distanz L₀ vor dem Fahrzeug existiert. Als Resultat steuert die ECU 10 den Motor 36 beim Vorhanden sein der angenommenen Bewegungslinie auf einem Seitenbereich der Fahrspur 48 auf die Weise, daß ein Motordrehmoment TM zum Korrigieren eines Lenkwinkels θ erzeugt wird, so daß die Be wegungslinie des Fahrzeugs 40 in Richtung der Mitte der Fahr spur 48 verschoben wird. Dieses Drehmoment wird nachfolgend als Rückkehrlenkdrehmoment TM bezeichnet.

Fig. 9 zeigt einen virtuellen Querschnitt der Straße 42 (nachfolgend als virtueller Querschnitt (III) bezeichnet). Die Straße 42 weist also über der gesamten Breite eine im we sentlichen flache Form auf. Die Lenksteuervorrichtung gemäß dem sechsten bis zehnten Ausführungsbeispiel ermöglicht eine Operation, als ob sich das Fahrzeug 40 auf einer Straße mit demvirtuellen Querschnitt (III) bewegt.

In dem virtuellen Querschnitt (III) sind ein linksseitiger Steuerbereich 62 und ein rechtsseitiger Steuerbereich 64 in nerhalb der weißen Linien 44 und 46 innerhalb der Fahrspur 48 vorgesehen. Der virtuelle Querschnitt (III) ist so aufgebaut, daß die Mitte der Fahrspur 48 flach ist und der linksseitige und rechtsseitige Steuerbereich mit zunehmender Annäherung an die entsprechenden weißen Linien 44 und 46 allmählich an steigt.

Die Lenksteuervorrichtung erzeugt das Rückkehrlenkdrehmoment ZM zum Korrigieren der Bewegungslinie, so daß diese in Rich tung der Mitte der Fahrspur 48 verschoben wird, wenn das Fahrzeug 40 zu dem Seitenbereich der Fahrspur 48 geführt wird. Der Bereich, für den die Lenksteuervorrichtung das Rückkehrlenkdrehmoment TM erzeugt, entspricht dem in Fig. 9 gezeigten linksseitigen und rechtsseitigen Steuerbereich 62 und 64. Darüber hinaus wird das durch die Lenksteuervorrich tung erzeugte Rückkehrlenkdrehmoment TM erhöht, wenn sich das Fahrzeug 40 der weißen Linie 44 oder 46 nähert. Dementspre chend kann durch das sechste bis zehnte Ausführungsbeispiel eine Lenkcharakteristik ähnlich der eines Fahrzeugs reali siert werden, das sich auf einer Straße mit dem virtuellen Querschnitt (III) bewegt.

Es folgt eine Beschreibung eines Merkmals der Lenksteuervor richtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung.

Fig. 10 zeigt eine Bewegungslinie des Fahrzeugs 40, wenn das Fahrzeug 40 ein auf der Straße 42 befindliches Motorrad 41 passiert. Ein Hindernis wie beispielsweise das Motorrad 41 kann auf der Straße 42 vorhanden sein. Das Fahrzeug 40 muß sich vorübergehend auf einem Seitenbereich der Fahrspur 48 bewegen, um ein solches Hindernis zu passieren. Der Fahrer des Fahrzeugs 40 kann das Fahrzeug 40 bewußt auf den Seiten bereich der Fahrspur 48 bewegen.

Das durch die Lenksteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzeugte Rückkehrlenkdrehmoment TM ist wirksam, wenn der Fahrer das Fahrzeug 40 unbeabsichtigt zu dem Seitenbereich der Fahrspur 48 bewegt. Die Erzeugung des Rückkehrlenkdrehmoments TM ist allerdings für eine gute Lenk charakteristik nicht geeignet, wenn der Fahrer das Fahrzeug 40 bewußt zu dem Seitenbereich der Fahrspur 48 bewegt. Die Lenksteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbei spiel weist ein Merkmal dahingehend auf, daß die Erzeugung des Rückkehrlenkdrehmoments TM beschränkt wird, wenn der Fah rer des Fahrzeugs 40 das Fahrzeug 40 bewußt zu dem Seitenbe reich der Fahrspur 48 bewegt.

Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm einer durch die ECU 10 ausge führten Steuerroutine -zum Erzielen der vorgenannten Funktion. Die in Fig. 10 gezeigte Routine wird mit jeder Beendigung des Ablaufs der Routine wiederholt. Wird die in Fig. 10 gezeigte Routine gestartet, so wird der Ablauf gemäß dem Schritt S252 durchgeführt.

Im Schritt S252 wird bestimmt, ob das Fahrzeug 40 innerhalb einer Dauer von dem unmittelbar vorhergehenden Ablauf zu dem vorliegenden Ablauf in den linksseitigen Steuerbereich 62 oder den rechtsseitigen Steuerbereich 64 eingetreten ist. Als Resultat wird die vorliegende Routine ohne weitere Durchfüh rung eines Ablaufs beendet, wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug 40 nicht in den linksseitigen oder rechtsseitigen Kontrollbereich 62 oder 64 eingetreten ist. Wird dagegen festgestellt, daß das Fahrzeug 40 in den linksseitigen oder rechtsseitigen Steuerbereich 62 oder 64 eingetreten ist, so wird der Ablauf gemäß dem Schritt S254 durchgeführt.

Im Schritt S254 wird ein Steuerwinkel θ berechnet. Der Steu erwinkel θ ist ein Winkel, der der Lenkwelle 28 zugeführt werden sollte, damit die angenommene Bewegungslinie des Fahr zeugs 40 mit der Mitte der Fahrspur 48 übereinstimmt. Im Schritt S254 erfolgt eine Berechnung des Steuerwinkels θ mit Plus- oder Minus-Vorzeichen in Übereinstimmung mit der Tatsa che, ob das Fahrzeug 40 in den linksseitigen Steuerbereich 62 oder den rechtsseitigen Steuerbereich 64 eingetreten ist.

Im Schritt S256 wird ein Ansteuerstrom I berechnet, der dem Motor 36 im Ansprechen auf eine Größe des Steuerwinkels θ zu zuführen ist. Darüber hinaus wird eine Richtung des Ansteuer stroms im Ansprechen auf das Plus- oder Minus-Vorzeichen des Steuerwinkels θ bestimmt.

Im Schritt S258 wird der Ablauf zum Ansteuern des Motors 36 durchgeführt, d. h. der Ablauf zum Zuführen des Ansteuerstroms I zu dem Motor 36. Wenn der Ablauf gemäß dem Schritt S258 durchgeführt wird, dank erzeugt der Motor 36 das Rückkehr lenkdrehmoment TM zum Zurückführen des Fahrzeugs 40 zu der Mitte der Fahrspur 48.

Im Schritt S260 wird bestimmt, ob das Fahrzeug 40 den linksseitigen Steuerbereich 62 oder den rechtsseitigen Steu erbereich 64 verlassen hat, oder nicht. Als Resultat wird die vorliegende Routine sofort beendet, falls festgestellt wird, daß das Fahrzeug 40 die Steuerbereiche 62 oder 64 verlassen hat. Gemäß dem vorgenannten Ablauf wird das Rückkehrlenk drehmoment TM erzeugt, nachdem das Fahrzeug 40 in einen der Steuerbereiche 62 und 64 eingetreten ist, und das Rückkehr lenkdrehmoment TM wird unmittelbar aufgehoben, nachdem das Fahrzeug 40 den Steuerbereich 62 oder 64 verlassen hat.

Wird im Schritt S260 festgestellt, daß das Fahrzeug 40 den linksseitigen Steuerbereich 62 oder den rechtsseitigen Steu erbereich 64 nicht verlassen hat, so wird als nächstes der Ablauf gemäß dem Schritt S262 durchgeführt.

Im Schritt S262 wird bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeitdauer seit dem Eintreten des Fahrzeugs 40 in einen der Steuerbe reiche 62 und 64 abgelaufen ist. Wird festgestellt, daß die vorbestimmte Zeitdauer t₀ nicht abgelaufen ist, seit das Fahrzeug 40 in einen der Steuerbereiche 62 und 64 eingetreten ist, so wird der Ablauf gemäß dem Schritt S254 nochmals durchgeführt. Wird dagegen festgestellt, daß die vorbestimmte Zeitdauer t₀ seit dem Eintreten des Fahrzeugs 40 in einen der Steuerbereiche 62 und 64 abgelaufen ist, so wird die vorlie gende Routine unmittelbar beendet. Gemäß der vorliegenden Routine wird die Erzeugung des Rückkehrlenkdrehmoments TM beim Eintreten des Fahrzeugs 40 in einen der Steuerbereiche 62 und 64 solange fortgesetzt, bis die vorbestimmte Zeitdauer t₀ abgelaufen ist, und die Erzeugung des Rückkehrlenkdrehmo ments TM wird unmittelbar nach dem Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer t₀ gestoppt.

Normalerweise führt der Fahrer das Fahrzeug 40 in positiver Weise zu der Mitte der Fahrspur 48 zurück, nachdem das Rück kehrlenkdrehmoment TM zu dem Lenkrad 26 übertragen wurde, mit Ausnahme des Falles, bei dem der Fahrer das Fahrzeug 40 be wußt zu dem Seitenbereich der Fahrspur 48 bewegt. Dementspre chend kann bestimmt werden, daß der Fahrer das Fahrzeug 40 bewußt zu dem Seitenbereich der Fahrspur 48 bewegt, wenn die Dauer des Beibehaltens des Fahrzeugs 40 in einem der Steuer bereiche 62 und 64 die vorbestimmte Zeitdauer t₀ erreicht.

Entsprechend der Lenksteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit ein Abweichen des Fahrzeugs 40 von der Fahrspur 48 durch Erzeugen des Rückkehrlenkdrehmo ments TM auf positive Weise verhindert werden, wenn das Fahr zeug 40 gegen den Willen des Fahrers in die Steuerbereiche 62 und 64 eintritt. Darüber hinaus kann durch Aufheben des Rück kehrlenkdrehmoments TM eine gute Lenkcharakteristik reali siert werden, wenn der Fahrer das Fahrzeug 40 bewußt zu dem Seitenbereich der Fahrspur 48 bewegt.

Es ist zu beachten, daß bei dem vorgenannten Ausführungsbei spiel eine "Fahrspurerfassungseinrichtung" durch Erkennen der Fahrspur 48 basierend auf den der Bildverarbeitungseinheit 14 zugeführten Daten über die weißen Linien 44 und 46 durch die ECU 10 realisiert wird. Darüber hinaus wird eine "Rückkehr lenkdrehmomenterzeugungseinrichtung" anhand des durch die ECU 10 durchgeführten Ablaufs der Schritte S252 bis S260 reali siert. Weiterhin werden eine "Absichtsbestimmungseinrichtung" und eine "Rückkehrlenkdrehmomentbeschränkungseinrichtung" an hand des durch die CPU 10 durchgeführten Ablaufs gemäß dem Schritt S262 realisiert.

Darüber hinaus wird bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel eine "Fortdauermeßeinrichtung" anhand des durch die ECU 10 durchgeführten Ablaufs gemäß dem Schritt S262 realisiert.

Es folgt eine Beschreibung des siebten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 12 und 13. Die Lenksteuervorrichtung gemäß dem siebten Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird dadurch rea lisiert, daß die ECU 10 des in Fig. 1 gezeigten Systemaufbaus eine in Fig. 13 gezeigte Steuerroutine ausführt.

Fig. 12 zeigt einen virtuellen Querschnitt der Straße 62 (nachfolgend als virtueller Querschnitt (VI) bezeichnet). In Fig. 12 werden die mit den in Fig. 9 gezeigten Teilen über einstimmende Teile durch dieselben Bezugszeichen gekennzeich net, und es wird auf eine Beschreibung dieser verzichtet. Die Lenksteuervorrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel weist ein Merkmal dahingehend auf, daß das Fahrzeug 40 eine Lenkcharakteristik aufweist, die mit derjenigen überein stimmt, die beim Bewegen des Fahrzeugs 40 auf einer Straße mit dem virtuellem Querschnitt (VI) vorliegt.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Straße 42 eine erste Fahrspur 66 und eine zweite Fahrspur 68 auf. Die erste Fahrspur 66 wird durch die weißen Linien 44 und 46 de finiert. Die erste Fahrspur 66 ist durch die weiße Linie 44 der zweiten Fahrspur 68 getrennt. Die erste Fahrspur 66 ist mit einem linksseitigen Steuerbereich 72 auf einem Sei tenbereich auf der Seite der weißen Linie 44 ausgestattet, und mit einem rechtsseitigen Steuerbereich 74 auf der Seite der weißen Linie 46. Darüber hinaus ist ein Verhinderungsbe reich 76 zwischen der weißen Linie 44 und dem linksseitigen Steuerbereich 72 vorgesehen, und ein Verhinderungsbereich 78 zwischen der weißen Linie 46 und dem rechtsseitigen Steuerbe reich 74. Auch die zweite Fahrspur 68 ist ähnlich der ersten Fahrspur 66 mit dem linksseitigen und rechtsseitigen Steuer bereich und dem Verhinderungsbereich ausgestattet.

Der virtuelle Querschnitt (VI) ist so aufgebaut, daß ein mittlerer Abschnitt und die Verhinderungsbereiche 76 und 78 flach sind und die Steuerbereiche 72 und 74 mit zunehmender Annäherung an die entsprechenden weißen Linien 44 und 46 an steigen. Ein Querschnitt der zweiten Fahrspur 68 weist den selben Aufbau wie der Querschnitt der ersten Fahrspur 66 auf.

Ein das Fahrzeug 40 in Richtung der Mitte der ersten Fahrspur 66 führendes Rückkehrlenkdrehmoment wirkt auf die Rädern des sich auf einer Straße mit dem virtuellen Querschnitt (VI) be wegenden Fahrzeugs 40, wenn das Fahrzeug 40 in den linkssei tigen Steuerbereich 72 oder den rechtsseitigen Steuerbereich 74 eintritt. Das so erzeugte Rückkehrlenkdrehmoment wird auf gehoben, wenn das Fahrzeug 40 von den linksseitigen Steuerbe reich 72 in den Verhinderungsbereich 76 eintritt, oder wenn das Fahrzeug 40 von dem rechtsseitigen Steuerbereich 74 in Verhinderungsbereich 76 eintritt. Dementsprechend wird in Fahrzeug 40 eine normale Lenkoperation durchgeführt, nachdem der Fahrer des Fahrzeugs 40 das Fahrzeug 40 durch Wi derstehen des Rückkehrlenkdrehmoments in einen der Verhinde rungsbereiche 76 und 78 bewegt hat.

Das sich auf der Straße mit dem virtuellen Querschnitt (VI) bewegende Fahrzeug 40 kann auf einfacher weise von dem linksseitigen Steuerbereich 72 oder dem rechtsseitigen Steu erbereich 74 nach außen abgelenkt werden, wenn eine Breite des Steuerbereichs 72 oder 74 verringert wird. Die Breite ei nes jeden der Steuerbereiche 72 und 74 wird geringer einge stellt als die Breite eines jeden der Steuerbereiche 62 und 64 des sechsten Ausführungsbeispiels. Dementsprechend kann das sich auf der Straße mit dem virtuellen Querschnitt (VI) bewegende Fahrzeug 40 auf einfache Weise die Steuerbereiche 72 oder 74 nach außen verlassen.

Bei dem in Fig. 9 gezeigten virtuellen Querschnitt (III) sind der linksseitige und rechtsseitige Steuerbereich 62 und 64 neben den entsprechenden weißen Linien 44 und 46 vorgesehen. Wird ein solcher Aufbau bei einer Straße mit einer Vielzahl Fahrspuren eingesetzt, so befindet sich ein Steuerbereich einer Fahrspur neben einem Steuerbereich der benachbarten Fahrspur.

Befinden sich die Steuerbereiche verschiedener Fahrspuren ne beneinander, so tritt ein einen Steuerbereich verlassendes Fahrzeug unmittelbar in einen anderen Steuerbereich der be nachbarten Fahrspur ein. Die Richtung des in dem einen Steu erbereich erzeugten Rückkehrdrehmoments ist entgegengesetzt zu der Richtung des in dem anderen zu dem einen Steuerbereich benachbarten Steuerbereich erzeugten Rückkehrlenkdrehmoments. Dementsprechend wird eine starke Änderung des Rückkehrlenk drehmoments erzeugt, wenn sich ein Fahrzeug gemäß der vorste henden Beschreibung von dem einen Steuerbereich zu dem ande ren Steuerbereich bewegt.

Der virtuelle Querschnitt (VI) ist jedoch mit den Verhinde rungsbereichen 76 und 78 auf der äußeren Seite eines jeden der Steuerbereiche 72 und 74 ausgestattet. In den Verhinde rungsbereichen 76 und 78 wird kein Rückkehrlenkdrehmoment er zeugt und zu den zu lenkenden Rädern übertragen. Dementspre chend ergibt sich keine starke Änderung des Rückkehrlenk drehmoments beim Bewegen des Fahrzeugs auf der Straße mit dem virtuellen Querschnitt (VI), wenn das Fahrzeug einen Steuer bereich verläßt.

Fig. 13 zeigt ein Flußdiagramm eines Beispiels für eine durch die ECU 10 ausgeführte Steuerroutine zum Erzielen einer mit einer Bewegung eines Fahrzeugs auf der Straße mit dem virtu ellen Querschnitt (VI) übereinstimmenden Lenkcharakteristik. Die in Fig. 13 gezeigte Routine wird mit jeder Beendigung des Ablaufs der Routine wiederholt gestartet. Wird die in Fig. 13 gezeigte Routine gestartet, so wird der Ablauf gemäß dem Schritt S280 durchgeführt.

Im Schritt S280 wird bestimmt, ob das Fahrzeug 40 während ei ner Periode von dem unmittelbar vorherigen Zyklus zu dem vor liegenden Zyklus in den linksseitigen oder rechtsseitigen Steuerbereich 72 oder 74 eingetreten ist. Im Schritt S280 wird festgestellt, daß der vorgenannte Zustand besteht, wenn das Fahrzeug 40 in einen der Steuerbereiche 72 und 74 von der inneren Seite einer jeden der Fahrspuren 66 und 68 eingetre ten ist. Wird festgestellt, daß das Fahrzeug 40 nicht in ei nen der Steuerbereiche 72 und 74 eingetreten ist, so wird die vorliegende Routine ohne Durchführung eines Ablaufs beendet. Wird dagegen festgestellt, daß das Fahrzeug 40 in einen der Steuerbereiche 72 und 74 eingetreten ist, so wird der Ablauf gemäß dem Schritt S282 als nächstes durchgeführt.

Im Schritt S282 wird bestimmt, ob eine Steuerverbotskennung eingeschaltet ist, oder nicht. Die Steuerverbotskennung wird eingeschaltet, wenn das Fahrzeug 50 in einen der Verhinde rungsbereiche 76 und 78 eintritt. Wird im Schritt S282 fest gestellt, daß die Steuerverbotskennung eingeschaltet ist, so werden die Schritte S284 bis S292 übersprungen und der Ablauf gemäß dem Schritt S294 wird durchgeführt.

Im Schritt S284 wird ein Steuerwinkel θ mit einem Plus- oder Minus-Vorzeichen berechnet. Der Steuerwinkel θ ist ein Win kel, der der Lenkwelle 28 zugeführt werden soll, damit die angenommene Bewegungslinie des Fahrzeugs 40 mit der Mitte der Fahrspur 48 übereinstimmt.

Im Schritt S286 wird ein dem Motor 36 zuzuführender Ansteuer strom I im Ansprechen auf eine Größe des Steuerwinkels θ be rechnet.

Im Schritt S288 wird der Ablauf zum Ansteuern des Motors 36 mittels des Ansteuerstroms I durchgeführt. Wenn der Ablauf gemäß dem Schritt S288 durchgeführt wird, dann erzeugt der Motor 36 das Rückkehrlenkdrehmoment TM, wenn die Steuerver botskennung nach dem Eintreten des Fahrzeugs 40 in einen der Steuerbereiche 72 und 74 ausgeschaltet ist.

Im Schritt S290 wird bestimmt, ob das Fahrzeug während einer Periode von dem unmittelbar vorherigen Zyklus bis zu dem vor liegenden Zyklus in einen der Verhinderungsbereiche 76 und 78 eingetreten ist, oder nicht. Als Resultat wird der Ablauf ge mäß dem Schritt S292 als nächstes durchgeführt, wenn festge stellt wird, daß das Fahrzeug 40 in einen der Verhinderungs bereiche 76 und 78 eingetreten ist.

Im Schritt S292 wird die Steuerverbotskennung eingeschaltet. Wird der Ablauf gemäß dem Schritt S292 durchgeführt, so wird im Schritt S282 des nachfolgenden Zyklus bestimmt, daß die Steuerverbotskennung eingeschaltet ist. Gemäß dem vorgenann ten Ablauf kann die Erzeugung des Rückkehrlenkdrehmoments TM nach dem Eintreten des Fahrzeugs 40 in einen der Verhinde rungsbereiche 76 und 78 verhindert werden.

Im Schritt S294 wird bestimmt, ob das Fahrzeug 40 einen der Verhinderungsbereiche 76 und 78 verlassen hat. Als Resultat wird der Ablauf gemäß dem Schritt S296 durchgeführt, wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug 40 einen der Verhinde rungsbereiche 76 und 78 verlassen hat. Wird dagegen festge stellt, daß der vorgenannte Zustand nicht vorliegt, so wird der Schritt S296 übersprungen und der Ablauf gemäß dem Schritt S298 durchgeführt.

Im Schritt S296 wird die Steuerverbotskennung in einen Aus- Zustand zurückgesetzt. Wird der Ablauf gemäß dem Schritt S296 durchgeführt, so wird im Schritt S282 des nachfolgenden Zy klus bestimmt, daß die Steuerverbotskennung ausgeschaltet ist. Gemäß dem vorgenannten Ablauf kann somit ein Zustand, bei dem das Rückkehrlenkdrehmoment TM erzeugt werden kann, nach dem Verlassen eines der Verhinderungsbereiche 76 und 78 schnell eingerichtet werden.

Im Schritt S298 wird bestimmt, ob das Fahrzeug 40 einen der Steuerbereiche 72 und 74 verlassen hat, oder nicht. Im Schritt S298 wird festgestellt 58210 00070 552 001000280000000200012000285915809900040 0002019830548 00004 58091, daß der vorgenannte Zustand vorliegt, wenn das Fahrzeug 40 den linksseitigen oder rechts seitigen Steuerbereich 72 oder 74 während einer Periode von dem unmittelbar vorherigem Zyklus zu dem vorliegendem Zyklus in Richtung der inneren Seite einer jeden der Fahrspuren ver lassen hat. Wird festgestellt, daß das Fahrzeug 40 die Steu erbereiche 72 oder 74 nicht verlassen hat, so wird der Ablauf gemäß dem Schritt S282 und den nachfolgenden Schritten noch mals durchgeführt. Wird dagegen festgestellt, daß das Fahr zeug 40 einen der Steuerbereiche 72 und 74 verlassen hat, so wird die vorliegende Routine unmittelbar beendet.

Wie vorstehend erwähnt, können entsprechend der Lenksteuer vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die nachfolgen den Funktionen realisiert werden:

1) Erzeugen eines geeigneten Rückkehrlenkdrehmoments TM, wenn das Fahrzeug 40 von einer Mitte der Fahrspur zu einem Seiten bereich der Fahrspur verschoben wird;
2) relativ leichtes Verlassen eines der Steuerbereiche 72 und 74 nach außen durch das Fahrzeug 40, wenn der Fahrer das Fahrzeug 40 bewußt nach dem Erzeugen des Rückkehrlenkdrehmo ments TM zu dem Seitenbereich der Fahrspur bewegt; und
3) Verhindern des Erzeugens des Rückkehrlenkdrehmoments TM durch den Motor 36, wenn das Fahrzeug aus einem der Steuerbe reiche 72 und 74 herausbewegt wird, d. h., wenn das Fahrzeug 40 in einen der Verhinderungsbereiche 76 und 78 bewegt wird, ohne Beeinflussung durch die benachbarte Fahrspur.

Entsprechend der Lenksteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit das Abweichen des Fahrzeugs von der Fahrspur wirksam verhindert werden, wenn der Fahrer des Fahrzeugs 40 unbeabsichtigt das Fahrzeug 40 in einen Sei tenbereich der Fahrspur bewegt. Darüber hinaus kann eine gute Lenkcharakteristik realisiert werden, wenn der Fahrer das Fahrzeug 40 bewußt zu dem Seitenbereich der Fahrspur bewegt.

Es ist zu beachten, daß bei dem vorgenannten Ausführungsbei spiel eine "Fahrspurbereichserfassungseinrichtung" anhand der Erkennung der Fahrspur 48 basierend auf durch die Bildverar beitungseinheit 14 zugeführten Daten über die weißen Linien 44 und 46 durch die ECU 10 realisiert wird. Darüber hinaus wird eine "Rückkehrlenkdrehmomenterzeugungseinrichtung" an hand der Durchführung des Ablaufs gemäß den Schritten S280 bis S288 durch die ECU 10 realisiert. Weiterhin wird eine "Absichtsbestimmungseinrichtung" anhand der Durchführung des Ablaufs gemäß dem Schritt S290 durch die ECU 10 realisiert. Eine "Rückkehrlenkdrehmomentsbeschränkungseinrichtung" wird anhand der Durchführung des Ablaufs gemäß den Schritten S282 und S292 durch die ECU 10 realisiert.

Darüber hinaus wird bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel eine "Verhinderungszustandsbestimmungseinrichtung" anhand der Durchführung des Ablaufs des Schritts S290 durch die ECU 10 und eine "zweite Verhinderungseinrichtung" anhand der Durch führung des Ablaufs gemäß dem Schritt S292 durch die ECU 10 realisiert.

Es folgt eine Beschreibung des achten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 14 und 15. Die Lenksteuervorrichtung gemäß dem achten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird realisiert an hand der Durchführung einer in Fig. 15 gezeigten Steuerrouti ne durch die ECU 10 in dem in Fig. 1 gezeigten Systemaufbau.

Fig. 14 zeigt einen virtuellen Querschnitt der Straße 42 (nachfolgend als virtueller Querschnitt (VIII) bezeichnet). In Fig. 14 sind die mit den in Fig. 9 gezeigten Teilen über einstimmenden Teile durch dieselben Bezugszeichen gekenn zeichnet, und es wird auf eine Beschreibung dieser verzich tet. Die Lenksteuervorrichtung gemäß dem achten Ausführungs beispiel weist ein Merkmal dahingehend auf, daß die Lenkcha rakteristik des Fahrzeugs 40 mit der beim Bewegen des Fahr zeugs 40 auf einer Straße mit dem virtuellem Querschnitt (VIII) vorliegenden übereinstimmt.

Der virtuelle Querschnitt (VIII) ist mit einem linksseitigen Steuerbereich 100 und einem rechtsseitigen Steuerbereich 102 innerhalb der weißen Linie 44 bzw. 46 ausgestattet. Tritt das Fahrzeug 40 bei dem virtuellem Querschnitt (VIII) in einen der Steuerbereiche 100 und 102 ein, so wird der eine der Steuerbereiche 100 und 102 für eine vorbestimmte Zeitdauer t₁ angehoben.

Wird der Aufbau des Querschnitts (VIII) gemäß vorstehender Beschreibung geändert, so wird ein Rückkehrlenkdrehmoment in Richtung der Mitte der Fahrspur 48 erzeugt und den Rädern ei nes Fahrzeugs für die vorbestimmte Zeitdauer t₁ nach dem Ein treten des Fahrzeugs in einen der Steuerbereiche 100 und 102 zugeführt.

Fig. 15 zeigt ein Flußdiagramm eines Beispiels für eine durch die ECU 10 ausgeführte Steuerroutine zum Erzielen einer Lenk charakteristik, die mit der eines Fahrzeugs bei dessen Bewe gung auf der Straße mit dem virtuellem Querschnitt (VIII) übereinstimmt. Die in Fig. 15 gezeigte Routine wird mit jeder Beendigung der Routine wiederholt gestartet. Wenn die in Fig. 15 gezeigte Routine gestartet wird, so wird der Ablauf gemäß Schritt S304 durchgeführt.

Im Schritt S304 wird bestimmt, ob das Fahrzeug 40 während ei ner Periode von dem unmittelbar vorherigen Zyklus zu dem vor liegenden Zyklus in den linksseitigen oder rechtsseitigen Steuerbereich 100 oder 102 eingetreten ist. Wird im Schritt S304 festgestellt, daß das Fahrzeug 40 in keinen der Steuer bereiche 100 und 102 eingetreten ist, so wird die vorliegende Routine ohne Durchführung eines Ablaufs beendet. Wird dagegen festgestellt, daß das Fahrzeug 40 in einen der Steuerbereiche 100 und 102 eingetreten ist, so wird als nächstes der Ablauf gemäß dem Schritt S306 durchgeführt.

Im Schritt S306 wird ein dem Motor 36 zugeführter Ansteuer strom I auf einen vorbestimmten Wert I₀ eingestellt. Der vor bestimmte Wert I₀ dient zum Drehen der Lenkwelle 28 um einen geeigneten Steuerwinkel θ.

Im Schritt S308 wird ein Ablauf zum Ansteuern des Motors 36 unter Verwendung des vorgenannten Ansteuerstroms I₀ durchge führt. Wird der Ablauf gemäß dem Schritt S308 durchgeführt, wird ein dem Ansteuerstrom I₀ entsprechendes Rückkehrlenk drehmoment über das Lenkrad 26 zu dem Fahrer übertragen.

Im Schritt S310 wird bestimmt, ob die vorbestimmte Zeitdauer t₁ (beispielsweise 0,5 s) seit dem Start eines Betriebs des Motors 36 abgelaufen ist, oder nicht. Wird als Resultat fest gestellt, daß die vorbestimmte Zeitdauer t₁ noch nicht abge laufen ist, so wird der Ablauf gemäß dem Schritt S306 noch mals durchgeführt. Wird dagegen festgestellt, daß die vorbe stimmte Zeitdauer t₁ abgelaufen ist, so wird die vorliegende Routine unmittelbar beendet.

Gemäß dem vorgenannten Ablauf wird der Fahrer des Fahrzeugs 40 durch Erzeugen des Rückkehrlenkdrehmoments TM für eine vorbestimmte Zeitdauer t₁ nach dem Eintritt des Fahrzeugs 40 in einen der Steuerbereiche 100 und 102 darüber informiert, daß sich das Fahrzeug 40 in einem Seitenbereich der Fahrspur 48 befindet. Somit bewegt der Fahrer das Fahrzeug 40 zurück zu der Mitte der Fahrspur 48, wenn der Fahrer das Rückkehr lenkdrehmoment TM spürt, mit Ausnahme des Falls, bei dem der Fahrer das Fahrzeug 40 bewußt zu dem Seitenbereich der Fahr spur 48 bewegt.

Entsprechend der Lenksteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Abweichung des Fahrzeugs 40 von der Fahrspur 48 wirksam verhindert werden, wenn der Fahrer des Fahrzeugs 40 das Fahrzeug 40 unbeabsichtigt zu einem Sei tenbereich der Fahrspur 48 bewegt. Darüber hinaus kann eine gute Lenkcharakteristik realisiert werden, wenn der Fahrer das Fahrzeug 40 bewußt zu dem Seitenbereich der Fahrspur 48 bewegt.

Es ist zu beachten, daß bei dem vorgenannten Ausführungsbei spiel eine "Fahrspurbereichserfassungseinrichtung" anhand ei nes Erkennens der Fahrspur 48 basierend auf durch die Bild verarbeitungseinheit 14 zugeführte Daten über die weißen Li nien 44 und 46 durch die ECU 10 realisiert wird. Darüber hin aus wird eine "Rückkehrlenkdrehmomentserzeugungseinrichtung" anhand der Durchführung des Ablaufs gemäß den Schritten S304 bis S310 durch die ECU 10 realisiert.

Es folgt eine Beschreibung des neunten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 16 und 17. Die Lenksteuervorrichtung gemäß dem-neunten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird realisiert an hand der Durchführung einer in Fig. 17 gezeigten Steuerrouti ne durch die ECU 10 in dem in Fig. 1 gezeigten Systemaufbau.

Fig. 16 zeigt einen virtuellen Querschnitt der Straße 42 (nachfolgend als virtueller Querschnitt (X) bezeichnet). In Fig. 16 weisen die mit den in Fig. 9 gezeigten Teilen über einstimmenden Teile dieselben Bezugszeichen auf, und es wird auf eine Beschreibung dieser verzichtet. Die Lenksteuervor richtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel weist ein Merkmal dahingehend auf, daß das Fahrzeug 40 dieselbe Lenk charakteristik ausweist, wie die beim Bewegen des Fahrzeugs 40 auf einer Straße mit dem virtuellem Querschnitt (X) vor liegende.

Der virtuelle Querschnitt (X) ist mit einem linksseitigen Steuerbereich 112, einem Verhinderungsbereich 114 und einem linksseitigen Abweichungsvermeidungsbereich 116 in dieser Reihenfolge in einem Seitenbereich neben der weißen Linie 44 ausgestattet. Darüber hinaus sind ein rechtsseitiger Steuer bereich 118, ein Verhinderungsbereich 120 und ein rechtssei tiger Abweichungsvermeidungsbereich 122 in dieser Reihenfolge in einem Seitenbereich neben der weißen Linie 46 vorgesehen. Der virtuelle Querschnitt (X) ist so aufgebaut, daß eine Mit te der Fahrspur 48 und die Verhinderungsbereiche 114 und 118 flach sind. Der linksseitige Steuerbereich 112, der linkssei tige Abweichungsvermeidungsbereich 116, der rechtsseitige Steuerbereich 118 und der rechtsseitige Abweichungsvermei dungsbereich 122 werden jeweils mit zunehmender Annäherung zu entsprechenden weißen Linien 44 und 46 stärker angehoben.

Ein das Fahrzeug 40 in Richtung der Mitte der Fahrspur 48 leitendes Rückkehrlenkdrehmoment wird den Rädern des sich auf der Straße mit dem virtuellen Querschnitt (X) bewegenden Fahrzeugs 40 zugeführt, nachdem das Fahrzeug 40 in den linksseitigen Steuerbereich 112 oder den rechtsseitigen Steu erbereich 120 eingetreten ist. Das so erzeugte Rückkehrlenk drehmoment wird aufgehoben, wenn das Fahrzeug 40 von dem linksseitigen Steuerbereich 112 in den Verhinderungsbereich 114 eintritt oder von dem rechtsseitigen Steuerbereich 118 in den Verhinderungsbereich 120. Dementsprechend kann nach dem Eintreten des Fahrzeugs 40 in den Verhinderungsbereich 114 oder 120 eine normale Lenkoperation durchgeführt werden, wenn der Fahrer des Fahrzeugs 40 das Fahrzeug 40 durch Widerstehen des Rückkehrlenkdrehmoments bewußt zu dem Verhinderungsbe reich 114 oder 120 bewegt.

Eine Breite eines jeden der Steuerbereiche 112 und 118 wird entsprechend den Steuerbereichen 72 und 74 des virtuellen Querschnitts (VI) relativ klein eingestellt. Dementsprechend kann bei dem sich auf der Straße mit dem virtuellen Quer schnitt (X) bewegendem Fahrzeug 40 durch eine beabsichtigte Operation des Fahrers auf einfache Weise eine gute Lenkcha rakteristik in einem Seitenbereich der Fahrspur 48 erzielt werden.

Bewegt sich das sich auf der Straße mit dem virtuellen Quer schnitt (X) bewegende Fahrzeug 40 ausgehend von dem Verhinde rungsbereich 114 oder 120 weiter nach außen und tritt in den linksseitigen Abweichungsvermeidungsbereich 116 oder den rechtsseitigen Abweichungsvermeidungsbereich 120 ein, so wird ein das Fahrzeug 40 in Richtung der Mitte der Fahrspur 48 be wegendes Rückkehrlenkdrehmoment nochmals erzeugt und den Rä dern des zu lenkenden Fahrzeugs 40 zugeführt. Der linksseiti ge und rechtsseitige Abweichungsvermeidungsbereich 116 und 122 sind auf einer Grenze der Fahrspur 48 vorgesehen. Somit wird ein Abweichen des sich auf der Straße mit dem virtuellen Querschnitt (X) bewegenden Fahrzeugs 40 von der Fahrspur 48 verhindert, während eine gute Lenkcharakteristik zur Bewegung zu einem Seitenbereich der Fahrspur 48 realisiert werden kann.

Fig. 17 zeigt ein Flußdiagramm eines Beispiels für eine durch die ECU 10 durchgeführte Routine zum Erzielen einer Lenkcha rakteristik, die mit der eines sich auf der Straße mit dem virtuellen Querschnitt (X) bewegenden Fahrzeugs überein stimmt. Die in Fig. 17 gezeigte Routine wird mit jeder Been digung des Ablaufs der Routine wiederholt gestartet. Wird die in Fig. 17 gezeigte Routine gestartet, so wird der Ablauf ge mäß dem Schritt S324 durchgeführt.

Im Schritt S324 wird bestimmt, ob das Fahrzeug 40 während ei ner Periode von dem unmittelbar vorherigem Zyklus zu dem vor liegendem Zyklus in den linksseitigen oder rechtsseitigen Steuerbereich 112 oder 118 eingetreten ist. Im Schritt S324 wird festgestellt, daß der vorgenannte Zustand vorliegt, wenn das Fahrzeug 40 ausgehend von der inneren Seite der Fahrspur 48 in einen der Steuerbereiche 112 und 118 eintritt. Wird im Schritt S324 festgestellt, daß das Fahrzeug 40 in keinen der Steuerbereiche 112 und 118 eingetreten ist, so wird der Ab lauf gemäß dem Schritt S326 als nächstes durchgeführt. Wird dagegen festgestellt, daß das Fahrzeug 40 in einen der Steu erbereiche 112 und 118 eingetreten ist, so wird der Schritt S326 übersprungen und der Ablauf gemäß dem Schritt S328 durchgeführt.

Im Schritt S326 wird bestimmt, ob das Fahrzeug 40 während ei ner Periode von dem unmittelbar vorherigen Zyklus zu dem vor liegenden Zyklus in den linksseitigen oder rechtsseitigen Abweichungsvermeidungsbereich 116 oder 122 eingetreten ist. Schritt S326 wird festgestellt, daß der vorgenannte Zu stand hergestellt ist, wenn das Fahrzeug 40 ausgehend von der inneren Seite der Fahrspur 48 in einen der Abweichungsvermei dungsbereiche 116 und 122 eintritt. Wird im Schritt S326 festgestellt, daß das Fahrzeug 40 in keinen der Abweichungs vermeidungsbereiche 116 und 122 eingetreten ist, so wird die vorliegende Routine ohne Durchführung eines weiteren Ablaufs beendet. Wird dagegen festgestellt, daß das Fahrzeug 40 in einen der Abweichungsvermeidungsbereiche 116 und 122 einge treten ist, so wird der Ablauf gemäß dem Schritt 328 als nächstes durchgeführt.

Im Schritt S328 wird eine Größe eines Steuerwinkels θ mit ei nem Plus- oder Minus-Vorzeichen berechnet. Der Steuerwinkel θ ist ein der Lenkwelle 48 zuzuführender Lenkwinkel zum Zurück führen des in dem Abweichungsvermeidungsbereich 116 oder 122 befindlichen Fahrzeugs 40 zu der Mitte der Fahrspur 48.

Im Schritt S330 wird eine Größe und Richtung eines dem Steu erwinkel θ entsprechenden Ansteuerstroms I berechnet.

Im Schritt S332 wird ein Ablauf zum Ansteuern des Motors 36 unter Verwendung des vorgenannten Ansteuerstroms I durchge führt. Wird der Ablauf gemäß dem Schritt S232 durchgeführt, so kann ein dem Ansteuerstrom I entsprechendes Rückkehrlenk drehmoment TM erzeugt werden, nachdem das Fahrzeug 40 in ei nen der Steuerbereiche 112 und 114 und der Abweichungsvermei dungsbereiche 116 und 122 eingetreten ist.

Im Schritt S334 wird bestimmt, ob das Fahrzeug 40 einen der Steuerbereiche 112 und 118 verlassen hat, oder nicht. Im Schritt S334 wird festgestellt, daß der vorgenannte Zustand vorliegt, wenn das Fahrzeug 40 während einer Periode von dem unmittelbar vorherigen Zyklus zu dem vorliegenden Zyklus ei nen der Steuerbereiche 112 und 118 in Richtung der inneren Seite der Fahrspur 48 oder zu einem der Verhinderungsbereiche 114 und 120 verläßt. Wird im Schritt S334 festgestellt, daß das Fahrzeug 40 keinen der Steuerbereiche 112 und 118 verlas sen hat, so wird als nächstes der Ablauf gemäß dem Schritt S336 durchgeführt. Wird dagegen festgestellt, daß das Fahr zeug 40 einen der Steuerbereiche 112 und 118 verlassen hat, wird die vorliegende Routine unmittelbar beendet.

Im Schritt S336 wird bestimmt, ob das Fahrzeug 40 während ei ner Periode von dem unmittelbar vorherigen Zyklus zu dem vor liegenden Zyklus den linksseitigen oder rechtsseitigen Abwei chungsvermeidungsbereich 116 oder 122 verlassen hat. Wird festgestellt, daß das Fahrzeug 40 keinen der Abweichungsver meidungsbereiche 116 und 122 verlassen hat, so wird der Ab lauf gemäß dem Schritt S328 und den nachfolgenden Schritten nochmals durchgeführt. Wird dagegen festgestellt, daß das Fahrzeug 40 einen der Abweichungsvermeidungsbereiche 116 und 122 verlassen hat, so wird die vorliegende Routine unmittel bar beendet.

Gemäß dem vorgenannten Ablauf kann das Rückkehrlenkdrehmoment TM nach dem Eintreten des Fahrzeugs 40 in einen der Steuerbe reiche 112 und 118 und Abweichungsvermeidungsbereiche 116 und 122 und bis zu deren Verlassen durch das Fahrzeug 40 erzeugt werden. Darüberhinaus kann das Rückkehrlenkdrehmoment TM un mittelbar nach dem Verlassen dieser Bereiche durch das Fahr zeug 40 aufgehoben werden.

Wie vorstehend beschrieben, können die nachfolgenden Funktio nen gemäß der in Fig. 17 gezeigten Routine realisiert werden:

1) Erzeugen eines geeigneten Rückkehrlenkdrehmoments TM, wenn das Fahrzeug 40 von einer Mitte der Fahrspur zu einem Seiten bereich der Fahrspur verschoben wird;
2) relativ einfaches Verlassen eines der Steuerbereiche 112 und 118 durch das Fahrzeug 40 zur Außenseite, wenn der Fahrer das Fahrzeug 40 nach der Erzeugung des Rückkehrlenkdrehmo ments TM bewußt zu dem Seitenbereich der Fahrspur bewegt; und
3) nochmaliges Erzeugen des Rückkehrlenkdrehmoments TM, wenn das Fahrzeug zu einer Grenze der Fahrspur 48 bewegt wird.

Entsprechend der Lenksteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit ein Abweichen des Fahrzeugs der Fahrspur wirksam verhindert werden, wenn der Fahrer des Fahrzeugs 40 das Fahrzeug 40 unbeabsichtigt zu einem Sei tenbereich der Fahrspur bewegt. Darüberhinaus kann eine gute Lenkcharakteristik erzielt werden, wenn der Fahrer das Fahr zeug 40 bewußt zu dem Seitenbereich der Fahrspur bewegt. Wei terhin wird das Verlassen der Fahrspur 48 durch das Fahrzeug 40 wirksam verhindert, wenn der Fahrer das Fahrzeug 40 bewußt zu einem Seitenbereich der Fahrspur 48 bewegt.

Es ist zu beachten, daß bei dem vorgenannten Ausführungsbei spiel eine "Fahrspurbereichserfassungseinrichtung" anhand ei ner Erkennung der Fahrspur 48 basierend auf durch die Bild verarbeitungseinheit 14 zugeführte Daten über die weißen Li nien 44 und 46 durch die ECU 10 realisiert wird. Darüberhin aus wird eine "Rückkehrlenkdrehmomenterzeugungseinrichtung" anhand der Durchführung des Ablaufs gemäß den Schritten S324 und S328 bis S332 durch die ECU 10 realisiert. Weiterhin wer den eine "Absichtsbestimmungseinrichtung" und eine "Rückkehr lenkdrehmomentsbeschränkungseinrichtung" anhand der Durchfüh rung des Schritts S334 durch die ECU 10 realisiert.

Darüberhinaus werden bei dem vorgenannten Ausführungsbeispiel eine "Verhinderungszustandsbestimmungseinrichtung" und eine "zweite Verhinderungseinrichtung" anhand der Durchführung des Ablaufs gemäß dem Schritt S334 durch die ECU 10 realisiert.

Weiterhin wird eine "Abweichungsvermeidungseinrichtung" an hand der Durchführung des Ablaufs gemäß den Schritten S326 bis S332 und S336 durch die ECU 10 realisiert.

Es folgt eine Beschreibung des zehnten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 18 und 19. Die Lenksteuervorrichtung gemäß dem zehnten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird realisiert an hand der Durchführung einer in Fig. 19 gezeigten Steuerrouti ne durch die ECU 10 in dem in Fig. 1 gezeigten Systemaufbau.

Fig. 18 zeigt einen virtuellen Querschnitt der Strafe 42 (nachfolgend als virtueller Querschnitt (XII) bezeichnet). In Fig. 18 werden die mit den in Fig. 9 gezeigten Teilen über einstimmenden Teile durch dieselben Bezugszeichen gekenn zeichnet, und es wird auf eine Beschreibung dieser verzich tet. Die Lenksteuervorrichtung gemäß dem zehnten Ausführungs beispiel weist ein Merkmal dahingehend auf, daß das Fahrzeug 40 eine Lenkcharakteristik durchführt, die mit der beim Bewe gen des Fahrzeugs 40 auf einer Straße mit dem virtuellen Querschnitt (XII) durchgeführten übereinstimmt.

Der virtuelle Querschnitt (XII) ist mit einem linksseitigen Steuerbereich 138, einem Verhinderungsbereich 140 und einem linksseitigen Abweichungsvermeidungsbereich 142 in dieser Reihenfolge in einem Seitenbereich neben der weißen Linie 44 ausgestattet. Darüberhinaus sind ein rechtsseitiger Steuerbe reich 144, ein Verhinderungsbereich 146 und ein rechtsseiti ger Abweichungsvermeidungsbereich 148 in dieser Reihenfolge in einem Seitenbereich neben der weißen Linie 46 vorgesehen. Jeder der Steuerbereiche 138 und 144 und Abweichungsvermei dungsbereiche 142 und 148 wird für eine vorbestimmte Zeitdau er t₂ nach dem Eintreten des Fahrzeugs 40 in einen der Berei che 138, 142, 144 und 148 angehoben.

Wird der Aufbau des virtuellen Querschnitts (XII) gemäß der vorstehenden Beschreibung geändert, so wird ein Rückkehrlenk drehmoment in Richtung der Mitte der Fahrspur 48 erzeugt und Rädern eines Fahrzeugs für eine vorbestimmte Zeitdauer t₂ nach dem Eintreten des Fahrzeugs in einen der Steuerbereiche 138 und 144 und der Abweichungsvermeidungsbereiche 142 und 148 zugeführt.

Fig. 19 zeigt ein Flußdiagramm eines Beispiels für eine durch die ECU 10 durchgeführte Steuerroutine zum Realisieren einer Lenkcharakteristik, die mit der eines Fahrzeugs überein stimmt, das sich auf einer Straße mit dem virtuellen Quer schnitt (XII) bewegt. Die in Fig. 19 gezeigte Routine wird mit jeder Beendigung des Ablaufs der Routine wiederholt ge startet. Wird die in Fig. 19 gezeigte Routine gestartet, so wird der Ablauf gemäß dem Schritt S350 durchgeführt.

Im Schritt S350 wird bestimmt, ob das Fahrzeug 40 während ei ner Periode von dem unmittelbar vorherigen Zyklus zu dem vor liegenden Zyklus in den linksseitigen oder rechtsseitigen Steuerbereich 138 oder 144 eingetreten ist. Wird im Schritt S350 festgestellt, daß das Fahrzeug 40 in einen der Steuerbe reiche 138 und 144 eingetreten ist, so wird als nächstes der Ablauf gemäß dem Schritt S352 durchgeführt.

Im Schritt S352 wird ein dem Motor 36 zugeführter Ansteuer strom I auf einen vorbestimmten Wert I₁ eingestellt.

Im Schritt S354 wird ein Ablauf zum Ansteuern des Motors 36 unter Verwendung des vorgenannten Ansteuerstroms I₁ durchge führt. Wird der Ablauf gemäß dem Schritt S354 durchgeführt, wird ein dem Ansteuerstrom I₁ entsprechendes Rückkehrlenk drehmoment TM über das Lenkrad 26 zu dem Fahrer übertragen.

Im Schritt S356 wird bestimmt, ob die vorbestimmte Zeitdauer (beispielsweise 0,5 s) seit dem Start einer Operation des Motors 36 abgelaufen ist. Wird als Resultat festgestellt, daß die vorbestimmte Zeitdauer t₂ noch nicht abgelaufen ist, so wird der Ablauf gemäß dem Schritt S352 nochmals durchgeführt. Wird dagegen festgestellt, daß die vorbestimmte Zeitdauer t₂ abgelaufen ist, so wird die vorliegende Routine unmittelbar beendet.

Gemäß dem vorgenannten Ablauf wird der Fahrer des Fahrzeugs 40 durch Erzeugen des Rückkehrlenkdrehmoments TM für die vor bestimmte Zeitdauer t₂ nach dem Eintreten des Fahrzeugs 40 in einen der Steuerbereiche 138 und 144 darüber informiert, daß sich das Fahrzeug 40 in einem Seitenbereich der Fahrspur 48 befindet. Somit bewegt der Fahrer das Fahrzeug 40 zu der Mit te der Fahrspur 48 zurück, wenn der Fahrer das Rückkehrlenk drehmoment TM spürt, mit Ausnahme eines Falls, bei dem der Fahrer das Fahrzeug 40 bewußt zu dem Seitenbereich der Fahr spur 48 bewegt. Entsprechend der Lenksteuervorrichtung gemäß vorliegenden Ausführungsbeispiel wird somit eine starke Abweichung des Fahrzeugs 40 von der Mitte der Fahrspur 48 wirksam verhindert, wenn der Fahrer des Fahrzeugs 40 das Fahrzeug 40 unbeabsichtigt zu einem Seitenbereich der Fahr spur bewegt.

Wird im Schritt S350 festgestellt, daß das Fahrzeug 40 in keinen der Steuerbereiche 138 und 140 eingetreten ist, so wird der Ablauf gemäß dem Schritt S358 durchgeführt.

Im Schritt S358 wird bestimmt, ob das Fahrzeug 40 während ei ner Periode von dem unmittelbar vorherigen Zyklus zu dem vor liegenden Zyklus in den linksseitigen oder rechtsseitigen Ab weichungsvermeidungsbereich 142 oder 148 eingetreten ist. Wird im Schritt S358 festgestellt, daß das Fahrzeug 40 in keinen der Abweichungsvermeidungsbereiche 142 und 148 einge treten ist, so wird die Routine ohne Durchführung eines Ab laufs beendet. Wird dagegen festgestellt, daß das Fahrzeug 40 in einen der Abweichungsvermeidungsbereiche 142 und 148 ein getreten ist, so wird als nächstes der Ablauf gemäß dem Schritt S360 durchgeführt.

Im Schritt S360 wird der dem Motor 36 zugeführte Ansteuer strom I auf einen vorbestimmten Wert I₂ eingestellt.

Im Schritt S362 erfolgt ein Ablauf zum Ansteuern des Motors 36 unter Verwendung des vorgenannten Ansteuerstroms I₂. Wird der Ablauf gemäß dem Schritt S362 durchgeführt, so wird ein Ansteuerstrom I₂ entsprechend des Rückkehrlenkdrehmoment TM über das Lenkrad 26 zu dem Fahrer übertragen.

Im Schritt S364 wird bestimmt, ob die vorbestimmte Zeitdauer t₂ seit dem Beginn einer Operation des Motors 36 abgelaufen ist, oder nicht. Wird als Resultat festgestellt, daß die vor bestimmte Zeitdauer t₂ noch nicht abgelaufen ist, so wird der Ablauf gemäß dem Schritt S360 nochmals durchgeführt. Wird da gegen festgestellt, daß die vorbestimmte Zeitdauer t₂ abge laufen ist, so wird die vorliegende Routine unmittelbar been det.

Gemäß dem vorgenannten Ablauf wird der Fahrer des Fahrzeugs 40 durch Erzeugen des Rückkehrlenkdrehmoments TM für die vor bestimmte Zeitdauer t₂ nach dem Eintreten des Fahrzeugs 40 in einen der Abweichungsvermeidungsbereiche 142 und 148 darüber informiert, daß sich das Fahrzeug 40 an einer Grenze der Fahrspur 48 befindet. Somit kann die Aufmerksamkeit des Fah rers auf die Tatsache gelenkt werden, daß das Fahrzeug 40 von der Fahrspur 48 abweicht, wenn das Rückkehrlenkdrehmoment TM gemäß vorstehender Beschreibung erzeugt wird.

Darüber hinaus wird eine Zeitdauer zum Erzeugen des Rückkehr lenkdrehmoments TM auf eine vorbestimmte kurze Zeitdauer t₂ beschränkt. Dementsprechend kann eine Lenkbetätigung ohne starke Beeinflussung durch das Rückkehrlenkdrehmoment TM durchgeführt werden, wenn der Fahrer das Fahrzeug 40 bewußt zueinem Seitenbereich der Fahrspur 48 bewegt.

Entsprechend der Lenksteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit eine Abweichung des Fahrzeugs 40 von der Fahrspur 48 wirksam verhindert werden, wenn der Fahrer des Fahrzeugs 40 das Fahrzeug 40 unbeabsichtigt zu ei nem Seitenbereich der Fahrspur bewegt. Darüber hinaus kann eine gute Lenkcharakteristik erzielt werden, wenn der Fahrer das Fahrzeug 40 bewußt zu dem Seitenbereich der Fahrspur 48 bewegt. Weiterhin kann die Aufmerksamkeit des Fahrers wirksam geweckt werden, wenn der Fahrer das Fahrzeug 40 bewußt zu der Grenze der Fahrspur 48 bewegt.

Es ist zu beachten, daß bei dem vorgenannten Ausführungsbei spiel eine "Fahrspurbereichserfassungseinrichtung" anhand ei nes Erkennens der Fahrspur 48 basierend auf durch die Bild verarbeitungseinheit 14 zugeführte Daten über die weißen Li nien 44 und 46 durch die ECU 10 realisiert wird. Darüber hin aus wird eine "Rückkehrlenkdrehmomenterzeugungseinrichtung" anhand der Durchführung des Ablaufs gemäß den Schritten S350 bis S356 durch die ECU 10 realisiert.

Darüber hinaus wird eine "Abweichungsvermeidungseinrichtung" anhand der Durchführung des Ablaufs der Schritte S358 bis S364 durch die ECU 10 realisiert.

Es folgt eine Beschreibung eines elften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Fig. 20 zeigt ein Blockschaltbild einer Fahrzeuglenksteuervorrichtung zum Erläutern eines Grundaufbaus einer Fahrzeuglenksteuervorrichtung gemäß dem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die Lenksteuervorrichtung gemäß dem elften Ausführungsbei spiel umfaßt gemäß Fig. 20 eine Führungslinienerkennungsein richtung M1, eine Lenksteuereinrichtung M2, eine Lenkeinrich tung M3 und eine Alarmierungsdrehmomentgebereinrichtung M4. Die Führungslinienerkennungseinrichtung M1 erkennt eine Füh rungslinie auf einer Straße, auf der sich ein mit der Lenk steuervorrichtung ausgestattetes Fahrzeug bewegt. Die Lenk steuereinrichtung M2 erfaßt einen Positionszustand des Fahr zeugs bezüglich der Führungslinie, um eine Lenksteuerung durchzuführen. Die Alarmierungsdrehmomentgebereinrichtung M4 stellt ein Drehmoment für die Lenkeinrichtung M3 bereit in Übereinstimmung mit dem Positionszustand des Fahrzeugs bezüg lich der Führungslinie, so daß der Fahrer das Fahrzeugs eine Position des Fahrzeugs bezüglich der Führungslinie anhand des der Lenkeinrichtung M3 zugeführten Drehmoments erkennen kann.

Fig. 21 zeigt ein Systemaufbaudiagramm der Fahrzeuglenksteu ervorrichtung gemäß dem elften Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung.

In Fig. 21 umfaßt die Lenksteuervorrichtung eine Führungsli nienerkennungseinrichtung 236 als die Führungslinienerken nungseinrichtung M1, eine Vorderradlenkmechanik 210 als die Lenkeinrichtung M3 und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 230.

Die Vorderradlenkmechanik 210 enthält ein mit einem in einem Lenkgetriebe 213 vorgesehenen Zahnradtrieb (in der Figur nicht dargestellt) über eine Lenkwelle 212 verbundenes Lenkrad 211. Der Zahnradtrieb steht mit einer Zahnstange im Eingriff, um eine Drehbewegung des Lenkrads 211 in eine Reziprokbewegung der Zahnstange 214 umzuwandeln. Die gegenüberliegenden Enden der Zahnstange 214 sind mit linken bzw. rechten Vorderrädern FW1 und FW2 über linke bzw. rechte Spurstangen 215a und 215b und linke bzw. rechte Gelenkarme 216a und 216b verbunden, so daß das linke und das rechte Vorderrad FW1 und FW2 durch eine Lenkoperation des Lenkrads 211 betrieben werden.

Die Vorderradlenkmechanik 210 enthält einen Elektromotor 221 (bürstenloser Motor) als Stellglied zum Betreiben der Vorder räder FW1 und FW2. Eine Drehwelle des elektrischen Motors 221 ist mit dem in dem Lenkgetriebe 213 bereitgestellten Zahn radtrieb verbunden.

Ein Vorderradlenkwinkelsensor 232, ein Giergeschwindigkeits sensor 235 und die Führungslinienerkennungeinrichtung 236 sind mit der elektrischen Steuereinheit (ECU) 230 verbunden. Der Lenkwinkelsensor 232 als Bewegungszustandserfassungsein richtung erfaßt einen Lenkwinkel des linken und rechten Vor derrads FW1 und FW2. Der Giergeschwindigkeitssensor 235 er faßt eine Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs.

Der Führungslinienerkennungseinrichtung 236 wird mittels ei ner Kamera 238 ein Bild der Straße vor dem Fahrzeug zuge führt. Die Führungslinienerkennungseinrichtung 236 verarbei tet das Bild der Straße, um eine Führungslinie wie beispiels weise eine weiße Linie in der Mitte oder auf der Seite der Straße oder eine gelbe Linie, die eine Überholverbotszone an geben, zu erkennen. Die Führungslinienerkennungseinrichtung 236 erkennt eine Fahrspur, auf der sich das Fahrzeug bewegt, basierend auf den Führungslinien in dem Bild der Straße. Fig. 22 zeigt eine Fahrspur, die durch die Führungslinien I und II definiert ist. Darüber hinaus erfaßt die Führungslinienerken nungseinrichtung 236 einen Offsetgrad E(n) des Fahrzeugs be züglich der Mitte der Bewegungsfahrspur, die in Fig. 22 durch eine gestrichelte Linie angegeben ist, und erfaßt auch eine Distanz L1 zwischen dem Fahrzeug und einer der Führungslinien I und II. Darüber hinaus erfaßt die Führungslinienerkennungs einrichtung 236 einen Kurvenradius R einer Kurve.

Der Offsetgrad E(n) wird durch die nachfolgenden Gleichungen (1) und (2) bestimmt, wobei e einen aktuellen Offsetgrad des Fahrzeugs in einer Querrichtung der Fahrspur kennzeichnet; θ einen Neigungswinkel des Fahrzeugs bezüglich der Fahrspur, der anhand des Bilds der Straße erhalten wird; Lz einen Offsetgrad des Vorderansichtspunkts der aktuellen Position des Fahrzeugs; und l eine Distanz des Vorderansichtspunkts.

E(n) = e + Lz (1)
Lz = 1×θ (2).

Fig. 23 zeigt ein Blockschaltbild der ECU 230. Die ECU 230 weist einen Mikroprozessoraufbau auf, und umfaßt eine zentra le Verarbeitungseinheit (CPU) 250, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 252, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 254, eine Eingabetorschaltung 256, eine Ausgabetorschaltung 258 und eine Kommunikationsschaltung 260, die alle über einen ge meinsamen Bus 262 miteinander verbunden sind.

Der Eingabetorschaltung 256 werden von dem Lenkwinkelsensor 232 und dem Giergeschwindigkeitssensor 235 ausgegebene Erfas sungssignale zugeführt. Darüber hinaus werden der Kommunika tionsschaltung 260 die von der Führungslinienerkennungsein richtung 236 ausgegebenen Werte θ, e, E(n) und R zugeführt.

In dem ROM 252 sind Steuerprogramme gespeichert. Die CPU 250 führt verschiedene Berechnungen in Übereinstimmung mit den Steuerprogrammen unter Verwendung des als Arbeitsbereich die nenden RAM 254 durch. Steuersignale werden anhand von durch die CPU 250 durchgeführten Berechnungen erzeugt und einer An steuerschaltung 240 über die Ausgabetorschaltung 258 zuge führt. Die Ansteuerschaltung 240 steuert den Elektromotor 221 an, um die Vorderräder FW1 und FW2 zu lenken.

Fig. 24 zeigt ein Flußdiagramm einer durch die ECU 230 durch geführten Lenksteueroperation. Die vorgenannte Lenksteuerein richtung M2 wird durch diese Lenksteueroperation realisiert, die in vorbestimmten Zeitintervallen wiederholt durchgeführt wird. Wird die Lenksteueroperation gestartet, so liest die ECU 230 im Schritt S412 den Offsetgrad E(n), den aktuellen Queroffsetgrad e und den Radius R der Straße, die von der Führungslinienerkennungseinrichtung 236 ausgegeben werden. Danach wird im Schritt S416 bestimmt, ob die Führungslinie der Straße erkannt wurde. Kann die Führungslinie erkannt wer den, so befindet sich der Offsetgrad E(n) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs. Kann dagegen die Führungslinie nicht erkannt werden, so wird der Offsetgrad E(n) auf einen be stimmten Wert außerhalb des vorbestimmten Bereichs einge stellt.

Ist die Führungslinie erkannt, so schreitet der Ablauf zum Schritt S416. Wird die Führungslinie nicht erkannt, so ist die Routine beendet. Im Schritt S416 wird basierend auf dem von der Führungslinienerkennungseinrichtung 236 erhaltenen Radius R bestimmt, ob die Straße, auf der sich das Fahrzeug bewegt, geradlinig ist, oder nicht. Wird festgestellt, daß die Straße geradlinig ist, so schreitet der Ablauf zum Schritt S418 zum Erhalten einer Positionssteuerverstärkung kp₁. Die Positionssteuerverstärkung wird unter Bezugnahme auf eine in Fig. 25 gezeigte Karte bezüglich dem aktuellen Quer offsetgrad e bestimmt.

Danach werden der Lenksteuergrad θc und das Lenkdrehmoment T Schritt S420 erhalten. Der Lenksteuergrad θc kann anhand der nachfolgenden Gleichung (3) berechnet werden.

θc = (kp₁×e) + (kd×de) (3).

In der Gleichung (3) kennzeichnen kd einen vorbestimmten Fak tor (Konstante). Darüber hinaus kennzeichnet de einen diffe rentiellen Wert des aktuellen Queroffsetwerts e, das heißt eine Differenz zwischen dem aktuellen Wert von e und einem unmittelbar vorhergehenden Wert von e. Das Lenkdrehmoment T wird unter Bezugnahme auf eine in Fig. 26 gezeigte Karte be züglich dem aktuellen Queroffsetwert e bestimmt. Danach schreitet der Ablauf zum Schritt S422.

Wird dagegen im Schritt S416 festgestellt, daß die Straße nicht geradlinig ist, so schreitet der Ablauf zum Schritt S426, um zu bestimmen, ob die Straße eine Linkskurve oder ei ne Rechtskurve aufweist. Es ist zu beachten, daß der Radius R positiven ist, wenn die Straße eine Rechtskurve aufweist, und negativ, wenn die Straße eine Linkskurve aufweist.

Wird festgestellt, daß die Straße eine Linkskurve aufweist, so schreitet der Ablauf zum Schritt S428, um eine Positions steuerverstärkung kp₁ unter Bezugnahme auf die in Fig. 25 ge zeigte Karte anhand des aktuellen Queroffsetgrads e zu be stimmen. Danach werden der Lenksteuergrad θc und das Lenk drehmoment T im Schritt S430 bestimmt. Der Lenksteuergrad θc wird anhand der vorstehenden Gleichung (3) berechnet. Das Lenkdrehmoment T wird nach Erhalten eines Drehmoments TL und einer Lenkdrehmomentverstärkung kt anhand der nachfolgenden Gleichung (4) berechnet. Das Drehmoment TL wird unter Bezug nahme auf die in Fig. 27 gezeigte Karte bezüglich dem aktuel len Queroffsetgrad e bestimmt. Die Lenkdrehmomentverstärkung wird unter Bezugnahme auf die in Fig. 28 gezeigte Karte be züglich des Radius R bestimmt.

T = TL × kt (4).

Danach schreitet der Ablauf zum Schritt S422.

Wird festgestellt, daß die Straße eine Rechtskurve aufweist, schreitet der Ablauf zum Schritt S432, um eine Positions steuerverstärkung kp₁ unter Bezugnahme auf die in Fig. 25 ge zeigte Karte mittels dem aktuellem Queroffsetgrad e zu be stimmen. Danach werden der Lenksteuergrad θc und das Lenk drehmoment T im Schritt S434 erhalten. Der Lenksteuergrad θc wird anhand der vorstehenden Gleichung (3) berechnet. Das Lenkdrehmoment T wird nach Erhalten eines Drehmoments TR und einer Lenkdrehmomentverstärkung kt anhand der nachfolgenden Gleichung (5) berechnet. Das Drehmoment TR wird unter Bezug nahme auf die in Fig. 29 gezeigte Karte bezüglich des aktuel len Queroffsetgrads e bestimmt. Die Lenkdrehmomentverstärkung wird unter Bezugnahme auf die in Fig. 28 gezeigte Karte be züglich dem Radius R bestimmt.

T = TR × kt (5).

Danach schreitet der Ablauf zum Schritt S422.

Im Schritt S422 wird ein auf dem Lenksteuergrad und dem Lenk drehmoment T basierendes Signal an die Ansteuerschaltung 240 ausgegeben. Dementsprechend wird der Elektromotor 221 zum Lenken der Vorderräder FW1 und FW2 angesteuert, und die Rou tine ist abgeschlossen. Es ist zu beachten, daß der Ablauf gemäß den Schritten S416 bis S422 der Alarmierungsdrehmoment gebereinrichtung M4 entspricht.

Wie vorstehend erwähnt, wird das der Lenkeinrichtung M3 zuge führte Drehmoment erhöht, wenn sich das Fahrzeug auf der Straße den Führungslinien nähert. Das der Lenkeinrichtung M3 zugeführte Drehmoment wird zu dem Fahrer des Fahrzeugs über tragen, wodurch der Fahrer einen Positionszustand des Fahr zeugs bezüglich der Führungslinie erkennen kann.

Darüber hinaus wird die Aufmerksamkeit eines Fahrers durch Ändern des Drehmoments in Übereinstimmung mit dem Radius R der Kurve stark geweckt, wenn das Fahrzeug in einer Kurve nach außen abweicht. D.h., das Drehmoment wird in einem neben der Führungslinie auf der äußeren Seite der Kurve befindli chen Bereich erhöht.

Fig. 30 zeigt ein Flußdiagramm einer weiteren als Lenksteuer einrichtung M2 wirkenden Lenksteueroperation, die durch die ECU 230 durchgeführt wird. Diese Lenksteueroperation wird in vorbestimmten Intervallen wiederholt durchgeführt. In Fig. 30 liest die ECU 230 im Schritt S442 den Offsetgrad E(n), den aktuellen Queroffsetgrad e und den Radius R ein, die von der Führungslinienerkennungseinrichtung 236 ausgegeben werden. Danach wird im Schritt S444 bestimmt, ob die Führungslinie der Straße durch die Führungslinienerkennungseinrichtung 236 erkannt werden kann, oder nicht. Kann die Führungslinie er kannt werden, so befindet sich der Offsetgrad E(n) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs. Kann dagegen die Führungslinie nicht erkannt werden, so wird der Offsetgrad E(n) auf einen spezifischen Wert außerhalb des vorbestimmten Bereichs einge stellt.

Kann die Führungslinie erkannt werden, so schreitet der Ab lauf zum Schritt S446. Kann dagegen die Führungslinie nicht erkannt werden, so ist die Routine beendet. In den Schritten S446 und S448 wird der von der Führungslinienerkennungsein richtung 236 erhaltene aktuelle Queroffsetgrad e mit dem vor bestimmten Wert L1 und L2 verglichen. Wie in Fig. 31 darge stellt ist, handelt es sich bei dem vorbestimmten Wert L1 um einen Wert zum Bestimmen, ob sich das Fahrzeug neben der Mit te der Straße befindet, oder nicht. Der vorbestimmte Wert L1 beträgt beispielsweise wenige Zehntel Zentimeter. Bei dem vorbestimmten Wert L2 handelt es sich um einen Wert zum Be stimmen, ob sich das Fahrzeug neben einer Führungslinie der Straße befindet, oder nicht. Der vorbestimmte Wert L2 be trägt beispielsweise ungefähr einen Meter und wenige Zehntel Zentimeter.

Wird im Schritt S446 festgestellt, daß |e| ≦ L1, so schreitet der Ablauf zum Schritt S450, um die Positionssteuerverstär kung kp auf einen Wert kpa einzustellen die Drehmomentsteuer verstärkung kt auf einen Wert kta. Wird im Schritt S446 und im Schritt S448 festgestellt, daß L1 < |e| ≦ L1 + L2, so schreitet der Ablauf zum Schritt S452, um die Positionssteu erverstärkung kp auf einen Wert kpb einzustellen und die Drehmomentsteuerverstärkung kt auf einen Wert ktb. Wird dage gen festgestellt, daß L1 + L2 < |e|, so schreitet der Ablauf zum Schritt S445, um die Positionssteuerverstärkung kp auf einen Wert kpc einzustellen und die Drehmomentsteuerverstär kung kt auf einen Wert ktc.

Die vorgenannten Werte für die Positionssteuerverstärkung kp und die Drehmomentsteuerverstärkung kt weisen die folgenden Beziehungen auf.

kpb < kpa ≦ kpc (6)

0 ≦ ktb < kta < ktc (7).

Wie vorstehend erwähnt werden die Steuerverstärkungen so ein gestellt, daß die Aufmerksamkeit des Fahrers stärker geweckt wird, wenn sich das Fahrzeug näher an der Führungslinie be wegt. Es ist zu beachten, daß der Ablauf gemäß dem Schritt S450 einer Folgedrehmomentgebereinrichtung entspricht, und der Ablauf gemäß dem Schritt S454 einer Alarmierungsdrehmo mentgebereinrichtung.

Nachdem der Ablauf gemäß einem der Schritte S450, S452 und S454 durchgeführt ist, schreitet der Ablauf zum Schritt S456 den Lenksteuergrad θc und das Lenkdrehmoment T anhand der nachfolgenden Gleichungen (8) und (9) zu berechnen.

θc = (kp×e) + (kd×de) (8)

T = kt×C (9).

Bei der vorstehenden Gleichung kennzeichnet C einen vorbe stimmten Wert.

Danach schreitet der Ablauf zum Schritt S458. Im Schritt S458 wird die Ansteuerschaltung 240 basierend auf dem Lenksteuer grad θc und dem Lenkdrehmoment T aktiviert. Dadurch wird der Elektromotor 221 zum Antreiben der Vorderräder FW1 und FW2 angesteuert, und die Routine ist beendet.

Wie vorstehend erwähnt, wird eine Lenksteuerung (Spurverfol gung) durchgeführt, so daß das Fahrzeug nicht von der Mitte der Straße oder Fahrspur abweicht, wenn sich das Fahrzeug in der Mitte der Straße oder Fahrspur bewegt. Somit kann eine stabile Bewegung des Fahrzeugs erzielt werden. Es ist zu be achten, daß die Lenkoperation des Fahrzeugs nicht durch eine automatische Lenksteuerung sondern eine manuelle Steuerung durchgeführt wird, so daß die durch die Lenksteuervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durchgeführte Lenksteueroperation mittels einer durch den Fahrer durchge führte Lenkbetätigung überwunden werden kann.

Es ist zu beachten, daß die Drehmomentsteuerverstärkung kt in Übereinstimmung mit einem Lenkwinkel und einer Lenkwinkelge schwindigkeit (oder einer Giergeschwindigkeit) verändert wer den kann. Das heißt, der Wert ktc für die Drehmomentsteuer verstärkung kt wird vergrößert, wenn der Lenkwinkel und die Lenkwinkelgeschwindigkeit (differentieller Wert des Lenkwin kels bezüglich der Zeit) kleiner sind als die entsprechenden Schwellwerte. Andererseits wird der Wert ktc für die Drehmo mentsteuerverstärkung kt verringert, wenn der Lenkwinkel und die Lenkwinkelgeschwindigkeit größer sind als die entspre chenden Schwellwerte.

Fig. 32 zeigt ein Flußdiagramm zum Realisieren des vorgenann ten Ablaufs. Dieser Ablauf wird zu jedem vorbestimmten Zeit punkt unterbrechungsgestartet. Im Schritt S460 werden der Lenkwinkel θ und die Lenkwinkelgeschwindigkeit Δθ gelesen. Danach wird im Schritt S462 bestimmt, ob der Lenkwinkel grö ßer ist als ein Schwellwert α, oder nicht, oder ob die Lenk winkelgeschwindigkeit Δθ größer ist als ein Schwellwert β, oder nicht. Ist θ < α oder Δθ < β, so schreitet der Ablauf Schritt S464, um den Wert ktc für die Drehmomentsteuer verstärkung kt zu verringern. Ist θ ≧ α und Δθ ≧ β, so schreitet der Ablauf zum Schritt S466, um den Wert ktc für die Drehmomentsteuerverstärkung kt zu erhöhen. Dadurch kann Fahrspurwechsel auf einfache Weise erfolgen, wenn der Lenkwinkel und die Lenkwinkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs 270 groß sind, so daß sich das Fahrzeug 270 zu einer benach barten Fahrspur bewegen kann, wie durch den gestrichelten Pfeil von 270A in Fig. 33 angegeben ist. Sind dagegen der Lenkwinkel und die Lenkwinkelgeschwindigkeit gering, so kann das Fahrzeug 270 innerhalb der Fahrspur beibehalten werden, wie durch 270B in Fig. 33 angegeben ist.

Alternativ können die Positionssteuerverstärkung kp und die Drehmomentsteuerverstärkung kt in Übereinstimmung mit einer Position des Fahrzeugs (der aktuelle Queroffsetgrad) verän dert werden. D.h., wenn die Linkskurvenlenkoperation bei ei ner Bewegung des Fahrzeugs auf der linken Seite einer Straße oder Fahrspur erfaßt wird, werden sowohl der Wert kpc der Po sitionssteuerverstärkung kp als auch der Wert ktc der Drehmo mentsteuerverstärkung kt erhöht. In gleicher Weise werden so wohl der Wert kpc der Positionssteuerverstärkung kp als auch der Wert ktc der Drehmomentsteuerverstärkung kt erhöht, wenn die Linkskurvenlenkoperation bei einer Bewegung des Fahrzeugs auf der rechten Seite einer Straße oder Fahrspur erfaßt wird. Es ist zu beachten, daß ein Linkskurvenlenkvorgang erkannt werden kann, wenn ein durch Subtrahieren des aktuellen Lenk winkels von dem unmittelbar vorherigen Lenkwinkel erhaltener Wert positiv ist. Andererseits kann ein Rechtskurvenlenkvor gang erkannt werden, wenn ein durch Subtrahieren des aktuel len Lenkwinkels von dem unmittelbar vorherigen Lenkwinkel er haltener Wert negativ ist.

Fig. 34 zeigt ein Flußdiagramm zum Realisieren des vorgenann ten Ablaufs. Dieser Ablauf wird zu jedem vorbestimmten Zeit punkt unterbrechungsgesteuert gestartet. Im Schritt S470 wer den der aktuelle Queroffsetgrad e, der unmittelbar vorherige Lenkwinkel θ(k-1) und der aktuelle Lenkwinkel θ(k) gelesen. Im Schritt S472 wird bestimmt, ob ein Linkskurvenlenkvorgang oder ein Rechtskurvenlenkvorgang durchgeführt wird, anhand einer Feststellung, ob eine Differenz θ(k-1)-θ(k) positiv oder negativ ist. Ist die Differenz positiv, so schreitet der Ablauf zum Schritt S474, in dem der Linkskurvenlenkvorgang erkannt wird. Ist die Differenz negativ, so schreitet der Ab lauf zum Schritt S476, in dem der Rechtskurvenlenkvorgang er kannt wird.

Danach wird im Schritt S478 bestimmt, ob sich das Fahrzeug auf der linken Seite der Straße bewegt, oder nicht. Wird festgestellt, daß sich das Fahrzeug auf der linken Seite be wegt, so schreitet der Ablauf zum Schritt S480. Im Schritt S480 wird bestimmt, ob der Linkskurvenlenkvorgang durchge führt wird. Wird festgestellt, daß der Linkskurvenlenkvorgang durchgeführt wird, so schreitet der Ablauf zum Schritt S482, um den Wert kpc für die Positionssteuerverstärkung kp und den Wert ktc für die Drehmomentsteuerverstärkung kt zu erhöhen. Wird dagegen festgestellt, daß der Linkskurvenlenkvorgang nicht durchgeführt wird, d. h., falls der Rechtskurvenlenkvor gang durchgeführt wird, so schreitet der Ablauf zum Schritt S484, um den normalen Wert kpc für die Positionssteuerver stärkung kp und den normalen Wert ktc für die Drehmomentsteu erverstärkung kp einzustellen.

Wird dagegen im Schritt S478 festgestellt, daß sich das Fahr zeug nicht auf der linken Seite bewegt, d. h., falls sich das Fahrzeug auf der rechten Seite bewegt, so schreitet der Ab lauf zum Schritt S486. Im Schritt S486 wird bestimmt, ob der Linkskurvenlenkvorgang durchgeführt wird, oder nicht. Wird festgestellt, daß der Linkskurvenlenkvorgang nicht durchge führt wird, d. h., falls der Rechtskurvenlenkvorgang durchge führt wird, so schreitet der Ablauf zum Schritt S482, um den Wert kpc für die Positionssteuerverstärkung kp und den Wert ktc für die Drehmomentsteuerverstärkung kt zu erhöhen. Wird dagegen festgestellt, daß der Linkskurvenlenkvorgang durchge führt wird, so schreitet der Ablauf zum Schritt S484, um den normalen Wert kpc für die Positionssteuerverstärkung kp und den normalen Wert ktc für die Drehmomentsteuerverstärkung kp einzustellen. Gemäß dem vorgenannten Ablauf können die in Fig. 35 gezeigten Fahrzeuge 271 und 272 mit einer guten Fä higkeit ausgestattet werden, eine Bewegung innerhalb der ak tuellen Fahrspur beizubehalten.

Darüber hinaus kann der vorbestimmte Wert L1 durch einen Mit telwert der aktuellen Queroffsetwerte e nach links oder nach rechts verschoben werden, um eine Bewegungslinie des Fahr zeugs von der Mitte der Fahrspur zu einer aktuellen Bewe gungsposition gemäß Fig. 36 zu verschieben, falls sich das Fahrzeug innerhalb eines Bereichs L1 + L2 bewegt und ein Abso lutwert des Lenkwinkels θ für eine vorbestimmte Zeitdauer t₀ (beispielsweise wenige Zehntel Sekunden) geringer als ein vorbestimmter Wert θ₀ ist.

Fig. 37 zeigt ein Flußdiagramm zum Realisieren des vorgenann ten Ablaufs. Dieser Ablauf wird zu jedem vorbestimmten Zeit punkt unterbrechungsgesteuert gestartet. Im Schritt S490 wer den der aktuelle Queroffsetgrad e und der Lenkwinkel θ gele sen. Danach wird im Schritt S492 bestimmt, ob ein Absolutwert des aktuellen Queroffsetgrads e kleiner ist als der vorbe stimmte Wert L1 + L2, oder nicht. Darüber hinaus wird im Schritt S494 bestimmt, ob ein Absolutwert des Lenkwinkels θ kleiner ist als der vorbestimmte Wert θ₀, oder nicht. Wird die Bedingung eines der Schritte S492 und S494 nicht erfüllt, so schreitet der Ablauf zum Schritt S496, um einen Zeitgeber t auf "0" zu setzen. Werden dagegen die Bedingungen beider Schritte S492 und S494 erfüllt, so schreitet der Ablauf zum Schritt S498, um den Zeitgeber t hochzuzählen. Danach wird im Schritt S500 bestimmt, ob der Zeitgeber t einen vorbestimmten Wert t₀ überschreitet. Überschreitet der Zeitgeber t den vor bestimmten Wert t₀, so schreitet der Ablauf zum Schritt S502, um den vorbestimmten Wert L1 um den Mittelwert der aktuellen Queroffsetwerte e nach links oder rechts zu verschieben, und die Routine ist beendet. Wird festgestellt, daß der Zeitgeber t nicht den vorbestimmten Wert t₀ überschreitet, so wird die Routine beendet.

Die vorliegende Anmeldung basiert auf den japanischen Priori tätsanmeldungen Nr. 9-183965, Nr. 9-257060 und Nr. 9-270173, deren Inhalte hiermit als Bezug aufgenommen werden.

Zusammenfassend wird eine Fahrzeuglenksteuervorrichtung of fenbart zum Steuern eines Lenkdrehmoments zum Bewegen eines Fahrzeugs in Richtung einer durch einen Fahrer gewünschten oder für die Umstände des Fahrzeugs geeigneten Linie. Die Fahrzeuglenksteuervorrichtung erkennt eine Fahrspur, auf der sich das Fahrzeug bewegt, und steuert das Lenkdrehmoment des Fahrzeugs, so daß sich das Fahrzeug entlang der Fahrspur be wegt. Eine Vielzahl von Bezugslinien werden eingestellt, die sich entlang der Fahrspur erstrecken und in einer Breiten richtung der Fahrspur parallel zueinander angeordnet sind. Eine Zielbewegungslinie wird aus der Vielzahl von Bezugslini en in Übereinstimmung mit einem Bewegungszustand des Fahr zeugs ausgewählt. Ein Lenkdrehmoment wird erzeugt zum Ver schieben einer Bewegungslinie des Fahrzeugs in Richtung der Zielbewegungslinie.

Claims

1. Fahrzeuglenksteuervorrichtung zum Erkennen einer Fahr spur (48), auf der sich ein Fahrzeug (40) bewegt, und zum Steuern eines Lenkdrehmoments des Fahrzeugs (40), so daß sich das Fahrzeug (40) entlang der Fahrspur (48) bewegt, gekennzeichnet durch

a) eine Bezugslinieneinstelleinrichtung zum Einstellen ei ner Vielzahl von Bezugslinien (60), die sich entlang der Fahrspur (48) erstrecken und in einer Breitenrichtung der Fahrspur (48) parallel zueinander angeordnet sind,
b) einer Zielbewegungslinienauswahleinrichtung zum Auswäh len einer Zielbewegungslinie aus der Vielzahl von Bezugslini en (60) in Übereinstimmung mit einem Bewegungszustand des Fahrzeugs (40), und
c) einer Rückkehrlenkdrehmomenterzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Lenkdrehmoments zum Verschieben einer Bewe gungslinie des Fahrzeugs (40) in Richtung der Zielbewegungs linie.

2. Fahrzeuglenksteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielbewegungslinienauswahleinrichtung eine der Bezugsli nien (60), die eine Näherung einer durch eine Lenkbetätigung eines Fahrers des Fahrzeugs (40) erzielten Lenkbetriebslinie darstellt, als die Zielbewegungslinie auswählt.

3. Fahrzeuglenksteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
eine Abweichungsvermeidungsbereichseinstelleinrichtung zum Einstellen eines Abweichungsvermeidungsbereichs (56, 58) auf einer Seite der Fahrspur (48), und
eine Abweichungsvermeidungsdrehmomenterzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Lenkdrehmoments zum Bewegen des Fahrzeugs (40) in Richtung einer Mitte der Fahrspur (48), wenn die Be wegungslinie des Fahrzeugs (40) mit dem Abweichungsvermei dungsbereich (56, 58) überlappt.

4. Fahrzeuglenksteuervorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch
eine Zustandserkennungseinrichtung zum Erkennen von Zuständen eines Bewegungspfads des Fahrzeugs (40), und
eine Steuerverstärkungsänderungseinrichtung zum Ändern einer Größe des durch die Abweichungsvermeidungsdrehmomenterzeu gungseinrichtung erzeugten Lenkdrehmoments in Übereinstimmung mit den Zuständen des Bewegungspfads.

5. Fahrzeuglenksteuervorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch
eine Zustandserkennungseinrichtung zum Erkennen von Zuständen eines Bewegungspfads des Fahrzeugs (40),
wobei die Abweichungsvermeidungsbereichseinstelleinrichtung eine Bereichsbreiteneinstelleinrichtung enthält zum Einstel len einer Breite des Abweichungsvermeidungsbereichs (56, 58) in Übereinstimmung mit den Zuständen des Bewegungspfads.

6. Fahrzeuglenksteuervorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch
eine Lenkbetriebslinienlerneinrichtung zum Lernen einer Lenk betriebslinie bezüglich eines jeden Zustands des Bewegungs pfads, wobei sich die Lenkbetriebslinie aus einer Lenkbetäti gung eines Fahrers des Fahrzeugs (40) ergibt,
wobei die Bereichsbreiteneinstelleinrichtung eine Lernergeb niswiedergabeeinrichtung enthält zum Wiedergeben eines Ler nergebnisses der Lenkbetriebslinienlerneinrichtung in der Breite des Abweichungsvermeidungsbereichs (56, 58).

7. Fahrzeuglenksteuervorrichtung mit:

a) einer Fahrspurbereichserfassungseinrichtung zum Erfassen eines sich vor einem mit der Fahrzeuglenksteuervorrichtung ausgestatteten Fahrzeug (40) erstreckenden Fahrzeugbereichs (48), und
b) einer Rückkehrlenkdrehmomenterzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Rückkehrlenkdrehmoments, durch das das Fahr zeug (40) in Richtung einer Mitte des Fahrspurbereichs (48) geführt wird, wenn sich das Fahrzeug (40) zu einem in einen Seitenbereich des Fahrspurbereichs (48) vorgesehenen Steuer bereich (72, 74) bewegt, gekennzeichnet durch
eine Absichtsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob ein Fahrer des Fahrzeugs (40) das Fahrzeug (40) bewußt zu dem Steuerbereich (72, 74) bewegt, oder nicht, und
eine Rückkehrlenkdrehmomentbeschränkungseinrichtung zum Be schränken der Erzeugung des Rückkehrlenkdrehmoments, wenn festgestellt wird, daß der Fahrer das Fahrzeug (40) bewußt zu dem Steuerbereich (72, 74) bewegt.

8. Fahrzeuglenksteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Absichtsbestimmungseinrichtung eine Fortdauermeßeinrich tung enthält zum Messen einer fortlaufenden Zeitdauer, wäh rend der sich das Fahrzeug (40) in dem Steuerbereich (100, 102) bewegt, und die Rückkehrlenkdrehmomentbeschränkungsein richtung eine erste Verhinderungseinrichtung enthält zum Ver hindern der Erzeugung des Rückkehrlenkdrehmoments, wenn die fortlaufende Zeitdauer eine vorbestimmte Zeitdauer erreicht hat.

9. Fahrzeuglenksteuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Absichtsbestimmungseinrichtung eine Verhinderungszu standsbestimmungseinrichtung enthält zum Bestimmen, ob das Fahrzeug (40) zu einem außerhalb des Steuerbereichs (112, 118) vorgesehenen Verhinderungsbereich (114, 120) bewegt wird, oder nicht, und die Rückkehrlenkdrehmomentsbeschrän kungseinrichtung eine zweite Verhinderungseinrichtung enthält Verhindern der Erzeugung des Rückkehrlenkdrehmoments, wenn das Fahrzeug in den Verhinderungsbereich (138, 144) ein tritt.

10. Fahrzeuglenksteuervorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Abweichungsvermeidungseinrichtung zum Erzeugen eines Ab weichungsvermeidungslenkdrehmoments, durch das das Fahrzeug (40) in Richtung einer Mitte des Fahrspurbereichs (48) ge führt wird, wenn sich das Fahrzeug (40) in einem außerhalb des Steuerbereichs (112, 118; 138, 144) vorgesehenen Abwei chungsvermeidungsbereich (116, 122; 142, 148) bewegt.

11. Fahrzeuglenksteuervorrichtung mit:

a) einer Fahrspurbereichserfassungseinrichtung zum Erfassen eines sich vor einem mit der Fahrzeuglenksteuervorrichtung ausgestatteten Fahrzeug erstreckenden Fahrspurbereichs, und
b) einer Rückkehrlenkdrehmomenterzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Rückkehrlenkdrehmoments, durch das das Fahr zeug in Richtung einer Mitte des Fahrspurbereichs geführt wird, wenn sich das Fahrzeug zu einem in einem Seitenbereich des Fahrspurbereichs vorgesehenen Steuerbereich bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rückkehrlenkdrehmomenterzeugungseinrichtung das Rückkehr lenkdrehmoment für eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Ein treten des Fahrzeugs (40) in den Steuerbereich (100, 102) er zeugt.

12. Fahrzeuglenksteuervorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Abweichungsvermeidungseinrichtung zum Erzeugen eines Ab weichungsvermeidungslenkdrehmoments, durch das das Fahrzeug (40) in Richtung einer Mitte des Fahrspurbereichs (48) ge führt wird, wenn sich das Fahrzeug (40) in einem außerhalb des Steuerbereichs (112, 118; 138, 146) vorgesehenen Abwei chungsvermeidungsbereich (116, 122; 142, 146) bewegt.

13. Fahrzeuglenksteuervorrichtung mit:

a) einer Führungslinienerkennungseinrichtung (M1) zum Er kennen einer auf einer Straße, auf der sich ein mit der Fahr zeuglenksteuervorrichtung ausgestattetes Fahrzeug bewegt, vorgesehenen Führungslinie,
b) einer Lenksteuereinrichtung (M2) zum Steuern einer Lenk operation des Fahrzeugs durch Erfassen eines Positionszu stands des Fahrzeugs bezüglich der durch die Führungslinie nerkennungseinrichtung (M1) erkannten Führungslinie,
c) einer Alarmierungsdrehmomentgebereinrichtung (M4) zum Wecken der Aufmerksamkeit eines Fahrers des Fahrzeugs durch Zuführen eines Drehmoments zu einer Lenkmechanik (210) des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einem Positionszustand des Fahrzeugs bezüglich der Führungslinie,
d) einer Folgedrehmomentgebereinrichtung zum Einstellen ei ner Zielposition auf der Straße in Übereinstimmung mit einem Ergebnis der Erkennung der Führungslinie, und zum Zuführen eines Drehmoments zu der Lenkmechanik (210), so daß das Fahr zeug der Zielposition folgt, und
e) einer Bewegungszustandserfassungseinrichtung zum Erfas sen eines Bewegungszustands des Fahrzeugs, gekennzeichnet durch
f) eine Zielpositionskorrektureinrichtung zum Korrigieren der Zielposition in Übereinstimmung mit dem durch die Bewe gungszustandserfassungseinrichtung erfaßten Bewegungszustand.