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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht dem Nutzen der Priorität der früheren
japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-166657 , eingereicht am 19. August 2014, deren Beschreibung hierein durch Bezugnahme enthalten ist.
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HINTERGRUND
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(Technisches Gebiet)
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugregelungsvorrichtung.
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(Stand der Technik)
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Es ist eine Fahrzeugregelungsvorrichtung bekannt, die einen Fahrer beim Steuern unterstützt, um so das Fahrzeug in einer Spur zu halten (siehe die
JP-A-2005-247158 ).
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Eine Linie, entlang der ein Fahrzeug fährt, wird durch ein Quergefälle der Straße beeinflusst. Somit werden gemäß der in der
JP-A-2005-247158 offenbarten Technik Daten von Quergefällen von Straßen im Voraus in einer Speichereinheit gespeichert, so dass sie jeweiligen Straßenkrümmungen entsprechen. Danach werden die in der Speichereinheit gespeicherten Daten dazu verwendet, ein Quergefälle in Abhängigkeit von der Straßenkrümmung zu schätzen und den Lenkbetrag auf der Grundlage des Quergefälles zu berechnen.
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Gemäß der in der
JP-A-2005-247158 offenbarten Technik müssen spezielle Daten, in denen die Quergefälle von Straßen und Straßenkrümmungen in Beziehung zueinander gesetzt sind, im Voraus in der Fahrzeugregelungsvorrichtung bereitgestellt werden.
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KURZDARSTELLUNG
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Eine Ausführungsform stellt eine Fahrzeugregelungsvorrichtung bereit, die einen Lenkbetrag ohne Daten berechnen kann, in denen Quergefälle von Straßen und Straßenkrümmungen in Beziehung zueinander gesetzt sind.
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Als ein Aspekt der Ausführungsform wird eine Fahrzeugregelungsvorrichtung bereitgestellt, die umfasst: eine Lenkbetragberechnungseinheit, die einen Lenkbetrag zum Verringern einer Querabweichung eines Fahrzeugs bezüglich einer Sollroute berechnet, eine Fahrzeugpositionsermittlungseinheit, die eine Position des Fahrzeugs ermittelt, und eine Vergangenheitsinformations-Ermittlungseinheit, die die Querabweichung ermittelt, die mit der Position des Fahrzeugs, die mit der Fahrzeugpositionsermittlungseinheit ermittelt wird, oder einer Position vor der Position des Fahrzeugs in Beziehung steht, von einem Speicherabschnitt, in dem die Querabweichung gespeichert ist, wobei die Position des Fahrzeugs in Beziehung zu der Querabweichung steht. Die Lenkbetragberechnungseinheit führt die durch die Vergangenheitsinformations-Ermittlungseinheit ermittelte Querabweichung zurück, um den Lenkbetrag zu berechnen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den beigefügten Zeichnungen ist:
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1 ein Blockdiagramm, die eine Konfiguration einer Fahrzeugregelungsvorrichtung zeigt;
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2 ein Flussdiagramm eines Prozesses, der durch die Fahrzeugregelungsvorrichtung durchgeführt wird;
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3 ein Flussdiagramm eines Lenkbetragkorrekturprozesses, der durch die Fahrzeugregelungsvorrichtung durchgeführt wird;
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4 eine beispielhafte Zeichnung, die eine Fahrzeugzustandsgröße und eine Straßeninformation zeigt;
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5 eine beispielhafte Zeichnung, die eine Querabweichung zeigt;
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6 eine beispielhafte Zeichnung, die einen Effekt einer durch die Fahrzeugregelungsvorrichtung gelieferten Querabweichungsverringerung zeigt; und
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7 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Fahrzeugregelungsvorrichtung zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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1. Konfiguration einer Fahrzeugregelungsvorrichtung 1
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Die Konfiguration der Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 ist mit Bezug auf die 1 und die 4 beschrieben. Die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 ist eine in einem Fahrzeug eingebaute Vorrichtung. Nachfolgend ist das Fahrzeug, in dem die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 eingebaut ist, als ein eigenes Fahrzeug 101 gezeichnet. In dem eigenen Fahrzeug 101 kann ein Automatik-Fahrmodus eingestellt werden. Wenn der Automatik-Fahrmodus eingestellt ist, fährt das eigene Fahrzeug 101 bei automatischer Steuerung entlang einer Sollroute.
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Wenn der Automatik-Fahrmodus in dem eigenen Fahrzeug 101 eingestellt ist, berechnet die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 den Lenkbetrag δt2 zum Verringern einer Querabweichung D des eigenen Fahrzeugs 101 bezüglich der Sollroute. Wie es in 4 gezeigt ist, ist die Querabweichung D ein Abstand zwischen der Mitte 101A des eigenen Fahrzeugs 101 und einer Sollroute 109 in der Querrichtung (der Richtung senkrecht zu der Fahrtrichtung der Straße). Das eigene Fahrzeug 101 lenkt automatisch unter Verwendung des durch die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 berechneten Lenkbetrags δt2.
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Die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 ist ein bekannter Computer, der eine CPU, einen RAM und einen ROM umfasst. In dem Computer (ROM) ist ein Programm zum Durchführen eines weiter unten beschriebenen Prozesses installiert. Die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 umfasst eine Straßeninformationsermittlungseinheit 3, eine Fahrzeugzustandsgrößen-Ermittlungseinheit 5, eine Lenkbetragberechnungseinheit 7, eine Einheit 9 zur Ermittlung einer Position des eigenen Fahrzeugs, eine Vergangenheitsinformations-Ermittlungseinheit 11 und eine Speichereinheit 13 als Funktionen.
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Ferner umfasst die Lenkbetragberechnungseinheit 7 eine Grundlenkbetrag-Berechnungseinheit 15 und eine Korrektureinheit 17. Die Fahrzeugzustandsgrößen-Ermittlungseinheit 5 dient auch als Querabweichungserfassungseinheit, die die Querabweichung D erfasst. Weiter unten sind durch die Einheiten durchgeführten Prozesse ausführlich beschrieben.
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Das eigene Fahrzeug 101 umfasst, zusätzlich zu der Fahrzeugregelungsvorrichtung 1, eine Kamera 19, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 21, einen Gierratensensor 23, einen Lenkwinkelsensor 25, einen Speicherabschnitt 27 und ein Navigationssystem 29.
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Die Kamera 19 ist an einem vorderen Teil des eigenen Fahrzeugs 101 (z. B. im Fahrzeuginnenraum vor einem Rückblickspiegel) angeordnet. Die Kamera 19 nimmt ein Bild von einer Straße vor dem eigenen Fahrzeug 101 auf und gibt eine Bildinformation an die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 aus. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 21, der Gierratensensor 23 und der Lenkwinkelsensor 25 erfassen die Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Gierrate bzw. einen Lenkwinkel des eigenen Fahrzeugs 101 und geben die Erfassungsergebnisse an die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 aus.
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Der Speicherabschnitt 27 ist durch eine Festplattenlaufwerk (HDD) gebildet und kann Informationen schreiben, speichern und lesen. Der Speicherabschnitt 27 speichert eine in der Vergangenheit erfasste Querabweichung D', einen Lenkbetrag δt2', der gewonnen wird, denn die Querabweichung D' erzeugt ist, und eine Position des Fahrzeugs (das das eigene Fahrzeug 101 oder ein weiteres Fahrzeug sein kann), die gewonnen wird, wenn die Querabweichung D' erzeugt ist. Die Querabweichung D', der Lenkbetrag δt2' und die Position des Fahrzeugs stehen in einer Beziehung zueinander. Nachfolgend dient die Information, in der die Querabweichung D', der Lenkbetrag δt2' und die Position des Fahrzeugs in Beziehung zueinander gesetzt sind, als Querabweichungsinformation. Wenn zum Beispiel Werte der Querabweichung D', des Lenkbetrags δt2' und der Position P des Fahrzeugs in der Querabweichungsinformation X, Y bzw. Z sind, so bedeutet dies, dass, wenn die Position P des Fahrzeugs in der Vergangenheit Z war, der Wert der Querabweichung D' X war und der Wert des Lenkbetrags δt2' Y war.
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Das Navigationssystem 29 dient der Erfassung der Absolutposition (der durch die geografische Länge und Breite gegebenen Position) des eigenen Fahrzeugs 101. Ferner umfasst das Navigationssystem 29 eine Kartendatenbasis 31. Die Kartendatenbasis 31 umfasst Informationen über Positionen, Formen (einschließlich Krümmungsradien), Breiten und dergleichen. Das Navigationssystem 29 kann die Position des eigenen Fahrzeugs 101 auf der Karte auf der Grundlage der durch das GPS erfassten Absolutposition des eigenen Fahrzeugs 101 und der Kartendatenbasis 31 spezifizieren. Nachfolgend ist die Position des eigenen Fahrzeugs 101 auf der Karte als die Position des eigenen Fahrzeugs 101 definiert.
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Ferner umfasst das eigene Fahrzeug 101, zusätzlich zu der Fahrzeugregelungsvorrichtung 1, eine Lenkregelungseinheit 33 und einen motorbetriebenen Lenkmechanismus 35. Die Lenkregelungseinheit 33 ermittelt den durch die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 berechneten Lenkbetrag δt2. Die Lenkregelungseinheit 33 und eine Lenkwelle, die mit einem Lenkrad des eigenen Fahrzeugs 101 verbunden ist, können mit Hilfe einer elektromagnetischen Kupplung, die hier nicht gezeigt ist, miteinander gekoppelt und voneinander entkoppelt werden.
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Wenn der Automatik-Fahrmodus in dem eigenen Fahrzeug 101 eingestellt ist, ist die elektromagnetische Kupplung verbunden. In diesem Fall übt die Lenkregelungseinheit 33 ein Lenkmoment auf die Lenkwelle aus, das dem Lenkbetrag δt2 entspricht. Der motorbetriebene Lenkmechanismus 35 unterstützt die Lenkkraft entsprechend dem auf die Lenkwelle ausgeübten Lenkmoment. Dadurch wird, wenn der Automatik-Fahrmodus in dem eigenen Fahrzeug 101 eingestellt ist, die Lenkkraft entsprechend dem durch die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 berechneten Lenkbetrag δt2 unterstützt, wodurch das eigene Fahrzeug 101 automatisch entlang der Sollroute fährt.
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Indessen ist die elektromagnetische Kupplung nicht verbunden, wenn in dem eigenen Fahrzeug 101 der Automatik-Fahrmodus nicht eingestellt ist. In diesem Fall übt die Lenkregelungseinheit 33 kein Lenkmoment, das dem Lenkbetrag δt2 entspricht, auf die Lenkwelle aus.
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Das eigene Fahrzeug 101 umfasst, zusätzlich zu der Fahrzeugregelungsvorrichtung 1, ein Anemometer 36, das die Windgeschwindigkeit und Richtung des Windes misst, eine Uhr 38, die die Zeit misst, und einen Modussensor 40, der erfasst, ob der Automatik-Fahrmodus eingestellt ist oder nicht.
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2. Der durch die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 durchgeführte Prozess
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Nachfolgend ist der durch die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 durchgeführte Prozess mit Bezug auf die 2 bis 5 beschrieben. Dieser Prozess wird in vorbestimmten Intervallen wiederholt durchgeführt, während der Automatik-Fahrmodus in dem eigenen Fahrzeug 101 eingestellt ist.
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In Schritt 1 von 2, ermittelt die Fahrzeugzustandsgrößen-Ermittlungseinheit 5 Fahrzeugzustandsgrößen. Die Fahrzeugzustandsgrößen sind den Zustand des eigenen Fahrzeugs 101 betreffende Zustandsgrößen. Insbesondere umfassen die Fahrzeugzustandsgrößen eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Gierrate, einen Lenkwinkel, eine Querabweichung D und einen Gierwinkel θ. Die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Gierrate und der Lenkwinkel werden von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 21, dem Gierratensensor 23 bzw. dem Lenkwinkelsensor 25 ermittelt.
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Die Querabweichung D wird wie folgt ermittelt. Zuerst wird mit Hilfe der Kamera 19 ein Bild von einem Bereich vordem eigenen Fahrzeug 101 gemacht. Wie es in 4 gezeigt ist, werden eine rechte und eine linke Linie 105, 107 einer Fahrspur 103, auf der das eigene Fahrzeug 101 fährt, erkannt. Um die weißen Linien 105, 107 zu erkennen, kann ein bekanntes Verfahren verwendet werden. Zum Beispiel können Punkte, deren Helligkeitsänderung in dem Bild größer ist, als Eckpunkte extrahiert, um ungefähre Kurven zu erkennen, die durch die Eckpunkte als die weißen Linien 105, 107 verlaufen. Danach wird die Kurve, die durch den Zwischenpunkt zwischen den weißen Linien 105 und 107 verläuft, als eine Sollroute 109 definiert. Und schließlich wird der Abstand zwischen der Mitte 101A des eigenen Fahrzeugs 101 und der Sollroute 109 in der Querrichtung (der Richtung senkrecht zu der Fahrtrichtung der Straße) berechnet und als die Querabweichung D definiert.
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Der Gierwinkel θ ist ein Winkel zwischen der Richtung d1 der Sollroute 109 und der Längsrichtung d2 des eigenen Fahrzeugs 101 an der Position des eigenen Fahrzeugs 101. Durch Bestimmen der Richtung d1 und der Richtung d2 in einem durch die Bild Kamera 19 gewonnenen Bild kann der Gierwinkel θ als ein Winkel zwischen der Richtung d1 und der Richtung d2 ermittelt werden.
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In Schritt 2 ermittelt die Straßeninformationsermittlungseinheit 3 eine Straßeninformation. Die Straßeninformation betrifft die Straße, auf der das eigene Fahrzeug 101 fährt. Insbesondere ist die Straßeninformation ein Krümmungsradius ρ der Straße an der Position des eigenen Fahrzeugs 101. Der Krümmungsradius ρ kann aus dem durch die Kamera 19 gewonnenen Bild ermittelt werden.
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In Schritt 3 berechnet die Grundlenkbetrag-Berechnungseinheit 15 einen Grundlenkbetrag δt1 aus der in Schritt 1 ermittelten Fahrzeugzustandsgröße und der in Schritt 2 ermittelten Straßeninformation. Insbesondere wird der Grundlenkbetrag δt1 durch den folgenden Ausdruck (1) berechnet. Der Grundlenkbetrag δt1 ist der Lenkbetrag, der vor der in dem nachfolgenden Schritt vorgenommenen Korrektur gewonnen wird. Ferner ist der Grundlenkbetrag δt1 der Lenkbetrag, der einer Position (nachfolgend als vorausliegende Position P1 bezeichnet) entspricht, die eine vorbestimmte Distanz Y vor der Position des eigenen Fahrzeugs liegt. δt1 = K1·ρ + K2·D + K3·θ (1)
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In dem Ausdruck (1) sind K1 bis K3 Regelungsverstärkungen und Konstanten.
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In Schritt 4 ermittelt die Einheit 9 zur Ermittlung einer Position des eigenen Fahrzeugs die momentane Position P0 des eigenen Fahrzeugs unter Verwendung des Navigationssystems 29.
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In Schritt 5 ermittelt die Vergangenheitsinformations-Ermittlungseinheit 11 eine Querabweichungsinformation (die die in der Vergangenheit an der vorausliegenden Position P1 erzeugte Querabweichung D' und den Lenkbetrag δt2', der gewonnen wird, wenn die Querabweichung D' erzeugt ist, umfasst) an der vorausliegenden Position P1 (siehe 5), die um die vorbestimmte Distanz Y vor der in Schritt 4 von dem Speicherabschnitt 27 ermittelten Position P0 des eigenen Fahrzeugs liegt. Es ist zu beachten, dass in 5 101B eine Route bedeutet, die in der Vergangenheit von der Mitte 101A des eigenen Fahrzeugs 101 gefahren wurde.
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In Schritt 6 korrigiert die Korrektureinheit 17 den in Schritt 3 berechneten Grundlenkbetrag δt1 auf der Grundlage der in Schritt 5 ermittelten Querabweichungsinformation, um den Lenkbetrag δt2 zu berechnen. Dieser Prozess ist mit Bezug auf 3 erläutert.
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In Schritt 11 von 3 wird bestimmt, ob die in Schritt 5 ermittelte Querabweichung D' gleich groß wie oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Wenn die Querabweichung D' gleich groß wie oder größer als der Schwellenwert ist, fährt der Prozess mit Schritt 12 fort. Wenn die Querabweichung D' kleiner als der Schwellenwert ist, fährt der Prozess mit Schritt 13 fort.
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In Schritt 12 wird der Lenkbetrag δt2 durch folgenden Ausdruck (2) berechnet. δt2 = δt1 + K4·D' (2)
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In dem Ausdruck (2) ist K4 eine Regelungsverstärkung und eine Konstante. Es ist zu beachten, dass der Prozess auf der Grundlage des Ausdrucks (2) ein Beispiel des Prozesses ist, in dem der Korrekturbetrag mit einer Größe, die der Größe der Querabweichung D' (der durch Multiplizieren von K4 mit D' gewonnene Betrag) entspricht, zu dem Grundlenkbetrag δt1 addiert, um den Lenkbetrag δt2 zu erfassen. Ferner ist der Prozess auf der Grundlage des Ausdrucks (2) ein Beispiel des Prozesses, in dem die in der in Schritt 5 ermittelten Querabweichungsinformation enthaltene Querabweichung D' rückgeführt wird, wodurch die Querabweichung D an der vorausliegenden Position P1 weiter verringert wird.
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Ferner wird in Schritt 13 der Lenkbetrag δt2 durch den folgenden Ausdruck (3) berechnet. δt2 = δt2' (3)
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In dem Ausdruck (3) wird der Lenkbetrag δt2', der gewonnen wurde, als die Querabweichung D' in der Vergangenheit erzeugt wurde, als der momentane Lenkbetrag δt2 verwendet.
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Wie es wiederum in 2 gezeigt ist, bestimmt die Speichereinheit 13 in Schritt 7, ob der Zustand des eigenen Fahrzeugs 101 und der Umgebung des eigenen Fahrzeugs 101 jeweils eine zuvor eingestellte Nichtspeicherbedingung entsprechen. Insbesondere lautet die Nichtspeicherbedingung wie folgt.
- (J1) Die Kraft des Seitenwinds ist gleich groß wie oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert.
- (J2) Die Genauigkeit der Erkennung der weißen Linien 105, 107 ist geringer. Zum Beispiel ist das Wetter neblig, bewölkt oder regnerisch. Alternativ entspricht die Zeitspanne dem Abend oder der Nacht.
- (J3) Der Fahrer des eigenen Fahrzeugs 101 führte in der Vergangenheit innerhalb einer früheren vorbestimmten Zeitspanne eine Lenkung durch.
- (J4) Der Automatik-Fahrmodus ist ausgeschaltet.
- (J5) Die Gierrate des eigenen Fahrzeugs 101 ist gleich groß wie oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert.
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Es ist zu beachten, dass die Kraft des Seitenwinds durch das Anemometer 36 gemessen werden kann. Das Wetter kann aus Bildern bestimmt werden, die durch die Kamera 19 aufgenommen wurden. Die Zeitspanne kann auf der Grundlage der durch die Uhr 38 erfassten Zeit bestimmt werden. Ob der Fahrer gelenkt hat oder nicht, kann durch Vergleichen des durch die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 berechneten Lenkbetrags δt2 mit dem Erfassungsergebnis des Lenkwinkelsensors 25 bestimmt werden. Ob der Automatik-Fahrmodus ausgeschaltet ist oder nicht, kann durch den Modussensor 40 bestimmt werden. Die Gierrate kann durch den Gierratensensor 23 bestimmt werden.
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Wenn der Zustand des eigenen Fahrzeugs 101 und der Umgebung des eigenes Fahrzeugs 101 keine der Bedingungen (J1) bis (J5) erfüllt, fährt der Prozess mit Schritt 8 fort. Wenn der Zustand des eigenen Fahrzeugs 101 und der Umgebung des eigenes Fahrzeugs 101 wenigstens eine der Bedingungen (J1) bis (J5) erfüllt, fährt der Prozess mit Schritt 9 fort.
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In Schritt 8 gewinnt die Speichereinheit 13 die momentane Querabweichung D von der Fahrzeugzustandsgrößen-Ermittlungseinheit 5. Die Speichereinheit 13 gewinnt den momentanen Lenkbetrag δt2 von der Lenkbetragberechnungseinheit 7. Die Speichereinheit 13 gewinnt die momentane Position P0 des eigenen Fahrzeugs von der Einheit 9 zur Ermittlung einer Position des eigenen Fahrzeugs.
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Danach speichert die Speichereinheit 13 die Information (Querabweichungsinformation), in der die Querabweichung D, der Lenkbetrag δt2 und die Position P0 des eigenen Fahrzeugs miteinander in Beziehung stehen, in dem Speicherabschnitt 27. Es ist zu beachten, dass die gespeicherte Querabweichungsinformation in der Zukunft in dem Prozess des Schritts 5 verwendet werden kann. Wenn in der Zukunft in dem Schritt 5 die Querabweichungsinformation verwendet wird, wird die in dem momentanen Schritt gespeicherte Querabweichung D die Querabweichung D' und der in dem momentanen Schritt gespeicherte Lenkbetrag δt2 der Lenkbetrag δt2'.
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In Schritt 9 wird der in Schritt 6 berechnete Lenkbetrag δt2 zu der Lenkregelungseinheit 33 ausgegeben. Es ist zu beachten, dass die Lenkregelungseinheit 33 den ausgegebenen Lenkbetrag δt2 zu dem Zeitpunkt verwenden, zu dem das eigene Fahrzeug 101 die vorausliegende Position P1 erreicht.
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3. Vorteile durch die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1
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- (1A) Selbst wenn die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 nicht notwendigerweise spezielle Daten (z. B. Daten, in denen das Quergefälle der Straße und die Straßenkrümmung in Beziehung zueinander gesetzt sind) enthält, kann der Lenkbetrag δt2 genau berechnet werden.
- (1B) Die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 führt die frühere, an der Position gewonnene Querabweichung D', durch die das eigene Fahrzeug 101 fahren wird (der vorausliegenden Position P1), zurück, um den an der vorausliegenden Position P1 gewonnenen Lenkbetrag δt2 zu berechnen. Somit kann, wie es in 6 gezeigt ist, die Querabweichung D an der vorausliegenden Position P1 weiter verringert werden.
- (1C) Die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 kann die Querabweichungsinformation erzeugen, um die Querabweichungsinformation in dem Speicherabschnitt 27 zu speichern. Die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 kann den Lenkbetrag δt2 unter Verwendung der in dem Speicherabschnitt 27 gespeicherten Querabweichungsinformation berechnen. Daher kann der Lenkbetrag δt2 unter Verwendung der Querabweichungsinformation leichter berechnet werden.
- (1D) Wenn der Zustand des eigenen Fahrzeugs 101 und des Bereichs um das eigene Fahrzeug 101 die zuvor eingestellte Nichtspeicherbedingung erfüllt, speichert die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 die Querabweichungsinformation nicht in dem Speicherabschnitt 27. Daher kann das Speichern der Querabweichungsinformation, die eine geringere Zuverlässigkeit besitzt, was die Berechnung des Lenkbetrags δt2 ungenau macht, verhindert werden. Dadurch sind die Regelungsleistung und die Zuverlässigkeit der Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 weiter verbessert.
- (1E) Die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 berechnet den Grundlenkbetrag δt1 aus der mit dem Zustand des eigenen Fahrzeugs in Beziehung stehenden Fahrzeugzustandsgröße und der Straßeninformation. Die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 korrigiert ferner den Grundlenkbetrag δt1 auf der Grundlage der durch die Vergangenheitsinformations-Ermittlungseinheit 11 ermittelten Querabweichungsinformation, um den Lenkbetrag δt2 zu berechnen. Daher kann der Lenkbetrag δt2 leichter berechnet werden.
- (1F) Wenn die durch die Vergangenheitsinformations-Ermittlungseinheit 11 ermittelte Querabweichung D' gleich groß wie oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, addiert die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 den Korrekturbetrag, der einen Betrag hat, der dem Betrag der Querabweichung D' entspricht, zu dem Grundlenkbetrag δt1, um den Lenkbetrag δt2 zu berechnen. Ferner wird, wenn die durch die Vergangenheitsinformations-Ermittlungseinheit 11 ermittelte Querabweichung D' kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist, der durch die Vergangenheitsinformations-Ermittlungseinheit 11 ermittelte Lenkbetrag δt2' als der momentane Lenkbetrag δt2 verwendet. Daher kann der Lenkbetrag δt2 leicht entsprechend dem Betrag der Querabweichung D' berechnet werden.
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(Zweite Ausführungsform)
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1. Die Konfiguration der Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 und der durch die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 durchgeführte Prozess
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In der vorliegenden Ausführungsform sind die Konfiguration der Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 und der durch die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 durchgeführte Prozess im Wesentlichen gleich jenen der ersten Ausführungsform. Nachfolgend sind Erläuterungen der Teile, die der vorliegenden Ausführungsform und der ersten Ausführungsform gemeinsam sind, weggelassen, um im Wesentlichen den Unterschied zwischen der vorliegenden Ausführungsform und der ersten Ausführungsform zu erläutern.
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Die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform hat die in 7 gezeigte Konfiguration. Die Speichereinheit 13 kann eine Funkkommunikation mit einem externen Server 37 durchführen, der sich außerhalb des eigenen Fahrzeugs 101 befindet. Der externe Server 37 kann auch eine Funkkommunikation mit einem weiteren Fahrzeug 39 durchführen und speichert eine von dem Fahrzeug 39 empfangen Querabweichungsinformation (eine Information, in der die in dem Fahrzeug 39 erzeugte Querabweichung D', der Lenkbetrag δt2' in dem Fahrzeug 39, der gewonnen ist, wenn die Querabweichung D' erzeugt wird, und die Position des Fahrzeugs 39, die gewonnen wird, wenn die Querabweichung D' erzeugt wird, in Beziehung zueinander gesetzt werden). Nachfolgend ist die gespeicherte Information als die Querabweichungsinformation des Fahrzeugs 39 definiert.
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Die Speichereinheit 13 ermittelt periodisch die Querabweichungsinformation des Fahrzeugs 39 und speichert die Querabweichungsinformation in dem Speicherabschnitt 27. Dadurch hält die Speicherabschnitt 27, zusätzlich zu der Querabweichungsinformation bezüglich der Querabweichung des eigenen Fahrzeugs 101, die Querabweichungsinformation des Fahrzeugs 39.
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In dem Prozess des Schritts 5 (siehe 2) ermittelt die Vergangenheitsinformations-Ermittlungseinheit 11 die Querabweichungsinformation an der vorausliegende Position P1 aus dem Speicherabschnitt 27. Diese Querabweichungsinformation kann die Querabweichungsinformation bezüglich der Querabweichung des eigenen Fahrzeugs 101 oder die Querabweichungsinformation bezüglich des Fahrzeugs 39 sein.
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Ferner überträgt die Speichereinheit 13 die Querabweichungsinformation, die in dem Speicherabschnitt 27 gespeichert ist und die Querabweichung des eigenen Fahrzeugs 101 betrifft, zu dem externen Server 37.
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2. Vorteile der Fahrzeugregelungsvorrichtung 1
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Die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform kann zusätzlich zu den Vorteilen (1A) bis (1F) der ersten Ausführungsform die folgenden Vorteile liefern.
- (2A) Der Speicherabschnitt 27 hält, zusätzlich zu der Querabweichungsinformation, die die Querabweichung des eigenen Fahrzeugs 101 betrifft, die Querabweichungsinformation des Fahrzeugs 39. Daher kann selbst dann, wenn die Querabweichungsinformation, die die Querabweichung des eigenen Fahrzeugs 101 betrifft, nicht in dem Speicherabschnitt 27 gespeichert ist, der Lenkbetrag δt2 berechnet werden, indem die Querabweichungsinformation des Fahrzeugs 39 verwendet wird. Dadurch sind die Regelungsleistung und die Zuverlässigkeit der Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 weiter verbessert.
- (2B) Die Speichereinheit 13 überträgt die Querabweichungsinformation, die in dem Speicherabschnitt 27 gespeichert ist und die Querabweichung des eigenen Fahrzeugs 101 betrifft, zu dem externen Server 37. Daher kann das Fahrzeug 39 die Querabweichungsinformation verwenden.
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<Weitere Ausführungsformen>
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- (1) In Schritt 6 der ersten und der zweiten Ausführungsform können mehrere Querabweichungsinformationen, die einen vorbestimmten Bereich betreffen, der die Position P1 enthält, ermittelt werden, um eine Variation (z. B. Standardabweichung) der Querabweichung D' zu berechnen, die in den mehreren Querabweichungsinformationen enthalten sind. Danach, wenn die Variation gleich groß wie oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, kann die Verteilung der der Querabweichung D' zur Korrektur des Grundlenkbetrags δt1 kleiner sein als der, wenn die Variation kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
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Ferner kann, wenn die Anzahl der mehreren Querabweichungsinformationen, die den vorbestimmten Bereich betrifft, der die Position P1 enthält, gleich groß wie oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, der Beitrag der Querabweichung D' bei der Korrektur des Grundlenkbetrags δt1 kleiner sein als der, wenn die mehreren Querabweichungsinformationen, die den vorbestimmten Bereich betrifft, der die Position P1 enthält, größer als der vorbestimmte Schwellenwert sein.
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Ferner kann, wenn die Variation der Querabweichung D' gleich groß wie oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist oder die Anzahl der mehreren Querabweichungsinformationen gleich groß wie oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, der Beitrag der Querabweichung D' zur Korrektur des Grundlenkbetrags δt1 kleiner sein als der, wenn die Variation der Querabweichung D' kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist und die mehreren Querabweichungsinformationen größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
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Demzufolge kann der Einfluss des Lenkbetrags δt2 durch die Querabweichungsinformation, die eine geringere Zuverlässigkeit besitzt, kleiner sein. Dadurch ist die Zuverlässigkeit der Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 weiter verbessert.
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Gemäß einem bestimmten Beispiel eines Verfahrens zum Verringern des Beitrags der Querabweichung D' wird zum Beispiel der Prozess des Schritts 6 nicht durchgeführt, aber es wird der in Schritt 3 berechnete Grundlenkbetrag δt1 als der endgültige Lenkbetrag δt2 verwendet.
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Ferner ist gemäß einem bestimmten Beispiel eines Verfahrens zum Verkleinern des Beitrags der Querabweichung D' zum Beispiel in dem Ausdruck (2) der Wert (Absolutwert) von K4 kleiner gemacht als üblicherweise.
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Ferner kann, wenn die Variation der Querabweichung D' gleich groß wie oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist oder die mehreren Querabweichungsinformationen gleich groß wie oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert sind, der Prozess zum Berechnen des Lenkbetrags δt2 gestoppt werden, oder die Lenksteuerung kann gestoppt werden. Wenn der Prozess zum Berechnen des Lenkbetrags δt2 gestoppt ist oder die Lenkregelung gestoppt ist, kann der Fahrer des eigenen Fahrzeugs 101 darüber informiert werden.
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Demzufolge kann die Verwendung des auf der Grundlage der Querabweichungsinformation, die eine geringere Zuverlässigkeit hat, korrigierten Lenkbetrags δt2 vermieden werden. Dadurch ist die Zuverlässigkeit der Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 weiter verbessert werden.
- (2) In der ersten und der zweiten Ausführungsform kann der Lenkbetrag δt2 berechnet werden, wenn der Automatikbetrieb nicht durchgeführt wird, oder es ist möglich, dass der berechnete Lenkbetrag δt2 verwendet wird, wenn der Automatikbetrieb nicht durchgeführt wird. Zum Beispiel kann während der Fahrer das Fahrzeug fährt, der Lenkbetrag δt2 berechnet werden, und der berechnete Lenkbetrag δt2 kann zur Regelung der Assistenz des Lenkvorgangs des Fahrers verwendet werden, um so die Querabweichung D zu verringern.
- (3) In der ersten und der zweiten Ausführungsform kann das eigene Fahrzeug 101 ein LIDAR-System enthalten. Ferner können in Schritt 1 ein Gierwinkel und eine Querabweichung durch Verwenden eines LIDAR-Systems ermittelt werden.
- (4) In Schritt 2 der ersten und der zweiten Ausführungsform kann der Krümmungsradius ρ aus der Kartendatenbasis 31 ermittelt werden. Es ist zu beachten, dass die Kartendatenbasis 31, wie es oben beschrieben ist, die Krümmungsradien ρ von Straßen speichert.
- (5) In der ersten und der zweiten Ausführungsform kann die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 den Lenkbetrag δt2 an der momentanen Position P0 des eigenen Fahrzeugs 101 berechnen.
- (6) In Schritt S6 der ersten und zweiten Ausführungsform kann der Grundlenkbetrag δt1 durch ein weiteres Verfahren korrigiert werden. Zum Beispiel kann der Prozess des Schritts 12, der vom Betrag der Querabweichung D unabhängig ist, immer durchgeführt werden. Ferner kann in Schritt 12 der Lenkbetrag δt2 durch ein Verfahren berechnet werden, in dem der Wert, der dem Betrag der Querabweichung D' entspricht, mit dem Grundlenkbetrag δt1 multipliziert wird.
- (7) In der ersten und der zweiten Ausführungsform kann es sein, dass die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 des eigenen Fahrzeugs 101 die Querabweichungsinformation bezüglich der Querabweichung des eigenen Fahrzeugs 101 nicht in dem Speicherabschnitt 27 speichert. In diesem Fall kann der Speicherabschnitt 27 die Querabweichungsinformation eines weiteren Fahrzeug 39, die verwendet werden kann, speichern.
- (8) In der ersten und der zweiten Ausführungsform kann die Fahrzeugregelungsvorrichtung 1 den endgültigen Lenkbetrag δt2 in einem Schritt berechnen, und zwar nicht über den Schritt, in dem der Grundlenkbetrag δt1 berechnet wird.
- (9) In Schritt 7 der ersten und der zweiten Ausführungsform kann die Nichtspeicherbedingung ein Teil von (J1) bis (J5) sein. Ferner kann ein Teil oder alle der Bedingungen (J1) bis (J5) durch weitere Bedingungen ersetzt sein.
- (10) In der zweiten Ausführungsform kann die Vergangenheitsinformations-Ermittlungseinheit 11 die Querabweichungsinformation des Fahrzeugs 39 direkt aus dem externen Server 37 ermitteln.
- (11) In Schritt 13 der ersten und der zweiten Ausführungsform kann der Lenkbetrag δt2 durch den Ausdruck (4) berechnet werden. δt2 = δt1 + Δδ' (4)
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In Ausdruck (4) ist Δδ' ein Korrekturbetrag (der durch Multiplizieren von K4 mit D' gewonnen wird), der verwendet wird, wenn der Lenkbetrag δt2' berechnet wird, der durch die Vergangenheitsinformations-Ermittlungseinheit 11 ermittelt wird.
- (12) Eine Funktion, die eine Komponente in der ersten und der zweiten Ausführungsformen hat, kann in mehrere Komponenten getrennt sein. Alternativ können Funktionen mehrerer Komponenten in einer Komponente integriert sein. Ferner kann wenigstens ein Teil der Konfigurationen der ersten und der zweiten Ausführungsform durch eine bekannte Konfiguration mit ähnlichen oder gleichen Funktionen ersetzt sein. Ein Teil der Konfigurationen der ersten und der zweiten Ausführungsform kann weggelassen werden. Wenigstens ein Teil der Konfigurationen der ersten und der zweiten Ausführungsform kann zu der Konfiguration einer weiteren Ausführungsform hinzugefügt werden oder diese ersetzen.
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Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Konfigurationen beschränkt ist, sondern es sollten alle Modifikationen, Variationen oder Äquivalente, die dem Fachmann erdenklich sind, als innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung berücksichtigt werden.
- (13) Die vorliegende Erfindung kann durch verschiedene Aspekte wie etwa ein System, das die Fahrzeugregelungsvorrichtung als eine Komponente umfasst, ein Programm, das es einem Computer ermöglicht, als die Fahrzeugregelungsvorrichtung zu fungieren, ein Speichermedium zum Speichern des Programms und ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs realisiert sein.
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Nachfolgend sind Aspekte der oben beschriebenen Ausführungsformen zusammengefasst.
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Als ein Aspekt der Ausführungsform umfasst die Fahrzeugregelungsvorrichtung eine Lenkbetragberechnungseinheit (7), die einen Lenkbetrag (δt2) zum Verringern einer Querabweichung (D) eines Fahrzeugs (101) bezüglicher einer Sollroute (109) berechnet, eine Fahrzeugpositionsermittlungseinheit (9), die eine Position des Fahrzeugs ermittelt, und eine Vergangenheitsinformations-Ermittlungseinheit (11), die die Querabweichung ermittelt und mit der durch die Fahrzeugpositionsermittlungseinheit ermittelten Position des Fahrzeugs oder einer Position vor der Position des Fahrzeugs in Beziehung steht, von einem Speicherabschnitt (27), in dem die Querabweichung mit der Position des Fahrzeugs, das mit der Querabweichung in Beziehung steht, gespeichert ist.
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Ferner führt in der Fahrzeugregelungsvorrichtung die Lenkbetragberechnungseinheit die durch die Vergangenheitsinformations-Ermittlungseinheit ermittelte Querabweichung zurück, um den Lenkbetrag zu berechnen.
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Gemäß der Fahrzeugregelungsvorrichtung kann der Lenkbetrag exakt berechnet werden, und zwar ohne Daten, in denen Quergefälle von Straßen und Straßenkrümmungen in Beziehung zueinander gesetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2014-166657 [0001]
- JP 2005-247158 A [0003, 0004, 0005]