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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lenkungssteuerungsverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6 und eine Lenkungssteuerungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Steuerung der Lenkung, wenn ein Fehler in einem Motorpositionssensor auftritt.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Seit den späten 1990er Jahren wird aktiv Forschung in Bezug auf Technologien für das automatische Fahren eines Fahrzeugs betrieben. Gemäß einer solchen Technologie für das automatische Fahren kann ein Fahrzeug dazu gebracht werden, zu einem Zielort zu fahren, ohne dass es auf das Lenken durch einen Fahrer angewiesen ist, sondern mit Hilfe verschiedener Sensoren, die im Innern und auf der Außenseite des Fahrzeugs installiert sind, einer elektronischen Karte, die in einen Computer eingegeben ist, und eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS), das einen Satelliten benutzt.
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Insbesondere wird das Fahrzeug während des automatischen Fahrens des Fahrzeugs mit einer Lenkkraft nur von einer Lenkkraft-Zuführungsvorrichtung versorgt, die als Ausstattung in dem Fahrzeug vorgesehen ist, wie etwa einem Elektromotor, und wird nicht von der Lenkkraft des Fahrers gesteuert.
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Demzufolge hat ein solches Fahrzeug, das automatisch fährt, ein Problem dahingehend, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers während des Fahrens beträchtlich herabgesetzt ist, da der Fahrer nicht an der Lenkung des Fahrzeugs beteiligt ist.
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Wenn ein Fehler (bzw. eine Fehlfunktion, ein Ausfall, ein Defekt, eine Störung) in einem Motorpositionssensor für einen Motor (Elektromotor), der die Lenkkraft für das automatisch fahrende Fahrzeug zuführt, unter der Situation auftritt, in der die Aufmerksamkeit des Fahrers herabgesetzt ist, kann ein Problem in der Steuerung der Lenkung des Fahrzeugs entsprechend dem automatischen Fahren verursacht werden. In einem solchen Fall gibt es ein Problem dahingehend, dass dies, da der Fahrer nicht sofort auf die Situation reagieren kann, zu einem schweren Unfall führen kann.
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Die gattungsbildende
DE 101 44 797 A1 beschreibt ein Verfahren, bei welchem zur Einstellung autonomer Fahrfunktionen in einem Fahrzeug zumindest eine Fahrzeugkomponente selbsttätig in Abhängigkeit von Messsignalen einer Messeinrichtung zu beeinflussen ist, über die das dynamische Verhalten des Fahrzeugs und/oder Umgebungsbedingungen abgebildet werden. Beim Übergang vom autonomen Fahren zum manuellen Fahren wird zunächst ein aktueller, die betreffende Fahrzeugkomponente charakterisierender Wert festgestellt und mit einer manuellen Fahreranforderung verglichen. Für den Fall, dass die Fahreranforderung kleiner ist als der aktuelle Wert, wird der in der Fahrzeugkomponente herrschende Zustand so lange beibehalten, bis die Fahreranforderung einen Referenzwert überschreitet.
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Trotz solcher Probleme ist bis heute kein Lenkungssteuerungsverfahren zum Gewährleisten einer sicheren Fahrt, wenn ein Fehler in einem Motorpositionssensor eines Fahrzeugs auftritt, das entsprechend einer Steuerung für ein automatisches Fahren fährt, bereitgestellt worden.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Lenkungssteuerungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Lenkungssteuerungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen.
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Vor diesem Hintergrund ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Lenkungssteuerungsverfahren bereitzustellen, in dem dann, wenn ein Fehler in einem Motorpositionssensor eines Fahrzeugs auftritt, das gerade entsprechend einer Steuerung für ein automatisches Fahren fährt, der Fahrzustand des Fahrzeugs ermittelt wird, um feststellen zu können, ob eine Situation vorliegt, in der ein Lenkwinkel fixiert werden sollte, dann entsprechend dem Feststellungsergebnis eine Lenkwinkel-Fixierungssteuerung durchgeführt wird, und in dem dann, wenn festgestellt wird, das der Fahrer willens ist, das Fahrzeug zu lenken, die Lenkwinkel-Fixierungssteuerung gestoppt wird, so dass das Fahrzeug so gesteuert werden kann, dass es entsprechend der Lenkung durch den Fahrer fährt.
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, ist es dann, wenn ein Fehler in einem Motorpositionssensor eines Fahrzeugs auftritt, das gerade entsprechend einer Steuerung für ein automatisches Fahren fährt, möglich, den Fahrzustand des Fahrzeugs zu ermitteln, um feststellen zu können, ob eine Situation vorliegt, in der ein Lenkwinkel fixiert werden sollte. Entsprechend dem Feststellungsergebnis kann eine Lenkwinkel-Fixierungssteuerung durchgeführt werden, und wenn festgestellt wird, dass der Fahrer willens ist, zu lenken, dann kann die Lenkwinkel-Fixierungssteuerung gestoppt werden, so dass das Fahrzeug so gesteuert werden kann, dass es entsprechend dem Lenken des Fahrers fährt.
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Außerdem kann in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung selbst darin, wenn ein Fehler in dem Motorpositionssensor für den Motor aufgetreten ist, der eine Lenkkraft für ein automatisch fahrendes Fahrzeug zuführt, der Lenkwinkel fixiert werden, bis der Fahrer den Fehler erkennt und eine Lenkungssteuerung für das Fahrzeug durchführt. Als ein Resultat davon ist es selbst in einer Situation, in der die Aufmerksamkeit des Fahrers herabgesetzt ist, möglich, einen Unfall, wie etwa eine Abweichung des fahrenden Fahrzeugs von einem Fahrtweg, zu vermeiden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die oben genannten und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen durchgeführt werden wird, offensichtlicher, wobei in den Zeichnungen:
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1 ein Blockdiagramm einer Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine Ansicht ist, die exemplarisch zeigt, dass eine Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Eingabe an Informationen von einem Sensor empfängt, um feststellen zu können, ob ein Fahrzeug eine Kurve fahren bzw. einschlagen soll oder nicht;
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3 eine Ansicht ist, die spezifisch veranschaulicht, dass die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermittelt, ob eine Situation vorliegt, in der ein Lenkwinkel fixiert werden sollte;
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4A und 4B Ansichten sind, die exemplarisch das Fahren eines Fahrzeugs während des Kurvenfahrens bzw. Einschlagens vor und nach der Durchführung einer Lenkwinkel-Fixierungssteuerung durch die Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5A und 5B Ansichten sind, die exemplarisch zeigen, dass die Fahrzeugsteuerungseinheit in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung feststellt, ob ein Fahrer willens ist, zu lenken;
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6 ein Ablaufdiagramm eines Lenkungssteuerungsverfahrens in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
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7 ein Ablaufdiagramm ist, das das Lenkungssteuerungsverfahren in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlicher veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die vorliegende Erfindung offenbart eine Lenkungssteuerungsvorrichtung und ein Lenkungssteuerungsverfahren für das Garantieren einer Fahrstabilität eines Fahrzeugs, wenn ein Fehler (bzw. eine Fehlfunktion, ein Ausfall, ein Defekt, eine Störung) in einem Motorpositionssensor des Fahrzeugs auftritt, während das Fahrzeug gerade entsprechend einer Steuerung für ein automatisches Fahren fährt.
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Im Folgenden werden eine Lenkungssteuerungsvorrichtung und ein Lenkungssteuerungsverfahren in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 ist ein Blockdiagramm einer Lenkungssteuerungsvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Eine Lenkungssteuerungsvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann Folgendes aufweisen: eine Fehlerfeststellungseinheit 110, die dafür konfiguriert ist, festzustellen, ob ein Fehler in einem Motorpositionssensor 150 auftritt, der eine Rotationsposition eines Rotors oder eines Motors erfasst, der eine Lenkkraft für ein Fahrzeug zuführt, das gerade entsprechend einer Steuerung für ein automatisches Fahren fährt; eine Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120, die dafür konfiguriert ist, den Fahrzustand des Fahrzeugs zu ermitteln, um feststellen zu können, ob ein Lenkwinkel fixiert werden soll, wenn festgestellt wird, dass ein Fehler in dem Motorpositionssensor auftritt; eine Lenkwinkel-Fixierungssteuerungseinheit 130, die dafür konfiguriert ist, eine Lenkwinkel-Fixierungssteuerung durchzuführen, um den Lenkwinkel durch die Steuerung des Antreibens des Motors zu fixieren, wenn ermittelt wird, dass eine Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel fixiert werden sollte; und eine Fahrzeugsteuerungseinheit 140, die dafür konfiguriert ist, festzustellen, ob ein Fahrer willens ist, zu lenken, und um dann, wenn festgestellt wird, dass der Fahrer willens ist, zu lenken, die Lenkwinkel-Fixierungssteuerung zu stoppen und eine Steuerung derart durchzuführen, dass das Fahrzeug auf der Grundlage des Lenkens durch den Fahrer fährt.
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Das oben beschriebene automatische Fahren kann sich darauf beziehen, dass ein Fahrzeug veranlasst wird, unter Verwendung von verschiedenen Sensoren des Fahrzeugs und einem GPS und nicht durch das Angewiesensein auf ein Lenken durch einen Fahrer zu einem Zielort zu fahren, und es kann als eine allgemeine Bedeutung verstanden werden, die das automatische Fahren, in dem der Fahrer weder die Lenkung noch die Fahrzeuggeschwindigkeit steuert, und das automatische Lenken einschließt, in dem das Lenken automatisch durchgeführt wird und der Fahrer lediglich die Fahrzeuggeschwindigkeit steuert.
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Beschreibungen werden unter Bezugnahme auf 1 ausführlich vorgenommen werden. Die Fehlerfeststellungseinheit 110 kann feststellen, ob ein Fehler in einem Motorpositionssensor 150 auftritt, der eine Rotationsposition eines Rotors eines Motors erfasst, der eine Lenkkraft für ein Fahrzeug zuführt, das gerade entsprechend einer Steuerung für ein automatisches Fahren fährt. Die Fehlerfeststellungseinheit 110 kann feststellen, ob der Fehler auftritt, indem sie ein Signal, das anzeigt, ob ein Fehler auftritt, von dem Motorpositionssensor 150 empfängt, der die Position des Rotors des Motors misst.
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Die Fehlerfeststellungseinheit 110 kann zum Beispiel feststellen, dass ein Fehler in dem Motorpositionssensor aufgetreten ist, wenn der Motorpositionssensor die Position des Rotors des Motors nicht erfassen kann oder eine Positionsänderung des Rotors nicht erfassen kann, selbst wenn sich die tatsächliche Position des Rotors geändert hat.
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Wenn der Fehler in dem oben beschriebenen Motorpositionssensor aufgetreten ist, dann kann außerdem zum Beispiel die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 auf der Grundlage des Fahrzustands des Fahrzeugs ermitteln, ob eine Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel zu dem Zeitpunkt des Feststellens des Auftretens des Fehlers fixiert werden sollte.
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Wenn der Fehler in dem Positionssensor aufgetreten ist und eine Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel fixiert werden sollte, dann kann die Lenkwinkel-Fixierungssteuerungseinheit 130 eine Lenkwinkel-Fixierungssteuerung durchführen, um den Lenkwinkel auf den Lenkwinkel zu dem Zeitpunkt des Feststellens des Auftretens des Fehlers zu fixieren. Alternativ dazu kann die Lenkwinkel-Fixierungssteuerungseinheit 130 dann, wenn der Fehler in dem Motorpositionssensor aufgetreten ist und die Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel fixiert werden sollte, die Lenkwinkel-Fixierungssteuerung durchführen, um den Lenkwinkel auf einen spezifischen Lenkwinkel zu fixieren.
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Zum Beispiel kann die Lenkwinkel-Fixierungssteuerungseinheit 130, um den Lenkwinkel zu fixieren, den Lenkwinkel fixieren, indem sie eine Vorrichtung steuert, die mit einem Lenkrad oder einer Lenkspindel in Eingriff steht, um den Lenkwinkel zu fixieren, oder indem sie eine Steuerung derart durchführt, dass die Rotationswelle des Motors (Elektromotors) fixiert wird, ohne dass sie gedreht wird.
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Wenn der Lenkwinkel fixiert ist, dann kann die Fahrzeugsteuerungseinheit 140 feststellen, ob der Fahrer willens ist, zu lenken, und wenn festgestellt wird, dass der Fahrer willens ist, zu lenken, dann kann die Fahrzeugsteuerungseinheit 140 die Lenkwinkel-Fixierungssteuerung stoppen und die Zufuhr der Lenkkraft von dem Motor, der die Lenkkraft zuführt, unterbrechen, so dass das Fahrzeug so gesteuert werden kann, dass es durch das Lenken des Fahrers fährt.
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2 ist eine Ansicht, die exemplarisch zeigt, dass die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Informationen von Sensoren empfängt, um feststellen zu können, ob das Fahrzeug gerade eine Kurve fährt bzw. gerade eingeschlagen ist bzw. wird.
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Wenn festgestellt wird, dass das fahrende Fahrzeug gerade eine Kurve fährt bzw. eingeschlagen ist bzw. wird, dann kann die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung feststellen, dass eine Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel fixiert werden sollte.
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Außerdem kann die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage von Informationen, die von einem oder mehreren Sensoren ausgewählt aus einem Fahrspurerkennungssensor 210, einem Sensor 220 zur Erkennung eines Fahrzeugs auf einer Vorderseite, einem Lenkwinkelsensor 230 und einem Horizontalbeschleunigungssensor 240 eingegeben werden, ermitteln, ob das fahrende Fahrzeug entsprechend einer Steuerung für ein automatisches Fahren eine Kurve fährt bzw. eingeschlagen ist.
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Ein spezifisches Beispiel wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben werden. Wenn ein Fehler in einem Motorpositionssensor eines Fahrzeugs auftritt, das gerade entsprechend einer Steuerung für ein automatisches Fahren fährt, kann die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 ermitteln, ob der Lenkwinkel zu dem Zeitpunkt der Fehlerfeststellung des Motorpositionssensors fixiert werden soll. Alternativ dazu kann die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 ermitteln, ob der Lenkwinkel auf einen spezifischen Lenkwinkel oder auf einen Lenkwinkel, der durch Berechnung erhalten wird, fixiert werden soll.
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Wenn zum Beispiel der Fehler in dem Motorpositionssensor des Fahrzeugs, das gerade entsprechend einer Steuerung für ein automatisches Fahren fährt, während des Fahrens des Fahrzeugs in einer Kurve auftritt, dann kann die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 ermitteln, dass eine Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel fixiert werden sollte.
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Zum Beispiel kann die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 Informationen von einem oder mehreren Sensoren ausgewählt aus dem Fahrspurerkennungssensor 210, der dafür konfiguriert ist, eine Fahrspur eines Fahrtwegs zu erkennen, dem Sensor 220 zur Erkennung eines Fahrzeugs auf einer Vorderseite, der dafür konfiguriert ist, ein Fahrzeug auf einer Vorderseite zu erkennen und die Bewegung des Fahrzeugs auf der Vorderseite zu verfolgen, dem Lenkwinkelsensor 230, der dafür konfiguriert ist, den Lenkwinkel des Fahrzeugs zu messen, und dem Horizontalbeschleunigungssensor 240, der dafür konfiguriert ist, eine horizontale Beschleunigung zu messen, die während des Fahrens des Fahrzeugs in einer Kurve auftritt, empfangen, um auf der Grundlage der Informationen festzustellen, ob das Fahrzeug gerade eine Kurve fährt bzw. eingeschlagen ist bzw. wird.
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Insbesondere kann die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 eine Krümmung bzw. eine Biegung einer Fahrspur auf der Grundlage der Informationen messen, die von dem Fahrspurerkennungssensor 210 eingegeben werden, und, wenn die Fahrspur eine Krümmung hat oder wenn die gemessene Krümmung gleich groß wie oder größer als ein vorher festgelegter Referenzwert ist, dann kann die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 feststellen, dass das Fahrzeug gerade eine Kurve fährt bzw. gerade eingeschlagen ist bzw. wird.
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Außerdem kann die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 Informationen für die Bewegung des Fahrzeugs auf der Vorderseite von dem Sensor 220 für die Erkennung eines Fahrzeugs auf einer Vorderseite empfangen, und wenn das Fahrzeug auf der Vorderseite gerade in einer Kurve fährt, dann kann die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 ermitteln, dass das Fahrzeug, das gerade entsprechend der Steuerung für ein automatisches Fahren fährt, gerade eine Kurve fährt bzw. gerade eingeschlagen ist bzw. wird.
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Außerdem kann die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 Lenkwinkelinformationen des Fahrzeugs empfangen, das gerade entsprechend der Steuerung für ein automatisches Fahren fährt, die von dem Lenkwinkelsensor 230 eingegeben werden, und sie kann die eingegebenen Lenkwinkelinformationen mit einem vorher festgelegten Referenzwert vergleichen. Und wenn die eingegebenen Lenkwinkelinformationen gleich groß wie oder größer als der vorher festgelegte Referenzwert sind, dann kann die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 ermitteln, dass das Fahrzeug gerade eine Kurve fährt bzw. gerade eingeschlagen ist bzw. wird.
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Die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 kann auf der Grundlage von Informationen, die von einem der oben beschriebenen Sensoren eingegeben werden, ermitteln, ob das Fahrzeug gerade eine Kurve fährt bzw. gerade eingeschlagen ist bzw. wird. Alternativ dazu kann die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 auf der Grundlage all der Informationen, die von jedem der Sensoren eingegeben werden, ermitteln, ob das Fahrzeug gerade eine Kurve fährt bzw. gerade eingeschlagen ist bzw. wird. Des Weiteren kann die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 nach dem Ermitteln auf der Grundlage der Informationen, die von jedem Sensor eingegeben werden, ob das Fahrzeug gerade eine Kurve fährt bzw. gerade eingeschlagen ist bzw. wird, die Informationen sammeln, die zur Ermittlung verwendet werden, um schließlich feststellen zu können, dass das Fahrzeug gerade eine Kurve fährt bzw. gerade eingeschlagen ist bzw. wird.
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Zum Beispiel fährt die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 dann, wenn keine Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel fixiert werden sollte, eine Steuerung derart durch, dass die Lenkwinkelsteuerung entsprechend der Steuerung für ein automatisches Fahren gestoppt wird, um die Steuerung für das automatische Fahren zu beenden sowie auch um die Zufuhr der Hilfslenkkraft von dem Motor oder dergleichen zu unterbrechen, so dass die Fahrsteuerung des Fahrzeugs durch die Lenkkraft und die Lenkinformationen des Fahrers durchgeführt werden kann.
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3 ist eine Ansicht, die ausführlich veranschaulicht, dass die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermittelt, ob eine Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel fixiert werden sollte.
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Unter Bezugnahme auf 3 ermittelt die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 dann, wenn ein Fehler in dem Motorpositionssensor eines Fahrzeugs auftritt (S310), ob eine Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel fixiert werden sollte, was auf der Grundlage dessen ermittelt wird, ob das Fahrzeug gerade eine Kurve fährt bzw. gerade eingeschlagen ist bzw. wird (S320).
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Wenn ermittelt wird, dass das Fahrzeug gerade eine Kurve fährt bzw. gerade eingeschlagen ist bzw. wird, dann ermittelt die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120, dass die Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel des Fahrzeugs fixiert werden sollte, und die Lenkwinkel-Fixierungseinheit 130 steuert das Antreiben des Motors derart, dass der Lenkwinkel des Fahrzeugs fixiert wird (S330).
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Wenn ermittelt wird, dass das Fahrzeug gerade keine Kurve fährt bzw. nicht eingeschlagen ist bzw. wird, dann kann die Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungseinheit 120 ermitteln, dass keine Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel fixiert werden sollte, und kann eine Steuerung durchführen, um die Zufuhr der Lenkkraft von dem Motor zu unterbrechen und um die Steuerung für das automatische Fahren zu beenden, so dass die Fahrsteuerung des Fahrzeugs durch die Lenkkraft und die Lenkeingabe des Fahrers durchgeführt werden kann.
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4A und 4B sind Ansichten, die exemplarisch das Fahren eines Fahrzeugs in einer Kurve vor (4A) und nach (4B) der Durchführung einer Lenkwinkel-Fixierungssteuerung durch die Lenkungssteuerungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
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Wenn das Fahrzeug zum Beispiel gerade entsprechend der Steuerung für ein automatisches Fahren fährt und ein Fehler in dem Motorpositionssensor auftritt, während das Fahrzeug gerade in einer Kurve fährt, wie dies in 4A veranschaulicht ist, dann kann das Zuführen einer Lenkkraft entsprechend der Steuerung für ein automatisches Fahren nicht normal durchgeführt werden, und Fahrzeugreifen können in der Längsrichtung des Fahrzeugs durch das Rückstelldrehmoment der Fahrzeugreifen derart ausgerichtet werden, dass das Fahrzeug geradeaus fährt, ohne dass es eingeschlagen wird bzw. eine Kurve fährt, wodurch ein Problem wie etwa ein Abweichen des fahrenden Fahrzeugs von dem Fahrtweg verursacht wird.
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Das oben beschriebene Rückstelldrehmoment bezieht sich auf eine Kraft, die veranlasst, dass die Reifen in der Längsrichtung des Fahrzeugs, das gerade in einer Kurve fährt, aufgrund eines Drehmoments ausgerichtet werden, das in einer Richtung erzeugt wird, um einen Rutschwinkel bzw. Schräglaufwinkel um einen Bodenkontaktmittelpunkt jedes Reifens herum zu reduzieren, da ein Punkt des Anlegens einer Seitenführungskraft, wenn sich der Reifen mit dem Rutschwinkel dreht, nicht mit dem Bodenkontaktmittelpunkt zusammenfällt.
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Demgemäß kann es, wie aus 4A ersichtlich wird, ein Problem dahingehend geben, dass, weil nicht der Fahrer die Lenkung während des Fahrens des Fahrzeugs entsprechen der Steuerung für ein automatisches Fahren durchführt, ein Unfall eines Abweichens des fahrenden Fahrzeugs vom Fahrtweg auftreten kann, weil die Reifen durch das Rückstelldrehmoment der Reifen während der Periode ausgerichtet werden, die andauert, bis der Fahrer den Fehler erkennt, der in dem Fahrzeug auftritt, und das Lenken durchführt.
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Unter Bezugnahme auf 4B fixiert die Lenkungssteuerungsvorrichtung 100 zum Beispiel dann, wenn der Fehler in dem Motorpositionssensor des Fahrzeugs aufgetreten ist, selbst dann, wenn die Fahrzeuglenkungssteuerung entsprechend der Steuerung für ein automatisches Fahren gestoppt ist, den Lenkwinkel, um so eine Geradeausfahrt des Fahrzeugs durch das Rückstelldrehmoment der Reifen zu verhindern, so dass das Fahrzeug sicher fahren kann, ohne von dem Fahrtweg abzuweichen, bis der Fahrer das Lenken durchführt.
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Wenn nicht der Status vorliegt, in dem der oben beschriebene Lenkwinkel fixiert werden sollte, weil das Fahrzeug gerade einen geraden Fahrtweg fährt, wird das Rückstelldrehmoment der Reifen nicht erzeugt, selbst wenn der Lenkwinkel nicht fixiert wird. Infolgedessen wird das Abweichen des Fahrzeugs von dem Fahrtweg nicht verursacht.
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Im Folgenden werden ausführliche Beschreibungen dahingehend vorgenommen, wie der Lenkwinkel fixiert wird, wenn die Lenkwinkel-Fixierungssteuerungseinheit 130 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die Lenkwinkel-Fixierungssteuerung durchführt, um so den Lenkwinkel zu fixieren.
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Die Lenkwinkel-Fixierungssteuerungseinheit 130 in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Rotationswelle des Motors so steuern, dass diese fixiert wird, um die Lenkwinkel-Fixierungssteuerung durchzuführen, so dass der Lenkwinkel fixiert werden kann.
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Das heißt, zum Beispiel kann die Lenkwinkel-Fixierungssteuerungseinheit 130 die Lenkwinkel-Fixierungssteuerung so durchführen, dass der Lenkwinkel fixiert wird. Zum Beispiel kann die Lenkwinkel-Fixierungssteuerungseinheit 130 für ein Fahrzeug, das gerade eine Kurve fährt bzw. einschlägt, den Lenkwinkel derart fixieren, dass das Lenkrad in einem Zustand gehalten wird, in dem es um einen vorbestimmten Abschnitt entsprechend zum Beispiel einem Rotationsradius gedreht wird.
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Insbesondere kann die Lenkwinkel-Fixierungssteuerungseinheit 130 eine Stromversorgung öffnen, die mit drei Phasen des Motors verbunden ist, der eine Lenkkraft für das Fahrzeug zuführt, und sie schließt die drei Phasen des Motors elektrisch kurz, um die Rotationswelle des Motors festzuhalten, so dass der Lenkwinkel fixiert werden kann.
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Das heißt, in dem Fall eines Dreiphasenmotors bzw. Drehstrommotors können drei High-Side-Feldeffekttransistoren (FETs) zwischen der Stromversorgung und dem Motor existieren und können drei Low-Side-FETs zwischen dem Motor und einer Masse (Erde) existieren.
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In einem solchen Fall schaltet die Lenkwinkel-Fixierungssteuerungseinheit 130, um den Lenkwinkel zu fixieren, die Low-Side-FETs zwischen dem Motor und der Masse EIN, um so die drei Phasen kurzzuschließen, wodurch die Rotationswelle des Motors festgehalten wird, um in einem elektrisch festgesetzten Zustand zu sein. Als Folge davon kann die Rotationswelle des Motors fixiert werden.
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Hier ist ein FET ein Beispiel für ein Schaltungselement, das durch Einschalt- und Ausschaltoperationen als ein Schalter dienen kann. Wenn die Low-Side-FETs eingeschaltet werden, dann werden die drei Phasen des Motors elektrisch kurzgeschlossen, so dass die Rotationswelle fixiert werden kann.
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Nun wird ein Fall, in dem der Motor mit der Lenkspindel verbunden ist, um die Lenkkraft zu übertragen, als ein Beispiel beschrieben werden. Wenn die Rotationswelle des Motors fixiert wird, wird auch eine Reduziereinrichtung (die aus einem Schneckengetriebe und einem Schneckenrad gebildet ist und physisch mit der Rotationswelle des Motors in Eingriff steht, um die Rotationskraft des Motors zu der Lenkspindel zu übertragen) ebenfalls festgehalten und fixiert, damit sie nicht gedreht wird. Dementsprechend wird, wenn der Motor fixiert wird, auch die Reduziereinrichtung fixiert, und die Lenkspindel, die mit der Reduziereinrichtung in Eingriff steht, wird ebenfalls fixiert. Als Resultat davon kann der Lenkwinkel fixiert werden.
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Die obigen Beschreibungen können auch auf einen Fall angewendet werden, in dem der Motor die Lenkkraft einem Zahnstangenstab durch eine Lenkkraft-Übertragungsvorrichtung wie etwa einen Riemen zuführt. Selbst in dem Fall, in dem die Lenkkraft von dem Motor zu dem Zahnstangenstab übertragen wird, kann eine Steuerung so durchgeführt werden, dass der Lenkwinkel fixiert wird, indem die Rotationswelle des Motors fixiert wird.
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5A und 5B sind Ansichten, die exemplarisch zeigen, dass die Fahrzeugsteuerungseinheit 140 in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung feststellt, ob ein Fahrer willens ist, zu lenken.
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Wenn ein Lenkdrehmoment eines Fahrers entsprechend der Betätigung des Lenkrads durch den Fahrer erzeugt wird, kann die Fahrzeugsteuerungseinheit 140 in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung feststellen, dass der Fahrer willens ist, zu lenken (S510, S520). Alternativ dazu kann die Fahrzeugsteuerungseinheit 140 das Lenkdrehmoment des Fahrers und einen Referenzdrehmomentwert vergleichen. Dann, wenn das Lenkdrehmoment des Fahrers gleich groß wie oder größer als der Referenzdrehmomentwert ist, kann die Fahrzeugsteuerungseinheit 140 feststellen, dass der Fahrer willens ist, zu lenken (S530, S520).
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Unter Bezugnahme auf 5A zum Beispiel kann die Fahrzeugsteuerungseinheit 140 Lenkdrehmomentinformationen empfangen. Um festzustellen, ob der Fahrer willens ist, zu lenken, und wenn ermittelt wird, dass das Lenkdrehmoment des Fahrers erzeugt wird, kann die Fahrzeugsteuerungseinheit 140 feststellen, dass der Fahrer willens ist, zu lenken (S500, S510, S520).
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Unter Bezugnahme auf 5B zum Beispiel kann die Fahrzeugsteuerungseinheit 140 eine Eingabe der Lenkdrehmomentinformationen des Fahrers empfangen und kann das Lenkdrehmoment des Fahrers mit einem vorher festgelegten Referenzdrehmomentwert vergleichen, um festzustellen, ob der Fahrer willens ist, zu lenken. Wenn das Lenkdrehmoment des Fahrers gleich groß wie oder größer als der Referenzdrehmomentwert ist, dann kann die Fahrzeugsteuerungseinheit 140 feststellen, dass der Fahrer willens ist, zu lenken. Wenn das Drehmoment des Fahrers kleiner als der Referenzdrehmomentwert ist, dann kann die Fahrzeugsteuerungseinheit 140 feststellen, dass der Fahrer nicht willens ist, zu lenken, und kann eine Eingabe eines neuen Lenkdrehmoments des Fahrers empfangen, um wiederholt festzustellen, ob der Fahrer willens ist, zu lenken (S500, S530, S520).
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Zum Beispiel kann die Fahrzeugsteuerungseinheit 140 eine Eingabe des Lenkdrehmoments des Fahrers von einem Drehmomentsensor und/oder einem Drehmomentwinkelsensor empfangen, die in der Lage sind, das Lenkdrehmoment des Fahrers zu messen, um so festzustellen, ob der Fahrer willens ist, zu lenken (S520). Alternativ dazu kann die Fahrzeugsteuerungseinheit 140 das Lenkdrehmoment des Fahrers mit einem vorher festgelegten Referenzdrehmoment vergleichen und entsprechend dem Vergleichsergebnis feststellen, ob der Fahrer willens ist, zu lenken (S530).
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Der Referenzdrehmomentwert, der mit dem Lenkdrehmoment des Fahrers verglichen wird, um festzustellen, ob der Fahrer willens ist, zu lenken, kann auf einen Minimum-Lenkdrehmomentwert durch einen Test oder dergleichen festgelegt werden, der in dem Zustand, in dem der Lenkwinkel fixiert ist, eine Feststellung ermöglicht, ob der Fahrer willens ist, zu lenken.
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Selbst in dem Zustand, in dem der Lenkwinkel fixiert ist, kann das Lenkdrehmoment des Fahrers durch die Torsion eines Torsionsstabes gemessen werden, wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt, um die Lenkkraft an der Eingangswelle der Lenkspindel zu erzeugen. Das liegt daran, dass eine Lenkkraft-Zuführungsvorrichtung, die die Lenkkraft zuführt, wie etwa ein elektrischer Lenkungsmotor, mit der Ausgangswelle der Lenkspindel in Eingriff steht, um die Ausgangswelle der Lenkspindel zu fixieren.
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Wenn festgestellt wird, dass der Fahrer willens ist, zu lenken (S520), dann kann die Fahrzeugsteuerungseinheit 140 in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Steuerung derart durchführen, dass die Fahrsteuerung entsprechend der Steuerung für ein automatisches Fahren beendet wird und das Fahrzeug auf der Grundlage der Lenkinformationen des Fahrers fährt.
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Wenn zum Beispiel festgestellt wird, dass der Fahrer willens ist, zu lenken, dann kann die Fahrzeugsteuerungseinheit 140 eine Steuerung derart durchführen, dass die Lenkwinkel-Fixierungssteuerung gestoppt wird, die Lenkkraft des Motors, in dem der Fehler aufgetreten ist, unterbrochen wird, um die Fahrsteuerung entsprechend der Steuerung für ein automatisches Fahren zu beenden, und der Zustand des automatischen Fahrens in einen Zustand des manuellen Fahrens geändert wird, in dem das Fahrzeug entsprechend den Lenkinformationen des Fahrers fährt.
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Im Folgenden wird ein Lenkungssteuerungsverfahren in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die oben unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben worden ist, kurz erneut beschrieben werden.
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6 ist ein Ablaufdiagramm eines Lenkungssteuerungsverfahrens in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Das Lenkungssteuerungsverfahren in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann folgende Schritte umfassen: einen Fehlerfeststellungsschritt zum Feststellen, ob ein Fehler in einem Motorpositionssensor auftritt, der eine Rotationsposition eines Rotors oder eines Motors erfasst, der eine Lenkkraft für ein Fahrzeug zuführt, das gerade entsprechend einer Steuerung für ein automatisches Fahren führt (S600); einen Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungsschritt zum Ermitteln des Fahrzustands des Fahrzeugs, um feststellen zu können, ob eine Situation vorliegt, in der ein Lenkwinkel fixiert werden sollte, wenn festgestellt wird, dass ein Fehler in dem Motorpositionssensor auftritt (S602); einen Lenkwinkel-Fixierungssteuerungsschritt zum Durchführen einer Lenkwinkel-Fixierungssteuerung, um den Lenkwinkel durch Steuern des Antreibens des Motors zu fixieren, wenn eine Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel fixiert werden sollte (S604); und einen Fahrzeugsteuerungsschritt zum Feststellen, ob ein Fahrer willens ist, zu lenken, und, wenn festgestellt wird, dass der Fahrer willens ist, zu lenken, zum Durchführen einer Steuerung, um die Lenkwinkel-Fixierungssteuerung zu stoppen, so dass das Fahrzeug auf der Grundlage des Lenkens durch den Fahrer fährt.
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Beschreibungen werden unter Bezugnahme auf 6 beispielshalber vorgenommen. Das Lenkungssteuerungsverfahren kann das Feststellen, ob ein Fehler in einem Motorpositionssensor auftritt, der eine Rotationsposition eines Rotors oder eines Motors erfasst, der eine Lenkkraft für ein Fahrzeug zuführt, das gerade entsprechend einer Steuerung für ein automatisches Fahren fährt, umfassen (S600). Außerdem kann das Lenkungssteuerungsverfahren das Ermitteln, ob eine Situation vorliegt, in der ein Lenkwinkel fixiert werden sollte, wenn festgestellt wird, dass ein Fehler in dem Motorpositionssensor auftritt, umfassen (S602). Wenn ermittelt wird, dass die Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel fixiert werden sollte, wie etwa in einem Fall, in dem das Fahrzeug gerade eine Kurve fährt bzw. einschlägt, kann das Lenkungssteuerungsverfahren des Weiteren das Durchführen einer Lenkwinkel-Fixierungssteuerung derart umfassen, dass der Lenkwinkel fixiert wird (S604). Außerdem kann das Lenkungssteuerungsverfahren des Weiteren das Feststellen, ob ein Fahrer willens ist, zu lenken, und entsprechend dem Feststellungsergebnis das Durchführen einer Steuerung, um die Lenkwinkel-Fixierungssteuerung zu stoppen, so dass das Fahrzeug auf der Grundlage des Lenkens des Fahrers fährt, umfassen (S606).
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7 ist ein Ablaufdiagramm, das das Lenkungssteuerungsverfahren in Übereinstimmung mit einer anderen exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlicher veranschaulicht.
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Beschreibungen werden ausführlich unter Bezugnahme auf 7 vorgenommen werden. In dem Fehlerfeststellungsschritt (S600) kann festgestellt werden, ob ein Fehler des Motorpositionssensors auftritt (S700).
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Außerdem kann in dem Fahrzeugfahrzustand-Ermittlungsschritt (S602) dann, wenn festgestellt wird, dass der Fehler in dem Motorpositionssensor des Fahrzeugs aufgetreten ist, das entsprechend der Steuerung für ein automatisches Fahren fährt, ermittelt werden, ob eine Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel fixiert werden sollte (S702). Zum Beispiel kann die Ermittlung, ob eine Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel zu dem Zeitpunkt des Auftretens des Fehlers fixiert werden soll, in Abhängigkeit davon durchgeführt werden, ob das Fahrzeug gerade eine Kurve fährt bzw. einschlägt oder nicht.
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Wenn die Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel fixiert werden sollte, dann kann der Lenkwinkel-Fixierungssteuerungsschritt (S604) eine Lenkwinkel-Fixierungssteuerung durchführen, um das Antreiben des Motors so zu steuern, dass der Lenkwinkel fixiert wird (S704). Zum Beispiel kann eine Steuerung derart durchgeführt werden, dass drei Phasen des elektrischen Lenkungsmotors elektrisch kurzgeschlossen werden, um die Rotationswelle des Motors zu fixieren. Wenn nicht die Situation vorliegt, in der der Lenkwinkel fixiert werden soll, dann kann eine Steuerung derart durchgeführt werden, dass das Fahrzeug entsprechend den Lenkinformationen des Fahrers gefahren wird (S708).
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In dem Fahrzeugsteuerungsschritt (S606) wird in dem Zustand, in dem der Lenkwinkel fixiert ist, eine Ermittlung durchgeführt, um zu ermitteln, ob der Fahrer erkannt hat, dass der Fehler des Motorpositionssensors aufgetreten ist, und ob der Fahrer angefangen hat, zu lenken, um so festzustellen, ob der Fahrer willens ist, zu lenken (S706). Zum Beispiel ist eine Feststellung, ob der Fahrer willens ist, zu lenken, möglich, und zwar kann dies auf der Grundlage des Lenkdrehmoments des Fahrers, das von dem Lenkdrehmomentsensor wie oben beschrieben gemessen wird, festgestellt werden (S706).
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Wenn nicht erfasst wird, dass der Fahrer willens ist, zu lenken, dann kann der Lenkwinkel fixiert werden, und es kann wiederholt überprüft werden, ob der Fahrer willens ist, zu lenken (S706).
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In dem Fahrzeugsteuerungsschritt (606) kann, wenn festgestellt wird, dass der Fahrer willens ist zu lenken, die Fahrsteuerung entsprechend der Steuerung für ein automatisches Fahren beendet werden, und das Fahrzeug kann entsprechend den Lenkinformationen des Fahrers fahren (S708). In einem solchen Fall kann die Zufuhr der Lenkkraft des fehlerhaften Motors unterbrochen werden, so dass das Fahrzeug auf der Grundlage der Lenkkraft und der Lenkinformationen des Fahrers fahren kann.
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Wie oben beschrieben worden ist, ist es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dann, wenn ein Fehler in einem Motorpositionssensor eines Fahrzeugs auftritt, das gerade entsprechend einer Steuerung für ein automatisches Fahren fährt, möglich, den Fahrzustand des Fahrzeugs zu ermitteln, um feststellen zu können, ob eine Situation vorliegt, in der ein Lenkwinkel fixiert werden sollte. Entsprechend dem Feststellungsergebnis kann eine Lenkwinkel-Fixierungssteuerung durchgeführt werden, und wenn festgestellt wird, dass der Fahrer willens ist, zu lenken, dann kann die Lenkwinkel-Fixierungssteuerung gestoppt werden, so dass das Fahrzeug so gesteuert werden kann, dass es entsprechend dem Lenken des Fahrers gefahren wird.
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Außerdem kann in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung selbst dann, wenn ein Fehler in dem Motorpositionssensor für den Motor, der eine Lenkkraft für ein automatisch fahrendes Fahrzeug zuführt, aufgetreten ist, der Lenkwinkel fixiert werden, bis der Fahrer den Fehler erkennt und eine Lenkungssteuerung für das Fahrzeug durchführt. Als Ergebnis davon ist es selbst in einer Situation, in der die Aufmerksamkeit des Fahrers herabgesetzt ist, möglich, einen Unfall, wie etwa ein Abweichen des fahrenden Fahrzeugs von einem Fahrtweg, zu verhindern.
