DE112009004683B4

DE112009004683B4 - Fahrassistenzvorrichtung

Info

Publication number: DE112009004683B4
Application number: DE112009004683.5T
Authority: DE
Inventors: Jun Sakugawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-04-21
Filing date: 2009-04-21
Publication date: 2016-05-19
Anticipated expiration: 2029-04-22
Also published as: JP5310745B2; JPWO2010122639A1; CN102348592A; DE112009004683T5; US8682500B2; WO2010122639A1; CN102348592B; US20110137488A1

Abstract

Fahrassistenzvorrichtung (1), die ein auf einer Fahrspur fahrendes Fahrzeug so steuert, dass das Fahrzeug entlang einem eingestellten Sollverlauf fährt, wobei die Fahrassistenzvorrichtung aufweist:
eine Erfassungseinrichtung (5) zum Erfassen einer Information bezüglich eines parallel fahrenden Fahrzeugs, das auf einer benachbarten Fahrspur zu der Fahrspur des einen Fahrzeugs fährt; und
eine Berechnungseinrichtung (22) zum Berechnen einer Quergeschwindigkeit (Vy) des parallel fahrenden Fahrzeugs und zum Bestimmen der Quergeschwindigkeitsrichtung des parallel fahrenden Fahrzeugs auf der Grundlage der erfassten Information;
gekennzeichnet durch:
eine Korrektureinrichtung (23) zum Korrigieren des eingestellten Sollverlaufs des Fahrzeugs auf der Grundlage der Quergeschwindigkeitsrichtung, wobei
die Korrektureinrichtung (23) den Sollverlauf des Fahrzeugs so korrigiert, dass sich das Fahrzeug von dem parallel fahrenden Fahrzeug weg bewegt, wenn die Quergeschwindigkeitsrichtung eine Annährungsrichtung ist.

Description

Technisches Gebiet
Die folgende Erfindung betrifft eine Fahrassistenzvorrichtung, die ein auf einer Fahrspur fahrendes Fahrzeug so steuert, dass es entlang eines eingestellten Sollverlaufs fährt, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Steuern eines auf einer Fahrspur fahrenden Fahrzeugs, so dass das Fahrzeug entlang einem Sollverlauf fährt, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
Stand der Technik
Seit einiger Zeit ist eine Fahrassistenzvorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugs, so dass es entlang eines eingestellten Sollverlaufs fährt, zum Beispiel aus der ungeprüften japanischen Patentanmeldung JP 2007-326447 A bekannt, wobei diese Fahrassistenzvorrichtung aufweist: einen Sensor zum Erfassen eines Lenkmoments als ein durch eine Betätigung des Fahrers erzielter Lenkeingabewert; und eine ECU zum Korrigieren eines Sollverlaufs, wenn der erfasste Lenkmomentwert größer oder gleich einem Referenzwert ist. Wenn die Lenkrichtung des Fahrers eine Richtung weg von einem auf einer benachbarten Fahrspur vorhandenes, parallel fahrendes Fahrzeug ist, korrigiert gemäß dieser Vorrichtung die ECU den Sollverlauf in eine Bewegungsrichtung weg von dem parallel fahrenden Fahrzeug, wodurch ein ungenehmes Gefühl des Fahrers unterdrückt wird.
DE 102 18 010 A1 offenbart eine Querführungsunterstützungssteuerung, in welcher ein Sollwert für die Querposition des Fahrzeugs bezüglich einer Fahrspurmitte variiert wird, wenn auf einer benachbarten Fahrspur ein Fahrzeug erfasst wird. Dabei wird die Position des Fahrzeugs beibehalten, wenn der seitliche Abstand zwischen beiden Fahrzeugen groß ist. Wenn dagegen der Abstand zwischen beiden Fahrzeugen gering ist, wird das Fahrzeug so gesteuert, dass es sich von dem anderen Fahrzeug wegbewegt.
DE 103 51 986 A1 offenbart eine Fahrzeugsführungsvorrichtung, bei welcher der Sollverlauf des Fahrzeugs entsprechend einer Erfassung eines Fremdfahrzeugs variiert wird, wobei das Fahrzeug in diesem Fall so gesteuert wird, dass von der Fahrspurmitte weg versetzt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Da jedoch bei der bekannten Vorrichtung der Sollverlauf auf der Grundlage der Lenkeingabe des Fahrers korrigiert wird, ergibt sich ein Problem darin, dass die Angst des Fahrers in Bezug auf das parallel fahrende Fahrzeug nicht ausreichend reduziert werden kann.
Die Erfindung wurde gemacht, um dieses technische Problem zu lösen und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrassistenzvorrichtung bereitzustellen, welche eine Angst des Fahrers reduzieren kann.
Lösung des Problems
Diese Aufgabe wird durch eine Fahrassistenzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Es ist eine Fahrassistenzvorrichtung vorgesehen, welche ein auf einer Fahrspur fahrendes Fahrzeug so steuert, dass das Fahrzeug entlang einem eingestellten Sollverlauf fährt, wobei die Fahrassistenzvorrichtung aufweist: eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Information bezüglich eines parallel fahrenden Fahrzeugs, das auf einer benachbarten Fahrspur zu der Fahrspur des einen Fahrzeugs fährt, eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Quergeschwindigkeit des parallel fahrenden Fahrzeugs und zum Bestimmen der Quergeschwindigkeitsrichtung des parallel fahrenden Fahrzeugs auf der Grundlage der erfassten Information, und eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren des eingestellten Sollverlaufs des Fahrzeugs auf der Grundlage der Quergeschwindigkeitsrichtung, wobei die Korrektureinrichtung den Sollverlauf des Fahrzeugs so korrigiert, dass sich das Fahrzeug von dem parallel fahrenden Fahrzeug weg bewegt, wenn die Quergeschwindigkeitsrichtung eine Annährungsrichtung ist.
Gemäß der Erfindung wird die Bahn des parallel fahrenden Fahrzeugs, das auf der benachbarten Fahrspur fährt, abgeschätzt und der Sollverlauf des eigenen Fahrzeugs auf der Grundlage der geschätzten Bahn korrigiert, wodurch auf ausreichende Weise die Angst des Fahrers in Bezug auf das parallel fahrende Fahrzeug reduziert wird. Infolge dessen kann eine Fahrassistenz in der Reduzierung der Angst des Fahrers realisiert werden.
Bei der Fahrassistenzvorrichtung gemäß der Erfindung kann die Korrektureinrichtung den Sollverlauf des eigenen Fahrzeugs auf der Grundlage einer Quergeschwindigkeit des parallel fahrenden Fahrzeugs korrigieren. In diesem Fall kann auf ausreichende Weise die Angst des Fahrers in Bezug auf das parallel fahrende Fahrzeug reduziert werden.
Bei der Fahrassistenzvorrichtung gemäß der Erfindung kann die Korrektureinrichtung den Sollverlauf des eigenen Fahrzeugs auf der Grundlage der während der Fahrt am parallel fahrenden Fahrzeug wirkenden Last (Zentrifugalkraft) korrigieren. In diesem Fall kann auf ausreichende Weise die Angst des Fahrers in Bezug auf das parallel fahrende Fahrzeug reduziert werden.
Bei der Fahrassistenzvorrichtung gemäß der Erfindung kann die während der Fahrt am parallel fahrenden Fahrzeug wirkende Last auf der Grundlage einer Richtung und einer Größe einer Straßenkrümmung vor dem parallel fahrenden Fahrzeug ermittelt werden. In diesem Fall kann auf ausreichende Weise die Angst des Fahrers in Bezug auf das parallel fahrende Fahrzeug reduziert werden.
Bei der Fahrassistenzvorrichtung gemäß der Erfindung kann die Korrektureinrichtung den Sollverlauf des eigenen Fahrzeugs auf der Grundlage einer Bewegungsenergie des parallel fahrenden Fahrzeugs korrigieren. In diesem Fall kann auf ausreichende Weise die Angst des Fahrers in Bezug auf das parallel fahrende Fahrzeug reduziert werden.
Bei der Fahrassistenzvorrichtung gemäß der Erfindung kann die Korrektureinrichtung den Sollverlauf des eigenen Fahrzeugs auf der Grundlage einer Lenkeingabe des Fahrers des eigenen Fahrzeugs korrigieren, wenn kein parallel fahrendes Fahrzeug vorhanden ist. Da in diesem Fall der Sollverlauf auf der Grundlage des Empfindens des Fahrers korrigiert wird, wenn kein parallel fahrendes Fahrzeug vorhanden ist, kann eine Fahrassistenz in der Reduzierung der Angst des Fahrers realisiert werden.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der Erfindung kann eine Fahrassistenzvorrichtung bereitgestellt werden, welche die Angst des Fahrers reduzieren kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer Fahrassistenzvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.
2 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Betrieb der Fahrassistenzvorrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt.
3 ist ein Diagramm, welches ein Verhältnis zwischen Doffset und einer Quergeschwindigkeit Vy eines parallel fahrenden Fahrzeugs zeigt.
4 ist ein Diagramm, welches eine Beziehung zwischen Kd und einer Projektionsfläche des parallel fahrenden Fahrzeugs zeigt.
5 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Lernprozess einer Solllinie einer Fahrwahrnehmung zeigt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, welches einen Aufbau einer Fahrassistenzvorrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt. Wie in der 1 gezeigt ist, ist eine Fahrassistenzvorrichtung 1 eine Fahrspurhaltevorrichtung, welche an einem Fahrzeug befestigt ist und ein Fahren des Fahrzeugs so unterstützt, dass das Fahrzeug entlang einem eingestellten Sollverlauf fährt. Die Fahrassistenzvorrichtung 1 weist auf: eine Fahrzeugsteuer-ECU (elektronische Steuereinheit) 2; eine Kamera 3; eine Bild-ECU (elektronische Steuereinheit) 4; einen Radar 5; einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6; einen Lenkmomentsensor 7; und einen Querbeschleunigung(Quer-G)-Sensor 8.
Die Fahrzeugsteuer-ECU 2 ist eine elektronische Steuereinheit, die die gesamte Vorrichtung steuert und aufweist: eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit); ein ROM (Festwertspeicher), ein RAM (Direktzugriffsspeicher), eine Ein-/Ausgabeschnittstelle und dergleichen.
Die Kamera 3 ist zum Beispiel eine CMOS(komplementäre Metalloxid-Halbleiter)-Kamera und ist an der Vorderseite des Fahrzeugs angebracht, an welcher die Fahrassistenzvorrichtung 1 befestigt ist. Dabei ist es wünschenswert, dass die Kamera 3 so an dem Fahrzeug befestigt wird, dass die optische Achsenrichtung mit der Fahrzeugvorwärtsrichtung fluchtet. Die Kamera 3 nimmt ein Bild einer Straße vor dem Fahrzeug auf und ermittelt das aufgenommene Farbbild (z. B. ein durch RGB (Rot, Grün und Blau) ausgedrücktes Bild).
Die Kamera 3 überträgt Daten des aufgenommenen Bildes in Form von Bildaufnahmesignalen an die Bild-ECU 4. Die Kamera 3 hat einen weiten Bildaufnahmebereich in Querrichtung und kann auf ausreichende Weise ein Bild von (einem Paar von) sowohl linken als auch rechten weißen Linien, die die Fahrspur anzeigen, aufnehmen. Ferner ist die Kamera 3 so aufgebaut, dass sie ein Farbbild ermitteln kann, jedoch kann sie auch so konfiguriert sein, dass sie ein monochromes Bild ermittelt, da lediglich die weißen Linien auf der Straße erkannt werden müssen.
Die Bild-ECU 4 erhält die Bildaufnahmesignale von der Kamera 3 und erkennt auf der Grundlage der Bildaufnahmedaten der Bildaufnahmesignale das Paar von weißen Linien, welche die Fahrspur anzeigen. Daraufhin berechnet die Bild-ECU 4 die Linie (d. h. die Mittellinie der Fahrspur), welche in der Mitte zwischen den beiden weißen Linien verläuft und die Fahrspurbreite auf der Grundlage der erkannten weißen Linien. Darüber hinaus berechnet die Bild-ECU 4 den zentralen Radius (Kurvenradius R), die Fahrzeugrichtung (Gierwinkel θ) bezüglich der weißen Linie und die seitliche Abweichung D des Fahrzeugs. Daraufhin überträgt die Bild-ECU 4 die Information der erkannten weißen Linien oder berechneten Informationen in Form von Bildsignalen an die Fahrzeugsteuer-ECU 2.
Der Radar 5 scannt die Umgebung des eigenen Fahrzeugs in horizontaler Richtung, indem er Erfassungswellen, wie z. B. einen Laserbeam oder eine Radiowelle mit einem Millimeterwellenband, ausgibt und eine Entfernung, eine Richtung, eine Geschwindigkeit und dergleichen bezüglich der anderen Fahrzeuge erfasst, indem er die von den Oberflächen der anderen Fahrzeuge einschließlich von einem entgegenkommenden Fahrzeug oder parallel fahrenden Fahrzeug erhält. Die Richtung der anderen Fahrzeuge wird unter Verwendung des Winkels der reflektierten Welle erfasst, deren Entfernung unter Verwendung einer Zeitdauer zwischen Aussendung der Radiowelle und Rückkehr der reflektierten Welle erfasst und die Geschwindigkeit der anderen Fahrzeuge wird unter Verwendung einer Änderung der Frequenz (Doppler-Effekt) der reflektierten Welle erfasst. Anschließend überträgt der Radar 5 das Erfassungsergebnis an die Fahrzeugsteuer-ECU 2.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 hat eine Funktion zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs und zum Ausgeben der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit in Form von Fahrzeuggeschwindigkeitssignalen an die Fahrzeugsteuer-ECU 2. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 6 ist zum Beispiel an jedem der vier Räder vorgesehen und erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit, indem er die Drehgeschwindigkeit jedes Fahrzeugrads misst. Der Lenkmomentsensor 7 erfasst ein Moment τ, das erzeugt wird, wenn der Fahrer ein Lenkrad lenkt, und der Quer-G-Sensor 8 erfasst eine Querbeschleunigung des eigenen Fahrzeugs. Der Lenkmomentsensor 7 und der Quer-G-Sensor 8 sind jeweils mit der Fahrzeugsteuer-ECU 2 verbunden und übertragen die Erfassungsergebnisse an die Fahrzeugsteuer-ECU 2.
Ferner weist die Fahrassistenzvorrichtung 1 auf: eine Lenkmomentanbringungseinheit 9; einen Warnsummer 10; und eine Anzeigevorrichtung 11. Die Lenkmomentanbringungseinheit 9 führt eine Lenksteuerung durch, welche verhindert, dass das eigene Fahrzeug sich von der Fahrspur bewegt. Die Lenkmomentanbringungseinheit 9 ist zum Beispiel eine elektrische Servolenkvorrichtung und bringt ein Lenkmoment an den Fahrzeugrädern auf der Grundlage der Steuerung der Fahrzeugsteuer-ECU 2 so an, dass das eigene Fahrzeug entlang dem Sollverlauf fährt.
Der Warnsummer 10 ertönt, um den Fahrer zu informieren, dass das eigene Fahrzeug sich von der Fahrspur bewegt oder dass die Möglichkeit hoch ist, dass es sich von der Fahrspur bewegt. Die Anzeigevorrichtung 11 weist eine Multi-Displayeinheit (nicht gezeigt) zusätzlich zu verschiedenen Messanzeigeeinrichtungen oder Alarmeinrichtungen auf. Die Anzeigevorrichtung 11 erhält Signale von der Fahrzeugsteuer-ECU 2 und zeigt gemäß den Signalen eine Information auf der Multi-Displayeinheit an.
Die Fahrzeugsteuer-ECU 2 weist auf: eine Einheit 21 zum Abschätzen der Bahn eines parallel fahrenden Fahrzeugs; eine Berechnungseinheit 22; und eine Sollverlaufkorrektureinheit 23. Die Einheit 21 zum Abschätzen einer Bahn des parallel fahrenden Fahrzeugs schätzt die Bahn des parallel fahrenden Fahrzeugs auf der Grundlage einer Information der durch die Kamera 3 aufgenommenen Straße und der durch den Radar 5 erfassten Richtung, Geschwindigkeit und dergleichen des parallel fahrenden Fahrzeugs ab.
Die Berechnungseinheit 22 führt verschiedene Berechnungsprozesse, die mit der Fahrzeugsteuerung verbunden sind, auf der Grundlage der Signale von der Bild-ECU 4, dem Radar 5 und den Sensoren 6, 7 und 8 durch. Zum Beispiel berechnet die Berechnungseinheit 22 eine Quergeschwindigkeit (im Folgenden als Quergeschwindigkeit bezeichnet) Vy des parallel fahrenden Fahrzeugs auf der Grundlage der durch den Radar 5 erfassten Position, der Richtung, der Geschwindigkeit und dergleichen des parallel fahrenden Fahrzeugs. Ferner berechnet die Berechnungseinheit 22 eine Bewegungsenergie des parallel fahrenden Fahrzeugs auf der Grundlage der Geschwindigkeit des parallel fahrenden Fahrzeugs und der Art (z. B. Typ und Größe des Fahrzeugs) des parallel fahrenden Fahrzeugs. Ferner berechnet die Berechnungseinheit 22 eine Sollquerbeschleunigung Gy*, eine Korrekturverstärkung Kd und eine Fahrzeugmittelposition Doffset bezüglich der Fahrspurmitte.
Die Sollverlaufberechnungseinheit 23 korrigiert den Sollverlauf des eigenen Fahrzeugs auf der Grundlage der Bahn des parallel fahrenden Fahrzeugs, welche durch die Einheit 21 zum Abschätzen einer Bahn des parallel fahrenden Fahrzeugs abgeschätzt wird. Ferner kann die Sollverlaufskorrektureinheit 23 den Sollverlauf des eigenen Fahrzeugs auf der Grundlage einer Lenkeingabe des Fahrers am eigenen Fahrzeug korrigieren, wenn kein parallel fahrendes Fahrzeug vorhanden ist.
2 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Betrieb der Fahrassistenzvorrichtung gemäß der Ausführungsform zeigt. Der Steuerprozess wird zu vorbestimmten Intervallen wiederholt, nachdem zum Beispiel eine Zündung eingeschaltet worden ist. Dabei ermittelt die Fahrzeugsteuer-ECU 2 auf der Grundlage der von der Bild-ECU 4 übertragenen Bildsignale Informationen wie z. B. den Kurvenradius R, den Gierwinkel θ und die seitliche Abweichung D.
In dem auf den Schritt S11 folgenden Schritt S12 werden Informationen zum parallel fahrenden Fahrzeug ermittelt. Dabei ermittelt die Fahrzeugsteuer-ECU 2 Informationen, wie z. B. die durch den Radar 5 erfasste Position, Richtung und Geschwindigkeit des parallel fahrenden Fahrzeugs. In dem auf den Schritt S12 folgenden Schritt S13 wird das Lenkmoment τ erfasst. Dabei erfasst der Lenkmomentsensor 7 das Lenkmoment τ des eigenen Fahrzeugs und überträgt das erfasste Lenkmoment τ an die Fahrzeugsteuer-ECU 2.
In dem auf den Schritt S13 folgenden Schritt S14 wird bestimmt, ob ein parallel fahrendes Fahrzeug vorhanden ist. Dabei bestimmt die Fahrzeugsteuer-ECU 2 auf der Grundlage der Informationen des parallel fahrenden Fahrzeugs, welche in Schritt S12 ermittelt wurden, ob auf der benachbarten Fahrspur das parallel fahrende Fahrzeug vorhanden ist. Wenn bestimmt wird, dass ein parallel fahrendes Fahrzeug vorhanden ist, wird der Steuerschritt S15 durchgeführt und die Quergeschwindigkeit Vy des parallel fahrenden Fahrzeugs berechnet. Dabei berechnet die Berechnungseinheit 22 die Quergeschwindigkeit Vy des parallel fahrenden Fahrzeugs auf der Grundlage der in Schritt S12 ermittelten Position, Richtung, Geschwindigkeit und dergleichen des parallel fahrenden Fahrzeugs.
In dem auf den Schritt S15 folgenden Schritt S16 wird bestimmt, ob die Quergeschwindigkeit Vy des parallel fahrenden Fahrzeugs in Annäherungsrichtung vorliegt. Dabei bestimmt die Fahrzeugsteuer-ECU 2, ob die in Schritt S15 erfasste Quergeschwindigkeit Vy des parallel fahrenden Fahrzeugs in eine Bewegungsrichtung hin zum eigenen Fahrzeug oder weg vom eigenen Fahrzeug vorliegt. Wenn bestimmt wird, dass die Quergeschwindigkeit Vy des parallel fahrenden Fahrzeugs in Annäherungsrichtung vorliegt, wird daraufhin die Fahrzeugmittelposition Doffset bezüglich der Fahrspurmitte berechnet (S17).
3 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen Doffset und der Quergeschwindigkeit Vy eines parallel fahrenden Fahrzeugs zeigt. In der 3 zeigt die horizontale Achse die Quergeschwindigkeit Vy des parallel fahrenden Fahrzeugs und die vertikale Achse den Wert Doffset an. Wenn wie in der 3 gezeigt die Lenkrichtung des eigenen Fahrzeugs entgegen der Richtung der Quergeschwindigkeit Vy des parallel fahrenden Fahrzeugs ist, d. h., wenn sich das parallel fahrende Fahrzeug dem eigenen Fahrzeug annähert, während die Quergeschwindigkeit Vy an der Außenseite der Kurvenposition erzeugt wird, ist die während der Fahrt am parallel fahrenden Fahrzeug wirkende Last hoch und die unbewusste Angst des Fahrers des eigenen Fahrzeugs groß. Deshalb ist der Wert Doffset größer als der Referenzwert. Dementsprechend erhöht sich der Sollkorrekturbetrag. Wenn andererseits die Kurvenrichtung des eigenen Fahrzeugs gleich der Richtung der Quergeschwindigkeit Vy des parallel fahrenden Fahrzeugs ist, ist der Wert Doffset kleiner als der Referenzwert. Dementsprechend ist der Sollkorrekturbetrag klein.
In dem auf den Schritt S17 folgenden Schritt S18 wird die Korrekturverstärkung Kd berechnet. 4 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen Kd und einer Projektionsfläche des parallel fahrenden Fahrzeugs zeigt. In der 4 zeigt die horizontale Achse die Projektionsfläche des parallel fahrenden Fahrzeugs, welche die Bewegungsenergie des parallel fahrenden Fahrzeugs wiedergibt, und die vertikale Achse die Korrekturverstärkung Kd an. Wenn wie in der 4 gezeigt das parallel fahrende Fahrzeug ein Lastwagen, ein Automobil oder dergleichen ist und sich die Größen (Bewegungsenergien) der Fahrzeuge voneinander unterscheiden, wird angenommen, dass die Angst des Fahrers unterschiedlich sein kann. Deshalb wird die Korrekturverstärkung Kd unter Verwendung der Projektionsfläche, welche als proportional zu der Angst erachtet wird, geändert.
In dem auf den Schritt S18 folgenden Schritt S19 wird die Sollquerbeschleunigung (Sollquerbeschleunigung Gy*) berechnet. Die Sollquerbeschleunigung Gy* wird mit den Gleichungen (1) bis (4) berechnet. In den Gleichungen (2) bis (4) bezeichnen K1, K2 und K3 Koeffizienten und V eine Fahrzeuggeschwindigkeit.
[Ausdruck 1]

Gy* = Gy1* + Gy2* + Gy3* (1) Gy1* = K1 × V² / R (2) Gy2* = K2 × θ (3) Gy3* = K3 × (D + Kd × Doffset + Dd) (4)

In dem auf den Schritt S19 folgenden Schritt S20 wird auf der Grundlage der in Schritt S19 berechneten Sollquerbeschleunigung Gy* die Lenksteuerung durchgeführt. Dabei überträgt die Fahrzeugsteuer-ECU 2 Steuersignale an die Lenkmomentanbringungseinheit 9 auf der Grundlage der berechneten Sollquerbeschleunigung Gy*. Die Lenkmomentanbringungseinheit 9 erhält die Steuersignale und führt eine Lenksteuerung gemäß den Signalen durch. Wenn anschließend der Schritt S20 endet, endet eine Serie von Steuerschritten.
Wenn andererseits in Schritt S14 bestimmt wird, dass kein parallel fahrendes Fahrzeug vorhanden ist, wird der Steuerschritt S21 durchgeführt und ein Lernprozess der vom Fahrer empfundenen Solllinie durchgeführt. Dabei führt die Fahrzeugsteuer-ECU 2 den in der 5 gezeigten Steuerablauf durch und führt den Lernprozess der vom Fahrer empfundenen Solllinie durch.
In dem auf den Schritt S21 folgenden Schritt S22 wird Doffset auf 0 gesetzt und in dem Schritt S23 Kd auf 1 gesetzt. Wenn anschließend der Schritt S23 endet, wird der Steuerschritt S19 durchgeführt, die Sollquerbeschleunigung Gy* berechnet und auf der Grundlage der berechneten Sollquerbeschleunigung Gy* die Lenksteuerung durchgeführt (S20).
5 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Lernprozess einer vom Fahrer empfundenen Solllinie zeigt. Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 5 die Steuerung des Lernprozesses der Solllinie des Fahrerempfindens beschrieben.
Zunächst wird in Schritt S31 ein Lernprozess der Solllinie des Fahrerempfindens durchgeführt. Dabei lernt die Fahrzeugsteuer-ECU 2 die Solllinie des Fahrerempfindens, wenn kein parallel fahrendes Fahrzeug vorhanden ist. In dem auf den Schritt S31 folgenden Schritt S32 wird bestimmt, ob das Lenkmoment τ des eigenen Fahrzeugs größer als der theoretische Wert τth ist. Dabei vergleicht die Fahrzeugsteuer-ECU 2 das Lenkmoment τ des eigenen Fahrzeugs, das durch den Lenkmomentsensor 7 erfasst wird, mit dem theoretischen Wert τth.
Wenn bestimmt wird, dass das Lenkmoment τ des eigenen Fahrzeugs gleich oder kleiner als der theoretische Wert τth ist, endet das Steuerverfahren. Wenn andererseits bestimmt wird, dass das Lenkmoment τ des eigenen Fahrzeugs größer als der theoretische Wert τth ist, wird der Steuerschritt S33 durchgeführt und der Schritt ”Ddi = D” durchgeführt. In dem auf den Schritt S33 folgenden Schritt S34 wird die Berechnung ”Dd = (ΣDdi)/n” durchgeführt. Wenn der Schritt S34 endet, endet anschließend eine Serie von Verfahrensschritten.
Wenn andererseits kein parallel fahrendes Fahrzeug vorhanden ist, lernt die Fahrzeugsteuer-ECU 2 die Solllinie des Fahrerempfindens und lernt Dd zum Korrigieren der Mittelposition der Fahrspur als die Steuerreferenz. Da der Lernwert zum Korrigieren der Sollposition verwendet wird, wenn ein parallel fahrendes Fahrzeug vorhanden ist, wird somit die Korrektur gemäß der Fahrerempfindung durchgeführt, wodurch weiter die Angst des Fahrers reduziert wird.
Gemäß der Fahrassistenzvorrichtung 1 mit einem solchen Aufbau wird die Bahn des parallel fahrenden Fahrzeugs, welches auf der benachbarten Fahrspur fährt, abgeschätzt und der Sollverlauf des eigenen Fahrzeugs auf der Grundlage der geschätzten Bahn korrigiert, wodurch auf ausreichende Weise die Angst des Fahrers in Bezug auf das parallel fahrende Fahrzeug reduziert wird. Infolge dessen kann eine Fahrassistenz in der Reduzierung der Angst des Fahrers realisiert werden.
Ferner zeigt die oben beschriebene Ausführungsform ein Beispiel einer Fahrassistenzvorrichtung gemäß der Erfindung. Die Fahrassistenzvorrichtung gemäß der Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Bei der Fahrassistenzvorrichtung gemäß der Erfindung kann die Fahrassistenzvorrichtung gemäß der Ausführungsform so modifiziert werden, dass das Konzept der Ansprüche nicht verändert wird, oder kann in anderen Anwendungen verwendet werden.
Zum Beispiel wurde bei der oben beschriebenen Ausführungsform ein Fall beschrieben, bei dem der Sollverlauf des eigenen Fahrzeugs auf der Grundlage der Bewegungsenergie des parallel fahrenden Fahrzeugs und der Quergeschwindigkeit Vy des parallel fahrenden Fahrzeugs korrigiert wird. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und der Sollverlauf kann auf der Grundlage einer während der Fahrt am parallel fahrenden Fahrzeug wirkenden Last korrigiert werden. Ferner ist es wünschenswert, dass die während der Fahrt am parallel fahrenden Fahrzeug wirkende Last auf der Grundlage zum Beispiel der Richtung und der Größe der Straßenkrümmung vor dem parallel fahrenden Fahrzeug ermittelt wird.
Bezugszeichenliste

1: FAHRASSISTENZVORRICHTUNG
2: FAHRZEUGSTEUER-ECU
3: KAMERA
4: BILD-ECU
21: EINHEIT ZUM ABSCHÄTZEN EINER BAHN EINES PARALLEL FAHRENDEN FAHRZEUGS
23: SOLLVERLAUFKORREKTUREINHEIT

Claims

Fahrassistenzvorrichtung (1), die ein auf einer Fahrspur fahrendes Fahrzeug so steuert, dass das Fahrzeug entlang einem eingestellten Sollverlauf fährt, wobei die Fahrassistenzvorrichtung aufweist: eine Erfassungseinrichtung (5) zum Erfassen einer Information bezüglich eines parallel fahrenden Fahrzeugs, das auf einer benachbarten Fahrspur zu der Fahrspur des einen Fahrzeugs fährt; und eine Berechnungseinrichtung (22) zum Berechnen einer Quergeschwindigkeit (Vy) des parallel fahrenden Fahrzeugs und zum Bestimmen der Quergeschwindigkeitsrichtung des parallel fahrenden Fahrzeugs auf der Grundlage der erfassten Information; gekennzeichnet durch: eine Korrektureinrichtung (23) zum Korrigieren des eingestellten Sollverlaufs des Fahrzeugs auf der Grundlage der Quergeschwindigkeitsrichtung, wobei die Korrektureinrichtung (23) den Sollverlauf des Fahrzeugs so korrigiert, dass sich das Fahrzeug von dem parallel fahrenden Fahrzeug weg bewegt, wenn die Quergeschwindigkeitsrichtung eine Annährungsrichtung ist.
Fahrassistenzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektureinrichtung (23) den Sollverlauf des Fahrzeugs auf der Grundlage der Quergeschwindigkeit (Vy) und der Quergeschwindigkeitsrichtung des parallel fahrenden Fahrzeugs korrigiert.
Fahrassistenzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinrichtung (22) eine während der Fahrt am parallel fahrenden Fahrzeug wirkende Zentrifugalkraft berechnet; und die Korrektureinrichtung (23) den Sollverlauf des Fahrzeugs auf der Grundlage der Zentrifugalkraft und der Quergeschwindigkeitsrichtung korrigiert.
Fahrassistenzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifugalkraft auf der Grundlage einer Richtung und einer Größe einer Straßenkrümmung vor dem parallel fahrenden Fahrzeug berechnet wird.
Fahrassistenzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinrichtung (22) eine Bewegungsenergie des parallel fahrenden Fahrzeugs auf der Grundlage von Typ und Größe des parallel fahrenden Fahrzeugs berechnet; und die Korrektureinrichtung (23) den Sollverlauf des Fahrzeugs auf der Grundlage der Bewegungsenergie und der Quergeschwindigkeitsrichtung des parallel fahrenden Fahrzeugs korrigiert.
Fahrassistenzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektureinrichtung (23) den Sollverlauf des Fahrzeugs auf der Grundlage einer Lenkeingabe des Fahrers am Fahrzeug korrigiert, wenn kein parallel fahrendes Fahrzeug vorhanden ist.
Fahrassistenzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektureinrichtung (23) den Sollverlauf des Fahrzeugs so korrigiert, dass sich das Fahrzeug von dem parallel fahrenden Fahrzeug weg bewegt, wenn eine Kurvenrichtung des Fahrzeugs entgegensetzt zur Quergeschwindigkeitsrichtung des parallel fahrenden Fahrzeugs ist.
Fahrassistenzvorrichtung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (5) als ein Radar ausgeführt ist, die Berechnungseinrichtung (22) als eine Berechnungseinheit ausgeführt ist und/oder die Korrektureinrichtung (23) als eine Sollverlaufkorrektureinheit ausgeführt ist.
Fahrassistenzvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sollkorrekturbetrag höher ist, wenn (i) die Kurvenrichtung des Fahrzeugs entgegengesetzt zu einer Quergeschwindigkeitsrichtung des parallel fahrenden Fahrzeugs ist, als wenn (ii) die Kurvenrichtung des Fahrzeugs die gleiche Richtung wie Quergeschwindigkeitsrichtung des parallel fahrenden Fahrzeugs ist.
Fahrassistenzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinrichtung (22) eine Bewegungsenergie des parallel fahrenden Fahrzeugs auf der Grundlage von Typ und Größe des parallel fahrenden Fahrzeugs berechnet; und die Korrektureinrichtung (23) den Sollverlauf des Fahrzeugs auf der Grundlage eines zu einer Bewegungsenergie des parallel fahrenden Fahrzeugs proportionalen Korrekturverstärkungsgrads (Kd) korrigiert.
Fahrassistenzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinrichtung (22) eine Mittelpunktabweichung (Doffset) des Fahrzeugs bezüglich der Mitte der Fahrspur des Fahrzeugs berechnet.
Fahrassistenzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinrichtung (22) eine während der Fahrt am parallel fahrenden Fahrzeug wirkende Zentrifugalkraft und eine Bewegungsenergie des parallel fahrenden Fahrzeugs auf der Grundlage von Typ und Größe des parallel fahrenden Fahrzeugs berechnet; und die Korrektureinrichtung (23) den Sollverlauf auf der Grundlage der Zentrifugalkraft und einem Produkt aus einer Mittelpunktabweichung (Doffset) des Fahrzeugs und eines zur Bewegungsenergie des parallel fahrenden Fahrzeugs proportionalen Korrekturverstärkungsgrads (Kd) korrigiert.
Fahrassistenzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinrichtung (22) eine Sollquerbeschleunigung (Gy*) auf der Grundlage der während der Fahrt am parallel fahrenden Fahrzeug wirkenden Zentrifugalkraft und dem Produkt aus der Mittelpunktabweichung (Doffset) des Fahrzeugs und des Korrekturverstärkungsgrads (Kd) berechnet, und die Korrektureinrichtung (23) den Sollverlauf auf der Grundlage der Sollquerbeschleunigung (Gy*) und der Quergeschwindigkeitsrichtung des parallel fahrenden Fahrzeugs korrigiert.
Verfahren zum Steuern eines auf einer Fahrspur fahrenden Fahrzeugs, so dass das Fahrzeug entlang einem Sollverlauf fährt, welches die Schritte aufweist: Erfassen einer Information bezüglich eines parallel fahrenden Fahrzeugs, das auf einer benachbarten Fahrspur zu der Fahrspur des einen Fahrzeugs fährt; Berechnen einer Quergeschwindigkeit (Vy) des parallel fahrenden Fahrzeugs; und Bestimmen der Quergeschwindigkeitsrichtung des parallel fahrenden Fahrzeugs auf der Grundlage der erfassten Information; gekennzeichnet durch: Korrigieren des Sollverlaufs des Fahrzeugs auf der Grundlage der Quergeschwindigkeitsrichtung, wobei der Sollverlauf des Fahrzeugs so korrigiert wird, dass sich das Fahrzeug von dem parallel fahrenden Fahrzeug weg bewegt, wenn die Quergeschwindigkeitsrichtung eine Annährungsrichtung ist.