DE102006007123A1

DE102006007123A1 - Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102006007123A1
Application number: DE102006007123A
Authority: DE
Inventors: Toru Ihara; Andreas Wingert; Keiichi Yokohama Yamamoto
Original assignee: DaimlerChrysler AG; Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mercedes Benz Group AG; Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2006-02-16
Publication date: 2006-09-28
Also published as: US20060217861A1; JP2006264624A

Abstract

Eine Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung warnt den Fahrer, wenn das Fahrzeug von der Fahrbahnmitte abweicht, und zielt auf die sichere Erkennung einer seitlichen Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrbahn durch den Fahrer und gleichzeitig auf die Vermeidung, dass sich der Fahrer zu sehr auf die Vorrichtung verlässt, ab. Als eine Lösung erzeugt die Vorrichtung ein impulsartiges Drehmoment in einer Form und/oder mit einer Frequenz, die die Dynamik des Fahrzeugs nicht bedeutend beeinflusst, auf ein Lenkrad 1 eines Fahrzeugs. Da eine derartige Frequenzeingabe durch einen Menschen leicht tastend wahrgenommen werden kann, ist es möglich, den Fahrer dazu zu bringen, die durch die Vorrichtung ausgeführte Tätigkeit zu bemerken, ohne ein Giermoment auf das Fahrzeug zu erzeugen.

Description

Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung, um den Fahrer über die Position des Fahrzeugs in Bezug auf die Fahrbahnmitte zu informieren.
Herkömmlich wurden Untersuchungs- und Entwicklungsanstrengungen hinsichtlich eines Fahrbahnhalte-Unterstützungssystems angestellt, das durch eine Kamera, die am Fahrzeug angebracht ist, ein Bild der Straße vor dem Fahrzeug erhält, unter Verwendung einer Bildverarbeitung für die Fahrbahnerkennung die Fahrzeugposition in Bezug auf die Fahrbahnmitte ("Mitte der Fahrbahn" in 9), die ein Ausmaß der seitlichen Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrbahnmitte ist, berechnet, und schließlich das Lenken unterstützt, um das Ausmaß der seitlichen Abweichung zu verringern, so dass das Fahrzeug die Fahrbahn halten kann. Ein derartiges Fahrbahnhalte-Unterstützungssystem wurde bei einigen Personenkraftwagen in die Praxis umgesetzt. "Fahrbahn" bedeutet den gesamten Bereich auf einer Straße, der für Fahrzeuge geeignet ist und zwischen Fahrbahnbegrenzungen liegt. Die Begrenzung, die die Fahrbahn markiert, kann entweder fortlaufend oder unterbrochen sein.
Bei einem derartigen Fahrbahnhalte-Unterstützungssystem hält die Steuerung (ECU) Pläne (siehe 8), um aus dem Ausmaß der seitlichen Abweichung ein Hilfsdrehmoment zu bestimmen. Der Lenksystemmechanismus eines Fahrzeugs ist an einem Betätigungselement (z.B. einem Elektromotor) angebracht, das ein Hilfsdrehmoment erzeugt, welches unter Bezugnahme auf die obigen Pläne bestimmt wurde, wonach die Lenktätigkeit des Fahrers unterstützt wird.
Beispielsweise sind die Kennlinien der Pläne a bis c in 8 in der Technik zum Beispiel als jene für die Hilfsdrehmomentbestimmung bekannt. Diese Kennlinien (Planformen) sind durch jeden Hersteller passend bestimmt; die obere Drehmomentgrenze (das höchste Drehmoment) und die Bedingungen für Aufhebung der Lenkhilfe und dergleichen sind so bestimmt, dass sie die Lenktätigkeit des Fahrers bei einem Notfall nicht behindern, und so bestimmt, dass sie nicht von der ursprünglichen Verwendung abweichen (d.h., so, dass sie nicht als ein automatisches Fahrsystem dienen).

Neben der Technik zur Unterstützung der Lenktätigkeit, um das Fahrzeug in der Mitte der Fahrbahn zu halten, gibt es eine Technik, um den Fahrer mit einem vibrierenden Lenkrad zu warnen, wenn das Fahrzeug die Fahrbahn verlässt (zum Beispiel in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-251171 offenbart).

Daneben gibt es eine Technik, die den Grad der Abnahme der Wachsamkeit des Fahrers auf der Basis von Informationen einschließlich einer Fahrzeuggeschwindigkeit, des Lenkradwinkels, des Ausmaßes des Niederdrückens des Gaspedals, des Ein/Aus-Zustands des Bremspedals, des Kupplungsbetriebszustands, der Getriebeschaltstellung und des Blinkerhebelbetriebszustands misst und dann den Fahrer gemäß dem gemessenen Grad der Abnahme der Wachsamkeit warnt (Offenbarung z.B. in der japanischen Patentanmeldung Nr. HEI 7-290990).

Derartige herkömmliche Fahrbahnhalte-Unterstützungssysteme nehmen Fahrzeuge an, die sich auf Schnellstraßen fortbewegen, welche im Allgemeinen einen großen Krümmungsradius aufweisen, so dass ein Hilfsdrehmoment, das durch jedes Fahrbahnhalte-Unterstützungssystem angelegt wird, folglich eine Niederfrequenzeingabe (d.h., eine allmähliche Lenktätigkeit) ist.

Als Folge wird ein korrigierendes Drehmoment von einem Fahrbahnhalte-Unterstützungssystem dem Lenkrad ebenfalls mit niedrigen Frequenzen bereitgestellt. Doch eine derartige korrigierende Niederfrequenz-Lenkeingabe kann durch den Fahrer möglicherweise nicht wahrgenommen werden. Daher könnte sich der Fahrer des Betriebs des Systems möglicherweise nicht bewusst sein. Dies ist besonders der Fall, wenn sich das Fahrzeug dicht an der Fahrbahnmitte befindet, wo das korrigierende Lenkdrehmoment gering ist. Dies ist problematisch, wenn sich der Fahrer der Lenktätigkeiten, die zum Halten des Fahrzeugs auf der Fahrbahn nötig sind, unbewusst wird und beginnt, sich auf das System zu verlassen.

Außerdem tritt eine Abweichung von der Fahrbahn aufgrund eines Mangels an Wachsamkeit gewöhnlich langsam (d.h., mit niedrigen Frequenzen) auf, weshalb das korrigierende Lenkdrehmoment des Fahrbahnhalte-Unterstützungssystems mit niedrigen Frequenzen eingegeben wird. Das Fahren in Schlangenlinien als Ergebnis einer geringen Fahrerwachsamkeit wird durch das System zum Teil verringert. Doch der Fahrer könnte sich möglicherweise erneut nicht des Betriebs des Systems bewusst sein und könnte möglicherweise seinen verringerten Aufmerksamkeitsgrad nicht erkennen.

Die Größe eines Reizes und die Größe der Empfindung, die durch einen Menschen wahrgenommen wird, weisen keine proportionale Beziehung auf. Eine übliche Weise, um diese Beziehung zu modellieren, ist, das Steven'sche Potenzgesetz zu verwenden, das durch die folgende Formel S = aIb (1) ausgedrückt ist, wobei S eine Empfindungsgröße ist, I eine Reizintensität ist, und a und b Konstante sind.

Um dieses Problem zu lösen, ist vorstellbar, das Hilfsdrehmoment auf Grade zu erhöhen, die durch den Fahrer deutlich wahrnehmbar sind, und wiederum den Fahrer über den Betrieb des Systems zu informieren. Doch dieses Verfahren weist das folgende Problem auf. Gemäß diesem Potenzgesetz muss die Reizintensität dann, wenn b < 1 ist, exponentiell ansteigen, um zu einem linearen Anstieg der Größe der Empfindung zu führen. Für die Aufgabe der Feststellung der impulsartigen Drehmomenteingabe an das Lenkrad wird erwartet, dass der Exponent b des Steven'schen Potenzgesetzes geringer als 1 ist. Dies bedeutet, dass das Hilfsdrehmoment exponentiell erhöht werden muss, um beim Fahrer einen linearen Anstieg der Empfindung zu erreichen.

Ein derartiger Ansatz ist nicht durchführbar, da das höchste Hilfsdrehmoment wie oben beschrieben so begrenzt sein muss, dass es das Lenken in Notsituationen nicht behindert.

Außerdem läuft das System unter der Annahme der Verwendung eines Hilfsdrehmoments, das groß genug ist, um durch den Fahrer wahrgenommen zu werden, Gefahr, eine Rolle zu spielen, die einem automatischen Lenksystem ähnlich ist, welches die Lenktätigkeiten in einem gewissen Maß ohne die Ausübung einer Lenkkraft durch den Fahrer ausführt, und es besteht die Möglichkeit, dass sich der Fahrer zu sehr auf das System verlässt und der Fahrer dem System das Lenken überlässt.

Das menschliche Tastgefühl ist in Bezug auf einen sich verändernden Reiz empfindlicher als in Bezug auf einen andauernden Reiz. Wenn Druck auf die Haut ausgeübt wird, werden Rezeptoren verformt und senden Nervenimpulse aus. Wenn der Druck mit dem gleichen Grad ausgeübt bleibt, nehmen die Nervenimpulse ab und halten letztendlich an. Dieser Vorgang wird Anpassung genannt. Die Nervenimpulse stellen Veränderungen in der Umgebung dar. Daher kann gesagt werden, dass sich der menschliche Tastsinn als ein Hochpassfilter verhält.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Mit den obigen Problemen im Sinn ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung bereitzustellen, die den Fahrer sicher dazu bringen kann, seitliche Abweichungen des Fahrzeugs von der Fahrbahnmitte zu erkennen, aber nicht verursacht, dass sich der Fahrer zu sehr auf die Vorrichtung verlässt.

Zur Erfüllung dieser Aufgabe wird eine Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, die ein Drehmomenterzeugungsmittel umfasst, um ein impulsförmiges Drehmoment in einer Form und/oder mit einer Frequenz zu erzeugen, die die Dynamik des Fahrzeugs nicht bedeutend beeinflusst. Das Wort "Frequenz" bezieht sich auf das Spektrum der Frequenzen, die im Signal des impulsförmigen Drehmoments enthalten sind. Der Wortlaut "die Dynamik des Fahrzeugs nicht bedeutend beeinflusst" bedeutet, dass das Gieren, die seitliche Position, und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht spürbar beeinflusst werden. Er weist diese gleiche Bedeutung in allen Ansprüchen in dieser Anmeldung auf. Aufgrund der Hochpassfilter-Eigenschaften des menschlichen Tastsinns ist das impulsartige Drehmoment an das Lenkrad durch den Fahrer deutlich wahrnehmbar.

Als anderes Merkmal umfasst eine Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ein Mittel zur Auffindung der Fahrbahnmitte, um die Mitte einer Fahrbahn, auf der sich ein Fahrzeug fortbewegt, aufzufinden; ein Mittel zur Berechnung des Ausmaßes der seitlichen Abweichung, um ein Ausmaß der seitlichen Abweichung eines Breitenzentrums des Fahrzeugs von der durch das Mittel zur Auffindung der Fahrbahnmitte aufgefundenen Mitte der Fahrbahn zu berechnen; ein Drehmomenterzeugungsmittel, um auf Basis des Ausmaßes der seitlichen Abweichung, das durch das Mittel zur Berechnung des Ausmaßes der seitlichen Abweichung berechnet wurde, ein Drehmoment zu erzeugen, das an das Lenkrad des Fahrzeugs angelegt werden soll, und um ein impulsartiges Drehmoment in einer Form und/oder mit einer Frequenz zu erzeugen, die die Dynamik des Fahrzeugs nicht bedeutend beeinflusst.

Mit der Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann der Fahrer den Betrieb der Unterstützungsvorrichtung sogar in einem Bereich mit einem geringen Ausmaß der seitlichen Abweichung fühlen, und die Vorrichtung unterdrückt gleichzeitig Auswirkungen des Hilfsdrehmoments auf das Lenken des Fahrzeugs in einem hohen Maß. Vorteilhaft kann die Unterstützungsvorrichtung den Fahrer sicher dazu bringen, eine seitliche Abweichung des Fahrzeugs von der Fahrbahn zu bemerken, falls eine solche vorhanden sein sollte, und sie kann gleichzeitig verhindern, dass sich der Fahrer zu sehr auf das Unterstützungssystem verlässt.

Als ein bevorzugtes Merkmal kann das Drehmomenterzeugungsmittel ein impulsartiges Drehmoment erzeugen, das in der Größe zunimmt, wenn das Ausmaß der seitlichen Abweichung größer wird. Als anderes bevorzugtes Merkmal kann das Drehmomenterzeugungsmittel das impulsartige Drehmoment in kürzeren Zeitabständen erzeugen, wenn das Ausmaß der seitlichen Abweichung größer wird.

Mit einer derartigen Gestaltung ist es dem Fahrer vorteilhaft möglich, das Ausmaß und die Richtung der seitlichen Abweichung zu fühlen und zu einer passenden Lenktätigkeit ermuntert zu werden, um das Fahrzeug in die Fahrbahnmitte zurückzuführen.

Als ein zusätzliches bevorzugtes Merkmal kann das Drehmomenterzeugungsmittel ein impulsartiges Drehmoment in eine Richtung erzeugen, in der sich das Breitenzentrum des Fahrzeugs der Mitte der Fahrbahn nähert, und kann dann das erzeugte impulsartige Drehmoment in eine Richtung erzeugen, in der sich das Breitenzentrum des Fahrzeugs von der Mitte der Fahrbahn wegbewegt.

Die Umkehrung der Richtung eines impulsartigen Drehmoments kann dem Fahrer die seitliche Abweichung des Fahrzeugs wirksam vermitteln. Außerdem wird die Wirkung des Hilfsdrehmoments auf die Dynamik des Fahrzeugs weiter unterdrückt, was größere Grade des Eingabedrehmoments gestattet.

Als ein weiteres bevorzugtes Merkmal kann die Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung ferner ein Mittel zur Messung der Wachsamkeit umfassen, um die Wachsamkeit eines Fahrers des Fahrzeugs zu messen, und das Drehmomenterzeugungsmittel kann ein impulsartiges Drehmoment mit einer Größe erzeugen, die zunimmt, wenn die durch das Mittel zur Messung der Wachsamkeit gemessene Wachsamkeit des Fahrers abnimmt. Als noch ein weiteres bevorzugtes Merkmal kann das Drehmomenterzeugungsmittel das impulsartige Drehmoment in kürzeren Zeitabständen erzeugen, wenn die durch das Mittel zur Messung der Wachsamkeit gemessene Wachsamkeit des Fahrers abnimmt.

In diesen Fällen verändern sich die Größe und die Frequenz der impulsartigen Drehmomenteingabe je nach dem Ausmaß der Abnahme der Wachsamkeit des Fahrers, so dass es möglich ist, den Fahrer mit Fahrbahnpositionsinformationen zu versorgen, die für den gegenwärtigen Wachsamkeitsgrad geeignet sind.

Als noch ein weiteres bevorzugtes Merkmal kann das Drehmomenterzeugungsmittel das impulsartige Drehmoment wiederholt in kürzeren Zeitabständen erzeugen, wenn sich das Fahrzeug mit einer höheren Geschwindigkeit fortbewegt.

Da der Zeitabstand der Erzeugung des impulsartigen Drehmoments verkürzt wird, wenn sich das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit fortbewegt, ist es mit diesem Merkmal möglich, zu verursachen, dass der Fahrer die Fahrbahnpositionsinformationen beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit intensiv erkennt, so dass der Fahrer richtig lenken kann, um das Fahrzeug in der Mitte der Fahrbahn zu halten.

Als noch ein weiteres Merkmal kann die Hauptfrequenzkomponente des impulsartigen Drehmoments gleich wie oder höher als 3 Hz sein, was die Empfindung des Fahrers sicher anspricht, ohne die Dynamik des Fahrzeugs bedeutend zu beeinflussen.

Andere Aufgaben und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung offensichtlich werden, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das einen Hauptteil der Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
2 ist ein schematischer Aufbau, der einen Lenkmechanismus eines Fahrzeugs veranschaulicht, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird;
3 ist ein Diagramm, das Drehmomentpläne zeigt, die in der Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
4 ist ein Diagramm, das Verstärkungsgradpläne zeigt, die in der Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines dreidimensionalen Plans zeigt, der in der Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
6 ist ein Diagramm, das allgemeine Lenkkennlinien zeigt, um zu erklären, warum ein impulsartiges Drehmoment mit einer bestimmten Form und Frequenz die Dynamik eines Fahrzeugs nicht bedeutend beeinflusst;
7 ist ein Blockdiagramm, das die Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
8 ist ein Diagramm, das einen Drehmomentplan zeigt, der in einem herkömmlichen Fahrbahnhalte-Unterstützungssystem verwendet wird; und
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Fahrbahnen und Linien auf einer Straße zeigt, auf der sich das Fahrzeug fortbewegt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden 1 bis 7 wird nun eine bevorzugte Ausführungsform einer Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Wie in 2 gezeigt weist der Lenkmechanismus 101 eines Fahrzeugs ein Lenkrad 1, eine Lenksäule 2, ein Lenkgetriebe 3, einen Lenkstockhebel 4, einen Motor (eine Kraftquelle) 5 und dergleichen auf.
Das Lenkrad 1 steht über die Lenksäule 2 mit dem Lenkgetriebe 3 in Eingriff, welches mit dem Lenkstockhebel 4 in Eingriff steht. Der Lenkstockhebel 4 steht über einen nicht veranschaulichten Verbindungsmechanismus mit ebenfalls nicht veranschaulichten Vorderrädern in Eingriff. Die Drehung des Lenkrads 1 schwenkt und treibt den Lenkstockhebel 4 an und lenkt dadurch die Vorderräder.
Die Lenksäule 2 steht über einen Riemen 6 mit dem Motor 5 in Eingriff. Ein Antriebsdrehmoment, das der Motor 5 erzeugt, unterstützt Lenkeingaben vom Lenkrad 1. Der Motor 5 ist zur Unterbrechung des Eingriffs zwischen dem Motor 5 und der Lenksäule 2 an einem Kupplungsmechanismus angebracht, der jedoch nicht ausführlich veranschaulicht ist.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist der Motor 5 an eine Steuerung (ECU, elektronische Steuereinheit) 7 angeschlossen, die als ein Steuermittel dient. Der Betrieb des Motors 5 wird auf der Basis von Steuersignalen gesteuert, die von der ECU 7 ausgegeben werden.
Außerdem sind an die ECU 7, wie in 1 gezeigt, eine Kamera 8, die an einer nicht veranschaulichten Position fixiert ist, welche zum Erlangen eines Bilds des Bereichs vor dem Fahrzeug geeignet ist, ein Geschwindigkeitssensor 9 zum Messen der Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs, ein Lenkwinkelsensor 10 zum Messen eines Lenkwinkels des Lenkrads 1, ein Blinkerschalter 11 zum Feststellen der Betriebszustände des linken und des rechten Blinkers, und ein Kupplungssensor 12 zum Feststellen eines Betriebszustands der Kupplung angeschlossen. Zusätzlich, doch nicht veranschaulicht, sind ein Gaspedalöffnungssensor zum Messen des Ausmaßes der Gaspedalöffnung oder des Ausmaßes des Niederdrückens des Gaspedals, ein Bremsensensor zum Feststellen eines Ein/Aus-Zustands des Bremspedals, und ein Sensor zum Erhalten einer Schaltstellung des Getriebes an die ECU 7 angeschlossen. Verschiedenste Zustände oder Informa tionen bezüglich der Dynamik des Fahrzeugs, die durch diese Sensoren festgestellt werden, werden zur ECU 7 gesendet.
Hier berechnet die ECU 7 auf der Basis der Bildinformationen, die durch die Kamera 8 erlangt werden, ein Ausmaß der seitlichen Abweichung des Breitenzentrums des Fahrzeugs von der Mitte der Fahrbahn, auf der sich das Fahrzeug fortbewegt (die Fahrzeugposition in Bezug auf die Fahrbahnmitte), und nimmt zur gleichen Zeit auf der Basis der Informationen von jedem Sensor eine Zeitmessung der Abnahme der Wachsamkeit des Fahrers vor. Außerdem bestimmt die ECU 7 durch eine Beurteilung aus dem berechneten Ausmaß der seitlichen Abweichung und dem gemessenen Grad der Abnahme der Wachsamkeit Parameter der Größe eines Hilfsdrehmoments (eines Antriebsdrehmoments des Motors 5), das an das Lenkrad 1 angelegt werden soll, einer Frequenz (einer Lenkeingabefrequenz, die an das Lenkrad 1 angelegt werden soll) und dergleichen, um am Lenkrad 1 eine Rückkopplungssteuerung durchzuführen.
Ein Hilfsdrehmoment, das an das Lenkrad 1 angelegt werden soll, ist ein impulsartiges Drehmoment in einer Form und/oder mit einer Frequenz, die die Dynamik des Fahrzeugs nicht bedeutend beeinflusst.
Ein Hilfsdrehmoment in einer so bestimmten Form und/oder mit einer so bestimmten Frequenz verursacht, dass die Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung nicht als automatisches Lenksystem dient und der Fahrer den Betrieb der Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung durch seinen Tastsinn wahrnimmt.
Wie oben beschrieben stellt die Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung über den Tastsinn des Fahrers eine Rückkopplung hinsichtlich der Position des Fahrzeugs in Bezug auf die Fahrbahnmitte bereit, so dass die durch die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung durchgeführte Rückkopplungssteuerung als Tast- Rückkopplungssteuerung bezeichnet werden kann. Im veranschaulichten Beispiel ist die Hauptkomponente der Lenkeingabefrequenz so bestimmt, dass sie gleich wie oder größer als 3 Hz ist, und der Grund für diese Bestimmung wird später beschrieben werden.
Nachstehend wird eine Beschreibung hinsichtlich einer funktionellen Gestaltung der ECU 7 vorgenommen werden. In der ECU 7 sind ein Mittel 21 zur Messung der Wachsamkeit, um die Wachsamkeit des Fahrers zu messen oder zu schätzen, ein Mittel 22 zur Überwachung der Abweichung von der Fahrbahn, um die Richtung und die Größe der Abweichung von der Fahrbahnmitte zu bestimmen, und ein Drehmomenterzeugungsmittel 23, um auf der Basis von Informationen, die vom Mittel 21 zur Messung der Wachsamkeit und vom Mittel 22 zur Überwachung der Abweichung von der Fahrbahn erhalten werden, ein impulsartiges Drehmoment auf das Lenkrad 1 des Fahrzeugs zu erzeugen, angeordnet.
Das Mittel 21 zur Messung der Wachsamkeit schätzt auf Basis des Straßenbilds des Bereichs vor dem Fahrzeug, das durch die Kamera 8 erlangt wird, und von Informationen, die durch die obigen Sensoren erhalten werden, die Wachsamkeit des Fahrers. Zum Beispiel werden im Mittel 21 zur Messung der Wachsamkeit Positionsdaten von fortlaufenden oder unterbrochenen Linien, die die Fahrbahnbegrenzung darstellen, aus den Straßeninformationen von der Kamera 8 und Betriebsdaten des Lenkrads 1, die durch den Lenkwinkelsensor 10 erhalten werden, verwendet, um ein Fahren des Fahrzeugs in Schlangenlinien festzustellen, wobei das Mittel ferner auf der Basis von Blinkerbetriebsdaten, die durch den Blinkerschalter 11 erhalten werden, bestimmt, ob dieses Fahren in Schlangenlinien durch geringe Wachsamkeit verursacht wird, oder nicht, und auf der Basis des Ausmaßes des Fahrens in Schlangenlinien einen Grad der Abnahme der Wachsamkeit bestimmt. Gemäß dem bestimmten Grad der Abnahme der Wachsamkeit warnt das Mittel 21 zur Messung der Wachsamkeit den Fahrer durch einen Alarm von einem Lautsprecher 13 oder durch eine Warnanzeige auf einem Bildschirm 14, und setzt das Impulserzeugungsmittel 23 vom bestimmten Grad der Abnahme der Wachsamkeit des Fahrers in Kenntnis.
Das Mittel 22 zur Überwachung der Abweichung von der Fahrbahn bestimmt auf Basis der Bildinformationen über den Bereich vor dem Fahrzeug, die durch die Kamera 8 erlangt wurden, die Richtung und die Größe der Abweichung von der Fahrbahnmitte, und weist ein Mittel 22a zur Auffindung der Fahrbahnmitte und ein Mittel 22b zur Berechnung der seitlichen Abweichung auf.
Das Mittel 22a zur Auffindung der Fahrbahnmitte wird zum Auffinden der Mitte der Fahrbahn, auf der sich das fragliche Fahrzeug fortbewegt, verwendet. Im Besonderen erkennt das Mittel 22a zur Auffindung der Fahrbahnmitte auf Basis des Straßenbilds, das durch eine an Informationen von der Kamera 8 durchgeführte Bildverarbeitung erhalten wird, fortlaufende oder unterbrochene Linien an beiden Seiten des Fahrzeugs, bestimmt die Stelle zwischen den erkannten Linien der Fahrbahn, an der sich das Fahrzeug fortbewegt, und findet die Mitte der bestimmten Fahrbahn auf. Das Mittel 22b zur Berechnung der seitlichen Abweichung berechnet die Entfernung zwischen dem Breitenzentrum des Fahrzeugs und der durch das Mittel 22a zur Auffindung der Fahrbahnmitte aufgefundenen Mitte der Fahrbahn, wodurch eine Größe und eine Richtung der seitlichen Abweichung erzeugt wird.
Verfahren für die Schätzung der Wachsamkeit im Mittel 21 zur Messung der Wachsamkeit, die Auffindung der Mitte im Mittel 22a zur Auffindung der Fahrbahnmitte, und die Berechnung der seitlichen Abweichung im Mittel 22b zur Berechnung der seitlichen Abweichung sind der Öffentlichkeit bekannt, weshalb hier auf eine ausführliche Erklärung verzichtet werden wird.
Das Impulserzeugungsmittel 23 weist ein Hilfsdrehmo mentbestimmungsmittel 23a, um den Motor 5 anzutreiben und ein Hilfsdrehmoment, das auf das Lenkrad 1 erzeugt werden soll, zu bestimmen, und ein Verstärkungsgradbestimmungsmittel 23b, um den Verstärkungsgrad und die Form einer impulsartigen Lenkdrehmomenteingabe zu bestimmen, und um bezüglich des im Hilfsdrehmomentbestimmungsmittel 23a bestimmten Hilfsdrehmoments den Zeitabstand zu bestimmen, in dem diese impulsartige Eingabe wiederholt werden soll, auf.
Das Hilfsdrehmomentbestimmungsmittel 23a hält einen in 3 gezeigten Plan und bestimmt ein Hilfsdrehmoment als eine Funktion der Abweichung, die durch das Mittel 22b zur Berechnung der seitlichen Abweichung berechnet wurde.
Das Hilfsdrehmomentbestimmungsmittel 23a dieser Ausführungsform hält drei Pläne P1, P2 und P3, die sich wie in der Zeichnung gezeigt in ihren Kennlinien unterscheiden. Der Grad der Abnahme der Wachsamkeit, der im Mittel 21 zur Messung der Wachsamkeit gemessen wird, wählt einen geeigneten aus den drei Plänen aus.
Zusätzlich wird ein größeres Hilfsdrehmoment bestimmt, wenn der Grad der Abnahme der Wachsamkeit des Fahrers größer wird, (d.h., wenn die Wachsamkeit des Fahrers geringer wird). Im Besonderen wählt das Hilfsdrehmomentbestimmungsmittel 23a einen Plan in der Reihenfolge P1, P2 und P3 aus, wenn der Grad der Abnahme der Wachsamkeit des Fahrers größer wird.
Die obige Ausführungsform weist im Hilfsdrehmomentbestimmungsmittel 23a drei Kennlinien auf. Alternativ können für die Bestimmung eines Hilfsdrehmoments eine, zwei oder mehr als drei Kennlinien verwendet werden. Oder das Hilfsdrehmomentmittel 23a kann das Drehmoment, das beim Wachsamkeitsgrad des Fahrers geeignet ist, entscheiden, ohne einen Plan zu verwenden.
Wie in 4 gezeigt hält das Verstärkungsgradbestim mungsmittel 23b drei Pläne, die jeweils eine Kombination aus einer Zeitperiode (Breite "t" des Impulses) für eine Ausgabe eines Hilfsdrehmoments, die durch rechteckige Impulswellen verursacht wird, und Zeitabständen "T", in denen ein Impuls wiederholt erzeugt werden soll, darstellen. Auf der Basis des Zustands der Bewegung, z.B. der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Grads der Abnahme der Wachsamkeit des Fahrers, des Ausmaßes der seitlichen Abweichung und anderen Faktoren wird einer der drei Pläne ausgewählt.
Jeder der Pläne a bis c betrifft die impulsartige Erzeugung eines Hilfsdrehmoments, das eine Impulsbreite t aufweist, die gleich lang wie oder kürzer als 0,33 Sekunden ist.
Im Besonderen stellt der Plan a die Kennlinie eines Hilfsdrehmoments dar, das einen Verstärkungsgrad von +1,0 und eine Impulsbreite t von 0,06 Sekunden aufweist und in Zeitabständen T von 0,60 Sekunden wiederholt erzeugt wird. Hier ist ein Verstärkungsgrad ein Koeffizient, der mit einem durch das Hilfsdrehmomentbestimmungsmittel 23a bestimmten Hilfsdrehmoment in Zusammenhang steht: ein positiver Verstärkungsgrad erzeugt ein Hilfsdrehmoment in einer Richtung, in der sich das Breitenzentrum des Fahrzeugs der Mitte der Fahrbahn nähert; und ein negativer Verstärkungsgrad erzeugt ein Drehmoment in einer Richtung, in der sich das Breitenzentrum des Fahrzeugs von der Mitte der Fahrbahn wegbewegt. Exakt enthält der Plan a alle Frequenzen, da die Form der Welle auf dem Plan a rechteckig ist. Doch sie kann als eine Sinuswelle (eine positive Halbwelle) angenähert werden. In diesem Fall ist die Periode von Plan a 0,12 Sekunden (zwei Mal t), so dass die Hauptfrequenzkomponente von Plan a etwa 8,3 Hz beträgt.
Wenn der Plan a ausgewählt wird, wird ein durch das Hilfsdrehmomentbestimmungsmittel 23a bestimmtes Hilfsdrehmoment für t = 0,06 Sekunden in das Lenkrad 1 eingegeben, und diese Eingabe wird in Zeitabständen von T = 0,60 Sekunden wiederholt. Eine derartige Erzeugung von Eingaben mit hoher Frequenz (etwa 8,3 Hz) in das Lenkrad 1 ermöglicht dem Fahrer, die Eingabe des Hilfsdrehmoments durch die Hände, die das Lenkrad 1 erfassen, tastend zu fühlen, so dass der Fahrer die Aktivierung der Vorrichtung bemerkt.
Jeder der Pläne b und c stellt Kennlinien eines Hilfsdrehmoments dar, das einen Verstärkungsgrad von +1,2 für eine Periode (t1) von 0,06 Sekunden gefolgt von einem Verstärkungsgrad von –0,6 während einer anderen Periode von 0,06 Sekunden (t2) aufweist. Sowohl der Plan b als auch der Plan c stellt nämlich jeweils ein Hilfsdrehmoment dar, das in eine Richtung erzeugt wird, in der sich das Breitenzentrum des Fahrzeugs der Mitte der Fahrbahn nähert, und dann in eine Richtung erzeugt wird, in der sich das Breitenzentrum des Fahrzeugs von der Mitte der Fahrbahn wegbewegt. Die Pläne b und c sind durch eine Drehmomenterzeugung gekennzeichnet, die in Zeitabständen "T" von 0,95 Sekunden bzw. 0,60 Sekunden wiederholt wird.
Ein Hilfsdrehmoment, das nach den Plänen b und c erzeugt wird, weist aufgrund eines stärkeren anfänglichen Hilfsdrehmoments gefolgt von einer raschen zeitweiligen Umkehrung des Hilfsdrehmoments eine stärkere Wirkung auf die Wahrnehmung des Fahrers auf, als das Drehmoment, das nach Plan a erzeugt wird. Um einen gegebenen Grad an Wahrnehmung zu erzielen, unterdrücken die Pläne b und c die Wirkung auf die Dynamik des Fahrzeugs aus den folgenden Gründen stärker.
Mit dem Plan a dreht die Drehmomenteingabe das Lenkrad um einen sehr kleinen Winkel, der durch den Fahrer wahrnehmbar ist, aber nicht groß genug ist, um die Dynamik des Fahrzeugs bedeutend zu beeinflussen. Die Elastizität in den Händen des Fahrers, die das Lenkrad berühren, und die Elastizität des Lenksystems werden verursachen, dass das Lenkrad teilweise zurückkehrt. Eine vollständige Rückkehr zum ursprünglichen Lenkwinkel nach der Drehmomenteingabe wird durch die Reibung im Lenksystem verhindert. Die Drehmomentumkehrung in den Plänen b und c hilft, diese Reibung zu überwinden und das Lenkrad dichter an seinen ursprünglichen Winkel zurückzuführen. Trotz dieser Umkehrung der Richtung kann der Fahrer die beabsichtigte Richtung des Hilfsdrehmoments deutlich wahrnehmen.
Das Verstärkungsgradbestimmungsmittel 23b wählt einen Plan aus, der eine größere Veränderung im Hilfsdrehmoment aufweist, wenn die gemessene Wachsamkeit abnimmt. In dieser Ausführungsform führt eine Abnahme der Wachsamkeit aufgrund des Größerwerdens des Hilfsdrehmoments in der Reihenfolge von Plan a, Plan b, Plan c zur Auswahl der Pläne in der obigen Reihenfolge von Plan a, Plan b und Plan c.
Im veranschaulichten Beispiel hält das Verstärkungsgradbestimmungsmittel 23b drei Pläne; als eine Alternative kann das Verstärkungsgradbestimmungsmittel 23b einen einzelnen Plan oder eine willkürliche Anzahl von Plänen aufweisen. Oder das Verstärkungsgradbestimmungsmittel 23b kann den Verstärkungsgrad, der beim Wachsamkeitsgrad des Fahrers geeignet ist, entscheiden, ohne einen Plan zu verwenden.
Die Eigenschaften eines Plans, der im Verstärkungsgradbestimmungsmittel 23b bestimmt wird, sollten keineswegs auf jene der obigen drei Beispielpläne beschränkt sein, und es können verschiedenste Veränderungen und Abwandlungen vorgeschlagen werden. Zum Beispiel können mehrere Pläne, die wenigstens jeweils unterschiedliche Verstärkungsgrade aufweisen, vorbereitet werden, und ein Plan kann aufeinanderfolgend in einer solchen Weise ausgewählt werden, dass ein Verstärkungsgrad, der ein positivartiges Drehmoment betrifft, gemäß einer Zunahme des durch das Mittel 22b zur Berechnung des Ausmaßes der seitlichen Abweichung berechneten Ausmaßes der seitlichen Abweichung größer wird. Alternativ kann eine durch das Mittel 21 zur Messung der Wachsamkeit gemessene geringere Wachsamkeit des Fahrers aufeinanderfolgend einen Plan auswählen, der einen größeren Verstärkungsgrad darstellt. Das Verstärkungsgradbestimmungsmittel ist nicht auf eine rechteckige Impulswelle beschränkt, und zum Beispiel sind sehr scharfe Sinuswellen und Dreieckwellen möglich.
Weiter alternativ können mehrere Pläne für Hilfsdrehmomente, die wenigstens in jeweils unterschiedlichen Zeitabständen "T" erzeugt werden sollen, vorbereitet werden, und einer der mehreren Pläne kann aufeinanderfolgend so ausgewählt werden, dass eine größere seitliche Abweichung zu einem Hilfsdrehmoment führt, das in kürzeren Zeitabständen erzeugt wird. In der gleichen Weise kann mit der Abnahme der Wachsamkeit des Fahrers ein geeigneter Plan mit einem Hilfsdrehmoment, das in kürzeren Zeitabständen erzeugt wird, ausgewählt werden. Und ferner kann ein Plan passend so aus den mehreren Plänen ausgewählt werden, dass ein Hilfsdrehmoment in kürzeren Zeitabständen erzeugt wird, wenn sich das Fahrzeug mit einer höheren Geschwindigkeit fortbewegt.
Die Gestaltung des Impulserzeugungsmittels 23 wurde wie oben beschrieben, und ihr Betrieb wird nachstehend beschrieben. Wenn zum Beispiel angenommen wird, dass das Hilfsdrehmomentbestimmungsmittel 23a den Plan P1 auswählt, um ein Hilfsdrehmoment zu bestimmen, und das Verstärkungsgradbestimmungsmittel 23b den Plan a auswählt, bestimmt zuerst das Hilfsdrehmomentbestimmungsmittel 23a unter Bezugnahme auf den Plan P1 ein Hilfsdrehmoment gemäß der Fahrzeugposition (der seitlichen Abweichung), und das Verstärkungsgradbestimmungsmittel 23b multipliziert dann das durch das Hilfsdrehmomentbestimmungsmittel 23a bestimmte Hilfsdrehmoment mit dem Verstärkungsgrad (hier +1,0 für die Dauer des Impulses) von Plan a, um ein Hilfsdrehmoment zu bestimmen, das letztendlich ausgegeben werden soll, und bestimmt auch ein Erzeugungsmuster des endgültigen Ausgabedrehmoments. In diesem Beispiel wird nämlich gemäß Plan a ein Hilfsdrehmoment bestimmt, das in Zeitabständen von 0,60 Sekunden für eine Periode von 0,06 Sekunden erzeugt werden soll.
Wenn ein Fahrzeug von der Fahrbahnmitte abweicht, ohne einen Blinker einzuschalten, bestimmen das Mittel 22 zur Überwachung der Abweichung von der Fahrbahn und das Impulserzeugungsmittel 23 ein impulsartiges Drehmoment (ein Hilfsdrehmoment), das gemäß der seitlichen Abweichung von der Fahrbahnmitte auf das Lenkrad 1 erzeugt werden soll, und das Hilfsdrehmoment wird in vorbestimmten Zeitabständen ausgegeben.
Eine Multiplikation der beiden Pläne, die im Hilfsdrehmomentbestimmungsmittel 23a und im Verstärkungsgradbestimmungsmittel 23b gehalten werden, bilden einen in 5 gezeigten dreidimensionalen Plan. Hier ist der in 5 gezeigte dreidimensionale Plan ein Beispiel eines Plans, der durch das Multiplizieren von Plan P1 und Plan a, die durch das Hilfsdrehmomentbestimmungsmittel 23a bzw. das Verstärkungsgradbestimmungsmittel 23b ausgewählt wurden, erhalten wird. Das Impulserzeugungsmittel 23 kann von Anfang an einen derartigen dreidimensionalen Plan halten und kann eine Größe und eine Lenkeingabefrequenz eines Hilfsdrehmoments, das auf das Lenkrad 1 erzeugt werden soll, bestimmen. Alternativ kann das Impulserzeugungsmittel 23 mehrere dreidimensionale Pläne halten und kann gemäß dem Grad der Abnahme der Wachsamkeit des Fahrers und dem Bewegungszustand des Fahrzeugs einen der Pläne auswählen.
Nachstehend wird eine Beschreibung in Bezug auf Gründe für eine kurze Periode (gleich wie oder kürzer als 0,33 Sekunden, eine Hochfrequenzeingabe gleich wie oder höher als 3 Hz) eines durch das Impulserzeugungsmittel 23 bestimmten impulsartigen Drehmoments vorgenommen.
6 ist ein Diagramm, das allgemeine Kennlinien des Lenk- und Gierfrequenzansprechverhaltens eines Fahrzeugs zeigt. Wie im Diagramm gezeigt nähert sich das Gierfrequenzansprechverhalten des Lenkwinkels eines Fahrzeugs einem Tiefpassfilter zweiter Ordnung an. Im gezeigten Diagramm weist das Ansprechverhalten eine Spitze im Frequenzbereich zwischen 1 Hz und 2 Hz auf. Jenseits der Spitzenfrequenz nimmt das Ansprechverhalten bedeutend ab und die Ansprechverzögerung nimmt zu. Im Gegensatz dazu nimmt das Ansprechverhalten bei Frequenzen von weniger als 1 Hz nicht merklich ab und das Ansprechverhalten weist wenig Verzögerung auf.
Aus diesem Grund beeinflusst eine impulsartige Drehmomenteingabe an das Lenkrad (mit der Eigenfrequenz gleich wie oder höher als 3 Hz, d.h., einer Impulsdauer gleich wie oder kürzer als 0,33 Sekunden) die Dynamik des Fahrzeugs nicht bedeutend (was bedeutet, dass das Gieren, die seitliche Position und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht merklich beeinflusst werden), und macht es gleichzeitig möglich, dem Fahrer Abweichungen von der Fahrbahnmitte über das Lenkrad 1 bewusst zu machen. Da eine derartige Hochfrequenzeingabe leicht wahrgenommen werden kann, kann insbesondere und vorteilhaft ein Hilfsdrehmoment, das von geringer Größe, aber von hoher Frequenz ist, den Fahrer veranlassen, seitliche Abweichungen des Fahrzeugs zu erkennen. Wenn das Hilfsdrehmoment ein rechteckiger Impuls ist, kann die oben erwähnte Eigenschaft durch Annähern der Impulswelle mit einer Hälfte einer Sinuswelle und Festlegen der Impulsbreite auf 0,17 Sekunden oder weniger erhalten werden.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 7 die gesamte Tätigkeit, die in der Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, beschrieben werden. Die Bestimmung eines Hilfsdrehmoments T_Hilfe in der ECU 7 ist mit der oben beschriebenen identisch, weshalb hier auf jegliche sich wiederholende Beschreibung verzichtet wird.
Als erstes sendet die ECU 7 nach der Bestimmung eines Hilfsdrehmoments T_Hilfe durch das Impulserzeugungsmittel 23 in der ECU 7 ein Steuersignal, das dem bestimmten Hilfsdrehmoment T_Hilfe entspricht, zum Motor 5, und der Motor 5 wird angetrieben. Dann wird die Summe des angetriebenen Drehmoments (des Hilfsdrehmoments) T_Hilfe des Motors 5 und eines Lenkdrehmoments T_Fahrer, das durch den Fahrer ausgeübt wird, an die Lenksäule 2 angelegt.
Als Reaktion auf das Hilfsdrehmoment übt der Fahrer ein Drehmoment auf das Lenkrad 1 aus, um einen Lenkwinkel α zu erzeugen, damit die seitliche Abweichung (die Fahrzeugposition in Bezug auf die Fahrbahnmitte) y abnimmt. Dann wird die seitliche Abweichung y durch die Kamera 8 zur ECU 7 zurückgeführt, um beim nächsten Programmdurchlauf zur Bestimmung eines Hilfsdrehmoments T_Hilfe verwendet zu werden.
Da die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ein Hilfsdrehmoment verwendet, das an das Lenkrad 1 angelegt werden soll, ist es möglich, den Fahrer mit Fahrzeugpositionsinformationen (der seitlichen Abweichung in Bezug auf die Fahrbahnmitte) zu versorgen, ohne die Dynamik des Fahrzeugs bedeutend zu beeinflussen. Mit anderen Worten wird eine Hochfrequenzeingabe leicht durch einen Menschen wahrgenommen und kann den Fahrer daher sicherlich zum Bemerken einer seitlichen Abweichung bringen. Da das Giermoment auf das Fahrzeug unbedeutend ist, ist es gleichzeitig vorteilhafterweise möglich, zu vermeiden, dass sich der Fahrer zu sehr auf diese Unterstützungsvorrichtung verlässt.
Wenn eine derartige Tast-Rückkopplungssteuerung nicht eingesetzt wird, wird ein verhältnismäßig großes Antriebsdrehmoment benötigt, damit ein Fahrer ein Hilfsdrehmoment wahrnimmt, und die Vorrichtung spielt daher eine Rolle, die einem automatischen Fahrsystem ähnlich ist. Als eine Folge verlässt sich der Fahrer auf die Vorrichtung und es ist problematisch schwierig, den Fahrer zur Wachsamkeit zu bewegen. Die Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die Probleme ohne neue Hardware lösen. Besonders, wenn der Plan b oder der Plan c verwendet wird, wird der Einfluss auf die Bewegung des Fahrzeugs wirksam unterdrückt, während der durch den Fahrer wahrgenommene Reiz vergleichsweise stark ist.
Im Hilfsdrehmomentbestimmungsmittel 23a sind mehrere Pläne vorbereitet, und gemäß einem Grad der Abnahme der Wachsamkeit des Fahrers wird einer der Pläne ausgewählt, so dass es vorteilhaft möglich ist, ein Hilfsdrehmoment zu bestimmen, das für den Grad der Abnahme der Wachsamkeit des Fahrers geeignet ist.
In der gleichen Weise sind im Verstärkungsgradbestimmungsmittel 23b mehrere Pläne vorbereitet und gemäß einem Grad der Abnahme der Wachsamkeit des Fahrers wird einer der Pläne ausgewählt, so dass es vorteilhaft möglich ist, einen Verstärkungsgrad, eine Lenkeingabefrequenz und einen Zeitabstand der Impulserzeugung zu bestimmen, die für den Grad der Abnahme der Wachsamkeit des Fahrers geeignet sind.
Wenn das Drehmomenterzeugungsmittel 23 hinsichtlich eines impulsartigen Hilfsdrehmoments einen größeren Verstärkungsgrad bestimmt oder einen kürzeren Zeitabstand bestimmt, um das obige impulsartige Hilfsdrehmoment zu erzeugen, wenn das Ausmaß der seitlichen Abweichung größer wird, kann der Fahrer das Ausmaß der seitlichen Abweichung spüren und eine passende Lenktätigkeit kann gefördert werden.
Wenn das Drehmomenterzeugungsmittel 23 bestimmt, dass das obige impulsartige Hilfsdrehmoment in kürzeren Zeitabständen wiederholt erzeugt werden soll, wenn sich das Fahrzeug mit einer höheren Geschwindigkeit fortbewegt, ist der Zeitabstand zwischen erzeugten Hilfsdrehmomenten beim Hochgeschwindigkeitsfahren kürzer, so dass es möglich ist, den Fahrer Fahrbahnpositionsinformationen stark erkennen zu lassen, damit der Fahrer richtig lenken kann, um die Fahrbahn zu halten. Zusätzlich ist es möglich, die Sicherheit des Fahrzeugs zu steigern.
Wenn das Drehmomenterzeugungsmittel 23 ferner hinsichtlich eines impulsartigen Hilfsdrehmoments einen größeren Verstärkungsgrad bestimmt, wenn die im Mittel 21 zur Messung der Wachsamkeit gemessene Wachsamkeit des Fahrers geringer wird, oder wenn eine geringere Wachsamkeit des Fahrers das Drehmomenterzeugungsmittel 23 veranlasst, zu bestimmen, dass ein Hilfsdrehmoment in kürzeren Zeitabständen erzeugt werden soll, führt eine geringere Wachsamkeit des Fahrers zu einem kräftigeren Reiz für den Fahrer, so dass sich der Fahrer der Abnahme der Wachsamkeit bewusst werden kann, und die Vorrichtung kann den Fahrer auf der Basis der gegenwärtigen Wachsamkeit mit Fahrbahnpositionsinformationen versorgen.
Die vorliegende Erfindung sollte außerdem keineswegs auf die vorhergehende Ausführungsform beschränkt sein, und es können verschiedenste Veränderungen oder Abwandlungen vorgeschlagen werden, ohne vom Hauptinhalt der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel benutzt das veranschaulichte Beispiel einen wie in 2 gezeigten Kugel-und-Mutter-Lenkmechanismus, doch kann alternativ ein Zahnstangen-Lenksystem angewendet werden. Ein Eingriffsmechanismus, der mit dem Motor 5 und der Lenksäule 2 eingreift, ist ein in 2 gezeigter riemengetriebener Mechanismus; alternativ kann der Eingriffsmechanismus ein zahnradgetriebener Mechanismus sein.

Claims

Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung, umfassend ein Drehmomenterzeugungsmittel (23), um ein impulsartiges Drehmoment in einer Form und/oder mit einer Frequenz, die die Dynamik des Fahrzeugs nicht bedeutend beeinflusst, auf ein Lenkrad eines Fahrzeugs zu erzeugen.
Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung, umfassend ein Mittel (22a) zur Auffindung der Fahrbahnmitte, um die Mitte einer Fahrbahn, auf der sich ein Fahrzeug fortbewegt, aufzufinden; ein Mittel (22b) zur Berechnung des Ausmaßes der seitlichen Abweichung, um die Größe und die Richtung der seitlichen Abweichung eines Breitenzentrums des Fahrzeugs von der durch das Mittel zur Auffindung der Fahrbahnmitte aufgefundenen Mitte der Fahrbahn zu berechnen; ein Drehmomenterzeugungsmittel (23), um auf Basis des durch das Mittel (22b) zur Berechnung des Ausmaßes der seitlichen Abweichung berechneten Ausmaßes der seitlichen Abweichung _[i4] ein Drehmoment, das an ein Lenkrad des Fahrzeugs angelegt werden soll, zu berechnen, und um ein impulsartiges Drehmoment in einer Form und/oder mit einer Frequenz, die die Dynamik des Fahrzeugs nicht bedeutend beeinflusst, zu erzeugen.
Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Drehmomenterzeugungsmittel (23) hinsichtlich des impulsartigen Drehmoments, das erzeugt werden soll, einen größeren Verstärkungsgrad bestimmt, wenn das Ausmaß der seitlichen Abweichung größer wird.
Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Drehmomenterzeugungsmittel (23) das impulsartige Drehmoment in kürzeren Zeitabständen wiederholt erzeugt, wenn das Ausmaß der seitlichen Abweichung größer wird.
Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei das Drehmomenterzeugungsmittel (23) das impulsartige Drehmoment in einer Richtung erzeugt, in der sich das Breitenzentrum des Fahrzeugs der Mitte der Fahrbahn nähert, und dann ein impulsartiges Drehmoment in einer Richtung erzeugt, in der sich das Breitenzentrum des Fahrzeugs von der Mitte der Fahrbahn wegbewegt.
Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, ferner umfassend ein Mittel (21) zur Messung der Wachsamkeit, um die Wachsamkeit eines Fahrers des Fahrzeugs zu messen, wobei das Drehmomenterzeugungsmittel (23) hinsichtlich des impulsartigen Drehmoments, das erzeugt werden soll, einen größeren Verstärkungsgrad bestimmt, wenn die durch das Mittel (21) zur Messung der Wachsamkeit gemessene Wachsamkeit des Fahrers geringer wird.
Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, ferner umfassend ein Mittel (21) zur Messung der Wachsamkeit, um die Wachsamkeit eines Fahrers des Fahrzeugs zu messen, wobei das Drehmomenterzeugungsmittel (23) das impulsartige Drehmoment in kürzeren Zeitabständen wiederholt erzeugt, wenn die durch das Mittel (21) zur Messung der Wachsamkeit gemessene Wachsamkeit des Fahrers geringer wird.
Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, wobei das Drehmomenterzeugungsmittel (23) das impulsartige Drehmoment in kürzeren Zeitabständen wiederholt erzeugt, wenn sich das Fahrzeug mit einer höheren Geschwindigkeit fortbewegt.
Fahrbahnhalte-Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, wobei die Hauptfrequenzkomponente des impulsartigen Drehmoments gleich wie oder höher als 3 Hz ist.