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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Fahrhilfsvorrichtung und ein Verfahren
für ein
Fahrzeug zum Festlegen eines Sollpfads zu einer Zielposition, und um
das Fahren eines Fahrzeugs so zu unterstützen, dass das Fahrzeug dem
Sollpfad folgt. Die Druckschrift
US
2001 026 317 beschreibt eine ähnliche Vorrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Eine
Technologie aus dem Stand der Technik zum Führen eines Fahrzeugs zu einer
Zielposition durch die Verwendung der automatischen Lenkung, des
Lenkbefehls usw. wird beispielsweise in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung Nr. 5-297935 offenbart. In diesem Stand der Technik werden
Fehler der Position, des Azimutwinkels und der Krümmung gemessen
und ein vorab bestimmter Sollpfad (ein Spurmuster), in dem der zu
fahrende Abstand und die Krümmung
miteinander verknüpft sind,
wird einer Ähnlichkeitstransformation
so unterzogen, dass ein tatsächlicher
Steuersollpfad als eine Technik zur Kompensation der Fehler bestimmt
wird.
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Diese
Technologie verkleinert das Spurmuster durch Ähnlichkeitstransformation so,
dass das Fahrzeug sofort zu dem Sollpfad zurückkehren kann, wenn es eine
Abweichung davon gibt. Als eine Anwendung dieser Technologie kann
das Spurmuster auch durch Ähnlichkeitstransformation
vergrößert werden,
so dass es möglich
wird, einen Führungspfad
festzulegen, der einen guten Spielraum für die Steuerung schafft.
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Wenn
in der vorstehend beschriebenen Technologie auf der Grundlage einer Ähnlichkeitstransformation
der ursprüngliche
Steuerzustand an einer Position außer einer neutralen bzw. Geradeaus-Position
festgelegt wurde, stimmen die tatsächliche Kurvenkrümmung und
die Kurvenkrümmung
eines festgelegten Pfads nicht miteinan der überein. Daher kann die Sollrichtung
der Fahrt des Fahrzeugs das Fahrzeug nicht in die Zielposition bringen,
weil es im Startzustand einen Unterschied zwischen der Kurvenkrümmung eines
festgelegten Führungspfads und
der tatsächlichen
Krümmung
gibt. Zudem gibt es einen Fall, in dem die Krümmung nicht neutral oder null
bzw. zur Geradeausfahrt wird, selbst wenn das Lenkrad in einer neutralen
Position ist. Noch weiter verschlechtert sich die Bedienbarkeit
des Assistenzbetriebs in bemerkenswerter Weise, wenn der anfängliche
Lenkzustand auf die Neutralposition eingeschränkt ist.
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KURZE ERLÄUTERUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Fahrhilfsvorrichtung und ein
Verfahren für
ein Fahrzeug zu schaffen, die dazu fähig sind, das Fahrzeug genau zu
einem Zielgebiet zu führen,
selbst wenn der ursprüngliche
Zustand des Fahrzeugs ein gelenkter Zustand bzw. ein Zustand mit
Lenkausschlag ist.
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Um
die vorstehende Aufgabe zu lösen,
werden eine Fahrhilfsvorrichtung für ein Fahrzeug und ein Verfahren
dafür in Übereinstimmung
mit der Erfindung geschaffen. Die Fahrhilfsvorrichtung für ein Fahrzeug
ist eine Vorrichtung, die einen Sollpfad festlegt, entlang dessen
das Fahrzeug eine Zielposition erreicht und die das Fahrzeug entlang
des Sollpfads führt,
wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie Folgendes
aufweist: eine Festlegungseinrichtung, die einen Basispfad festlegt,
der eine Richtung eines Fahrzeugs an einer Anfangsposition auf der
Grundlage eines Abweichungswinkels, der ein Winkel zwischen der
Richtung bzw. Ausrichtung des Fahrzeugs an der Anfangsposition und
der Richtung des Fahrzeugs an der Zielposition ist, und eines ursprünglichen
tatsächlich
festgelegten Lenkwinkels, der ein tatsächlicher Lenkwinkel des gelenkten
Rads an der ursprünglichen
Position ist, so ändert,
dass sie zu einer Richtung des Fahrzeugs an der Zielposition führt; eine
Umformeinrichtung, um einen Pfad zu berechnen, den man durch eine Ähnlichkeitsumformung
des Basispfads auf der Grundlage einer Beziehung zwischen der ursprünglichen
Position und der Zielposition erhält; und eine Korrektureinrichtung,
um den ähnlichkeitsumgeformten
Pfad auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen dem ursprünglichen tatsächlichen
Lenkwinkel und einem Lenkwinkel, der an einer ursprüng lichen
Position auf den ähnlichkeitsumgeformten
Pfad auftritt, in den Zielpfad zu korrigieren.
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Das
Fahrhilfsverfahren für
ein Fahrzeug in Übereinstimmung
mit der Erfindung ist ein Verfahren, das einen Zielpfad festlegt,
entlang welchem das Fahrzeug eine Zielposition erreicht, und das
das Fahrzeug entlang des Zielpfads führt, wobei das Verfahren dadurch
gekennzeichnet ist, dass es folgende Schritte aufweist: Festlegen
eines Basispfads, der eine Richtung eines Fahrzeugs an einer Anfangsposition
auf der Grundlage eines Abweichungswinkels, der ein Winkel zwischen
der Richtung des Fahrzeugs an der Anfangsposition und der Richtung
des Fahrzeugs an der Zielposition ist, und eines ursprünglichen
tatsächlichen
Lenkwinkels, der ein tatsächlicher Lenkwinkel
des gelenkten Rads des Fahrzeugs an der ursprünglichen Position ist, so ändert, dass
sie zu einer Richtung des Fahrzeugs an einer Zielposition führt; Berechnen
eines Pfads, den man durch Ähnlichkeitsumformen
des Basispfads auf der Grundlage einer Beziehung zwischen der ursprünglichen
Position und der Zielposition erhält; und Korrigieren des ähnlichkeitsumgeformten
Pfads auf der Grundlage eines Unterschieds zwischen dem ursprünglichen tatsächlichen
Lenkwinkel und einem Lenkwinkel, der an einer ursprünglichen
Position auf dem ähnlichkeitsumgeformten
Pfad auftritt, in einen Zielpfad, entlang dessen das Fahrzeug die
Zielposition erreicht.
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In Übereinstimmung
mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung und dem Verfahren wird
die Richtung des Fahrzeugs an der derzeitigen Fahrzeugposition so
geändert,
dass sie mit der Richtung des Fahrzeugs an einer Zielposition zusammenfällt bzw.
zu dieser führt.
Genauer gesagt wird ein Basispfad, d.h. ein Pfad, der den Abweichungswinkel
auf 0 ändert,
bestimmt, und dann einer Ähnlichkeitstransformation
unterzogen, wodurch ein ähnlichkeitsumgeformter
Weg bestimmt wird. Daher können
die Vorrichtung und das Verfahren einen Pfad festlegen, der hinsichtlich
der Krümmung
der Kurve des Fahrzeugs einen guten Spielraum aufweist. Die Ähnlichkeitsumformung
allein kann eine Abweichung der Richtung und Position des Fahrzeugs
in einer Zielposition auf dem Pfad zulassen, wenn der ursprüngliche
Zustand des Fahrzeugs ein gelenkter Zustand bzw. ein Zustand mit
eingeschlagenen Rädern
ist. Daher wird eine solche Abweichung auf der Grundlage eines Unterschieds
zwischen dem Lenkwinkel auf dem ähnlichkeitsumgeformten
Pfad und dem ursprünglichen tatsächlichen
Lenkwinkel korrigiert. Auf diese Weise werden Fehler der Position und
Richtung an der Endposition auf dem Pfad im Wesentlichen so eliminiert, dass
das Fahrzeug präzise
in ein Gebiet bei oder benachbart zu der Sollposition geführt werden
kann.
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In
der vorstehend beschriebenen Vorrichtung kann die Festlegungseinrichtung
den Basispfad auf der Grundlage einer Beziehung zwischen einem gefahrenen
Abstand des Fahrzeugs und einer Kurvenkrümmung des Fahrzeugs festlegen.
In dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann der Basispfad auf
der Grundlage einer Beziehung zwischen einem gefahrenen Abstand
des Fahrzeugs und einer Kurvenkrümmung
des Fahrzeugs festgelegt sein.
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Weiterhin
kann der Basispfad in der vorstehend beschriebenen Vorrichtung und
dem Verfahren einen ersten Pfad aufweisen, auf dem das Fahrzeug gefahren
wird, indem ein Lenkwinkel von dem ursprünglichen tatsächlichen
Lenkwinkel auf einen vorab bestimmten Lenkwinkel vergrößert wird,
einen zweiten Pfad, auf dem das Fahrzeug gefahren wird, indem der
vorab bestimmte Lenkwinkel gehalten wird, und einem dritten Pfad,
auf dem das Fahrzeug gefahren wird, während der Lenkwinkel auf 0
verringert wird.
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In
diesem Fall kann die Korrektureinrichtung in der vorstehend beschriebenen
Vorrichtung die Korrektur der Richtung des Fahrzeugs in einer endgültigen Position
auf dem ähnlichkeitsumgeformten Pfad
in die Richtung des Fahrzeug an der Sollposition ändern, indem
ein auf dem zweiten Pfad gefahrener Abstand des Fahrzeugs geändert wird.
In dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann die Richtung des
Fahrzeugs an einer endgültigen
Position auf dem ähnlichkeitsumgeformten
Pfad in die Richtung des Fahrzeugs an der Sollposition geändert werden, indem
man einen gefahrenen Abschnitt des Fahrzeugs auf dem zweiten Pfad ändert.
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In Übereinstimmung
mit diesem Aufbau stimmt der Bereich, der aus der Beziehung zwischen dem
gefahrenen Abstand und der Kurvenkrümmung bzw. dem Kurvenradius
des Fahrzeugs bestimmt wird, d.h. der Wert des Integrals der Kurvenkrümmung mit
Bezug auf den gefahrenen Abstand, mit der Größe der Änderung des Abweichungswinkels überein.
Wenn daher der Integralwert, d.h. der Bereich bezüglich des ähnlichkeitsumgeformten
Pfads, gleich jenem gemacht wird, der zu dem Ba sispfad gehört, wird
die Ausrichtung des Fahrzeugs an der endgültigen Position mit der Zielrichtung übereinstimmen.
In diesem Fall ist es möglich,
die Berechnung des Bereichs zu vereinfachen, während die Genauigkeit gehalten
wird, wenn die Anpassung durchgeführt wird, indem die Länge eines
Pfadabschnitts geändert
wird, auf dem das Fahrzeug mit einem festgelegten Lenkwinkel gefahren
wird.
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Zudem
kann die Korrektureinrichtung in der vorstehend beschriebenen Vorrichtung
weiterhin die endgültige
Position in die Sollposition korrigieren, und zwar auf der Grundlage
eines Verhältnisses
zwischen einem Abstand in der Richtung einer vorab bestimmten Koordinatenachse
zwischen der ursprünglichen
Position und der endgültigen
Position auf dem ähnlichkeitstransformierten
Pfad und einem Abstand in der vorab bestimmten Koordinatenachsenrichtung zwischen
der ursprünglichen
Position und der Sollposition. Bei dem vorstehend beschriebenen
Verfahren kann die endgültige
Position in die Zielposition korrigiert werden, und zwar auf der
Grundlage eines Verhältnisses
zwischen einem Abstand in Richtung einer vorab bestimmten Koordinatenachse
zwischen der ursprünglichen
Position und der endgültigen
Position auf dem ähnlichkeitstransformierten
Pfad und einem Abstand in der Richtung der vorab bestimmten Koordinatenachse
zwischen der ursprünglichen
Position und der Zielposition.
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In Übereinstimmung
mit diesem Aufbau wird weiterhin eine Korrektur mit Bezug auf den
gefahrenen Abstand so durchgeführt,
dass die Position, die das Fahrzeug erreicht, angepasst werden kann,
während
die Richtung des Fahrzeugs gehalten wird, wenn eine Abweichung zwischen
der Zielposition und der endgültigen
Position auf dem Pfad trotz der vorstehend beschriebenen Korrektur
in der Fahrzeugrichtung auftritt.
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Zudem
kann die Korrektureinrichtung einen Abschnitt eines Pfads, der durch Ähnlichkeitstransformation
des ersten Pfads des Basispfads erhalten wird, durch einen Pfad
ersetzen, auf dem das Fahrzeug gefahren wird, indem der ursprüngliche
tatsächliche
Lenkwinkel gehalten wird, wenn der ursprüngliche tatsächliche
Lenkwinkel höchstens
ein Lenkwinkel ist, den man durch Ähnlichkeitsumformung eines vorab
bestimmten Lenkwinkels erhält,
der auf dem Basispfad auftritt. Wenn dagegen der ursprüngliche tatsächliche
Lenkwinkel größer als
ein Lenkwinkel ist, den man durch Ähnlichkeitsumformung eines
vorab bestimmten Lenkwinkels erhält,
der auf dem Basispfad auftritt, kann die Korrektureinrichtung einen Abschnitt
eines Pfads, den man durch Ähnlichkeitsumformen
des ersten Pfads des Basispfads erhält, durch einen Pfad ersetzen,
auf dem das Fahrzeug gefahren wird, indem der Lenkwinkel von dem
ursprünglichen
tatsächlichen
Lenkwinkel auf den transformierten Lenkwinkel verringert wird.
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Wenn
der ursprüngliche
tatsächliche
Lenkwinkel höchstens
ein Lenkwinkel ist, den man durch Ähnlichkeitsumformen eines vorab
bestimmten Lenkwinkels erhält,
der auf dem Basispfad auftritt, kann bei dem vorstehend beschriebenen
Verfahren ein Abschnitt eines Pfads, den man durch Ähnlichkeitstransformation
des ersten Pfads des Basispfads erhält, durch einen Pfad ersetzt
werden, auf dem das Fahrzeug gefahren wird, indem der ursprüngliche
tatsächliche
Lenkwinkel gehalten wird. Wenn dagegen der ursprüngliche tatsächliche
Lenkwinkel größer als ein
Lenkwinkel ist, den man durch Ähnlichkeitstransformation
eines vorab bestimmten Lenkwinkels erhält, der auf dem Basispfad auftritt,
kann ein Abschnitt eines Pfads, der durch Ähnlichkeitstransformation des
ersten Pfads des Basispfads erhalten wird, durch einen Pfad ersetzt
werden, auf dem das Fahrzeug gefahren wird, indem der Lenkwinkel
von dem ursprünglichen
tatsächlichen
Lenkwinkel auf den transformierten Lenkwinkel verringert wird.
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KURZE ERLÄUTERUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehend erwähnte
Ausführungsform und
andere Ausführungsformen,
Ziele, Eigenschaften, Vorteile, technischen und industriellen Bedeutungen
dieser Erfindung werden durch Lesen der nachstehenden genauen Beschreibung
der beispielhaften Ausführungsformen
der Erfindung besser verstanden, wenn sie in Verbindung mit den
beigefügten Zeichnungen
betrachtet werden, in denen:
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1 ein
Blockschaubild ist, welches den Aufbau einer Parkassistenzvorrichtung
in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht;
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2 ein
Schaubild ist, das eine Positionsbeziehung eines Fahrzeugs während eines
Vorgangs zum Unterstützen
eines Garagenparkens veranschaulicht, der durch die Vorrichtung
durchgeführt wird,
die in 1 veranschaulichend gezeigt ist;
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3 ein
Ablaufplan ist, der die Hilfsoperation veranschaulicht, die in 2 gezeigt
ist;
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4A bis 4E Schaubilder
sind, welche festgelegte Fahrpfade (Pfade) auf der Grundlage der Steuerung
veranschaulichen, die in 3 veranschaulicht ist;
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5A und 5B Schaubilder
sind, die festgelegte Fahrpfade (Pfade) veranschaulichen, welche Übergänge von
dem ursprünglichen
Lenkwinkel einbeziehen;
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6 ein
Schaubild ist, welches die Abweichung von der Zielposition auf einem ähnlichkeitsumgewandelten
Pfad veranschaulicht;
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7 ein
Schaubild ist, das einen Zustand veranschaulicht, der nach der Korrektur
des Abweichungswinkels auftritt;
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8 ein
Schaubild ist, das einen Zustand veranschaulicht, der nach der Korrektur
der Position auftritt; und
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9 ein
Schaubild ist, das ein anderes Verfahren zum Festlegen eines festgelegten
Zielpfads in der Steuerung veranschaulicht, die in 3 veranschaulicht
ist.
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ERLÄUTERUNG
DER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In
der nachstehenden Beschreibung wird die vorliegende Erfindung genauer
anhand beispielhafter Ausführungsformen
beschrieben.
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Eine
Fahrhilfsvorrichtung in Übereinstimmung
mit der Erfindung wird mit Bezug auf eine Parkassistenzvorrichtung
als ein Beispiel beschrieben. 1 ist ein
Blockschaubild, welches den Aufbau einer Parkassistenzvorrichtung 100 in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht. Die Parkassistenzvorrichtung 100 weist
eine automatische Lenkvorrichtung 20 auf und wird durch
eine Parkassistenz-ECU 1 gesteuert, die eine Steuervorrichtung
ist. Die Parkassistenz-ECU 1 wird
durch eine CPU, ein ROM, ein RAM, eine Eingabesignalschaltung, eine
Ausgabesignalschaltung, eine Stromversorgungsschaltung usw. gebildet.
Weiterhin weist die Parkassistenz-ECU 1 einen Bildverarbeitungsabschnitt 10 auf,
der Bilder verarbeitet, die über
eine nachstehend beschriebene Heckkamera 32 aufgenommen
werden, und einen Lenksteuerabschnitt 11, der eine automatische
Lenkvorrichtung steuert. Der Bildverarbeitungsabschnitt 10 und
der Lenksteuerabschnitt 11 können im Bezug auf die Hardware
innerhalb der Parkassistenz-ECU 1 voneinander getrennt sein
oder anhand von Software getrennt sein, wobei sie die CPU, das ROM,
das RAM, usw. teilen, die in der Parkassistenz-ECU 1 bereitgestellt
sind.
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Ein
Lenkwinkelsensor 23 zum Erfassen der Größe der Auslenkung einer Lenkwelle 21,
welche die Bewegung eines Lenkrads 22 an gelenkte Reifenräder 25 überträgt, und
ein Lenkstellglied 24, das Lenkkraft bereitstellt, sind
mit der Lenkwelle 21 verbunden. Zusätzlich zum Bereitstellen einer
Lenkkraft während
des automatischen Lenkmodus kann das Lenkstellglied 24 als
eine Servolenkung dienen, die eine Hilfslenkkraft bereitstellt,
während
ein Fahrer steuert. Der Lenksteuerabschnitt 11 steuert
den Antrieb des Lenkstellglieds 24.
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Der
Lenksteuerabschnitt 11 empfängt ein Ausgabesignal des Lenkwinkelsensors 23 und
empfängt
außerdem
Ausgabesignale der Reifenraddrehzahlsensoren 41, die für die einzelnen
Reifenräder vorgesehen
sind, um die Drehzahlen derselben zu erfassen, und ein Ausgabesignal
eines Beschleunigungssensors 42, der die Beschleunigung
des Fahrzeugs erfasst.
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Der
vorstehend erwähnte
Bildverarbeitungsabschnitt 10 empfängt ein Bildsignal, d.h. ein
Ausgabesignal der Heckkamera 32, die an einem hinteren Abschnitt
des Fahrzeugs zum Aufnehmen von Bildern in einer Richtung nach hinten
angeordnet ist. Der Bildverarbeitungsabschnitt 10 ist mit
einer Eingabeeinrichtung 31 verbunden, um einen Eingabevorgang
eines Fahrers in Verbindung mit der Parkassistenz anzunehmen, einem
Monitor 34, um Information in der Form von Bildern an einen
Fahrer anzuzeigen, und einem Lautsprecher 33, um Information
in Form von Tönen
und Stimmen zu präsentieren.
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Als
Nächstes
werden Unterstützungsvorgänge durch
die Parkhilfsvorrichtung genauer beschrieben. Nachstehend wird ein
Unterstützungsvorgang beschrieben,
der in einem Fall eines "Garagenparkens" wie in 2 veranschaulicht
durchgeführt wird,
wobei ein Fahrzeug 200 rückwärts in eine Garage 220 fährt, die
zu einer Straße 210 zeigt. 3 ist ein
Ablaufplan einer Steuerung dieses Hilfsbetriebs bzw. Unterstützungsvorgangs.
Die 4A bis 4E und
die 5A und 5B sind
Schaubilder, die das Festlegen eines festgelegten Fahrwegs in der
Steuerung veranschaulichen. Die 6 bis 8 sind
Schaubilder, die Bewegungen des Fahrzeugs 200 auf der Grundlage
der festgelegten verschiedenen Fahrwege veranschaulichen.
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Die
in 3 veranschaulichte Steuerung wird gestartet, nachdem
auf eine Betätigung
der Eingabeeinrichtung 31 durch den Fahrer ein Befehl für die Parkassistenz-ECU 1 ausgegeben
wurde, die Parkassistenz zu starten, und wird von der Parkassistenz-ECU 1 weiter
durchgeführt,
bis: i) das Fahrzeug die Nähe
einer festgelegten Zielparkposition erreicht, oder ii) es bestimmt
wird, dass das Fahrzeug die Zielparkposition nicht durch ein einfaches
Zurücksetzen
erreichen kann. Diese Steuerung wird fortgeführt, bis der Hilfsbetrieb durch
einen Fahrer abgebrochen wird, der die Eingabeeinrichtung 31 nutzt.
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Genauer
gesagt befiehlt der Fahrer den Start des Parkunterstützungsvorgangs über die
Eingabeeinrichtung 31, nachdem er das Fahrzeug 200 in
einer solchen Weise bewegt hat, dass ein Referenzpunkt des Fahrzeugs 200 mit
einem Punkt A zusammenfällt,
der in 2 angezeigt ist. In der nachstehenden Beschreibung
wird angenommen, dass der Referenzpunkt eine Mitte der Achse der
Hinterräder des
Fahrzeugs ist. Der Referenzpunkt kann an verschiedenen anderen Positionen
liegen, beispielsweise an einer Mitte eines hinteren Endes des Fahrzeugs,
dem Schwerpunkt desselben, einem vorderen Ende eines seitlichen
Abschnitts, einem hinteren Ende eines seitlichen Abschnitts, usw.
Es wird durch 200a angezeigt, dass das Fahrzeug an einer
Position ist, um den Parkunterstützungsvorgang
zu starten.
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Der
Fahrer betätigt
die Eingabeeinrichtung 31, während er ein Bild beobachtet,
das von der Heckkamera 32 aufgenommen und auf dem Monitor 34 angezeigt
ist. Zu dieser Zeit bewegt der Fahrer einen Parkrahmen, der auf
dem Bildschirm angezeigt wird, an eine Zielparkposition, wodurch
er eine Zielparkposition festlegt (Schritt S2).
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Die
Parkassistenz-ECU 1 bestimmt eine Fahrzeugposition 200g,
die angenommen wird, wenn das Fahrzeug die Zielparkposition erreicht,
d.h. die Position eines Referenzpunkts G und die Richtung des Fahrzeugs
an dieser Position (Schritt S4).
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Die
Position des Punktes G kann beispielsweise als eine relative Koordinate
mit Bezug auf den Referenzpunkt A des Fahrzeugs an der derzeitigen Fahrzeugposition bestimmt
werden. Die nachstehende Beschreibung wird mit Bezug auf ein Koordinatensystem
wie in 2 gezeigt durchgeführt, bei der die Zielposition
G als der Ursprung definiert ist und die Orientierung des Fahrzeugs
an der Zielposition als die Richtung der Z-Achse definiert ist,
und die Richtung senkrecht dazu als die Richtung der X-Achse definiert
ist. Nachstehend wird der Winkel der derzeitigen Ausrichtung des
Fahrzeugs mit Bezug auf die Z-Achse als Abweichungswinkel θ bezeichnet.
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Als
Nächstes
wird ein kürzester
Pfad (nachstehend als "Basispfad" bezeichnet) P0, der benötigt wird, um den Abweichungswinkel θ auf Null
zu verringern, aus der derzeitigen Position (Startpositionspunkt
A), dem derzeitigen Abweichungswinkel θ0 und dem
derzeitigen Lenkwinkel δ0 berechnet (Schritt S6).
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Dieser
Fahrweg P0 wird als Änderungen in der Krümmung von
Kurven (des Reziprokwerts des Radius der Kurve) mit Bezug auf den
gefahrenen Abstand festgelegt. 4A zeigt
ein Schaubild des gefahrenen Abstands über der Kurvenkrümmung des kürzesten
Wegs P0. Die Ortskurve bzw. der Pfad, dem
das Fahrzeug auf der Grundlage des kürzesten Pfads P0 folgt,
wird durch eine durchgezogene Linie in 6 angezeigt.
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Der
kürzeste
Pfad P0 umfasst einen Pfad, auf dem der
Lenkwinkel erhöht
wird (Erster Pfad), einen Pfad, auf dem der erhöhte Lenkwinkel gehalten wird (Zweiter
Pfad) und ein Pfad, auf dem der Lenkwinkel auf Null zurückgenommen
wird (Dritter Pfad). Sowohl auf dem ersten als auch auf dem dritten
Pfad wird die größte Änderung
der Kurvenkrümmung
mit Bezug auf den gefahrenen Abstand (die Rate der Änderung in
der Kurvenkrümmung)
auf einen konstanten Wert festgelegt. Die Rate der Änderung
in der Kurvenkrümmung
wird so festgelegt, dass die Größe der Änderung
in der Kurvenkrümmung
kleiner als die Größe der Änderung
in der Krümmung
ist, die durch die maximale Lenkrate des Lenkstellglieds 24 erreicht
wird, selbst wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich einem oberen
Grenzwert für
die Fahrunterstützung
ist. Daher kann ein Pfad berechnet werden, der einen Lenkvorgang
ohne Fehler zulässt.
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Repräsentative
Beispiele der festgelegten Ortskurve bzw. des festgelegten Lokus
in diesem Fall sind folgende: Zunächst wird der Lenkwinkel erhöht, während die Änderungsrate
des Lenkwinkels mit Bezug auf den gefahrenen Abstand von dem Punkt
A zu einem Punkt B auf einem festen Wert gehalten wird. In diesem
Fall werden der Lenkwinkel und die Kurvenkrümmung gleich ihren jeweiligen
festgelegten Maximalwerten, und der Kurvenradius wird gleich einem
festgelegten minimalen Kurvenradius (Rmin) (Krümmung γmax = 1/Rmin) (Erster Pfad).
Von dem Punkt B zu einem Punkt C wird dieser Lenkwinkel (diese Kurvenkrümmung, dieser
Kurvenradius) beibehalten (Zweiter Weg). Ab dem Punkt C wird dieser Lenkwinkel
verringert, während
die Änderungsrate des
Lenkwinkels mit Bezug auf den gefahrenen Abstand konstant gehalten
wird. In diesem Fall ändert sich
der Lenkwinkel zu einem Neutralzustand, d.h. einem Lenkwinkel von
0, wenn ein Punkt D erreicht wird (Dritter Weg). Die Fahrtortskurve
P bildet eine Klothoidenkurve, bei der ein Abschnitt BC ein Bogen mit
einem Radius von Rmin ist, und ein Abschnitt AB eine Kurve ist,
die eine Krümmung
von γ0 an einem Ende und einer Krümmung von
1/Rmin an dem anderen Ende aufweist, und ein Abschnitt CD eine Kurve ist,
die eine Krümmung
von 1/Rmin an einem Ende und einer Krümmung von 0 an dem anderen
Ende aufweist.
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In
manchen Fällen,
in denen der Abweichungswinkel θ klein
ist, weist die Fahrortskurve einen oder zwei der drei Wege auf.
Die Größe der Änderung Δθ des Ablenkungswinkels θ wird als Δθ = ∫δdp ausgedrückt. Das
heißt,
die Größe der Änderung Δθ des Ablenkungswinkels
entspricht einer in 4A gezeigten Fläche So.
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Als
Nächstes
wird ein ähnlichkeitstransformierter
Weg P1 bestimmt, den man durch die Ähnlichkeitsumwandlung
des Basispfads erhält
(Schritt S8).
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Ein
Verfahren zum Bestimmen des ähnlichkeitstransformierten
Wegs P1 wird mit Bezug auf die 4A bis 4E und 6 beschrieben.
Die Breite Xf des Basispfads P0 in der Richtung
der X-Achse in 6 wird durch Xf = ∫sinθdp ausgedrückt. Hier
ist der Abstand von der ursprünglichen
Position A zu der Zielposition D in der Richtung der X-Achse als
sXf definiert, und ε =
sXf/Xf festgelegt. Weiterhin wird der Lenkwinkel δ in einer
Position mit dem Abstand p vom Punkt A auf dem Basispfad P0 als δ =
f(p) definiert. Folglich wird der Lenkwinkel δ' an der Position mit dem Abstand p von
dem Punkt A auf dem ähnlichkeitsumgewandelten
Weg P1 als δ' = 1/ε × f(p)/ε) ausgedrückt. Wie
in 4B gezeigt erhält
man den ähnlichkeitsumgewandelten
Weg P1 durch Vergrößern eines Abstandes des Basispfads
P0 mit einem Verhältnis von ε und Komprimieren einer Krümmung des Basispfads
P0 mit einem Verhältnis von 1/ε. Daher ist die
Fläche
S1, die sich auf den ähnlichkeitstransformierten
Weg P1 bezieht, gleich der Fläche S0, die zu dem Basispfad P0 gehört.
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Diese Ähnlichkeitsumwandlung
verringert den Maximalwert der Krümmung von γmax des Basispfads zu 1/ε-mal γmax, d.h.
zu γmax/ε. Daher verringert
sich die Lenkrate, und die Steuerbarkeit der Lenksteuerung verbessert
sich. Außerdem
verringert sich die ursprüngliche
Kurvenkrümmung
des Fahrzeugs durch die Ähnlichkeitsumwandlung
von einer ursprünglichen
Kurvenkrümmung γ0 (welche
dem Lenkwinkel δ0 entspricht) auf γ0/ε. Der ursprüngliche Lenkwinkel
ist jedoch δ0 anstelle von δ1, was
der vorstehend erwähnten
Kurvenkrümmung γ0/ε entspricht. Daher
muss der Lenkwinkel auf das δ0 verändert
werden, das vor der Ähnlichkeitstransformation
auftritt (die ursprüngliche
Kurvenkrümmung
muss auf γ0 verändert
werden). Wenn eine solche Änderung
nicht durchgeführt
wird, tritt eine Abweichung zwischen der Fahrzeugrichtung in einer
Endposition und der Fahrzeugrichtung in einer Zielposition auf.
Das heißt, es
tritt ein Ablenkungswinkel in einer Endposition auf.
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Daher
wird anschließend
der Abweichungswinkel korrigiert. Zuerst werden die Kurvenkrümmung γ0,
die dem ursprünglichen
Lenkwinkel δ0 entspricht, und die maximale Krümmung γmax1 (γmax/ε) nach der
festgelegten Ähnlichkeitsumwandlung
miteinander verglichen (Schritt S10).
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Wenn γmax1 größer oder
gleich γ0 ist, wird der ursprüngliche Bereich, in dem die
Krümmung gleich
oder kleiner γ0 ist, durch einen Bereich ersetzt, in dem
der Lenkwinkel mit der Krümmung
von γ0 während
des ersten Wegs des ähnlichkeitsumgewandelten
Wegs P1 gehalten wird (Schritt S12). Insbesondere
wird ein Anfangsabschnitt des ersten Wegs (wenn γmax1 = γ0 ist,
der gesamte Abschnitt des ersten Wegs) wie in 4C gezeigt
durch einen Bereich ersetzt, in dem der Lenkwinkel auf dem ursprünglichen
Lenkwinkelwert gehalten wird.
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Wenn γmax1 kleiner
als γ0 ist (siehe 5A) wird
der erste Weg des ähnlichkeitsumgewandelten Wegs
P1 durch einen Weg (WEG 1a) ersetzt, bei
dem die Kurvenkrümmung
mit einer Rate von γ0 auf γmax1
verringert wird, welche der Krümmungsänderungsrate
des dritten Wegs entspricht, und einen Weg (WEG 1b), bei welchem
die Krümmung
auf γmax1
gehalten wird (Schritt S14, siehe 5B).
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Auf
Grund der Verarbeitung im Schritt S12 oder im Schritt S14 wird die
Krümmung
sanft so von der ursprünglichen
Krümmung γ0 auf
die Krümmung des ähnlichkeitsumgewandelten
Wegs P1 verändert, dass ein Weg P2 entlang des ähnlichkeitsumgewandelten Wegs
P1 festgelegt ist. Die Festlegung des Änderungswegs
der Krümmung
von der ursprünglichen Krümmung γ0 auf
den ähnlichkeitsumgewandelten Weg
P1 ist nicht auf die vorstehend gezeigten
Beispiele beschränkt.
Beispielsweise kann die Krümmung
mit einer konstanten Rate für
eine schnelle Veränderung
verändert
und auf die Krümmung
des ähnlichkeitsumgewandelten
Pfads P1 angepasst werden.
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Auf
dem festgelegten Weg P2 wird der Unterschied
zwischen dem ursprünglichen
Lenkwinkel und dem festgelegten Weg aufgelöst. In diesem Fall tritt jedoch
das folgende Problem auf. Der Bereich in dem Schaubild der Kurvenkrümmung über dem
gefahrenen Weg, welcher dem festgelegten Weg P2 entspricht,
wird um den Betrag eines Gebiets Sa, das durch Schraffur in den 4C und 5B angezeigt wird,
größer als
der Bereich, der dem ähnlichkeitsumgewandelten
Weg P1 entspricht. Daher wird die Größe der Änderung
des Abweichungswinkels auf dem Gesamtweg größer als jene auf dem Basispfad.
Dies führt
wie in 6 veranschaulicht zu einer Abweichung. Das heißt, die
Orientierung des Fahrzeugs 200b, wenn das Fahrzeug tatsächlich einen
Zielort erreicht, weicht von der Zielorientierung des Fahrzeugs 200g,
d.h. der Richtung der Z-Achse, in eine Richtung entgegen der ursprünglichen
Orientierung des Fahrzeugs 200a ab (d.h. ein Abweichungswinkel θ1 tritt auf). Kurz gesagt ergibt sich eine übergroße Drehung
bzw. Kurvenfahrt des Fahrzeugs.
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Daher
wird im Schritt S16 der hinzugefügte Bereich
Sa berechnet und der Fahrabstand des zweiten Wegs wird so um Sa/γmax1 verringert,
dass ein korrigierter Weg P3 bestimmt wird
(siehe 4D). Das heißt, ein
Vorgang der Entfernung des hinzu gefügten Bereichs Sa aus dem Bereich,
der durch das Schaubild der Kurvenkrümmung über dem gefahrenen Abstand
bezüglich
des zweiten Pfads des Pfads P2 definiert
ist, wird durchgeführt.
Der Bereich S3, welcher dem korrigierten Pfad P3 entspricht,
ist gleich dem Bereich So, der dem Basispfad P0 entspricht. Als
ein Ergebnis wird der Abweichungswinkel in der Endposition 0, d.h.
wird gleich dem Abweichungswinkel, der an der Zielposition zu erreichen
ist. Daher gibt es in dem Fall, in dem der gefahrene Abstand auf dem
zweiten Pfad geändert
wird, keine Veranlassung, den Inhalt der Lenksteuerung zu ändern und daher
ist die benötigte
Berechnung im Vergleich mit dem Fall einfach, in dem ein Bereich
von dem ersten Weg oder dem dritten Weg entfernt wurde. Weiterhin wird
die Steuerbarkeit angenehmer, und eine höhere Steuergenauigkeit kann
erhalten bleiben.
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Mit
Bezug auf den korrigierten Pfad P3 sind der Ablenkungswinkel in
der Endposition und der Ablenkungswinkel in der Zielposition im
Wesentlichen gleich, aber die endgültige Position weicht in der Richtung
der X-Achse von der Zielposition ab (siehe 7). Im Unterschied
zum Fahrzeug 200b, das dem Pfad P2 gefolgt
ist, wird das Fahrzeug 200c, das dem korrigierten Pfad
P3 gefolgt ist, parallel zu dem Fahrzeug 200g,
das an der Zielposition steht. Die Position des Fahrzeugs 200c weicht
jedoch von der Zielposition hin zu einer Seite der ursprünglichen
Position 200a ab. Diese Abweichung erhöht sich, wenn der Abstand von
dem Punkt A zum dem Punkt G steigt. Daher werden der Ähnlichkeitstransformationsvorgang
und der Vorgang zum Ändern
des ursprünglichen
Lenkwinkels ähnlich
zu den Vorgängen der
Schritte S8 bis S14 auf dem Pfad P3 durchgeführt, den
man durch die Korrektur des Ablenkungswinkels erhält, um so
einen Pfad P4 zu bestimmen (Schritt S18).
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Insbesondere
wird ein nachstehend beschriebener Vorgang ausgeführt. Der
Abstand von der ursprünglichen
Position A zu der Endposition auf dem Weg P
3 in
der Richtung von X wird als Sub_Xf ausgedrückt, und ε
1 =
sXf/Sub_Xf wird angenommen. Der Lenkwinkel δ in der Position auf dem Weg
P
3, die einen Abstand p von dem Punkt A
aufweist, wird wie in δ =
g(p) ausgedrückt.
Zu dieser Zeit wird der Lenkwinkel δ' an der Position mit dem Abstand p von
dem Punkt A auf dem ähnlichkeitstransformierten
Weg P
4 mit Ausnahme eines Anfangszustands
durch
ausgedrückt.
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Wie
in 4E angezeigt ist der ähnlichkeitstransformierte Weg
P4 ein Weg, den man erhält, indem man einen Abstand
des Pfads P3 ε1-mal
verlängert
und eine Krümmung
des Pfads P3 in der Richtung der Krümmung um
1/ε1 mal staucht. Dann wird die ursprüngliche
Krümmung γ0 wie
in dem Fall, der in 4C gezeigt ist, auf eine Krümmung bezüglich des
Wegs P4 geändert, so dass die Fläche um Sb größer als
die Fläche
bezüglich
des Wegs P3 oder des Basispfads P0 wird. Weil ε1 im
Vergleich mit ε ziemlich
nahe an 1 liegt, ist die Fläche
Sb kleiner als die Gesamtfläche
S0 oder die vorstehend erwähnte Fläche Sa.
Daher fällt
die Abweichung des Ablenkungswinkels, der durch die vorstehend erwähnte Positionskorrektur
verursacht wird, in einen tolerierbaren Bereich (siehe 8).
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Das
heißt,
das Fahrzeug 200d, das dem Pfad P4 gefolgt
ist, fällt
im Wesentlichen mit dem Fahrzeug 200g zusammen, das in
der Zielposition ist. Als ein Ergebnis ist es möglich, das Festlegen eines
Wegs mit hoher Genauigkeit selbst dann durchzuführen, wenn der ursprüngliche
Lenkwinkel γ nicht im
Wesentlichen 0 ist, dass heißt,
wenn die Festlegung eines Wegs in einem Zustand durchgeführt wird,
in dem das Fahrzeug gelenkt wurde. In Verbindung mit der Parkassistenz
ist es oft der Fall, dass das Fahrzeug zu der Zeit gelenkt wurde,
zu der der ursprüngliche
Positionspunkt A erreicht wurde. Es ist nicht leicht, die Lenkung
aus dem gedrehten Zustand ohne Fehler in einen Neutralzustand zurückzubringen,
bevor die Parkassistenz durchgeführt
wird. Wenn eine Rückkehr
zur Neutralposition als notwendig zum Starten der Parkassistenz
bestimmt wird, verschlechtert sich die Benutzbarkeit der Assistenz. In
dieser Ausführungsform
kann die Festlegung eines Wegs selbst während eines Zustands erreicht werden,
in dem das Fahrzeug gelenkt wurde. Daher gibt es keine Notwendigkeit,
die Lenkung in den Neutralzustand zurückzuführen, bevor die Assistenz beginnt,
und daher verbessert sich die Bedienbarkeit der Assistenz.
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Der
Weg P4 ist eine Zielfahrortskurve, die auf der
Grundlage der Beziehung zwischen der Fahrdistanz und der Krümmung festgelegt
wird, und hängt nicht
von der Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Fahrzeugs ab. Daher
kann die Fahrassistenzsteuerung vereinfacht werden.
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Im
Schritt S20 wird es bestimmt, ob ein Zielpfad festgelegt wurde.
In dem Fall, in dem bestimmt wurde, dass das Fahrzeug die Zielposition
G von der derzeitigen Position A selbst dann nicht erreichen kann,
wenn die maximale Kurvenkrümmung
gehalten wird, und daher ein Weg nicht festgelegt werden kann, geht
der Vorgang zum Schritt S50 weiter. Im Schritt S50 wird dem Fahrer
unter Verwendung des Monitors 34 oder des Lautsprechers 33 angezeigt, dass
das Fahrzeug die Zielposition G von der derzeitigen Position A nicht
erreichen kann. Danach endet der Vorgang. In dem Fall, in dem der
Vorgang zum Schritt S50 geht, kann der Fahrer den Parkassistenzvorgang
wieder einleiten, nachdem er das Fahrzeug 200 bewegt hat,
wenn dies notwendig ist.
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Wenn
ein Zielpfad festgelegt wurde, geht der Vorgang zum Schritt S22
weiter, in dem eine tatsächliche
Assistenzsteuerung durchgeführt
wird. Zu dieser Zeit ist es zu bevorzugen, dass die Parkassistenz-ECU 1 ein
(nicht gezeigtes) Antriebskraftsystem anweist, eine Steuerung zur
Erhöhung
eines Motordrehmoments durchzuführen,
wenn der Wählhebel
in die Rückwärtsposition
gesetzt wurde. Die Steuerung zur Erhöhung des Drehmoments ist eine
Steuerung, um eine Änderung
in einen Zustand mit einer hohen Antriebskraft (einen Zustand erhöhten Drehmoments)
zu veranlassen, in dem die Brennkraftmaschine mit einer Drehzahl
betrieben wird, die höher
als eine normale Leerlaufdrehzahl ist. Diese Steuerung vergrößert den
Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit, in dem ein Fahrer die Fahrzeuggeschwindigkeit unter
Verwendung nur des Bremspedals anpassen kann, ohne das Gaspedal
zu betätigen,
um so die Bedienbarkeit des Fahrzeugs zu verbessern. Wenn der Fahrer
das Bremspedal betätigt,
wird die auf jedes Rad wirkende Bremskraft in Übereinstimmung mit dem Grad
des Niederdrückens
des Pedals angepasst, und daher wird die Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend
angepasst. Zu dieser Zeit ist es zu bevorzugen, die Überwachung
der Obergrenze der Fahrzeuggeschwindigkeit durchzuführen, indem
die Bremskraft, die auf jeden Reifen wirkt, so gesteuert wird, dass
die Fahrzeuggeschwindigkeit, die von den Raddrehzahlsensoren 41 erfasst
wird, nicht die obere Grenzfahrzeuggeschwindigkeit überschreitet.
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Bei
der Steuerung zur Führung
des Fahrzeugs in die Zielposition wird zunächst die derzeitige Position
des Fahrzeug bestimmt (Schritt S22).
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Die
Bestimmung der derzeitigen Position kann auf der Grundlage der Bewegung
eines charakteristischen Punkts in dem Bild, das von der Heckkamera 32 aufgenommen
wurde, erreicht werden. Die derzeitige Position kann auch auf der
Grundlage einer Änderung
des gefahrenen Abstands auf der Grundlage von Ausgangssignalen der
Roddrehzahlsensoren 41 und des Beschleunigungssensors 42 und
der Änderung
des Lenkwinkels auf der Grundlage eines Ausgangssignals des Lenkwinkelsensors 23 bestimmt
werden.
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Dann
wird die tatsächliche
Lenkwinkelsteuerung auf der Grundlage der festgelegten Ortskurve des
gefahrenen Abstands über
der Krümmung (Lenkwinkel)
durchgeführt,
der zuvor auf der Grundlage der derzeitigen Position (gefahrener
Abstand) festgelegt wurde (Schritt S24). Insbesondere steuert der
Lenksteuerabschnitt 11 das Lenkstellstellglied 24,
um die Lenkwelle 21 so anzutreiben, dass der Lenkwinkel
des gelenkten Reifenrads 25 mit der festgelegten Veränderung
des Lenkwinkels zusammenfällt,
während
er die Ausgangssignale des Lenkwinkelsensors 23 überwacht.
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Weil
das Fahrzeug entlang eines Zielpfads bewegt wird, der wie vorstehend
beschrieben festgelegt wurde, kann sich der Fahrer auf Sicherheitsüberprüfung der
Umgebung auf der Straße
und Anpassen der Fahrzeuggeschwindigkeit konzentrieren. Außerdem kann
der Fahrer das Fahrzeug sicher verzögern oder stoppen, selbst wenn
es ein Hindernis, ein Fußgänger usw.
auf der Straße
gibt, weil auf jedes Rad eine Bremskraft wirkt, welche dem Grad
des Niederdrückens
des Bremspedals entspricht, das durch den Fahrer bewirkt wird.
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Nach
der Lenkwinkelsteuerung wird bestimmt, ob es eine Abweichung der
derzeitigen Position von dem Zielpfad gibt. Wenn es eine große Abweichung
gibt, wird es bestimmt, dass der Pfad eine Korrektur benötigt (Schritt
S26).
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Die
Abweichung von dem Zielpfad kann beispielsweise bestimmt werden,
indem die Abweichung der derzeitigen Position von der Zielposition oder
die Abweichung der tatsächlichen
Größe des Lenkausschlags
von der Zielgröße des Lenkausschlags
mit Bezug auf den gefahrenen Abstand aufaddiert wird. Wenn eine
Pfadkorrektur benötigt
wird, geht der Vorgang zum Schritt S6 weiter, in dem ein Pfad neu
festgelegt wird.
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Beim
Neufestlegen eines Pfads wurde das Fahrzeug bereits gelenkt, und
der Lenkwinkel γ ist
oft ungleich 0. Erfindungsgemäß kann das
Festlegens des Pfads mit guter Genauigkeit selbst in einem Fall durchgeführt werden,
in dem ein Pfad während
des Lenkens festgelegt wird. Daher kann auch das Neufestlegen eines
Pfads leicht mit hoher Genauigkeit durch dieselbe Logik wie in den
vorstehend beschriebenen Schritten erzielt werden.
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Wenn
es dagegen nur eine kleine Abweichung von dem Zielpfad gibt, geht
der Vorgang zum Schritt S28 weiter, in dem es bestimmt wird, ob
das Fahrzeug die Nähe
der Zielparkposition G erreicht hat. Wenn die Zielparkposition im
Wesentlichen nicht erreicht wurde, geht der Vorgang zum Schritt
S22 zurück,
um die Assistenzsteuerung fortzusetzen. Wenn dagegen bestimmt wird;
dass die Zielparkposition erreicht wurde, geht der Vorgang zum Schritt
S30 weiter. Im Schritt S30 wird dem Fahrer über den Monitor 34 und
den Lautsprecher 33 angezeigt, dass die Zielparkposition
erreicht wurde. Danach endet der Vorgang.
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Daher
wird der festgelegte Zielpfad mit einem guten Spielraum für die Lenkeigenschaften
bereitgestellt, da ein Zielpfad durch Ähnlichkeitstransformation eines
Basispfads festgelegt ist. Zudem ist es möglich, zu verhindern, dass
der Abweichungswinkel von einem Zielwert abweicht, selbst wenn der ursprüngliche
Lenkwinkel nicht neutral ist, weil der Weg in Übereinstimmung mit der Abweichung
des Lenkwinkels nach der Ähnlichkeitstransformation
von dem ursprünglichen
Lenkwinkel korrigiert wird. Noch weiter wird die Positionskorrektur
unter Verwendung der Ähnlichkeitstransformation
nach der Korrektur des Abweichungswinkels durchgeführt, so
dass das Fahrzeug verlässlich
in ein Gebiet in der Nähe
der Zielposition geführt
werden kann, und die Abweichung des Ablenkungswinkels innerhalb
eines tolerierbaren Bereichs begrenzt werden kann.
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Was
vorstehend beschrieben wurde, ist ein Aufbau, in dem der Lenkwinkel
mit der ursprünglichen
Krümmung γ0 beibehalten
wurde. Dieser Aufbau ist jedoch nicht restriktiv. Es ist beispielsweise auch
möglich,
das Fahrzeug von der ursprünglichen Krümmung γ0 zu
der Krümmung γmax zu lenken,
wobei eine konstante Änderungsra te
der Krümmung
mit Bezug auf den Abstand beibehalten wird (beispielsweise eine
Rate, welche der Änderungsrate
der Krümmung über dem
Abstand innerhalb des ursprünglichen
Gebiets in 4B entspricht). Dieses Verfahren
weist im Vergleich mit dem Verfahren der 4C die
Eigenschaft auf, dass die Anzahl der Änderungen des Zustands des
Lenkwinkels klein ist und daher ist die Steuerung einfach und ein
Pfad kann genauer festgelegt werden.
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Im
Fall dieses Verfahrens wird der Abstandspunkt bzw. Punkt des Fahrwegs,
bei dem die Krümmung γmax erreicht
wird, sich auf eine Seite eines kürzeren Abstands vom Abstandspunkt εB verschieben,
bei dem die Krümmung γmax in dem
Fall der 4C erreicht wird. Als ein Ergebnis
wird die Größe der Erhöhung Sa
der Fläche
in dem Schaubild des gefahrenen Abstands über der Kurvenkrümmung des Wegs
größer als
in dem Fall der 4C. Daher wird wie im Schritt
S16 der hinzugefügte
Bereich Sa bestimmt, und dann wird ein korrigierter Weg P3 bestimmt, bei dem der gefahrene Abstand
des zweiten Wegs um Sa/γmax1
kürzer
ist. In diesem Fall wird auch ein Vorgang durchgeführt, bei
dem die Fläche Sa,
die aufgrund der direkten Umwandlung von der ursprünglichen
Krümmung γ0 auf γmax hinzugefügt wurde,
von der Fläche
auf dem zweiten Weg des Pfads P2 abgezogen
wird. Daher wird die Gesamtfläche
auf dem korrigierten Pfad P3 gleich der
Gesamtfläche
auf dem Basispfad P0. Als ein Ergebnis wird der
Abweichungswinkel an der Endposition 0 und fällt daher mit dem Abweichungswinkel
an der Zielposition zusammen.
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Die
Beschreibung wurde mit Bezug auf ein Beispiel durchgeführt, bei
dem die Fahrzeugpositionskorrektur durchgeführt wurde, nachdem der Abweichungswinkel
korrigiert wurde. Die Positionsabweichung, die nach der Korrektur
des Ablenkungswinkels auftritt, ist jedoch im Vergleich mit der
Gesamtlänge
des Wegs klein. Insbesondere ist die Positionsabweichung oft klein,
so dass sie innerhalb eines tolerierbaren Bereichs ist, in dem eine
Positionskorrektur nicht benötigt
wird, wenn der ursprüngliche Lenkwinkel
in der Nähe
von 0 ist. Daher ist es möglich,
nur den Abweichungswinkel ohne Korrektur der Position zu korrigieren.
-
Zudem
können
die Fehler in der Fahrzeugposition und -Richtung durch Wiederholen
der Korrektur des Abweichungswinkels und der Korrektur der Position
verrin gert werden. Der Vorgang der Verringerung des Fehlers kann
jedoch ein Grund für
eine Erhöhung
der Rechenmenge werden, und daher ist eins eine ausreichende Zahl
für die
Anzahl der Ausführungen
des Vorgangs.
-
Was
vorstehend beschrieben wurde, ist eine Ausführungsform der Parkassistenzvorrichtung
mit einer automatischen Lenkfunktion. Die Erfindung ist jedoch zusätzlich zur
Durchführung
der automatischen Lenkung auch auf eine Parkassistenzvorrichtung
anwendbar, die eine Lenkführung
durchführt, bei
der dem Fahrer eine geeignete Lenkgröße angezeigt wird. Die Erfindung
ist nicht nur auf die Assistenz beim Rückwärtsparken anwendbar, sondern auch
für eine
vorwärtsfahrende
Parkassistenz. Zudem ist die Erfindung nicht nur auf die Parkassistenzvorrichtung
anwendbar, sondern auch auf eine Fahrassistenzvorrichtung, die eine
Bewegung in Übereinstimmung
mit dem Pfad induziert bzw. auslöst,
einem System zum Halten der Spur etc..
-
Während die
Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen derselben beschrieben
wurde, ist es verständlich,
dass die Erfindung nicht auf die beispielhaften Ausführungsformen
oder Aufbauten beschränkt
ist.