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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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(Technisches Gebiet der Erfindung)
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Steuern
von Schwenkwinkeln von Vorderlichtern, die an einem Fahrzeug montiert
sind (eine Vorderlicht-Schwenkvorrichtung), die einen Schwenkwinkel
von Vorderlichtern, die an der Front eines Fahrzeugs montiert sind,
in einer horizontalen Ebene zu dem Fahrzeugkörper steuert.
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(Beschreibung des Standes der Technik)
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Eine
Vorderlicht-Schwenkvorrichtung zum Steuern eines Schwenkwinkels
von Vorderlichtern auf einen Winkel entsprechend einer Biegung einer Straße
vor einem Fahrzeug durch Steuern einer Antriebsvorrichtung für
Vorderlichter ist bekannt. Sogar dann, wenn das Fahrzeug auf einer
gebogenen Straße fährt, oder sogar in einem Fall,
in dem eine gebogene Straße vor dem Fahrzeug vorhanden
ist, ermöglicht es die Vorderlicht-Schwenksteuervorrichtung,
dass ein Bereich durch die Vorderlichter beleuchtet wird, der näher
zu der Sichtrichtung des Fahrers ist, indem der Schwenkwinkel der
Vorderlichter gemäß der Form der Straße
vor dem Fahrzeug verändert wird.
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Als
eine Vorderlicht-Schwenksteuervorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben
ist, ist eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Form einer Straße
vor einem Fahrzeug basierend auf einem Lenkwinkel bekannt. Zudem
ist, wie dies in der
japanischen
Patentanmeldung (ungeprüft) Nr. 2003-48481 offenbart
ist, auch eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Information über
eine Form einer Straße vor einem Fahrzeug aus einem Navigationsgerät
bekannt.
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Allgemein
gesagt wird, da das frühere Verfahren dazu in der Lage
ist, eine Straßenform genauer zu beurteilen, eine Lenkwinkelsteuerung
basierend auf einem Lenkwinkel ausgeführt, wenn beurteilt
werden kann, dass ein Lenkvorgang durchgeführt wurde. Während
dessen wird eine Navigations-Kooperationssteuerung unter Verwendung
von Straßeninformationen aus dem Navigationsgerät
in einem Fall ausgeführt, in dem, obwohl eine gebogene
Straße vor dem Fahrzeug vorhanden ist, dennoch ein Lenkvorgang
durchgeführt wurde, seitdem das Fahrzeug noch auf einer
geraden Straße fährt.
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Während
dessen gibt es einige Fälle, in denen eine Umgehungsstraße,
die von einer ursprünglichen Straße verschieden
ist, aufgrund von Straßenbauarbeiten oder desgleichen bei
derzeitigen Straßen ausgebildet ist.
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Selbstverständlich
ist diese Umgehungsstraße nicht in den Straßenkartendaten
enthalten. Dementsprechend kann in einem Fall, in dem die Straßenkartendaten
aus dem Navigationsgerät ermittelt werden und der Schwenkwinkel
basierend auf den ermittelten Straßenkartendaten gesteuert
wird, eine falsche Steuerung an einem Ort ausgeführt werden,
an der eine vorübergehende Umgehungsstraße ausgebildet
ist.
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Zusätzlich
dazu hat eine vorübergehende Umgehungsstraße in
vielen Fällen eine Form, bei sich der die Veränderungs-Kurvenverlaufsrichtung
in einen kurzen Bereich kontinuierlich verändert. In einem
Fall, in dem sich die Kurvenverlaufsrichtung in einem kurzen Bereich ändert,
muss sich die Sichtlinie des Fahrers nicht an einer gebogenen oder
geraden Straße orientieren, auf der das Fahrzeug derzeit fährt,
sondern an einer gebogenen oder geraden Straße, die als
nächstes kommt, oder an einer weiteren gekrümmten
oder geraden Straße nach dieser. In diesem Fall kann, wenn
der Schwenkwinkel basierend auf dem Lenkwinkel gesteuert wird, der
der derzeitigen gebogenen Straße entspricht, der Schwenkwinkel
in eine falsche Richtung gesteuert werden. Mit anderen Worten kann
eine falsche Steuerung an einem Ort ausgeführt werden,
an dem eine vorübergehende Umgehung ausgebildet ist, auch
wenn die Lenkwinkel-Schwenksteuervorrichtung ausgeführt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorstehenden Umstände
gemacht und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine
Vorderlicht-Schwenksteuervorrichtung vorzusehen, die dazu in der
Lage ist, einen Schwenkwinkel mit einer hohen Zuverlässigkeit
zu steuern.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Gerät zum Steuern
eines Schwenkwinkels von Vorderlichtern vorgesehen, die an einem Fahrzeug
montiert sind, wobei der Schwenkwinkel der Lichter in einer seitlichen
Richtung des Fahrzeugs veränderbar ist und das Gerät
Folgendes aufweist: einen Antriebsmechanismus, der den Schwenkwinkel
der Vorderlichter in der seitlichen Richtung ändert; eine
Positionsinformations-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln einer
derzeitigen Positionsinformation, die einer derzeitigen Position
des Fahrzeugs entspricht; eine Straßenkartendaten-Ermittlungseinrichtung
zum Ermitteln von Straßenkartendaten einer vor dem Fahrzeug
liegenden Straße basierend auf der derzeitigen Positionsinformation; eine
Zielwinkel-Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Ziel-Schwenkwinkels
der Vorderlichter basierend auf den Straßenkartendaten
der vor dem Fahrzeug liegenden Straße, die durch die Straßenkartendaten-Ermittlungseinrichtung
ermittelt werden; eine Steuerstartpunkt-Bestimmungseinrichtung zum
Bestimmen eines Steuerstartpunkts an einer Position näher
zu dem Fahrzeug als ein Ende einer vor dem Fahrzeug positionierten
gebogenen Straße basierend auf der derzeitigen Positionsinformation und
den Straßenkartendaten der vor dem Fahrzeug liegenden Straße;
eine Schwenksteuereinrichtung zum Steuern des Schwenkwinkels zu
dem Ziel-Schwenkwinkel, der durch die Zielwinkel-Bestimmungseinrichtung
bestimmt wird, indem der Antriebsmechanismus im Ansprechen auf einen
Zustand angetrieben wird, in dem die derzeitige Position des Fahrzeugs
den Steuerstartpunkt erreicht hat; eine Forminformations-Ermittlungseinrichtung
zum Ermitteln von fahrstraßenformbezogenen Informationen,
die sich auf die Form einer Straße beziehen, auf der das
Fahrzeug fährt, von der Straße, auf der das Fahrzeug
fährt oder einem Objekt auf der Straße; eine Straßenform-Bestimmungseinrichtung
zum Bestimmen einer Kurvenverlaufsrichtung der vor dem Fahrzeug
liegenden Straße basierend auf den fahrstraßenformbezogenen
Informationen; und eine Steuer-Verhinderungseinrichtung zum Verhindern
einer Steuerung des Schwenkwinkels zu dem Ziel-Schwenkwinkel hin
in einem Fall, in dem eine Richtung des Ziel-Schwenkwinkels, der
durch die Zielwinkel-Bestimmungseinrichtung bestimmt wird, sogar
in einem Fall nicht mit der Kurvenverlaufsrichtung der vor dem Fahrzeug
liegenden Straße überein stimmt, die durch die
Straßenform-Bestimmungseinrichtung bestimmt wird, in dem
das Fahrzeug den Steuerstartpunkt erreicht hat.
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Gemäß diesem
Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die fahrstraßenformbezogenen
Informationen, die auf die Form einer Straße bezogen sind,
auf der das Fahrzeug fährt, aus der Straße, auf der
das Fahrzeug fährt, oder einem Objekt auf der Straße
ermittelt. Die Straßenform-Bestimmungseinrichtung bestimmt
die Kurvenverlaufsrichtung der vor dem Fahrzeug liegenden Straße
aus den Fahrstraßenformbezogenen Informationen. Die Kurvenverlaufsrichtung
der vor dem Fahrzeug liegenden Straße, die auf diese Weise
bestimmt wird, zeigt die Kurvenverlaufsrichtung sogar dann korrekt
an, wenn die vor dem Fahrzeug liegende Straße eine Umgehungsstraße
ist, die vorübergehend vorgesehen ist. Zusätzlich
dazu führt die Schwenksteuereinrichtung in einem Fall keine
Steuerung des Schwenkwinkels durch, in dem die Richtung des Ziel-Schwenkwinkels nicht
mit der Kurvenverlaufsrichtung der vor dem Fahrzeug liegenden Straße übereinstimmt,
die durch die Straßenform-Bestimmungseinrichtung bestimmt wird,
sogar dann nicht, wenn das Fahrzeug den Steuerstartpunkt erreicht
hat. Als ein Ergebnis davon wird eine Steuerung des Schwenkwinkels
in einem Fall nicht ausgeführt, in dem die Kurvenverlaufsrichtung der
Straße, die in den Straßenkartendaten gespeichert
ist, von der Kurvenverlaufsrichtung der tatsächlichen Straße
verschieden ist, wie zum Beispiel in einem Fall, in dem das Fahrzeug
auf einer Umgehungsstraße fährt, die aufgrund
von Straßenbauarbeiten vorübergehend vorgesehen
ist. Dies ermöglicht das Ausführen einer Steuerung
des Schwenkwinkels mit einer hohen Zuverlässigkeit.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Gerät
zum Steuern eines Schwenkwinkels von Vorderlichtern vorgesehen,
die an einem Fahrzeug montiert sind, wobei der Schwenkwinkel der
Lichter in einer seitlichen Richtung des Fahrzeugs veränderbar
ist und das Gerät Folgendes aufweist: einen Antriebsmechanismus, der
den Schwenkwinkel der Vorderlichter in der seitlichen Richtung ändert;
eine Lenkwinkelsignal-Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines
Lenkwinkelsignals, das einem Lenkwinkel des Fahrzeugs entspricht;
eine Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal-Ermittlungseinrichtung zum
Ermitteln eines Fahrzeug-Geschwindigkeitssignals, das einer Fahrzeuggeschwindigkeit
des Fahrzeugs entspricht; eine Kurvenfahrt-Beurteilungseinrichtung
zum basierend auf dem Lenkwinkelsignal Beurteilen, ob ein Lenkvorgang
des Fahrzeugs durchgeführt wurde oder nicht; eine Zielwinkel-Bestimmungseinrichtung
zum Bestimmen eines Ziel-Schwenkwinkels der Vorderlichter basierend
auf dem ermittelten Lenkwinkel und der ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit;
eine Schwenksteuereinrichtung zum Steuern des Schwenkwinkels auf
den Ziel-Schwenkwinkel durch Antreiben des Antriebsmechanismus im
Ansprechen auf einen Fall, in dem durch die Kurvenfahrt-Beurteilungseinrichtung beurteilt
wird, dass ein Lenkvorgang durchgeführt wurde; eine Forminformations-Ermittlungseinrichtung
zum Ermitteln der fahrstraßenformbezogenen Informationen,
die sich auf die Form der Straße beziehen, auf der das
Fahrzeug fährt, von der Straße, auf der Fahrzeug
fährt, oder dem Objekt auf der Straße; eine Straßenform-Bestimmungseinrichtung
zum Bestimmen der Kurvenverlaufsrichtung der vor dem Fahrzeug liegenden
Straße basierend auf den fahrstraßenformbezogenen
Informationen; und eine Steuer-Verhinderungseinrichtung zum Verhindern
einer Steuerung des Schwenkwinkels zu dem Ziel-Schwenkwinkel hin
in einem Fall, in dem eine Richtung des Ziel-Schwenkwinkels, der
durch die Zielwinkel-Bestimmungseinrichtung bestimmt wird, sogar
in einem Fall nicht mit der Kurvenverlaufsrichtung der vor dem Fahrzeug
liegenden Straße überein stimmt, die durch die
Straßenform-Bestimmungseinrichtung bestimmt wird, in dem
durch die Kurvenfahrt-Beurteilungseinrichtung beurteilt wird, dass
ein Lenkvorgang durchgeführt wurde.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockschaubild, das einen Aufbau eines Vorderlichtgeräts
für ein Fahrzeug zeigt, das eine Vorderlicht-Schwenksteuervorrichtung
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
hat;
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2 ist
eine Darstellung, die eine Hauptroutine zeigt, die zum Steuern eines
Schwenkwinkels ausgeführt wird;
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3 ist
eine Darstellung, die eine Nebenroutine zeigt, die zum Berechnen
eines Ziel-Schwenkwinkels ausgeführt wird,
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4 ist
eine Darstellung, die eine Nebenroutine zeigt, die zum Berechnen
eines weiteren Ziel-Schwenkwinkels ausgeführt wird;
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5 ist
eine Darstellung, die eine Nebenroutine zeigt, die zum Ausführen
einer verbesserten Schwenksteuerung ausgeführt wird;
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6 ist
eine Darstellung, die eine Nebenroutine zeigt, die zum Ausführen
einer Lenkwinkelschwenksteuerung ausgeführt wird;
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7 ist
eine Darstellung, die den Grund erklärt, warum der Ziel-Schwenkwinkel
mit einer Gleichung berechnet werden kann;
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8A und 8B sind
Darstellungen von Straßenverkehrsschildern, die Straßenformen
zeigen; und
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9 ist
eine Darstellung eines Beispiels einer Fahrbahnmarkierung zur Verlangsamung.
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BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Ein
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
ein Blockschaubild, das einen Aufbau eines Vorderlichtgeräts 1 für
ein Fahrzeug zeigt, das eine Vorderlicht-Schwenksteuervorrichtung 5 (im Folgenden
nur als eine Steuervorrichtung bezeichnet) gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat. Das
Vorderlichtgerät 1 entspricht einem "Gerät
zum Steuern eines Schwenkwinkels von Vorderlichtern, die an einem
Fahrzeug montiert sind" der vorliegenden Erfindung.
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Wie
dies in 1 gezeigt ist, hat das Vorderlichtgerät 1 für
ein Fahrzeug ein Paar von Vorderlichtern 2, 2,
die an einer Vorderfläche eines Fahrzeugs 7 angeordnet
sind, Antriebsmechanismen 3, 3, die die Vorderlichter 2, 2 in
einer horizontalen Ebene drehend antreiben, eine Lenkwinkel-Erfassungseinrichtung 41,
sie einen Lenkwinkel ω des Fahrzeugs 7 sequentiell
erfasst, eine Positions-Erfassungsvorrichtung 42, die eine
derzeitige Position des Fahrzeugs 7 sequentielle erfasst,
eine Geschwindigkeits-Abschätzvorrichtung 43,
die eine Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 7 sequentiell
erfasst, eine Navigationsvorrichtung 44, das Steuergerät 5 und
eine fahrzeuginterne Kamera 6.
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Der
Antriebsmechanismus 3 ist ein bekannter Mechanismus, der
die Vorderlichter 2 in einem vorbestimmten Winkelbereich
um eine Drehachse herum drehend antreibt, die rechtwinklig zu dem
Antriebsmechanismus 3 ist. Der Antriebsmechanismus 3 hat
zum Beispiel folgenden Aufbau. Das heißt der Antriebsmechanismus 3 hat
Folgendes: einen Motor, der elektrisch mit dem Steuergerät 5 verbunden
ist und dessen Antrieb durch das Steuergerät 5 angetrieben
wird, ein Schneckengetriebe, das einstückig mit einer Drehachse
des Motors gedreht wird und ein Schneckenrad, das sich im Schraubeingriff
mit dem Schneckengetriebe befindet. Zusätzlich dazu ist
der Antriebsmechanismus 3 an seinem Schneckenrad so gesichert,
dass die Drehachse jedes der Vorderlichter 2 einstückig
mit dem Schneckenrad gedreht wird. Der Antriebsmechanismus 3 ermöglicht
ein Einstellen eines Schwenkwinkels a der optische Achse jedes Vorderlichts 2 in
einem vorbestimmten Winkelbereich (zum Beispiel ±15 Grad).
Danach wird der Ellbogenpunkt durch Einstellen des Schwenkwinkels
a bewegt.
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Die
Lenkwinkel-Erfassungseinrichtung 41 hat einen bekannten
Lenkwinkelsensor und erfasst den Lenkwinkel ω. Wenn der
Lenkwinkel ω dargestellt wird, wird die Lenkposition während
des Geradeauslaufs auf 0 Grad eingestellt und entweder das Kurvenfahren
nach rechts oder das Kurvenfahren nach links wird als ein positiver
Lenkwinkel dargestellt, während das andere als ein negativer
Lenkwinkel dargestellt wird.
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Die
Positions-Erfassungsvorrichtung 42 hat einen GPS-Empfänger,
der sequentiell Daten zur Positionserfassung empfängt,
die sequentiell von einer Vielzahl von GPS-Satelliten übertragen
wurden. (Die Daten zur Positionserfassung beinhalten Daten zu den
Positionskoordinaten der Satelliten, Daten zu der Zeit, und dergleichen).
Die Positions-Erfassungsvorrichtung 42 erfasst sequentiell
eine derzeitige Position X des Fahrzeug 7 aus den durch
den GPS-Empfänger empfangenen Daten. Zusätzlich
zu dem GPS-Empfänger kann die Positions-Erfassungsvorrichtung 42 einen
bekannten Sensor wie beispielsweise einen geomagnetischen Sensor,
einen Gyroskop-Sensor oder dergleichen aufweisen, der für
eine Fahrzeugpositionserfassung zu verwenden ist, und kann die Position
des Fahrzeugs 7 erfassen, während sie in einer
sich ergänzenden Weise verwendet werden.
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Die
Geschwindigkeits-Abschätzvorrichtung 43 hat Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren,
von denen jeder an je einem Rad vorgesehen ist und einen Fahrzeuggeschwindigkeitsimpuls
in einem Abstand ausgibt, der einer Drehung des Rads entspricht.
Die Geschwindigkeits-Abschätzvorrichtung 43 berechnet die
Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 7 sequentiell basierend
auf dem Fahrzeuggeschwindigkeitsimpuls aus diesen Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren.
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Die
Navigationsvorrichtung 44 hat eine Speichervorrichtung 441,
die Straßenkartendaten speichert. Die in der Speichervorrichtung 441 gespeicherten
Straßenkartendaten beinhalten Knoteninformationen und Verknüpfungsinformationen
für Navigationspunkte, die in Abschnitten angeordnet sind, die
durch willkürliches Aufteilen der Straße in Richtung
der Fahrbahn ausgebildet sind. Die Positionskoordinaten-Informationen
und desgleichen für jeden Navigationspunkt sind als die
Knoteninformationen gespeichert und die Verbindungsinformationen zwischen
den Navigationspunkten (eine Biegung R, ein Vektor, das heißt
eine Kurvenverlaufsrichtung) und desgleichen sind als die Verknüpfungsinformationen
gespeichert. Zusätzlich dazu wird der Navigationspunkt,
der am Ende einer gebogenen Straße vorhanden ist, als ein
Kurvenstraßenendpunkt eingestellt. Es wird angemerkt, dass
sich die gebogene Straße (die Kurvenstraße) auf
eine Straße bezieht, die eine Biegung R hat, die gleich
oder geringer als ein Wert ist, der vorab eingestellt wurde.
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Danach
bestimmt die Navigationsvorrichtung 44 aus der derzeitigen
Position X des Fahrzeugs 7, die durch die Positions-Erfassungsvorrichtung 42 erfasst
wird, und den Straßenkartendaten, die in der Speichervorrichtung 441 gespeichert
sind, auf welcher Straße das Fahrzeug 7 fährt.
In einem Fall, in dem eine Leitroute eingestellt wurde, führt
die Navigationsvorrichtung 44 einen vorbestimmten Leitvorgang
aus, so dass das Fahrzeug 7 der Leitroute folgend fährt.
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Ein
Bildaufnahmebereich wurde für die fahrzeuginterne Kamera 6 eingestellt,
so dass es der fahrzeuginternen Kamera 6 ermöglicht
wird, ein Bild einer Straße vor dem Fahrzeug aufzunehmen.
Die fahrzeuginterne Kamera 6 nimmt ein Bild der Straße vor
dem Fahrzeug gemäß einem Befehl aus dem Steuergerät 5 oder
kontinuierlich auf und versorgt das Steuergerät 5 mit
einem Signal, das das aufgenommene Bild der Straße vor
dem Fahrzeug darstellt.
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Das
Steuergerät 5 ist ein Computer, der eine zentrale
Recheneinheit (CPU), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Speicher
mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und desgleichen in seinem Inneren hat,
die nicht gezeigt sind. Das Steuergerät 5 steuert
den Schwenkwinkel a jedes Vorderlichts 2 durch Ausführen
von in dem ROM gespeicherten Programmen, während die vorübergehende
Speicherfunktion des RAM verwendet wird.
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Die 2 zeigt
eine Hauptroutine, die durch das Steuergerät 5 zum
Steuern des Schwenkwinkels a ausgeführt wird. Das in der 2 gezeigte
Vorgehen wird in einem vorbestimmten Zyklus wiederholt ausgeführt.
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In
der 2 wird zuerst bei einem Schritt S10, der der Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal-Ermittlungseinrichtung
entspricht, ein Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal Sv, das die Fahrzeuggeschwindigkeit
V darstellt, durch die Geschwindigkeits-Abschätzvorrichtung 43 ermittelt.
Bei einem anschließenden Schritt S20, das heißt
dem Vorgehen entsprechend der Straßenbiegungsinformations-Ermittlungseinrichtung,
wird ein Lenkwinkelsignal Sω, das einen Lenkwinkel ω darstellt,
aus der Lenkwinkel-Erfassungseinrichtung 41 ermittelt.
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Bei
dem anschließenden Schritt S30, das heißt bei
dem Vorgehen entsprechend der Positionsinformations-Ermittlungseinrichtung,
wird die derzeitige Positionsinformation, die die derzeitige Position X
darstellt, aus der Positions-Erfassungsvorrichtung 42 ermittelt.
Bei einem anschließenden Schritt S40 wird das Signal des
Bildes vor dem Fahrzeug aus der fahrzeuginternen Kamera 6 ermittelt.
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Bei
einem anschließenden Schritt S50 wird die in 3 gezeigte
und später beschriebene Nebenroutine ausgeführt,
wodurch ein Ziel-Schwenkwinkel a1 berechnet
wird, der als der Zielwert des Schwenkwinkels a bei der Lenkwinkelschwenksteuerung
dient. Bei einem anschließenden Schritt S60 wird die in
der 4 gezeigte und später beschriebene Nebenroutine
ausgeführt, wodurch ein Ziel-Schwenkwinkel a2 berechnet
wird, der als der Zielwert des Schwenkwinkels a bei der verbesserten Schwenksteuerung
dient.
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Anschließend
werden Schritte S70 bis S80, das heißt das Vorgehen entsprechend
der Schwenksteuereinrichtung, ausgeführt. Bei einem Schritt
S70 wird die verbesserte Schwenksteuerung durch Ausführen
einer in der 5 gezeigten und später
beschriebenen Nebenroutine ausgeführt. Bei einem Schritt
S80 wird die Lenkwinkelschwenksteuerung durch Ausführen
einer in der 6 gezeigten und später
beschriebenen Nebenroutine ausgeführt.
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Die
in 3 gezeigte Nebenroutine zum Berechnen des Ziel-Schwenkwinkels
a1 ist im Folgenden beschrieben. In der 3 wird
bei einem Schritt S51 ein stetiger Kreiskurvenfahrtradius R berechnet, indem
in der folgenden Gleichung (1) die Fahrzeuggeschwindigkeit V und
der Lenkwinkel ω substituiert werden, die jeweils durch
das Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal Sv und das Lenkwinkelsignal
Sω dargestellt sind, die jeweils bei den Schritten S10
und S20 in der 2 ermittelt wurden: R = (L/(ω × S)) × (1
+ KV2) (1)
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In
der Gleichung (1) bezeichnet L den Radstand, S das Lenkwinkelverhältnis
und K bezeichnet den Stabilitätsfaktor, die allesamt Konstanten
sind, die vorab bestimmt wurden.
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Im
Folgenden wird bei einem anschließenden Schritt S52 der
Ziel-Schwenkwinkel a1 berechnet, indem die
Fahrzeuggeschwindigkeit V und der stetige Kreiskurvenfahrtradius
R, der bei dem Schritt S51 berechnet wurde, in der folgenden Gleichung
(2) substituiert werden. Es wird angemerkt, dass in der Gleichung
(2) T die Lichtverteilungspunkt-Bestimmungszeit bezeichnet und zum
Beispiel auf 3 Sekunden eingestellt ist. a1 = ((T × V/2)/2nR) × 360 (2)
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In
der vorstehend beschriebenen Gleichung (2) bezeichnet (T × V)
die Länge eines Bogens, auf dem das Fahrzeug 7 bei
einer Geschwindigkeit V für T Sekunden entlang eines Kreises
fährt, der den stetigen Kreiskurvenfahrtradius R hat. Wie
dies in der 7 gezeigt ist, soll der Mittelwinkel
des Bogens mit der Länge (T × V)/2 in dem Kreis,
der den stetigen Kreiskurvenfahrtradius R hat, der Ziel-Schwenkwinkel
a1 werden. Dementsprechend kann der Ziel-Schwenkwinkel
a1 aus der Gleichung (2) berechnet werden,
wie dies vorstehend beschrieben ist.
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In
der 7 bezeichnet das Bezugszeichen 40 die
tatsächliche Fahrlinie des Fahrzeugs 7. Wenn angenommen
wird, dass das Fahrzeug 7 bei der Geschwindigkeit V fährt,
wird das Fahrzeug, das an einer derzeitigen Position X positioniert
ist, T Sekunden später im Wesentlichen an einem Verteilungspunkt Pc
positioniert sein. Dementsprechend ist der Ziel-Schwenkwinkel a1 so einzustellen, dass eine optische Achse
Li jedes Vorderlichts 2 durch dessen Lichtverteilungspunkt
Pc hindurch läuft.
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Die
in der 4 gezeigte Nebenroutine zum Berechnen des Ziel-Schwenkwinkels
a2 ist im Folgenden beschrieben. In der 4 werden
zuerst bei einem Schritt S61, das heißt dem Vorgehen entsprechend
der Straßenkartendaten-Ermittlungseinrichtung, die Straßenkartendaten
eines Punktes, der sich in einem vorbestimmten Abstand vor der derzeitigen Position
X entlang der Straße befindet, auf der das Fahrzeug fährt
(in diesem Fall 150 m), aus der Speichervorrichtung 441 der
Navigationsvorrichtung 44 ermittelt.
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Bei
einem anschließenden Schritt S62 wird basierend auf den
beim Schritt S61 ermittelten Straßenkartendaten beurteilt,
ob der Punkt 150 m voraus ein Kurvenstraßenendpunkt Pi
ist oder nicht. Wenn eine negative Beurteilung bei dem Schritt S62
erfolgt, wird die Routine in der 4 beendet
und die Routine geht weiter zu dem Schritt S70 in der 2.
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Wenn
andererseits eine positive Beurteilung bei dem Schritt S62 erfolgt,
geht der Vorgang weiter zu dem Schritt S63, das heißt dem
Vorgehen entsprechend der Steuerstartpunkt-Bestimmungseinrichtung.
Bei dem Schritt S62 wird ein Steuerstartpunkt Ps basierend auf dem
Kurvenstraßenendpunkt Pi bestimmt. Der Steuerstartpunkt
bezieht sich auf einen Punkt, an dem das Fahrzeug 7 den
vorstehend beschriebenen Kurvenstraßenendpunkt Pi nach
einer Zeitdauer erreicht, die vorab eingestellt wurde (in diesem
Fall 3 Sekunden später), und wird auf die folgende Weise
bestimmt. Insbesondere wird die bei dem Schritt S10 in der 2 ermittelte
Fahrzeuggeschwindigkeit V verwendet und der Punkt, der dem Fahrzeug
um V × 3 (m) näher als der Kurvenstraßenendpunkt
Pi ist, wird als der Steuerstartpunkt Ps bestimmt.
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Der
anschließende Schritt S64 ist das Vorgehen entsprechend
der Zielwinkel-Bestimmungseinrichtung. Der Ziel-Schwenkwinkel a2 wird berechnet, indem die Fahrzeuggeschwindigkeit
V, die durch das Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal Sv dargestellt wird,
und die Biegung R, die in den Straßenkartendaten enthalten
ist, die bei dem Schritt S61 ermittelt wurden, in der Gleichung
(2) substituiert werden, wie dies vorstehend beschrieben ist. Danach
wird dem berechneten Wert basierend auf der Kurvenverlaufsrichtung,
die in den Straßenkartendaten enthalten ist, die bei Schritt
S61 ermittelt wurden, ein positives oder negatives Vorzeichen zugewiesen.
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Im
Folgenden ist die Nebenroutine der 5 zum Ausführen
der verbesserten Steuerung beschrieben. In der 5 wird
bei dem Schritt S71 beurteilt, ob der Absolutwert des Lenkwinkels ω,
der durch das Lenkwinkelsignal Sω dargestellt wird, der bei
dem Schritt S20 in der 2 ermittelt wurde, gleich wie
oder geringer als ein Lenkwinkel-Schwenkumschaltwinkel C ist oder
nicht, der vorab auf einen Wert nahe 0 eingestellt wurde. Wenn bei
dem Schritt S71 eine negative Beurteilung erfolgt, wird die Nebenroutine
beendet und die Routine geht weiter zu dem Schritt S80 in der 2.
Andererseits geht, wenn eine positive Beurteilung erfolgt, die Routine weiter
zu dem Schritt S72.
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Bei
dem Schritt S72 wird basierend auf der derzeitigen Positionsinformation,
die bei Schritt S30 in der 2 ermittelt
wurde, beurteilt, ob das Fahrzeug 7 den Steuerstartpunkt
Ps, der bei dem Schritt S62 in der 4 bestimmt
wurde, erreicht hat oder nicht. Wenn das Fahrzeug 7 den
Steuerstartpunkt Ps nicht erreicht hat, oder wenn der Steuerstartpunkt
Ps nicht bestimmt wurde, erfolgt eine negative Beurteilung. Wenn
eine negative Beurteilung erfolgt, wird die Nebenroutine beendet
und die Routine geht weiter zu dem Schritt S80 in der 2.
Andererseits werden, wenn eine positive Beurteilung erfolgt, die
Schritte S73 bis S74, das heißt das Vorgehen entsprechend der
Straßenform-Bestimmungseinrichtung, ausgeführt.
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Bei
dem Schritt S73 wird das Signal des Bildes vor dem Fahrzeug, das
bei Schritt S40 in der 2 ermittelt wurde, durch ein
bekanntes Bildanalyseverfahren analysiert und es wird beurteilt,
ob entweder (1) eine Straßenbegrenzungslinie, (2) ein vorbestimmtes
Straßenverkehrsschild, das die Form (den Verlauf) der Straße
zeigt, (3) eine Fahrbahnmarkierung zur Verzögerung oder
(4) ein vorausfahrendes Fahrzeug in dem Bild vorhanden ist. Es wird
angemerkt, dass sich das vorausfahrende Fahrzeug auf ein Fahrzeug
bezieht, das vor dem eigenen Fahrzeug und in derselben Richtung
wie das eigene Fahrzeug fährt.
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Die
vorstehend beschriebenen Punkte (1) bis (4) sind straßenformbezogene
Objekte, die sich auf die Form (den Verlauf) der Straße
beziehen, auf der das Fahrzeug 7 fährt. Das Signal
des Bildes vor dem Fahrzeug zum Beurteilen, ob die straßenformbezogenen
Objekte vorhanden sind oder nicht, entspricht den fahrstraßenformbezogenen
Informationen. Dementsprechend ist der Schritt S40 in der 2 zum
Ermitteln des Signals des Bildes vor dem Fahrzeug die Verarbeitung
entsprechend der Forminformations-Ermittlungseinrichtung.
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Hierbei
beinhalten die Straßenbegrenzungslinien (1) eine Straßenmittellinie,
eine Fahrstraßenlinie und eine Fahrstraßenrandlinie
und desgleichen. Die Straßenbegrenzungslinie ist ein straßenformbezogenes
Objekt, da die Straßenbegrenzungslinie in der Längsrichtung der
Straße kontinuierlich durchgezogen ist und in einer konstanten
Breitenrichtungsposition unabhängig von der Position der
Längsrichtung der Straße gezogen ist. Eine Beurteilung
darüber, ob die Straßenbegrenzungslinie vorhanden
ist oder nicht, kann zum Beispiel erfolgen, indem ein herkömmlicher
Abteillinien-Erkennungsprozess ausgeführt wird. Bei dem
Straßenbegrenzungslinien-Erkennungsprozess wird eine Binarisierung
des Bildes vor dem Fahrzeug ausgeführt und weiße
Abschnitte und gelbe Linien werden aus dem binarisierten Bild extrahiert,
wodurch die Straßenbegrenzungslinie erkannt wird.
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Die
Straßenverkehrszeichen (2), die die Form der Straße
zeigen, beinhalten ein Gefahrenwarnzeichen "Kurve nach rechts (oder
links)", das in 8A gezeigt ist, "rechte
(oder linke) S-Kurve", wie dies in 8B gezeigt
ist, und desgleichen. Um zu beurteilen, ob das Straßenverkehrszeichen,
das die Straße zeigt, vorhanden ist oder nicht, wurde zum Beispiel
ein Bild des Straßenverkehrszeichens, das die Form der
Straße zeigt, gespeichert und ein Mustervergleich zwischen
diesem Bild und dem Bild vor dem Fahrzeug wird verwendet.
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Ein
Beispiel für die Fahrbahnmarkierungen zum Verzögern
(3) ist in der 9 gezeigt. Die Fahrbahnmarkierung
zum Verzögern hat dahingehend gemeinsame Eigenschaften
wie die Straßenbegrenzungslinie, dass beide Zeichen auf
der Straßenoberfläche angezeigt sind und somit
eine Beurteilung darüber, ob eine Fahrbahnmarkierung zum
Verzögern vorhanden ist, unter Verwendung ähnlicher
Verfahren wie der für die Straßenbegrenzungslinie
verwendet werden können.
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Um
zu beurteilen, ob ein vorausfahrendes Fahrzeug (4) vorhanden ist
oder nicht, wurde zum Beispiel ein Referenzbild des Fahrzeugs gespeichert und
ein Mustervergleich zwischen diesem Bild und dem Bild vor dem Fahrzeug
wird verwendet.
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Bei
dem Schritt S744 wird die Kurvenverlaufsrichtung der vor dem Fahrzeug
liegenden Straße basierend auf dem Beurteilungsergebnis
bei dem Schritt S73 bestimmt. Es wird angemerkt, dass die bei dem
Schritt S74 zu bestimmende Kurvenverlaufsrichtung die rechte Richtung,
die linke Richtung oder die gerade Linie ist. In einem Fall, in
dem beurteilt werden kann, dass eine Straßenbegrenzungslinie vorhanden
ist, wird die Kurvenverlaufsrichtung der Straßenbegrenzungslinie
zum Beispiel als die Kurvenverlaufsrichtung der vor dem Fahrzeug
liegenden Straße bestimmt. In einem Fall, in dem beurteilt
werden kann, dass das Straßenverkehrszeichen, das die Form
der Straße zeigt, vorhanden ist, wird die Kurvenverlaufsrichtung
der vor dem Fahrzeug liegenden Straße basierend auf dem
Straßenverkehrszeichen bestimmt, das erkannt werden kann.
In einem Fall, in dem beurteilt werden kann, dass eine Vielzahl
von Fahrbahnmarkierungen zum Verzögern vorhanden sind,
wird die Kurvenverlaufsrichtung der vor dem Fahrzeug liegenden Straße
basierend darauf bestimmt, ob sich die Positionen für die
Fahrbahnmarkierungen zum Verzögern in dem Bild in der Linksrichtung
oder in der Rechtsrichtung ändern, wenn sich die Positionen
der Fahrbahnmarkierungen zum Verzögern von dem eigenen
Fahrzeug in dem Bild weg bewegen. Auch in einem Fall, in dem beurteilt werden
kann, dass ein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist, wird die
Kurvenverlaufsrichtung der vor dem Fahrzeug liegenden Straße
basierend darauf bestimmt, ob die Position des vorausfahrenden Fahrzeugs
in dem Bild in der Linksrichtung oder Rechtsrichtung bewegt wird.
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Bei
dem anschließenden Schritt S75 wird beurteilt, ob die Kurvenverlaufsrichtung
der vor dem Fahrzeug liegenden Straße, die bei dem Schritt
S74 bestimmt wurde, mit der Richtung des Ziel-Schwenkwinkels a2 übereinstimmt, der bei dem Schritt
S64 in der 4 berechnet wurde. Wenn eine
negative Beurteilung bei dem Schritt S75 erfolgt, wird die Nebenroutine
beendet, ohne die Steuerung des Schwenkwinkels auszuführen.
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Andererseits
geht, wenn eine positive Beurteilung bei dem Schritt S75 erfolgt,
die Routine weiter zu dem Schritt S76. Bei dem Schritt S76 wird
der Ist-Schwenkwinkel a durch einen vorbestimmten Einheitswinkel
durch Antreiben des Antriebsmechanismus 3 auf den Ziel-Schwenkwinkel
a2 erhöht, der bei dem Schritt
S64 in der 4 berechnet wurde. Es wird angemerkt,
dass der vorbestimmte Einheitswinkel ausreichend kleiner als der
Ziel-Schwenkwinkel a2 eingestellt wurde.
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Die
in der 6 gezeigte Nebenroutine zum Ausführen
einer Lenkwinkelschwenksteuerung ist im Folgenden beschrieben. In
der 6 wird bei dem Schritt S81 beurteilt, ob der Absolutwert
des Lenkwinkels ω, der durch das Lenkwinkelsignal Sω eingestellt
wird, das bei dem Schritt S20 in der 2 ermittelt
wird, größer als der vorstehend beschriebene Winkelschwenkumschaltwinkel
C ist oder nicht. Wenn eine positive Beurteilung erfolgt, kann beurteilt werden,
dass der Lenkvorgang durchgeführt wurde. Dementsprechend
ist der Schritt S81 das Vorgehen entsprechend der Kurvenfahrt-Beurteilungseinrichtung.
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Wenn
bei dem Schritt S81 eine negative Beurteilung erfolgt, wird die
Nebenroutine beendet. Andererseits geht, wenn eine positive Beurteilung
erfolgt, die Routine weiter zu dem Schritt S82. Die Schritte S82,
S83 sind jeweils dasselbe Vorgehen wie die Schritte S73, S74 in
der 5. Dementsprechend sind die Schritte S82, S83
auch das Vorgehend entsprechend der Straßenform-Bestimmungseinrichtung.
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Mit
anderen Worten wird auch bei der Lenkwinkelschwenksteuerung aus
dem Bild vor dem Fahrzeug (S82) beurteilt, ob die straßenformbezogenen
Objekte vorhanden sind oder nicht, und die Kurvenverlaufsrichtung
der vor dem Fahrzeug liegenden Straße wird aus dem Beurteilungsergebnis
bestimmt (S83).
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Danach
wird bei dem anschließenden Schritt S84 beurteilt, ob die
Kurvenverlaufsrichtung der vor dem Fahrzeug liegenden Straße,
die bei dem Schritt S83 bestimmt wurde, mit der Richtung des Ziel-Schwenkwinkels
a1, der bei dem Schritt S54 in der 3 berechnet
wurde, übereinstimmt oder nicht. Wenn eine negative Beurteilung
bei dem Schritt S84 erfolgt, wird die Nebenroutine beendet, ohne
die Steuerung des Schwenkwinkels auszuführen.
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Andererseits
geht, wenn eine positive Beurteilung bei dem Schritt S84 erfolgt,
die Routine weiter zu dem Schritt S85. Bei dem Schritt S85 wird
der Ist-Schwenkwinkel a zu dem Ziel-Schwenkwinkel a1, der
bei dem Schritt S52 berechnet wurde, um einen vorbestimmten Einheitswinkel
erhöht, indem der Antriebsmechanismus angetrieben wird.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, wird die Hauptroutine der 2 wiederholt
bei einem vorbestimmten Zyklus ausgeführt. Dementsprechend
wird in einem Fall, in dem die Bedingungen erfüllt sind,
der Ist-Schwenkwinkel a zu dem Ziel-Schwenkwinkel a1 oder
a2 geändert, indem der Schritt
S76 in der 5 und der Schritt S85 in der 6 wiederholt
ausgeführt werden.
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Gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben
ist, wird das Signal des Bildes vor dem Fahrzeug, das die Informationen über
die Straße enthält, auf der das Fahrzeug 7 fährt,
und das Objekt auf der Straße aus der fahrzeuginternen
Kamera 6 ermittelt (S40) und die Kurvenverlaufsrichtung
der vor dem Fahrzeug liegenden Straße wird durch Analysieren
des Bildes vor dem Fahrzeug bestimmt (S73, S74, S82, S83). Die Kurvenverlaufsrichtung
der vor dem Fahrzeug liegenden Straße, die auf diese Weise
bestimmt wird, zeigt die Kurvenverlaufsrichtung der Straße
sogar dann korrekt an, wenn die vor dem Fahrzeug liegenden Straße
eine Umgehungsstraße ist, die vorübergehend vorgesehen
wird.
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Zusätzlich
dazu wird bei der Schwenksteuerung der 5 eine Steuerung
des Schwenkwinkels in einem Fall nicht ausgeführt, in dem
die Richtung des Ziel-Schwenkwinkels nicht mit der Kurvenverlaufsrichtung
der vor dem Fahrzeug liegenden Straße übereinstimmt,
die bei dem Schritt S64 bestimmt wird, sogar dann nicht, wenn das
Fahrzeug 7 den Steuerstartpunkt Ps erreicht hat. Als ein
Ergebnis daraus wird eine Steuerung des Schwenkwinkels in einem
Fall nicht ausgeführt, in dem die Kurvenverlaufsrichtung
der Straße, die in den Straßenkartendaten gespeichert
ist, von der Kurvenverlaufsrichtung der tatsächlichen Straße
verschieden ist, wie beispielsweise in einem Fall, in dem das Fahrzeug
auf einer Umgehungsstraße fährt, die vorübergehend aufgrund
von Straßenbauarbeiten vorgesehen wird. Dies ermöglicht
das Ausführen der Steuerung des Schwenkwinkels mit einer
hohen Zuverlässigkeit.
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Zusätzlich
dazu wird bei der Lenkwinkelschwenksteuerung der 6 eine
Steuerung des Schwenkwinkels in einem Fall nicht ausgeführt,
in dem die Richtung des Ziel- Schwenkwinkels a1 nicht mit
der Kurvenverlaufsrichtung der vor dem Fahrzeug liegenden Straße übereinstimmt,
die bei dem Schritt S83 bestimmt wird, sogar dann nicht, wenn beurteilt
wird, dass der Lenkvorgang durchgeführt wurde. Als ein
Ergebnis davon wird in einem Fall keine falsche Lenksteuerung auf
einer Straße ausgeführt, deren Kurvenverlaufsrichtung
sich in einem kurzen Bereich ändert, in dem die Kurvenverlaufsrichtung
der Straße, die in den Straßenkartendaten gespeichert
ist, von der Kurvenverlaufsrichtung der tatsächlichen Straße
verschieden ist. Dies ermöglicht eine Verbesserung der
Zuverlässigkeit der Schwenksteuerung.
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Vorstehend
wurde das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses
Ausführungsbeispiel begrenzt, das vorstehend beschrieben ist,
und die folgenden Ausführungsbeispiele befinden sich auch
in dem technischen Umfang der vorliegenden Erfindung. Zudem können
andere als die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele,
zahlreiche Abwandlungen innerhalb des Umfangs der Erfindung ausgeführt
werden, solange diese Abwandlungen nicht von der Zusammenfassung
der Erfindung abweichen.
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Zum
Beispiel wird bei der Lenkwinkelschwenksteuerung in einem Fall,
in dem beurteilt wird, dass der Lenkvorgang bei dem Schritt S81
in der 6 durchgeführt wurde, ein Schritt S85
ausgeführt werden, ohne die Schritte S82 bis S84 auszuführen.
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Zusätzlich
dazu wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
eine Beurteilung darüber, ob ein vorausfahrendes Fahrzeug
vorhanden ist oder nicht, basierend auf dem Signal der fahrzeuginternen
Kamera 6 gemacht. Allerdings ist die Einrichtung zum Beurteilen,
ob ein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist oder nicht, nicht
auf diese beschränkt. Zum Beispiel kann in einem Fall,
in dem die Radarvorrichtung, die eine gesendete Welle (Millimeterwelle
oder Laserstrahl) zu der Vorderseite des Fahrzeugs hin ausgibt und
die die reflektierte Welle der gesendeten Welle empfängt,
eingebaut ist, das Signal der reflektierten Welle aus der Radarvorrichtung
ermittelt werden, und eine Beurteilung darüber, ob ein
vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist oder nicht, kann basierend
auf dem Signal der reflektierten Welle gemacht werden.
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Zusätzlich
dazu wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
der Steuerstartpunkt Ps basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V
bestimmt. Alternativ dazu kann ein um eine vorbestimmte Distanz,
die vorab eingestellt wurde, näher zu dem eigenen Fahrzeug
liegender Punkt von dem Kurvenstraßenendpunkt auf den Steuerstartpunkt
Ps eingestellt werden.
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Ein
Gerät steuert einen Schwenkwinkel von Fahrzeugvorderlichtern,
wobei der Schwenkwinkel der Lichter in einer seitlichen Richtung
des Fahrzeugs veränderbar ist. Ein Ziel-Schwenkwinkel der Vorderlichter
wird basierend auf zum Beispiel Straßenkartendaten der
vor dem Fahrzeug liegenden Straße bestimmt und ein Steuerstartpunkt
wird basierend auf der derzeitigen Positionsinformation und den
Straßenkartendaten bestimmt. Der Schwenkwinkel wird im
Ansprechen auf einen Zustand auf den Ziel-Schwenkwinkel gesteuert,
in dem die derzeitige Position des Fahrzeugs den Steuerstartpunkt
erreicht hat. Fahrstraßenformbezogene Informationen und
eine Kurvenverlaufsrichtung der vor dem Fahrzeug liegenden Straße
werden ermittelt. Eine Steuerung des Schwenkwinkels zu dem Ziel-Schwenkwinkel
wird verhindert, wenn eine Richtung des bestimmten Ziel- Schwenkwinkels
mit der Kurvenverlaufsrichtung der Straße nicht überein
stimmt, sogar in einem Fall, in dem das Fahrzeug den Steuerstartpunkt
erreicht hat.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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