DE19922173A1

DE19922173A1 - Automatische Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19922173A1
Application number: DE1999122173
Authority: DE
Inventors: Yasuo Shimizu; Katsuhiro Sakai
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 1999-11-25
Anticipated expiration: 2019-05-13
Also published as: JP3881776B2; DE19922173B4; JPH11321687A

Abstract

Wenn bei einer automatischen Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug ein automatischer Lensteuervorgang zur Zeit (t¶0¶) gestartet wird, wenn die Differenz zwischen dem Ist-Lenkwinkel (THETA) der Räder und einem Anfangswert von 0 DEG für den zuvor gespeicherten Standardlenkwinkel (THETAref) kleiner als +- 180 DEG ist, können die Räder durch ein Stellglied gelenkt werden, bevor das Fahrzeug zur Zeit (t¶1¶) anfährt, so daß der Lenkwinkel (THETA) mit dem Standardlenkwinkel (THETAref) übereinstimmt und somit die Fortführung des automatischen Lenksteuervorgangs freigegeben werden kann. Wenn andererseits die oben erwähnte Differenz +- 180 DEG oder mehr beträgt, wird der automatische Lenksteuervorgang unterbrochen, da es hier unmöglich ist, den Lenkwinkel (THETA) mit dem Standardlenkwinkel (THETAref) zur Zeit (t¶1¶) in Übereinstimmung zu bringen, wenn das Fahrzeug anfährt, wodurch verhindert wird, daß die Ist-Ortsbewegung des Fahrzeugs von der Soll-Ortsbewegung abweicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug zum automatischen Einparken des Fahrzeugs, ohne auf eine Lenkbetäti gung des Fahrers angewiesen zu sein.

Automatische Lenkvorrichtungen für Fahrzeuge sind beispielsweise aus den japanischen Patent-Offenlegungsschriften Nr. 3-74256 und 4-55168 bekannt. Diese automatischen Lenkvorrichtungen für Fahrzeuge ver wenden ein Stellglied des an sich bekannten elektrischen Servolenk systems und können automatisch rückwärts oder längs einparken durch Steuern des Stellglieds auf der Basis einer Beziehung zwischen einem vom Fahrzeug zurückgelegten Weg und einem vorab gespeicherten Lenkwinkel.

Wenn das Fahrzeug in eine Startposition geführt wird, an der der automa tische Lenksteuervorgang gestartet wird, unterscheidet sich wegen der Lenkbetätigung durch den Fahrer der Lenkwinkel der Räder an der Startposition jedesmal, wenn das Fahrzeug an der Startposition gestoppt wird, wobei der Lenkwinkel nicht immer mit einem Standardlenkwinkel zum Starten des automatischen Lenksteuervorgangs übereinstimmt. Wenn der automatische Lenksteuervorgang gestartet wird, wird das Stellglied zur Steuerung des Lenkwinkels der Räder derart betätigt, daß er mit dem Standardlenkwinkel übereinstimmt. Wenn jedoch der Radlenk winkel sehr unterschiedlich von dem Standardlenkwinkel ist, dauert es ziemlich lange, bis die zwei Winkel miteinander übereinstimmen, wodurch das Problem entsteht, daß während dieser Zeit die Ist-Ortsbewegung des Fahrzeugs von einer Soll-Ortsbewegung abweichen kann. Hierzu kann es kommen durch einen Fehler eines Stellglieds, eines Lenkwinkelerfas sungsmittels, eines Steuergeräts etc., während der automatische Lenk vorgang gesteuert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, zu verhindern, daß die Ortsbewegung eines Fahrzeugs, das durch einen automatischen Lenksteuervorgang gesteuert wird, von der Soll-Ortsbewegung abweicht.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein automatisches Lenksystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen, umfassend: ein Bewegungs ortsetzmittel zum Speichern oder Berechnen einer Ortsbewegung des Fahrzeugs bis zu einer Zielposition; ein Stellglied zum Lenken von Rädern des Fahrzeugs; und ein Steuer-/Regelmittel zum Steuern/Regeln des Betriebs des Stellglieds auf der Basis der von dem Bewegungsortsetz mittel gespeicherten oder berechneten Ortsbewegung, während das Fahrzeug zu der Zielposition fährt, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Lenkvorrichtung ein Lenkwinkelerfassungsmittel zum Erfassen des Lenkwinkels der Räder des Fahrzeugs aufweist, und wenn die Differenz zwischen dem von dem Lenkwinkelerfassungsmittel er faßten Lenkwinkel und dem der Ortsbewegung entsprechenden Soll- Lenkwinkel zumindest einen vorbestimmten Winkel erreicht, das Steuer-/Regelmittel den Betrieb des Stellglieds auf der Basis der Ortsbewegung unterbricht.

Wenn die Differenz zwischen dem vom Lenkwinkelerfassungsmittel erfaßten Lenkwinkel und dem Soll-Lenkwinkel, der der durch die Bewe gungsortsetzmittel gesetzten Ortsbewegung entspricht, einen vorbestimm ten Winkel überschreitet, unterbricht das Steuermittel den Betrieb des Stellglieds, wodurch sich verhindern läßt, daß die Ist-Ortsbewegung des Fahrzeugs von der Soll-Ortsbewegung abweicht.

Bevorzugt beträgt der vorbestimmte Winkel etwa 180° (beim Start des automatischen Lenksteuervorgangs) oder 10° (während des automati schen Lenksteuervorgangs) kann jedoch in Abhängigkeit von den kon struktiven Erfordernissen geändert werden.

Bevorzugt unterbricht das Steuer-/Regelmittel den Betrieb des Stellglieds auf der Basis der Ortsbewegung, wenn ein Zustand, in dem die Differenz den vorbestimmten Winkel überschreitet, über eine vorbestimmte Zeit dauer hinweg fortdauert.

Wenn hierbei die Differenz zwischen dem Ist-Lenkwinkel und dem Soll- Lenkwinkel über die vorbestimmte Zeitdauer den vorbestimmten Winkel überschreitet, unterbricht das Steuer-/Regelmittel den Betrieb des Stell glieds, so daß sich zuverlässig verhindern läßt, daß die Ist-Ortsbewegung des Fahrzeugs von der Soll-Ortsbewegung abweicht.

Bevorzugt beträgt die vorbestimmte Zeitdauer ca. 2 Sekunden, kann jedoch in Abhängigkeit von den konstruktiven Erfordernissen geändert werden.

Bevorzugt umfaßt die automatische Lenkvorrichtung ein Fahrweg strecken-Erfassungsmittel, um eine vom Fahrzeug zurückgelegte Weg strecke zu erfassen, und wenn die vom Fahrwegstrecken-Erfassungs mittel erfaßte zurückgelegte Wegstrecke größer als eine vorbestimmte Wegstrecke in einem Zustand wird, in dem die Differenz den vorbestimm ten Winkel überschreitet, das Steuer-/Regelmittel den Betrieb des Stell glieds auf der Basis der Ortsbewegung unterbricht.

Wenn hierbei das Fahrzeug in einem Zustand, in dem die Differenz zwischen dem Ist-Lenkwinkel und dem Soll-Lenkwinkel den vorbestimm ten Winkel überschreitet, weiter als die vorbestimmte Wegstrecke fährt, unterbricht das Steuer-/Regelmittel den Betrieb des Stellglieds, so daß sich zuverlässig verhindern läßt, daß die Ist-Ortsbewegung des Fahrzeugs von der Soll-Ortsbewegung abweicht.

Bevorzugt beträgt die oben erwähnte Wegstrecke ca. 1 m, kann jedoch in Abhängigkeit von den konstruktiven Erfordernissen geändert werden.

Bevorzugt unterbricht das Steuer-/Regelmittel den Betrieb des Stellglieds auf der Basis der Ortsbewegung, wenn ein akkumulierter Wert der Zeitdauern eines Zustands, in dem die oben erwähnte Differenz einen vorbestimmten Winkel überschreitet, länger als eine vorbestimmte Zeitdauer wird.

Wenn hierbei die akkumulierte Zeit eines Zustands, in dem die Differenz zwischen dem Ist-Lenkwinkel und dem Soll-Lenkwinkel einen vorbe stimmten Winkel überschreitet, länger wird als die vorbestimmte Zeitdau er, unterbricht das Steuermittel den Betrieb des Stellglieds, so daß sich zuverlässig verhindern läßt, daß die Ist-Ortsbewegung des Fahrzeugs von der Soll-Ortsbewegung abweicht.

Bevorzugt ist die oben erwähnte vorbestimmte Zeitdauer länger als 2 Sekunden, kann jedoch in Abhängigkeit von den konstruktiven Erforder nissen auch geändert werden.

Bevorzugt umfaßt die automatische Lenkvorrichtung ein Wegstrecken erfassungsmittel zum Erfassen der vom Fahrzeug zurückgelegten Weg strecke, und wenn ein akkumulierter Wert der vom Wegstreckenerfas sungsmittel erfaßten zurückgelegten Wegstrecke größer als eine vor bestimmte Wegstrecke in einem Zustand wird, in dem die Differenz den vorbestimmten Winkel überschreitet, unterbricht das Steuer-/Regelmittel den Betrieb des Stellglieds auf der Basis der Ortsbewegung.

Wenn der akkumulierte Wert der vom Fahrzeug zurückgelegten Weg strecke die vorbestimmte Wegstrecke in einem Zustand überschreitet, in dem die Differenz zwischen dem Ist-Lenkwinkel und dem Soll-Lenkwinkel den vorbestimmten Winkel überschreitet, unterbricht das Steuermittel den Betrieb des Stellglieds, so daß sich zuverlässig verhindern läßt, daß die Ist-Ortsbewegung des Fahrzeugs des Fahrzeugs von der Soll-Orts bewegung abweicht.

Bevorzugt ist die vorbestimmte Wegstrecke länger als 1 m, kann jedoch in Abhängigkeit von den konstruktiven Erfordernissen geändert werden.

Bevorzugt wird die vorbestimmte Zeitdauer entsprechend dem Grad der oben erwähnten Differenz geändert.

Bevorzugt wird die vorbestimmte Zeitdauer umso kürzer gesetzt, je größer die Differenz ist.

Bevorzugt wird die vorbestimmte Wegstrecke in Abhängigkeit vom Grad der Differenz geändert.

Bevorzugt wird die vorbestimmte Wegstrecke umso kürzer gesetzt, je größer die Differenz ist.

Je größer die Differenz zwischen dem Ist-Lenkwinkel und dem Soll- Lenkwinkel ist, desto eher wird der automatische Lenksteuervorgang beendet, und daher kann die Ortsbewegung des Fahrzeugs nicht stark von der Soll-Ortsbewegung abweichen.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 bis 7 zeigen eine erste Ausführung.

Fig. 1 zeigt ein Diagramm eines Fahrzeugs, das mit einer automa tischen Lenksteuervorrichtung ausgestattet ist;

Fig. 2A und 2B zeigen in Diagrammen den Betrieb eines Rück wärts-/Linksparkmodus;

Fig. 3 zeigt im Diagramm Moduswählschalter und einen automati schen Parkstartschalter;

Fig. 4 zeigt graphisch die Beziehung zwischen einem Standard lenkwinkel und einem Ist-Lenkwinkel beim Starten des automatischen Lenksteuervorgangs;

Fig. 5 zeigt graphisch eine erste Bedingung zur Unterbrechung der Steuerung, wenn der automatische Lenkvorgang gesteuert wird;

Fig. 6 zeigt graphisch eine zweite Bedingung zur Unterbrechung der Steuerung, während der automatische Lenkvorgang gesteuert wird;

Fig. 7 zeigt einen Ablauf zum Setzen einer vorbestimmten Zeit dauer und einer vorbestimmten Wegstrecke;

Fig. 8 zeigt graphisch eine Variante der Ausführung von Fig. 5;

Fig. 9 zeigt graphisch eine Variante der Ausführung von Fig. 6.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt das Fahrzeug V zwei Vorderräder Wf, Wf und zwei Hinterräder Wr, Wr. Ein Lenkrad 1 ist mit den Vorderrädern Wf, Wf als Lenkrädern verbunden durch eine Lenkwelle 2, die sich gemein sam mit dem Lenkrad 1 dreht, ein Ritzel 3, das am Unterende der Lenk welle 2 vorgesehen sein, eine Zahnstange 4, die mit dem Ritzel 3 kämmt, rechte und linke Spurstangen 5, 5, die an beiden Enden der Zahnstange 4 vorgesehen sind, und mit den Spurstangen 5, 5 verbundenen rechten und linken Achsschenkeln 6, 6. Ein einen Elektromotor aufweisendes Lenkstellglied 7 ist mit der Lenkwelle 2 durch einen Schneckenradmecha nismus 8 verbunden, um den Fahrer bei der Betätigung des Lenkrads 1 zu unterstützen oder um die automatische Lenkung durchzuführen, um das Fahrzeug in nachfolgender Weise einzuparken.

Eine Lenksteuereinheit 21 umfaßt ein Steuergerät (Steuer-/Regelmittel) 22 und ein Speichermittel (Bewegungsortsetzmittel) 23. Das Steuergerät 22 empfängt ein Signal von einem Lenkwinkelerfassungsmittel S₁ zum Erfassen des Lenkwinkels θ der Vorderräder Wf, Wf auf der Basis des Drehwinkels des Lenkrads 1, ein Signal von einem Lenkdrehmoment erfassungsmittel S₂ zum Erfassen des Lenkdrehmoments des Lenkrads 1, Signalen von Vorderrad-Drehwinkel-Erfassungsmitteln S₃, S₃ zum Erfas sen der Drehwinkel der rechten und linken Vorderräder Wf, Wf, ein Signal von einem Bremsbetätigungsgrad-Erfassungsmittel S₄ zum Erfas sen des Betätigungsgrads eines Bremspedals 9, ein Signal von einem Schaltbereicherfassungsmittel S₅ zum Erfassen des durch einen Wählhe bel 10 gewählten Schaltbereichs (Bereich "D", Bereich "R", Bereich "N", Bereich "P", etc.) sowie Signalen von insgesamt acht Objekterfassungs mitteln S₆ . . ., die an vorderen, mittleren und hinteren Teilen des Fahr zeugs V vorgesehen sind. Die Objekterfassungsmittel S₆ . . . umfassen an sich bekannte Sonarvorrichtungen, Radarvorrichtungen, Videokameras o. dgl. Der Klarheit wegen sind Leitungen, die die acht Objekterfassungs mittel S₆ . . . mit dem Steuergerät 22 verbinden, weggelassen.

Wie aus Fig. 3 zu entnehmen, sind mit dem Steuergerät 22 ein Modus wählschalter S₇ und ein automatischer Parkstartschalter S₈ verbunden, die beide vom Fahrer zu betätigen sind. Der Moduswählschalter S₇ wird beim Wählen eines der vier Parkmodi betätigt, d. h. einem Quer- oder Rückwärts-/Rechtsparkmodus, einem Quer- oder Rückwärts-/Linkspark modus, einem Längs-/Rechtsparkmodus und einem Längs-/Linksparkmo dus, und enthält vier Knöpfe entsprechend diesen Modi. Der automa tische Parkstartschalter S₈ wird betätigt, um den automatischen Parkvor gang in einem der mit den Moduswählschaltern S₇ gewählten Modi zu starten.

Daten für die vier Parkmodi, d. h. die Beziehungen zwischen den Stan dardlenkwinkeln θ_ref und der zurückgelegten Wegstrecke X des Fahr zeugs V sind vorab in dem Speichermittel 23 in Form eines Kennfelds gespeichert. Die vom Fahrzeug V zurückgelegte Wegstrecke X wird berechnet durch Multiplizieren des bekannten Umfangs des Vorderrads Wf mit dem Drehwinkel des Vorderrads Wf, der von dem Vorderrad- Drehwinkel-Erfassungsmittel S₃, S₃ erfaßt ist. Ein gewählter hoher Wert, ein gewählter niedriger Wert oder ein Durchschnittswert der Ausgabe des Paars rechter und linker Vorderrad-Drehwinkel-Erfassungsmittel (Weg streckenerfassungsmittel) S₃, S₃ dient zur Berechnung der zurückgelegten Wegstrecke X.

Das Steuergerät 22 steuert den Betrieb des Lenkstellglieds 7 und den Betrieb einer Betriebszustand-Anzeigevorrichtung 11, die einen Flüssig kristallmonitor, einen Lautsprecher, einen Klangsignalgeber, einen Sum mer o. dgl. enthält, auf der Basis der Signale von den Erfassungsmitteln S₁ bis S₆ und der Schalter S₇, S₈ und der in dem Speichermittel 23 gespeicherten Daten für die Parkmodi.

Nachfolgend wird der Betrieb der erfindungsgemäßen Ausführung be schrieben.

Wenn sich das Fahrzeug in einem Normalzustand befindet, in dem kein automatischer Parkvorgang durchgeführt wird (wenn der Moduswähl schalter S₇ nicht angeschaltet ist), arbeitet die Lenksteuereinheit 21 als normale Servolenk-Steuereinheit. Insbesondere, wenn der Fahrer das Lenkrad 1 dreht, um eine Kurve zu fahren, erfaßt das Lenkdrehmoment erfassungsmittel S₂ das an das Lenkrad 1 angelegte Lenkdrehmoment, und das Steuergerät 22 steuert den Betrieb des Lenkstellglieds 7 auf der Basis des Lenkdrehmoments. Im Ergebnis werden beide Vorderräder Wf, Wf durch die Antriebskraft von dem Lenkstellglied 7 gelenkt, um die vom Fahrer aufzubringende Lenkkraft zu unterstützen.

Nachfolgend wird eine automatische Parksteuerung anhand des Rück wärts-/Linksparkmodus beschrieben (dem Modus, in dem sich das Fahrzeug V rückwärts in eine Parkposition an der linken Seite des Fahr zeugs V bewegt, so daß es quer zur ursprünglichen Fahrtrichtung steht).

Zuerst wird gemäß Fig. 2A das Fahrzeug V durch Steuerung des Fahrers selbst nahe an die Garage oder Parklücke herangefahren, in die das Fahrzeug eingeparkt werden soll. Das Fahrzeug V wird an einer Position (Startposition (1)) gestoppt, in der ein vorbestimmter Punkt (z. B. eine an der Türinnenseite oder dem linken Außenspiegel befindliche Markierung) mit der Mittellinie der Garage derart fluchtet, daß die linke Seite der Fahrzeugkarosserie so nahe wie möglich am Eingang der Garage steht. Um das automatische Parken im Rückwärts-/Linksparkmodus durch zuführen, wird der dem Rückwärts-/Linksparkmodus entsprechende Moduswählschalter S₇ (Fig. 3) gedrückt, der Knopf blinkt auf und gleichzeitig informiert der Lautsprecher der Betriebszustand-Anzeigevor richtung 11 den Fahrer darüber, daß der Rückwärts-/Linksparkmodus in Betrieb ist.

Gemäß Fig. 4 beträgt der Anfangswert des im Speichermittel 23 gespei cherten Standardlenkwinkels θ_ref für den Rückwärts-/Linksparkmodus 0°, und daher beginnt der automatische Parksteuervorgang in einem Zustand, in dem die Vorderräder Wf, Wf nicht gelenkt werden, wobei jedoch der Ist-Lenkwinkel θ der Vorderräder Wf, Wf nicht immer mit 0° übereinstimmt. Wenn der Fahrer den automatischen Parkschaltschalter S₈ zur Zeit t₀ in einem Zustand niederdrückt, in dem der Knopf des Modus wählschalters S₇ blinkt, blinkt der Knopf des Startschalters, und der automatische Parksteuervorgang beginnt. Der Anfangswert für den Standardlenkwinkel θ_ref ist bei Beginn des automatischen Parksteuerbe triebs 0°, und wenn dann nach z. B. 1 Sekunde der Fahrer das Fahrzeugs V zur Zeit t₁ anfährt, nimmt der Standardlenkwinkel θ_ref in der rechten Lenkrichtung vom Anfangswert 0° entsprechend der zurückgelegten Wegstrecke X des Fahrzeugs V zu.

Wenn der Ist-Lenkwinkel θ der Vorderräder Wf, Wf dann, wenn der Fahrer den automatischen Parkstartschalter S₈ zur Zeit t₀ niederdrückt, weniger als ± 180° ist, wird das Lenkstellglied 7 derart betätigt, daß der Lenkwinkel θ mit dem Standardlenkwinkel θ_ref übereinstimmt und somit der Lenkwinkel θ 0° angenähert wird. Wenn der Lenkwinkel θ mit 0° übereinstimmt, was der Anfangswert für den Standardlenkwinkel θ_ref vor der Zeit t₁ ist, zu der der Fahrer das Fahrzeug V anfahren läßt, kann das Fahrzeug bereits von Beginn an auf der Standard-Ortsbewegungskurve fahren. Wenn in diesem Fall der Fahrer den automatischen Parkstart schalter S₈ drückt, informiert der Lautsprecher der Betriebszustandanzei gevorrichtung 11 den Fahrer darüber, daß der automatische Parkvorgang gestartet werden kann.

Wenn andererseits der Ist-Lenkwinkel θ der Vorderräder Wf, Wf dann, wenn der Fahrer den automatischen Parkstartschalter S₈ zur Zeit t₀ niederdrückt, ± 180° oder mehr ist, kann der Lenkwinkel θ 0° nicht erreichen, was der Anfangswert für den Standardlenkwinkel θ_ref zur Zeit t₁ ist, wenn das Fahrzeug V anfährt, auch wenn das Lenkstellglied 7 so betätigt wird, daß der Lenkwinkel θ mit dem Standardlenkwinkel θ_ref übereinstimmt, und daher bleibt der Lenkwinkel θ ziemlich groß. Wenn das Fahrzeug V in diesem Zustand zur Zeit t₁ anfährt, weicht aufgrund der Bewegung des Fahrzeugs V, die Ist-Ortsbewegung des Fahrzeugs V von der Standard-Ortsbewegung ab, während der Lenkwinkel θ so korrigiert wird, daß er mit dem Standardlenkwinkel θ_ref übereinstimmt.

Wenn der Fahrer den automatischen Parkstartschalter S₈ betätigt, infor miert hierbei der Lautsprecher der Betriebszustand-Anzeigevorrichtung 11 den Fahrer darüber, daß "das Lenkrad zu weit gedreht ist" oder gibt ihm oder ihr eine Anweisung "bitte stellen Sie das Lenkrad gerade", und gleichzeitig wird der automatische Parksteuervorgang unterbrochen. Wenn hier die oben erwähnte Information zu der Zeit ausgegeben wird, zu der der Fahrer den Moduswählschalter S₇ betätigt, kann der Fahrer den automatischen Parkstartschalter S₈ betätigen, nachdem er durch Drehen des Lenkrads 1 den Lenkwinkel θ auf weniger als ± 180° reduziert hat, und daher kann die Unterbrechungshäufigkeit des automati schen Parksteuervorgangs reduziert werden, um die Nutzbarkeit des automatischen Parksteuervorgangs zu verbessern.

Wenn die Differenz E (θ_ref - θ) einen vorbestimmten Winkel (in dieser Ausführung 180°) überschreitet, wird der automatische Parksteuervor gang unterbrochen, indem der im Speichermittel 23 gespeicherte Stan dardlenkwinkel θ_ref mit dem vom Lenkwinkelerfassungsmittel S₁ erfaßten Ist-Lenkwinkel verglichen wird, und daher läßt sich zuverlässig verhin dern, daß das Fahrzeug V durch den automatischen Parksteuervorgang in eine unerwartete Richtung fährt.

Wenn der automatische Parksteuervorgang gestartet wird, instruiert der Lautsprecher der Betriebszustandanzeigevorrichtung 11 den Fahrer "bitte fahren Sie langsam vorwärts". Während der automatische Parksteuervor gang durchgeführt wird, zeigt die Betriebszustandanzeigevorrichtung 11 die momentane Position des Fahrzeugs an, das Fahrzeug umgebende Hindernisse, die Parkposition, die erwartete Ortsbewegung des Fahrzeugs von dessen Startposition zur Parkposition, die Umkehrposition, in der die Vorwärtsbewegung in eine Rückwärtsbewegung geändert wird, etc., und übermittelt gleichzeitig dem Fahrer verschiedene Anweisungen oder Warnungen mittels einer Stimme aus dem Lautsprecher sowie durch einen Alarm. Die Vorderräder Wf, Wf werden durch den automatischen Parksteuervorgang automatisch gelenkt, und zwar auf der Basis der Daten für den Rückwärts-/Linksparkmodus, der durch den Moduswähl schalter S₇ gewählt ist, in dem lediglich der Fahrer den Druck auf das Bremspedal 9 mindert und das Fahrzeug V ohne Betätigung des Lenkrads 1 kriechen läßt.

Während das Fahrzeug V vorwärts von der Startposition (1) zu der Umkehrposition (2) fährt, werden die Vorderräder Wf, Wf automatisch nach rechts gelenkt. Wenn das Fahrzeug V die Umkehrposition (2) erreicht, gibt der Lautsprecher der Betriebszustandanzeigevorrichtung 11 dem Fahrer die Anweisung "bitte stoppen Sie und wechseln den Gang", und nachdem der Fahrer den Gangwechsel durchgeführt hat, gibt sie dem Fahrer eine Anweisung "bitte fahren Sie langsam rückwärts". Während sich das Fahrzeug V langsam von der Umkehrposition (2) zu der Zielposi tion (3) bewegt, werden die Vorderräder Wf, Wf automatisch nach links gelenkt. Wenn das Fahrzeug V die Zielposition (3) erreicht, informiert der Lautsprecher der Betriebszustandanzeigevorrichtung (11) den Fahrer darüber, daß der "Rückwärts-/Linksparkmodus beendet ist", gibt den Fahrer die Anweisung "bitte stoppen Sie das Fahrzeug", wodurch der automatische Parksteuervorgang erreicht wird.

Wie aus Fig. 2B ersichtlich, berechnet das Steuergerät 22 bei der Durchführung des automatischen Lenkvorgangs die Differenz E = (θ_ref - θ) auf der Basis des aus dem Speichermittel 23 ausgelesenen Standard lenkwinkels θ_ref des Rückwärts-/Linksparkmodus und des von dem Lenkwinkelerfassungsmittel S₁ eingegebenen Lenkwinkels θ und steuert/regelt den Betrieb des Lenkstellglieds 7 derart, daß die Differenz E 0 wird. Hierbei sind die Daten für den Standardlenkwinkel θ_ref derart gesetzt, daß sie der zurückgelegten Wegstrecke X des Fahrzeugs V entsprechen, und daher bewegt sich das Fahrzeug V immer gemäß der vorgenannten Ortsbewegung, obwohl bei Kriechfahrt die Fahrgeschwin digkeit in wenig schwanken kann.

Der automatische Lenksteuervorgang wird aufgehoben, wenn der Fahrer den automatischen Parkstartschalter S₈ erneut drückt, und auch dann, wenn der Fahrer das Bremspedal 9 zu weit löst, wodurch die Fahrzeug geschwindigkeit die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 5 km/h) überschreitet, die für den automatischen Parksteuervorgang geeignet ist, wenn der Fahrer das Lenkrad 1 betätigt oder wenn einer der Hindernis erfassungsmittel S₆ ein Hindernis erfaßt, und dann wird die normale Servolenksteuerung wieder aufgenommen.

Wenn der oben erwähnte automatische Parksteuervorgang automatisch durchgeführt wird, wird das Lenkstellglied 7 derart gesteuert, daß die Differenz E zwischen dem Standardlenkwinkel θ_ref und dem Ist-Lenkwin kel θ sich 0 annähert. Falls jedoch das Lenkwinkelerfassungsmittel S₁ außer Betrieb ist und somit der Lenkwinkel θ nicht präzise erfaßt werden kann, oder falls das Lenkstellglied 7 außer Betrieb ist und daher die Vorderräder Wf, Wf nicht normal gelenkt werden können, oder falls das Lenkstellglied 7 nicht problemlos betätigt werden kann, und zwar auf grund außerhalb der Systemspezifikationen liegender Zustände wie Überladung, nähert sich die oben erwähnte Differenz E nicht immer an 0 an und in solchen Fällen wird der automatische Parksteuervorgang unterbrochen, um eine Abweichung von der Standardortsbewegung zu vermeiden.

Fig. 5 zeigt in einer Ausführung Details der obigen Fälle. In einem mit der Linie A bezeichneten Normalzustand nimmt die Differenz E, die zur Zeit T₀ einen Schwellenwert (hier 30°) überschreitet, durch Betrieb des Lenkstellglieds 7 allmählich ab und fällt zur Zeit T₁ unter den Schwellen wert (hier 30°) wenn eine vorbestimmte Zeitdauer (hier 2 Sekunden) abgelaufen ist. Wenn in einem abnormalen Zustand, in dem das Lenkwin kelerfassungsmittel S₁ oder das Lenkstellglied 7 außer Betrieb ist, wie mit den Linien B und D gezeigt, gibt es Fälle, in denen die Differenz E nicht abnimmt und auch zur Zeit T₁ über dem Schwellenwert bleibt. In einem weiteren abnormalen Zustand, in dem das Lenkstellglied 7 etwa durch Überladung nicht glattgängig arbeitet, gibt es Fälle, in denen gemäß Linie C die Differenz E nicht schnell abnimmt und auch zur Zeit T₁ über dem Schwellenwert bleibt.

In diesen Fällen wird der automatische Parksteuervorgang unterbrochen, um eine Abweichung von der Standardortsbewegung zu vermeiden, und gleichzeitig informiert die Betriebszustandanzeigevorrichtung 11 den Fahrer vom Auftreten des abnormalen Zustands. Hierdurch läßt sich zuverlässig verhindern, daß sich das Fahrzeug durch den automatischen Parksteuervorgang in eine unerwartete Richtung bewegt.

In der Ausführung von Fig. 5 wird das Vorliegen eines abnormalen Zustands danach bewertet, ob die Differenz E in einer vorbestimmten Zeitdauer nach Überschreiten des Schwellenwerts kleiner als der Schwel lenwert wird. Jedoch kann gemäß Fig. 6 das Vorliegen eines abnorma len Zustands auch auf der Basis der vom Fahrzeug V zurückgelegten Wegstrecke X bewertet werden. Das heißt, wenn die Differenz E, die größer ist als der Schwellenwert (hier 30°), wenn die vom Fahrzeug V zurückgelegte Wegstrecke X₀ ist, geringer wird als der Schwellenwert (hier 30°), bevor das Fahrzeug V eine vorbestimmte Wegstrecke (hier 1 m) gefahren ist und die zurückgelegte Wegstrecke X₁ wird, wird dies als ein Normalzustand gewertet, und der automatische Parksteuervorgang wird fortgeführt (Linie A). Wenn die Differenz E über dem Schwellenwert liegt und die zurückgelegte Wegstrecke X₁ wird, wird dies als abnormaler Zustand gewertet und der automatische Parksteuervorgang wird unter brochen (Linien B, C und D).

Im folgenden wird die vorbestimmte Zeitdauer beschrieben. In der Aus führung von Fig. 5 können mehrere Schwellenwerte (z. B. Schwellen wert 1, Schwellenwert 2 und Schwellenwert 3) festgelegt werden. Wenn die Differenz E einen größeren Schwellenwert erreicht, kann dement sprechend eine kürzere vorbestimmte Zeitdauer verwendet werden (z. B. T₁, T₂ und T₃). Hier kann die Beziehung zwischen dem Schwellenwert und der vorbestimmten Zeitdauer gemäß dem Diagramm von Fig. 7A festgelegt werden. Die vorbestimmte Wegstrecke wird im Detail unten beschrieben. In der Ausführung von Fig. 6 können mehrere Schwellen werte (z. B. Schwellenwert 1, Schwellenwert 2 und Schwellenwert 3) gesetzt wird. Wenn die Differenz E einen größeren Schwellenwert er reicht, kann entsprechend eine kürzere vorbestimmte Wegstrecke ver wendet werden (z. B. X₁, X₂ und X₃). Hier kann die Beziehung zwischen dem Schwellenwert und der vorbestimmten Wegstrecke gemäß dem Diagramm in Fig. 7B festgelegt werden. Wenn somit die Ist-Ortsbewe gung stark von der Soll-Ortsbewegung abweicht, kann der automatische Parksteuervorgang in einem frühen Zustand zuverlässig unterbrochen werden.

Nun werden anhand der Fig. 8 und 9 Varianten der Ausführungen der Fig. 5 und 6 erläutert.

In diesen Ausführungen wird der automatische Parksteuerbetrieb unter brochen, wenn die akkumulierte Zeit des Zustands, in dem die Differenz E einen Schwellenwert überschreitet, länger wird als eine vorbestimmte Zeitdauer, oder wenn die vom Fahrzeug zurückgelegte akkumulierte Wegstrecke in einem Zustand, in dem die Differenz E einen Schwellen wert überschreitet, länger als eine vorbestimmte Wegstrecke wird. Das heißt gemäß Linie E, wenn die Zeit T_A eines Zustands, in dem die Diffe renz E einen Schwellenwert überschreitet, länger wird als eine erste vorbestimmte Zeitdauer T₁ oder wenn die zurückgelegte Wegstrecke X_A, in der die Differenz E einen Schwellenwert überschreitet, länger wird als eine erste vorbestimmte Wegstrecke X₁, der automatische Parksteuervor gang unterbrochen wird.

Im mit Linie F gezeigten Fall ist es jedoch so: Obwohl die Bedingungen für die erste vorbestimmte Zeitdauer T₁ oder die erste vorbestimmte Wegstrecke X₁ nicht erfüllt sind, überschreitet die Differenz E häufig den Schwellenwert, und wenn der automatische Parksteuervorgang fort geführt wird, besteht die Möglichkeit, daß sich Fehler zwischen der Soll- Ortsbewegung und der Ist-Ortsbewegung allmählich akkumulieren können und daher das Endergebnis stark von der Soll-Ortsbewegung abweichen würde, da die Zeitdauern T_B und T_C, in denen die Differenz E den Schwel lenwert überschreitet, und die vom Fahrzeug zurückgelegten Weg strecken X_B und X_C, in denen die Differenz E den Schwellenwert über schreitet, nicht den Bedingungen T_B < T₁, T_C < T₁, X_B < X₁ und X_C < X₁ genügen.

Daher wird in den vorliegenden Ausführungen gemäß Linie F der akkumu lierte Wert für die Zeitdauern T_B und T_C, in denen die Differenz E den Schwellenwert überschreitet, oder der akkumulierte Wert für die zurück gelegten Wegstrecken X_B und X_C, in denen die Differenz E den Schwel lenwert überschreitet, unter Verwendung eines Zählers etc. gezählt, und wenn der akkumulierte Wert eine zweite vorbestimmte Zeitdauer T₄ oder eine zweite vorbestimmte Wegstrecke X₄ überschreitet, wird der automa tische Parksteuervorgang unterbrochen. Das heißt, wenn die Bedingung T_B + T_C < T₄ oder X_B + X_C < X₄ erfüllt ist, wird der automatische Parksteuervorgang unterbrochen. Somit können starke Abweichungen der Ist-Ortsbewegung von der Soll-Ortsbewegung durch akkumulierte Fehler der Ortsbewegung verhindert werden. Hier sind die erste vor bestimmte Zeitdauer T₁ und die zweite vorbestimmte Zeitdauer T₄ derart festgelegt, daß sie der Bedingung T₁ ≦ T₄ genügen, und die erste vor bestimmte Wegstrecke X₁ und die zweite vorbestimmte Wegstrecke X₄ sind so festgelegt, daß sie der Bedingung X₁ ≦ X₄ genügen.

Es kann eine Anordnung vorgesehen sein, bei der der automatische Parksteuervorgang unterbrochen wird, durch Bewertung entweder der Bedingung, ob die Zeitdauer des Zustands, in dem die Differenz E einen Schwellenwert überschreitet, oder die zurückgelegte Wegstrecke in einem Zustand, in dem die Differenz E einen Schwellenwert überschrei tet, länger als eine vorbestimmte Zeitdauer bzw. vorbestimmte Weg strecke wird oder nicht (T_A < T₁, X_A < X₁, siehe Linie E), wie in den Ausführungen von Fig. 8 und Fig. 9 gezeigt, oder der Bedingung, ob der akkumulierte Wert der Zeitdauern des Zustands, in dem die Differenz E einen Schwellenwert überschreitet oder der akkumulierte Wert der zurückgelegten Wegstrecke des Zustands, in dem die Differenz E einen Schwellenwert überschreitet, länger wird als eine vorbestimmte Zeitdauer bzw. vorbestimmte Wegstrecke (T_B + T_C < T₄, X_B + X_C < X₄, siehe Linie F), wie in den Ausführungen von Fig. 8 und Fig. 9 gezeigt. Es kann auch eine Anordnung vorgesehen sein, bei der beide obigen Bedin gungen bewertet werden und wenn eine der Bedingungen erfüllt ist, der automatische Parksteuervorgang unterbrochen wird.

In den obigen Ausführungen ist die Ortsbewegung des Fahrzeugs V zur Sollposition vorab in der Speichereinheit 23 gespeichert. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die erwähnte Ortsbewegung auf der Basis der momentanen Position des Fahrzeugs V und der Sollposition zu berechnen. Obwohl in den Ausführungen die Startposition des Fahrzeugs für das automatische Parken auf der Basis der Mittellinie einer Garage festgelegt wird, ist sie nicht hierauf begrenzt und kann auch auf der Basis irgendeiner Position zwischen den zwei Enden der Garage oder Parkstelle gesetzt werden.

Wenn bei einer erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug ein automatischer Lenksteuervorgang zur Zeit (t₀) gestartet wird, wenn die Differenz zwischen dem Ist-Lenkwinkel (θ) der Räder und einem Anfangswert von 0° für den zuvor gespeicherten Standardlenkwinkel (θ_ref) kleiner als ± 180° ist, können die Räder durch ein Stellglied gelenkt werden, bevor das Fahrzeug zur Zeit (t₁) anfährt, so daß der Lenkwinkel (θ) mit dem Standardlenkwinkel (θ_ref) übereinstimmt und somit die Fortführung des automatischen Lenksteuervorgangs freigegeben werden kann. Wenn andererseits die oben erwähnte Differenz ± 180° oder mehr beträgt, wird der automatische Lenksteuervorgang unterbrochen, da es hier unmöglich ist, den Lenkwinkel (θ) mit dem Standardlenkwinkel (θ_ref) zur Zeit (t₁) in Übereinstimmung zu bringen, wenn das Fahrzeug anfährt, wodurch verhindert wird, daß die Ist-Ortsbewegung des Fahrzeugs von der Soll-Ortsbewegung abweicht.

Claims

1. Automatische Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend:
ein Bewegungsortsetzmittel (23) zum Speichern oder Be rechnen einer Ortsbewegung des Fahrzeugs zu einer Zielposition;
ein Stellglied (7) zum Lenken von Rädern (Wf) des Fahr zeugs; und
ein Steuer-/Regelmittel (22) zum Steuern/Regeln des Be triebs des Stellglieds (7) auf der Basis der von dem Bewegungs ortsetzmittel (23) gespeicherten oder berechneten Ortsbewegung, während das Fahrzeug (V) zu der Zielposition fährt, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Lenkvorrichtung ein Lenkwinkelerfassungsmittel (S₁) zum Erfassen des Lenkwinkels (e) der Räder (Wf) des Fahrzeugs aufweist, und wobei, wenn die Differenz (E) zwischen dem von dem Lenkwinkelerfassungsmittel (S₁) erfaßten Lenkwinkel (8) und dem der Ortsbewegung entspre chenden Soll-Lenkwinkel (θ_ref) zumindest einen vorbestimmten Winkel einnimmt, das Steuer-/Regelmittel (22) den Betrieb des Stellglieds (7) auf der Basis der Ortsbewegung unterbricht.

2. Automatische Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer-/Regelmittel (22) den Betrieb des Stellglieds (7) auf der Basis der Ortsbewegung unter bricht, wenn ein Zustand, in dem die Differenz (E) den vorbestimm ten Winkel überschreitet, über eine vorbestimmte Zeitdauer anhält.

3. Automatische Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Wegstrecken-Erfassungsmittel (S₃) aufweist, um eine vom Fahrzeug (V) zurückgelegte Weg strecke (X) zu erfassen, und wobei, wenn die vom Wegstrecken- Erfassungsmittel (S₃) erfaßte zurückgelegte Wegstrecke (X) größer als eine vorbestimmte Wegstrecke in einem Zustand wird, in dem die Differenz (E) den vorbestimmten Winkel überschreitet, das Steuer-/Regelmittel (22) den Betrieb des Stellglieds (7) auf der Basis der Ortsbewegung unterbricht.

4. Automatische Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer-/Regelmittel (22) den Betrieb des Stellglieds (7) auf der Basis der Ortsbewegung unter bricht, wenn ein akkumulierter Wert von Zeitdauern eines Zu stands, in dem die Differenz (E) den vorbestimmten Winkel über schreitet, länger als eine vorbestimmte Zeitdauer wird.

5. Automatische Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Wegstreckenerfassungsmittel (S₃) aufweist, um eine vom Fahrzeug (V) zurücklegte Wegstrecke (X) zu erfassen, und wobei, wenn ein akkumulierter Wert der vom Wegstreckenerfassungsmittel (S₃) erfaßten zurückgelegten Weg strecke (X) größer als eine vorbestimmte Wegstrecke in einem Zustand wird, in dem die Differenz (E) den vorbestimmten Winkel überschreitet, das Steuer-/Regelmittel (22) den Betrieb des Stell glieds (7) auf der Basis der Ortsbewegung unterbricht.

6. Automatische Lenkvorrichtung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitdauer ent sprechend dem Grad der Differenz (E) geändert wird.

7. Automatische Lenkvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit größer werdender Differenz (E) die vorbestimmte Zeitdauer verkürzt wird.

8. Automatische Lenkvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Wegstrecke ent sprechend dem Grad der Differenz (E) geändert wird.

9. Automatische Lenkvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit größer werdender Differenz die vorbestimmte Wegstrecke verkürzt wird.