DE102022106354A1

DE102022106354A1 - Fahrzeugfahrsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102022106354A1
Application number: DE102022106354.2A
Authority: DE
Inventors: Shinya Kudo
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2022-03-18
Publication date: 2022-09-29
Also published as: US20220306102A1; JP2022151008A; US11938935B2

Abstract

Eine auf ein Fahrzeug anwendbare Fahrzeugfahrsteuervorrichtung enthält eine Außenumgebungsinformation-Beschaffungsvorrichtung, eine Fahrzeugsituationsinformation-Beschaffungsvorrichtung, eine Externe-Information-Empfängervorrichtung, einen Geschwindigkeitswertsetzer und eine Fahrsteuereinheit. Die Fahrsteuereinheit justiert die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter Berücksichtigung benachbarter Fahrzeuge und verschiedener Information und führt die Fahrsteuerung basierend auf der justierten Geschwindigkeit durch. Wenn ein führendes Fahrzeug erkannt wird, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs eine Grenzgeschwindigkeit oder eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet, eine vom Fahrer gesetzte Geschwindigkeit nicht niedriger als eine Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs ist, und für eine vorbestimmte Zeit oder länger kein folgendes Fahrzeug erkannt wird, setzt die Fahrsteuereinheit eine temporäre Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und führt die Fahrsteuerung mittels der temporären Geschwindigkeit durch. Die temporäre Geschwindigkeit ist um einen voreingestellten Wert niedriger als die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs.

Description

1. Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugfahrsteuervorrichtung, die eine Fahrsteuerung für ein Fahrzeug durchführt, indem sie benachbarte Fahrzeuge berücksichtigt.
2. Verwandte Technik
Es gibt Fortschritte in der Entwicklung von Selbstfahrsteuerungs-Technologie zum autonomen Fahren eines Fahrzeugs wie etwa eines Automobils, ohne Eingriff eines menschlichen Fahrers. Unterdessen sind, um die Belastung des Fahrers zu verringern und auch die Fahrsicherheit zu verbessern, Fahrer-Assistenz-Fahrsteuervorrichtungen, welche die Selbstfahrsteuerungs-Technologie verwenden, verschiedentlich vorgeschlagen worden und in praktische Verwendung genommen worden.
Zum Beispiel enthält eine bekannte Fahrsteuervorrichtung eine Außenumgebungserkennungsvorrichtung mit autonomen Sensoreinheiten wie etwa einer Kamera, einem Radar und Schallnavigation und Abtastung (Sonar). Dieser Typ von Fahrsteuervorrichtung identifiziert andere Fahrzeuge in der Umgebung eines Subjekt-Fahrzeugs, wie etwa ein führendes Fahrzeugs, ein folgendes Fahrzeug und ein neben dem Subjekt-Fahrzeug herfahrendes Fahrzeug unter Verwendung dieser autonomen Sensoreinheiten. Als dieser Typ von Steuervorrichtung sind verschiedene Fahrsteuervorrichtungen mit einer aktiven Fahrspureinhalte (ALK-)-Steuerfunktion und einer Cruise-Steuerfunktion mit einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstands-Steuerfunktion (adaptiven Cruise-Steuer (ACC-)-Funktion) vorgeschlagen und in praktische Verwendung genommen worden. Die ALK-Steuerfunktion ist eine Funktion, um zu bewirken, dass ein Fahrzeug entlang einem in eine Fahrspur gesetzten Soll-Fahrweg fährt. Die ACC-Steuerfunktion ist die folgende Funktion. Während ein Subjekt-Fahrzeug so gesteuert wird, dass es gemäß einer vom Fahrer gesetzten Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit fährt, wird, wenn ein führendes Fahrzeug detektiert wird, das Subjekt-Fahrzeug so gesteuert, dass es dem führenden Fahrzeug folgt, während ein bestimmter Abstand zu dem führenden Fahrzeug eingehalten wird. Beispiele solcher Fahrsteuervorrichtungen sind in der JP 2009 - 184464 A und der JP 2019 - 59360 A offenbart.
Die in der JP 2009 - 184464 A offenbarte Fahrsteuervorrichtung führt die ACC-Steuerung in der folgenden Weise aus. Wenn sich herausstellt, dass die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs niedriger als oder gleich der Grenzgeschwindigkeit einer Fahrstraße ist, setzt die Fahrsteuervorrichtung den oberen Grenzwert der ACC-Funktion auf die Grenzgeschwindigkeit. Wenn sich herausstellt, dass die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs die Grenzgeschwindigkeit überschreitet, setzt die Fahrsteuervorrichtung den oberen Grenzwert der ACC-Funktion auf die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs.
Die in der JP 2019 - 59360 A offenbarte Fahrsteuervorrichtung führt die ACC-Steuerung in der folgenden Weise aus. Die Fahrsteuervorrichtung setzt in geeigneter Weise den Grad der Beschleunigung oder Verzögerung, der zum Erhöhen oder Verringern der Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs bis zu einer Grenzgeschwindigkeit verwendet wird, gemäß dem Abstand zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug (wie etwa einem führenden Fahrzeug oder einem folgenden Fahrzeug), und der relativen Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs.
Zusammenfassung
Ein Aspekt der Erfindung gibt eine auf ein Fahrzeug anzuwendende Fahrzeugfahrsteuervorrichtung an. Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung enthält eine Außenumgebungsinformation-Beschaffungsvorrichtung, eine Fahrzeugsituationsinformation-Beschaffungsvorrichtung, eine Externe-Information-Empfängervorrichtung, einen Geschwindigkeitswertsetzer sowie eine Fahrsteuereinheit. Die Außenumgebungsinformation-Beschaffungsvorrichtung ist konfiguriert, um Außenumgebungsinformation zu einer Umgebung um das Fahrzeug herum zu beschaffen. Die Fahrzeugsituationsinformation-Beschaffungsvorrichtung ist konfiguriert, um Fahrzeugsituationsinformation zu einer Situation des Fahrzeugs zu beschaffen. Die Externe-Information-Empfängervorrichtung ist konfiguriert, um zumindest Straßenkarteninformation von einer externen Vorrichtung zu empfangen. Der Geschwindigkeitswertsetzer ist konfiguriert, um einen Soll-Geschwindigkeitswert des Fahrzeugs zu setzen, der zur Durchführung der Fahrsteuerung zu verwenden ist. Die Fahrsteuereinheit ist konfiguriert, um einen Geschwindigkeitswert des Fahrzeugs unter Berücksichtigung von einem oder mehreren benachbarten Fahrzeugen um das Fahrzeug herum basierend auf Informationsstücken zu justieren, einschließlich der von der Außenumgebungsinformation-Beschaffungsvorrichtung beschafften Außenumgebungsinformation, der von der Fahrzeugsituationsinformation-Beschaffungsvorrichtung beschafften Fahrzeugsituationsinformation und der von der Externe-Information-Empfängervorrichtung beschafften Straßenkarteninformation. Die Fahrsteuereinheit ist konfiguriert, um die Fahrsteuerung basierend auf dem justierten Geschwindigkeitswert des Fahrzeugs durchzuführen. Falls: ein führendes Fahrzeug vor dem Fahrzeug erkannt wird, der Geschwindigkeitswert des Fahrzeugs einen Geschwindigkeitsgrenzwert einer Fahrstraße des Fahrzeugs oder einen vorbestimmten Geschwindigkeitswert, der durch Addieren oder Subtrahieren eines bestimmten Werts zu oder von dem Geschwindigkeitsgrenzwert bestimmt wird, überschreitet; ein Fahrer-gesetzter-Geschwindigkeitswert, der von einem Fahrer gesetzt wird, der das Fahrzeug fährt, höher als oder gleich einem Geschwindigkeitswert des Fahrzeugs ist; und ein folgendes Fahrzeug hinter dem Fahrzeug für eine vorbestimmte Zeit oder länger nicht erkannt worden ist, ist die Fahrsteuereinheit konfiguriert, um einen temporären Geschwindigkeitswert als den Geschwindigkeitswert des Fahrzeugs zu setzen, und die Fahrsteuerung mittels des temporären Geschwindigkeitswerts durchzuführen. Der temporäre Geschwindigkeitswert ist um einen voreingestellten Wert niedriger als der Geschwindigkeitswert des führenden Fahrzeugs.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungen sind enthalten, um für ein weiteres Verständnis der Erfindung zu sorgen und sind in diese Beschreibung eingebaut und stellen Teil von dieser dar. Die Zeichnungen illustrieren ein Ausführungsbeispiel und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern.

1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der schematischen Konfiguration einer Fahrsteuervorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung darstellt;
2 bis 4 sind ein Flussdiagramm, das eine Prozedur einer von der Fahrsteuervorrichtung ausgeführten adaptiven Cruise-Steuerung (ACC) darstellt;
5 ist eine Konzeptansicht zur Erläuterung einer Prozesssequenz von Schritt S11 in 2 bis Schritt S26 in 3 durch Darstellung eines Beispiels;
6 ist eine Konzeptansicht zur Erläuterung einer Prozesssequenz der Schritte S27 bis S29 in 4 durch Darstellung eines Beispiels;
7 ist eine Konzeptansicht zur Erläuterung einer Prozesssequenz der Schritte S30 bis S32 in 4 durch Darstellung eines Beispiels; und
8 ist eine Konzeptansicht zur Erläuterung von Schritt S35 in 4 durch Darstellung eines Beispiels.

Detaillierte Beschreibung
Grundlegend führen die Fahrsteuervorrichtungen der verwandten Technik, wie etwa jene, die in JP 2009-184464 A und der JP 2019-59360 A offenbart sind, eine Steuerung durch, um die Geschwindigkeit eines Subjekt-Fahrzeugs gemäß dem Abstand zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und einem benachbarten Fahrzeug und der Relativgeschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs zu setzen. Gemäß dieser Steueroperation wird das Verhalten (wie etwa die Geschwindigkeit und die Beschleunigung und Verzögerung) des Subjekt-Fahrzeugs durch das Verhalten des anderen Fahrzeugs beeinflusst.
Wenn sich ein anderes Fahrzeug instabil verhält (z.B. wenn es nicht mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt oder wiederholt beschleunigt und verzögert), könnte auch das Verhalten des Subjekt-Fahrzeugs instabil werden. Wenn das Subjekt-Fahrzeug unnatürlich beschleunigt und verzögert, könnte dies zum Beispiel zu ungünstigen Ergebnissen führen, wie etwa schlechten Fahrkomfort und schlechten Kraftstoffverbrauch. Wenn das Subjekt-Fahrzeug fortlaufend einem Fahrzeug hinterherfährt, das sich instabil verhält, könnte es darüber hinaus nicht in der Lage sein, eine sichere Fahrt einzuhalten.
Es ist wünschenswert, eine Fahrsteuervorrichtung anzugeben, die einen guten Fahrkomfort bieten kann und auch zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs und zum Beibehalt sicherer Fahrt beiträgt, während eine Steuerung für ein Fahrzeug unter Berücksichtigung anderer benachbarter Fahrzeuge durchgeführt wird.
Im Folgenden wird eine Ausführung der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Übrigens ist die folgende Beschreibung auf ein illustratives Beispiel der Erfindung gerichtet und soll nicht so verstanden werden, dass sie die Erfindung einschränkt. Faktoren einschließlich, ohne Einschränkung, numerischer Werte, Formen, Materialien, Komponenten, Positionen der Komponenten, und wie die Komponenten miteinander verbunden sind, sind nur illustrativ und sollen nicht so verstanden, dass sie die Erfindung einschränken. Ferner sind in dem folgenden Ausführungsbeispiel, Elemente, die in dem allgemeinsten unabhängigen Anspruch der Offenbarung nicht genannt sind, optional und können nach Bedarf vorgesehen werden. In der gesamten vorliegenden Beschreibung und den Zeichnungen sind Elemente mit im Wesentlichen der gleichen Funktion und Konfiguration mit den gleichen Zahlen bezeichnet, um eine redundante Beschreibung zu vermeiden. Um die einzelnen Elemente groß genug darzustellen, dass sie in den Zeichnungen identifizierbar sind, kann die Dimensionsbeziehung zwischen Bauteilen eines Elements in einem reduzierten Maßstab der Bauteile zwischen den Elementen unterschiedlich sein. In der Erfindung sind daher die Anzahl und die Form jedes Elements und das Dimensionsverhältnis und die relative Positionsbeziehung zwischen den Elementen nicht auf jene beschränkt, die in den Zeichnungen dargestellt sind.
Eine Fahrsteuervorrichtung gemäß einer Ausführung ist in oder an einem Subjekt-Fahrzeug wie etwa einem Automobil installiert und führt eine Fahrsteuerung durch, um einem Fahrer beim Fahren des Subjekt-Fahrzeugs zu assistieren. Die Fahrsteuervorrichtung beschafft Information in Bezug auf die Umgebungen vor und um das Subjekt-Fahrzeug herum, mittels Sensorvorrichtungen wie etwa einer Im-Fahrzeug-Kameraeinheit und einer Radarvorrichtung. Die oben beschriebene Umgebungsinformation betrifft zum Beispiel: sich bewegende Körper vor oder in der Umgebung des Subjekt-Fahrzeugs wie etwa andere Fahrzeuge (führende Fahrzeuge, folgende Fahrzeuge, in der Gegenrichtung fahrende Fahrzeuge (nachfolgend können solche Fahrzeuge auch entgegenkommende Fahrzeuge genannt werden), und Fahrzeuge, die neben dem Subjekt-Fahrzeug in der gleichen Richtung herfahren (nachfolgend können solche Fahrzeuge auch seitliche Fahrzeuge genannt werden), Fahrräder und Fußgänger; Gebäude, verschiedene Strukturen; Hindernisse; und andere Außenumgebungen wie etwa der Zustand einer Fahrstraße des Subjekt-Fahrzeugs. Nachfolgend wird solche Information einfach Außenumgebungsinformation genannt.
Zusätzlich zu der Außenumgebungsinformation beschafft die Fahrsteuervorrichtung auch Straßenkarteninformation zum Beispiel von einer hochauflösenden Straßenkartendatenbank, die eine externe Vorrichtung ist, durch Ausführung von Kommunikation. Basierend auf der Straßenkarteninformation detektiert die Fahrsteuervorrichtung die Straßenzustände einschließlich Information zu führenden und folgenden Fahrzeugen, verschiedenen Strukturen und Hindernissen. Die Fahrsteuervorrichtung verwendet in geeigneter Weise diese Informationsstücke (wie etwa die Außenumgebungsinformation, Straßenkarteninformation und andere Information), um eine Fahrsteuerung zum Assistieren eines Fahrers auszuführen.
Die Fahrsteuervorrichtung der Ausführung führt zumindest eine aktive Fahrspur-Einhalte-(ALK)-Steuerung und eine adaptive Cruise-Steuerung (ACC) durch.
ALK-Steuerung ist eine Steuerfunktion, um zu bewirken, dass ein Fahrzeug entlang einem in eine Fahrspur gesetzten Soll-Fahrweg fährt und es fortlaufend sicher fährt, während es diese Fahrspur einhält, basierend auf verschiedenen Informationsstücken wie etwa der Außenumgebungsinformation, die während der Fahrt beschafft wird.
ACC-Steuerung ist die folgende Steuerfunktion. Während ein Subjekt-Fahrzeug so gesteuert wird, dass es gemäß einer von einem Fahrer gesetzten Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit fährt, wird, wenn ein führendes Fahrzeug detektiert wird, die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs gemäß der Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs so angehoben oder gesenkt, dass das Subjekt-Fahrzeug dem führenden Fahrzeug folgen kann, während ein Sicherheitsabstand zu dem führenden Fahrzeug eingehalten wird.
Während das Subjekt-Fahrzeug unter der ALK-Steuerung und der ACC-Steuerung fährt, kann es, wenn die Fahrsteuervorrichtung ein benachbartes Fahrzeug nahe dem Subjekt-Fahrzeug detektiert, wie etwa ein führendes Fahrzeug, ein folgendes Fahrzeug oder ein seitliches Fahrzeug, zu einer Fahrsteuerung umschalten, die die Positionsbeziehung zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem benachbarten Fahrzeug wiederspiegelt.
Diese Fahrsteuerung unterscheidet sich etwas von der ACC-Steuerung, die lediglich bewirkt, dass das Subjekt-Fahrzeug einem führenden Fahrzeug folgt (nachfolgend wird diese ACC-Steuerung als reguläre ACC-Steuerung bezeichnet).
Einfach ausgedrückt, führt die Fahrsteuervorrichtung die folgende ACC-Steuerung durch. Die Fahrsteuervorrichtung vergrößert den Abstand zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und einem benachbarten Fahrzeug (oder den relativen Abstand des Subjekt-Fahrzeugs zum benachbarten Fahrzeug), um zu erlauben, dass das Subjekt-Fahrzeug angenähert allein fährt. Das Subjekt-Fahrzeug ist somit in der Lage, effizient zu fahren, ohne dass es durch das Verhalten des benachbarten Fahrzeugs beeinflusst wird, und auch sicher zu fahren. Nachfolgend wird eine solche Fahrsteuerung eco-ACC-Steuerung genannt.
In der eco-ACC-Steuerung setzt die Fahrsteuervorrichtung automatisch einen temporären Soll-Geschwindigkeitswert (der einfach auch temporärer Geschwindigkeitswert genannt werden kann) zu einer vorbestimmten Zeitgebung, und führt die Fahrsteuerung unter Verwendung des temporären Geschwindigkeitswerts durch. Diese eco-ACC-Steuerung spiegelt verschiedene Informationstücke wider, wie etwa die Grenzgeschwindigkeit einer Fahrstraße, die Geschwindigkeit eines Subjekt-Fahrzeugs, die vom Fahrer des Subjekt-Fahrzeugs gesetzte Soll-Geschwindigkeit, die Geschwindigkeit eines führenden Fahrzeugs, das auf der gleichen Fahrspur wie das Subjekt-Fahrzeug fährt, sowie auch von Umgebungssituationen wie etwa dem Vorhandensein eines folgenden Fahrzeugs, das auf der gleichen Fahrspur wie das Subjekt-Fahrzeug fährt, der Geschwindigkeit dieses folgenden Fahrzeugs, dem Vorhandensein eines folgenden Fahrzeugs und/oder eines seitlichen Fahrzeugs auf einer linken oder rechten Fahrspur nächst der Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs, der Geschwindigkeit dieses folgenden Fahrzeugs und/oder dieses seitlichen Fahrzeugs, dem Verhalten des führenden Fahrzeugs und dem Verkehrsstau auf einer Gegenfahrspur. Die oben beschriebene vom Fahrer gesetzte Soll-Geschwindigkeit wird Fahrer-gesetzter-Geschwindigkeitswert genannt, wie später erläutert wird.
Wenn verschiedene Bedingungen, die zum Beispiel basierend auf den Umgebungssituationen bestimmt sind, erfüllt sind, wird der temporäre Geschwindigkeitswert als gesetzter Geschwindigkeitswert registriert. Die Fahrsteuervorrichtung bezieht sich auf diesen gesetzten Geschwindigkeitswert, wenn sie die ACC-Steuerung in dem eco-ACC-Steuermodus durchführt. Der als der gesetzte Geschwindigkeitswert registrierte Geschwindigkeitswert kann auch als registrierter Geschwindigkeitswert bezeichnet werden.
Ein Beispiel der schematischen Konfiguration einer Fahrsteuervorrichtung 1 gemäß einer Ausführung wird nachfolgend unter Bezug auf das Blockdiagramm von 1 beschrieben.
Die grundliegende Konfiguration der Fahrsteuervorrichtung 1 der Ausführung ist ähnlich jener einer bekannten Fahrsteuervorrichtung des gleichen Typs. Die Konfiguration der Fahrsteuervorrichtung 1 wird somit hauptsächlich in Bezug auf die Elemente erläutert, die sich auf die Erfindung beziehen. Es wird angenommen, dass die anderen Elemente der Fahrsteuervorrichtung 1 ähnlich jenen einer bekannten Fahrsteuervorrichtung sind, und daher wird eine detaillierte Erläuterung der Elemente, die sich nicht direkt auf die Erfindung beziehen, weggelassen. In 1 sind die Hauptelemente der Fahrsteuervorrichtung 1 dargestellt, während Elemente, die sich nicht direkt auf die Erfindung beziehen, nicht dargestellt sind.
In der Ausführung wird eine Beschreibung angegeben unter der Annahme, dass ein Straßensystem gilt, in dem Fahrzeuge auf der linken Seite fahren (nachfolgend einfach als Linksverkehr-Straßensystem bezeichnet). Die Ausführung ist auch auf ein Straßensystem anwendbar, in dem Fahrzeuge auf der rechten Seite fahren (nachfolgend einfach als Rechtsverkehr-Straßensystem bezeichnet), indem man lediglich die linken und rechten Seiten in der Ausführung umkehrt.
Wie in 1 dargestellt, enthält die Fahrsteuervorrichtung 1 als Haupteinheit eine Ortungseinheit 11, eine Umgebungsüberwachungseinheit 20, eine Kameraeinheit 21, eine Fahrsteuereinheit 22, eine Motorsteuereinheit 23, eine Servolenksteuereinheit 24 sowie eine Bremssteuereinheit 25. In einem Beispiel kann die Fahrsteuereinheit 22 auch als Fahrsteuergerät dienen.
Die Ortungseinheit 11, die Umgebungsüberwachungseinheit 20 und die Kameraeinheit 21 sind Sensoreinheiten zum Detektieren der Fahrumgebungen innerhalb und außerhalb eines Subjekt-Fahrzeugs und sind Einheiten, die als Außenumgebungserkennungsvorrichtungen dienen. Die Ortungseinheit 11, die Umgebungsüberwachungseinheit 20, die Kameraeinheit 21 sind unabhängige Einheiten, die voneinander unabhängig sind.
Die Fahrsteuereinheit 22, die Motorsteuereinheit 23, die Servolenksteuereinheit 24 und die Bremssteuereinheit 25 sind mit der Ortungseinheit 11, der Umgebungsüberwachungseinheit 20 und der Kameraeinheit 21 über eine fahrzeugeigene Kommunikationsleitung 10 miteinander verbunden, wie etwa ein Controller Area Network (CAN), und teilen sich Daten miteinander.
Die Ortungseinheit 11 ist eine Informationsbeschaffungsvorrichtung, die die Position des Subjekt-Fahrzeugs auf einer Straßenkarte schätzt, und auch Straßenkarteninformation, hauptsächlich auf einer Straßenkarte, vor der geschätzten Position des Subjekt-Fahrzeugs beschafft.
Die Ortungseinheit 11 enthält einen Kartenortungsrechner 12, einen Beschleunigungssensor 13, einen Radgeschwindigkeitssensor 14, einen Gyroskopsensor 15, einen Globales-Navigationssatellitensystem-(GNSS)-Empfänger 16, einen Straßeninformationsempfänger 17, eine hochauflösende Straßenkartendatenbank (in 1 als Straßenkarten DB dargestellt) 18 sowie einen Routeninformationseingeber 19. In einem Beispiel dient die hochauflösende Straßenkartendatenbank 18 als Karteninformationsspeicher.
Der Beschleunigungssensor 13, der Radgeschwindigkeitssensor 14 und der Gyroskopsensor 15 sind Sensoren, die zum Schätzen der Position des Subjekt-Fahrzeugs verwendet werden. Der Beschleunigungssensor 13 detektiert die Längsbeschleunigung des Subjekt-Fahrzeugs. Die Radgeschwindigkeitssensoren 14 detektieren die Drehzahl des vorderen linken, des vorderen rechten, des hinteren linken und des rechten hinteren Rads (wenn das Subjekt-Fahrzeug ein vierrädriges Fahrzeug ist) des Subjekt-Fahrzeugs. Basierend auf den Detektionsergebnissen des Radgeschwindigkeitssensors 14, kann die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs detektiert werden. Der Gyroskopsensor 15 detektiert die Winkelgeschwindigkeit oder die Winkelbeschleunigung des Subjekt-Fahrzeugs. Der Beschleunigungssensor 13, der Radgeschwindigkeitssensor 14 und der Gyroskopsensor 15 sind autonome Fahrsensoren, die als Fahrzustandbeschaffer dienen, und sind mit der Eingangsseite des Kartenortungsrechners 12 verbunden.
Der Beschleunigungssensor 13, der Radgeschwindigkeitssensor 14 und der Gyroskopsensor 15 sind Sensoren, die es dem Subjekt-Fahrzeug ermöglichen, in einer Umgebung wie etwa einem Tunnel autonom zu fahren, wo der GNSS-Empfänger 16 (später erläutert) aufgrund seiner verringerten Empfindlichkeit nicht in der Lage ist, Positionssignale von GNSS-Satelliten (nicht dargestellt) effektiv zu empfangen. Andere Sensoren wie etwa ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und ein Gierratensensor, können als autonome Fahrsensoren vorgesehen sein, obwohl sie nicht dargestellt sind.
Der GNSS-Empfänger 16, der als Beschaffer dient, der Information zur Position des Subjekt-Fahrzeugs beschafft, empfängt verschiedene Informationsstücke zum Beispiel von dem GNSS. Das heißt, der GNSS-Empfänger 16 ist eine Empfängervorrichtung, die Positionssignale empfängt, die von mehreren Positionssatelliten gesendet werden. Der GNSS-Empfänger 16 gibt dann die empfangenen Positionssignale an den Kartenortungsrechner 12 der Ortungseinheit 11 aus. Der Kartenortungsrechner 12 schätzt die Position des Subjekt-Fahrzeugs (geografische Breite und Länge) basierend auf den von dem GNSS-Empfänger 16 ausgegebenen Positionssignalen. Um die Positionssignale an den Kartenortungsrechner 12 auszugeben, ist der GNSS-Empfänger 16 an der Eingangsseite des Kartenortungsrechners 12 angeordnet.
Zusätzlich zum GNSS-Empfänger 16 sind der Straßeninformationempfänger 17, die hochauflösende Straßenkartendatenbank 18, die als Speicher dient, sowie der Routeninformationeingeber 19 mit der Eingangsseite des Kartenortungsrechners 12 verbunden.
Der Straßeninformationempfänger 17 empfängt verschiedene Informationsstücke wie etwa Karteninformation und die zum autonomen Fahren verwendete Information, die in einem Cloudserver (nicht dargestellt) gespeichert sind, der mit der Fahrsteuervorrichtung 1 über eine vorbestimmte Basisstation (nicht dargestellt), oder das Internet verbunden ist. In einem Beispiel kann der Straßeninformationempfänger 17 als Externe-Information-Empfängervorrichtung dienen. Der Straßeninformationempfänger 17 gibt die beschafften verschiedenen Informationsstücke an den Kartenortungsrechner 12 aus. Der Straßeninformationempfänger 17 kann als Straßeninformationsende-/-empfängervorrichtung ausgebildet sein, die eine Funktion hat, verschiedene Informationsstücke über das Subjekt-Fahrzeug zu der Basisstation oder einen Cloudserver (nicht dargestellt) zu senden.
Der Kartenortungsrechner 12 kann einen Kartenabgleich durchführen, um die Position des Subjekt-Fahrzeugs auf der Straßenkarte abzugleichen, basierend auf verschiedenen Informationstücken wie etwa der von dem Straßeninformationempfänger 17 empfangenen Karteninformation. Der Kartenortungsrechner 12 konstruiert auch eine Soll-Fahrroute, die die Position des Subjekt-Fahrzeugs zu einem über dem Routeninformationseingeber 19 (später erläutert) verlinkt. Auf der konstruierten Soll-Fahrroute setzt der Kartenortungsrechner 12 eine Fahrtroute für eine Selbstfahrzone, die dazu benutzt wird, um dem Subjekt-Fahrzeug eine autonome Fahrt zu ermöglichen, in einem Bereich mehrere Kilometer vor dem Subjekt-Fahrzeug. Zum Beispiel werden die folgenden Informationsstücke als die Fahrtroute für die Selbstfahrzone gesetzt: eine vom Subjekt-Fahrzeug zu verwendende Fahrspur (zum Beispiel eine von drei Fahrspuren, auf der das Subjekt-Fahrzeug fahren soll, wenn das Subjekt-Fahrzeug auf einer dreispurigen Straße fährt); sowie Information zum Überholen eines führenden Fahrzeugs durch das Subjekt-Fahrzeug, wie etwa eine Zeitgebung, zu der das Subjekt-Fahrzeug einen Fahrspurwechsel beginnt, um ein führendes Fahrzeug zu überholen.
Die hochauflösende Straßenkartendatenbank 18 ist grundlegend aus einem kapazitätsstarken Speichermedium aufgebaut wie etwa einem Festplattenlaufwerk (HDD) und einem Solid State-Laufwerk (SSD). In der hochauflösenden Straßenkartendatenbank 18 wird hochauflösende Straßenkarteninformation (eine dynamische Ortskarte), die bereits bekannt ist, gespeichert. Die hochauflösende Straßenkartendatenbank hat zum Beispiel die gleiche Schichtungsstruktur wie eine dynamische globale Karte, die in einem Cloudserver (nicht dargestellt) gespeichert ist. Diese Schichtungsstruktur ist eine hierarchische Struktur, in der Information, wie etwa zusätzliche Karteninformation zum Unterstützen der autonomen Fahrt, auf eine statische Informationsebene aufgelagert wird, welche die unterste Ebene ist, die als die Basis der hierarchischen Struktur dient.
Die zusätzliche Karteninformation enthält statische Positionsinformation und dynamische Positionsinformation. Beispiele der statischen Positionsinformation sind Straßentypen (zum Beispiel Ortsstraße und Schnellstraße), die Formen von Straßen, linke und rechte Markierungslinien (wie etwa Mittellinie, Randlinien und Fahrspurlinien), Ausfahrten von Schnellstraßen und Umleitungen, die Längen (Start und Endpositionen) von abzweigenden Fahrspuren und einmündenden Fahrspuren, die zu Straßenkreuzungen führen, und Pausenbereiche oder Servicebereiche. Beispiele der dynamischen Positionsinformation sind der Verkehrsstauzustand und Verkehrsbeschränkungen aufgrund von Unfällen oder Straßenarbeiten.
Wenn der Kartenortungsrechner 12 eine Soll-Fahrroute gesetzt hat, wird die zusätzliche Karteninformation fortlaufend von der dynamischen globalen Karte beschafft und bei Bedarf aktualisiert. Die zusätzliche Karteninformation wird als Umgebungsinformation benutzt, um dem Subjekt-Fahrzeug zu erlauben, autonom entlang der Soll-Fahrroute zu fahren.
Die hochauflösende Straßenkartendatenbank enthält Fahrspurdaten in Bezug auf jede Fahrspur, die zur autonomen Fahrt benutzt wird. Beispiele der Fahrspurdaten sind Fahrspurbreite, Koordinaten der Position der Fahrspurmitte, Azimuthwinkel in der Fahrtrichtung und Grenzgeschwindigkeit. Die Fahrspurdaten und andere Information in Bezug auf jede Fahrspur werden auf einer Straßenkarte mit Intervallen von mehreren Metern gespeichert.
Der Routeninformationseingeber 19 ist ein Endgerät, das von einem Fahrer oder einem Beifahrer des Subjekt-Fahrzeugs bedient wird. Die Verwendung des Routeninformationseingebers 19 erlaubt es einem Benutzer, verschiedene Informationsstücke gemeinsam einzugeben (zum Beispiel ein Ziel und Stopppunkte, wie etwa Außenbereiche an einer Autobahn oder Schnellstraßenservicebereiche) zur Verwendung für den Kartenortungsrechner 12, um eine Soll-Fahrroute zu setzen.
Beispiele des Routeninformationseingebers 19 sind eine Eingabeeinheit eines Fahrzeugnavigationssystems (wie etwa ein Monitor-Touchscreen, ein mobiles Endgerät (wie etwa ein Smartphone) und ein Personal Computer. Der Routeninformationseingeber 19 ist mit dem Kartenortungsrechner 12 über ein verkabeltes oder drahtloses Medium verbunden. Ein Fahrer oder ein Beifahrer gibt Information zu einem Ziel und Stopppunkten (wie etwa den Namen, Adresse, Telefonnummer einer Einrichtung) mittels des Routeninformationseingebers 19 ein, und die eingegebene Information wird in den Kartenortungsrechner 12 eingelesen. Der Kartenortungsrechner 12 setzt dann die Koordinaten (geografische Breite und Länge) der Position jeweils des Ziels und der Stopppositionen.
Der Kartenortungsrechner 12 enthält einen Subjekt-Fahrzeug-Positionsschätzer 12a und einen Karteninformationsbeschaffer 12b.
Der Subjekt-Fahrzeug-Positionsschätzer 12a ist ein Element mit einer Funktion zum Schätzen der Position des Subjekt-Fahrzeugs. Der Subjekt-Fahrzeug-Positionsschätzer 12a bestimmt die Koordinaten (geografische Breite und Länge) der Position des Fahrzeugs basierend auf den von dem GNSS-Empfänger 16 empfangenen Positionssignalen. Der Subjekt-Fahrzeug-Positionsschätzer 12a führt dann einen Kartenabgleich durch, um die bestimmten Koordinaten mit der durch Routenkarteninformation angegebene Straßenkarte abzugleichen, um die gegenwärtige Position des Subjekt-Fahrzeugs auf der Straßenkarte zu schätzen.
In einer Umgebung wie etwa einem Tunnel, in dem der GNSS-Empfänger 16 aufgrund seiner verringerten Empfindlichkeit nicht in der Lage ist, Positionssignale von den Positionssatelliten effektiv zu empfangen, schaltet der Subjekt-Fahrzeug-Positionsschätzer 12a zur Koppelnavigation um, um die Position (geografische Breite und Länge) des Subjekt-Fahrzeugs basierend auf verschiedenen Datenstücken zu schätzen, wie etwa den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten, die von den vom Radgeschwindigkeitssensor 14 detektierten Radgeschwindigkeiten bestimmt werden, Winkelgeschwindigkeitsdaten, die von dem Gyroskopsensor 15 detektiert werden, und Längsbeschleunigungsdaten, die von dem Beschleunigungssensor 13 detektiert werden.
Der Karteninformationsbeschaffer 12b konstruiert Soll-Fahrrouteninformation zu einer Soll-Fahrroute von der gegenwärtigen Position zu einem Ziel gemäß voreingestellten Routenbedingungen (wie etwa der empfohlenen Route und schnellsten Route). Der Karteninformationsbeschaffer 12b konstruiert die Soll-Fahrrouteninformation basierend auf der Position (geografische Breite und Länge) des Subjekt-Fahrzeugs, die mit dem Subjekt-Fahrzeug-Positionsschätzer 12a geschätzt wird, und Positionsinformation (geografische Breite und Länge) zu den Ziel- und Stopppunkten, die von einem Fahrer oder Beifahrer mittels des Routeninformationseingebers 19 eingegeben werden. Die Soll-Fahrrouteninformation bezeichnet eine Soll-Fahrroute, die die Position des Subjekt-Fahrzeugs zu dem Ziel (wenn ein Stopppunkt gesetzt ist, das Ziel über diesen Stopppunkt) auf der mit der hochauflösenden Straßenkarteninformation angegebenen Straßenkarte koppelt. Unterdessen identifiziert der Subjekt-Fahrzeug-Positionsschätzer 12a die Fahrspur, auf der das Subjekt-Fahrzeug fährt, bestimmt die Formen von Straßen wie etwa jene der identifizierten Fahrspur und verbundenen Fahrspuren, die in den Straßenkartendaten gespeichert sind, und speichert sequentiell die identifizierte und bestimmte Information. Der Karteninformationsbeschaffer 12b sendet die Soll-Fahrrouteninformation zu dem Subjekt-Fahrzeug-Positionsschätzer 12a.
Auf diese Weise führt der Kartenortungsrechner 12 einen Kartenabgleich durch, um die von dem Subjekt-Fahrzeug-Positionsschätzer 12a geschätzte Position des Subjekt-Fahrzeugs mit der Straßenkarte abzugleichen, um die gegenwärtige Position des Subjekt-Fahrzeugs zu spezifizieren, und beschafft die Straßenkarteninformation einschließlich Information über die Situationen um die Position des Subjekt-Fahrzeugs herum. Der Kartenortungsrechner 12 setzt auch eine Soll-Fahrroute des Subjekt-Fahrzeugs mittels des Karteninformationsbeschaffers 12b.
Die Kameraeinheit 21 erkennt Umgebungen hauptsächlich in der Fahrtrichtung (voraus) des Subjekt-Fahrzeugs, und beschafft die erkannten Umgebungen als Bildinformation. In einem Beispiel kann die Kameraeinheit 21 als Außenumgebungsinformation-Beschaffungsvorrichtung dienen und Teil der Außenumgebungserkennungsvorrichtung bilden.
Die Kameraeinheit 21 erkennt verschiedene benachbarte Straßenumgebungen. Zum Beispiel erkennt die Kameraeinheit 21 Objekte einschließlich sich bewegender Körper wie etwa andere Fahrzeuge, die vor und an den vorderen linken und rechten Seiten des Subjekt-Fahrzeugs fahren (wie etwa führende Fahrzeuge, entgegenkommende Fahrzeuge und seitliche Fahrzeuge, Fahrräder und Motorräder, die neben dem Subjekt-Fahrzeug herfahren, Verkehrsampelanzeigezustand (wie etwa Leuchtfarbe, blinkender Zustand und Lichtpfeilrichtung), Verkehrszeichen, Straßenmarkierungen wie etwa Stopplinien und Markierungslinien (zum Beispiel Mittellinie, Randlinien und Fahrspurlinien), Straßenoberflächenzustände (wie etwa Form, Größe und Vorhandensein einer Pfütze).
Die Kameraeinheit 21 ist an einer bestimmten Position innerhalb des Subjekt-Fahrzeug befestigt wie etwa in der Mitte, oben an der vorderen Seite. Die Kameraeinheit 21 enthält fahrzeugeigene Kameras (Stereokameras), wie etwa eine Hauptkamera 21a und eine Nebenkamera 21b, eine Bildprozessoreinheit (IPU) 21c sowie einen Fahrumgebungserkenner 21d. Die Hauptkamera 21a und die Nebenkamera 21b sind an horizontal symmetrischen Positionen entlang der Breite des Subjekt-Fahrzeugs angeordnet. Die Hauptkamera 21a und die Nebenkamera 21b dienen jeweils als Bildbeschaffungsvorrichtung.
Die Kameraeinheit 21 nimmt ein Referenzbild als Referenzbilddaten mittels der Hauptkamera 21a auf, und nimmt ein Vergleichsbild als Vergleichsbilddaten mittels der Nebenkamera 21b auf. Die Referenzbilddaten und die Vergleichsbilddaten, die jeweils von der Hauptkamera 21a und der Nebenkamera 21b beschafft werden, werden einer vorbestimmten Bildbearbeitung mittels der IPU 21c unterzogen.
Der Fahrumgebungserkenner 21d liest die Referenzbilddaten und die Vergleichsbilddaten, die der von der IPU 21c ausgeführten Bildbearbeitung unterzogen wurden, und erkennt das gleiche Objekt in den zwei Bildern basierend auf der Parallaxe. Unter Verwendung des Triangulationsprinzips berechnet der Fahrumgebungserkenner 21 d den Abstand von dem Subjekt-Fahrzeug zu dem erkannten Objekt, welche Abstandsinformation genannt wird, basierend auf der Positionsdisparität des Objekts zwischen den zwei Bildern. Der Fahrumgebungserkenner 21d erzeugt auch Vorausrichtung-Fahrumgebungsbildinformation (Abstandsbildinformation) einschließlich der oben beschriebenen Abstandsinformation.
Basierend auf der erzeugten Abstandsinformation und anderer Information erkennt der Fahrumgebungserkenner 21d, als Außenumgebungsinformation, verschiedene Straßenmarkierungen einschließlich Markierungslinien (wie etwa Mittellinie, Randlinien und Fahrspurlinien) an den linken und rechten Seiten der Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs. In diesem Sinne dient der Fahrumgebungserkenner 21d als Markierungsliniendetektor, der Markierungslinien der Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs detektiert.
Der Fahrumgebungserkenner 21d bestimmt auch die Straßenkrümmung (1/m) in der Mitte der Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs zwischen den linken und rechten Markierungslinien (wie etwa den Fahrspurlinien), und bestimmt auch die Breite (Fahrspurbreite) zwischen den linken und rechten Markierungslinien.
Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um die Fahrspurbreite und die Straßenkrümmung in der Mitte einer Fahrspur zwischen den Markierungslinien zu bestimmen. Zum Beispiel erkennt, basierend auf der Vorausrichtung-Fahrumgebungsbildinformation, der Fahrumgebungserkenner 21d die linken und rechten Markierungslinien durch Ausführung eines Binärisierungsprozesses anhand der Differenzen der Luminanzpegel, und findet die Krümmung jeder vorbestimmten Zone von jeder der linken und rechten Markierungslinien mittels eines Kurvenannäherungsausdrucks basierend auf der Methode der kleinsten Quadrate. Der Fahrumgebungserkenner 21d berechnet dann die Fahrspurbreite aus der Differenz in der Krümmung zwischen den linken und rechten Fahrspurlinien. Der Fahrumgebungserkenner 21 d berechnet dann die Straßenkrümmung in der Mitte der Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs basierend auf der Fahrspurbreite und der Krümmung von jeder der linken und rechten Markierungslinien.
Der Fahrumgebungserkenner 21d führt auch einen vorbestimmten Musterabgleich an der Abstandbildinformation durch, um Leitplanken, Randsteine und verschiedene andere Objekte (wie etwa Fußgänger, zweirädrige Fahrzeuge und andere Fahrzeuge in der Umgebung des Subjekt-Fahrzeugs) entlang der Straße zu erkennen. In einem Beispiel erkennt für jedes Objekt der Fahrumgebungserkenner 21d zum Beispiel den Typ des Objekts, den Abstand zu dem Objekt, die Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts und die Relativgeschwindigkeit des Objekts zu dem Subjekt-Fahrzeug.
Zusätzlich zu der Hauptkamera 21a und der Nebenkamera 21b kann die Kameraeinheit 21 eine Heckkamera (nicht dargestellt) enthalten, die auch als Bildbeschaffungsvorrichtung dient, um ein Fahrzeug (wie etwa ein folgendes Fahrzeug) zu erkennen, das hinter dem Subjekt-Fahrzeug fährt. Die Heckkamera ist an einer Position installiert, die zu dem Bereich hinter dem Subjekt-Fahrzeug hin weist, und beschafft hauptsächlich rückwärtige Bilder des Subjekt-Fahrzeugs. Mit dieser Konfiguration kann die Kameraeinheit 21 Fahrzeuge, die vor und an vorderen linken und rechten Seiten des Subjekt-Fahrzeugs fahren, hauptsächlich mittels der Hauptkamera 21a und der Nebenkamera 21b identifizieren, und kann Fahrzeuge, die hinter und an hinteren linken und rechten Seiten des Subjekt-Fahrzeugs fahren, hauptsächlich mittels der Heckkamera identifizieren.
Die Umgebungsüberwachungseinheit 20 erkennt die Situation um das Subjekt-Fahrzeug herum und beschafft die erkannte Situation als Außenumgebungsinformation. In einem Beispiel kann die Umgebungsüberwachungseinheit 20 als Außenumgebungsinformation-Beschaffungsvorrichtung dienen und Teil der Umgebungssituationserkennungsvorrichtung bilden. Die Umgebungsüberwachungseinheit 20 enthält Außenumgebungserkennungssensoren 20a und einen Außenumgebungserkenner 20b.
Beispiele der Außenumgebungserkennungssensoren 20a sind ein Ultraschallsensor, ein Millimeterwellenradar, Lichtdetektion und Abtastung (LiDAR), eine Sensorvorrichtung wie etwa eine Kamera und einen autonomen Sensor, der als Kombination dieser Elemente gesetzt ist. Der gesetzte autonome Sensor dient als Außenumgebungsdetektor.
In einem Beispiel werden mehrere Millimeterwellenradare als die Außenumgebungserkennungssensoren 20a verwendet und sind an vier Ecken (zum Beispiel vorne linke, vorne rechts, hinten links und hinten rechts) des Subjekt-Fahrzeugs installiert.
Die vorderen linken und rechten Millimeterwellenradare sind zum Beispiel an den linken und rechten Seiten des vorderen Stoßfängers installiert und werden dazu benutzt, ein Teil des Bereichs (wie etwa linke und rechte Seiten und schräg vordere linke und rechte Seiten) in der Umgebung des Subjekt-Fahrzeugs zu überwachen, das aus den von der Hauptkamera 21a und der Nebenkamera 21b beschafften Bildern nur schwer erkennbar ist.
In einem Beispiel sind die hinteren linken und rechten Millimeterwellenradare zum Beispiel an den linken und rechten Seiten des hinteren Stoßfängers installiert und werden benutzt, um ein Teil des Bereichs (wie etwa des Bereichs von den linken und rechten Seiten zum Heck des Subjekt-Fahrzeugs) um das Subjekt-Fahrzeug herum zu überwachen, der durch die vorderen linken und rechten Millimeterwellenradare nur schwer erkennbar ist.
Der Außenumgebungserkenner 20b beschafft Außenumgebungsinformation, die Information zu sich bewegenden Körpern (wie etwa seitlichen Fahrzeugen, folgenden Fahrzeugen und entgegenkommenden Fahrzeugen) um das Subjekt-Fahrzeug herum ist, basierend auf Ausgabesignalen von den Außenumgebungserkennungssensoren 20a.
In einem Beispiel können die Umgebungsüberwachungseinheit 20 und die Kameraeinheit 21 die Außenumgebungsinformation-Beschaffungsvorrichtung und die Umgebungssituationerkennungsvorrichtung der Fahrsteuervorrichtung 1 der Ausführung bilden. Der Fahrumgebungserkenner 21d der Kameraeinheit 21 und der Außenumgebungserkenner 20b der Umgebungsüberwachungseinheit 20 sind mit der Eingangsseite der Fahrsteuereinheit 22 über die fahrzeugeigene Kommunikationsleitung 10 verbunden. Die Fahrsteuereinheit 22 und der Kartenortungsrechner 12 sind auch über die fahrzeugeigene Kommunikationsleitung 10 miteinander verbunden, so dass sie miteinander kommunizieren können.
Als mehrere Schalter und mehrere Sensoren zum Detektieren von Im-Fahrzeug-Umgebungsinformation (Subjekt-Fahrzeug-Situationinformation) sind ein Modusschaltersatz 33, ein Lenkradberührungssensor 34, ein Lenkdrehmomentsensor 35, ein Bremssensor 36 und ein Beschleunigungssensor 37 mit der Eingangsseite der Fahrsteuereinheit 22 verbunden.
Der Modusschaltersatz 33 wird vom Fahrer benutzt, um zwischen EIN/AUS umzuschalten, um aus verschiedenen Fahrmodi und mehreren Fahrunterstützungssteuerfunktionen auszuwählen. Der Fahrer kann den Modusschaltersatz 33 betätigen, um zwischen Fahrunterstützungsmodi und zwischen ACC-Steuermodi umzuschalten (zum Beispiel regulärer ACC-Steuermodus und eco-ACC-Steuermodus), um zu einer gewünschten Zeit einen beliebigen Modus unter verschiedenen Fahrsteuermodi auszuwählen, die von der Fahrsteuervorrichtung 1 ausgeführt werden können. Die ACC-Steuerung wird später im Detail diskutiert.
Der Modusschaltersatz 33 enthält ein Eingabebedienungselement, das vom Fahrer dazu benutzen ist, um eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit (Soll-Geschwindigkeitswert) zu setzen, auf den Bezug genommen wird, wenn die ACC-Steuerung durchgeführt wird. Die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit, die vom Fahrer mittels des Eingabebedienungselements eingegeben wird, wird Fahrer-gesetzter Geschwindigkeitswert genannt.
Der Lenkradberührungssensor 34 detektiert einen Zustand, in dem der Fahrer das Lenkrad (nicht dargestellt) einer Lenkvorrichtung hält. Der Lenkradberührungssensor 34 ist an einem bestimmten Abschnitt des Lenkrads angeordnet. Der Lenkradberührungssensor 34 gibt ein EIN-Signal aus, wenn der Fahrer diesen Abschnitt des Lenkrads hält, d.h. wenn der Fahrer lenkt.
Der Lenkdrehmomentsensor 35 detektiert ein Lenkdrehmoment als Betätigungsbetrag des Fahrers. Der Lenkdrehmomentsensor 35 ist an einer Lenkwelle (nicht dargestellt) der Lenkvorrichtung angeordnet.
Der Lenkradberührungssensor 34 und der Lenkdrehmomentsensor 35 sind Sensoren zum Detektieren des Zustands, in dem der Fahrer das Lenkrad hält. In einem Beispiel dienen der Lenkradberührungssensor 34 und der Lenkdrehmomentsensor 35 als Lenkzustanderkenner. Signale von dem Lenkradberührungssensor 34 und dem Lenkdrehmomentsensor 35 werden an die Fahrsteuereinheit 22 ausgegeben.
Der Bremssensor 36 detektiert einen Betrag, um den der Fahrer auf das Bremspedal getreten hat, als Betätigungsbetrag des Fahrers.
Der Gaspedalsensor 37 detektiert einen Betrag, mit dem der Fahrer auf das Gaspedal getreten ist, als Betätigungsbetrag des Fahrers.
Eine Meldevorrichtung 38, die zum Beispiel eine Monitortafel und einen Lautsprecher aufweist, ist mit der Ausgangsseite der Fahrsteuereinheit 22 verbunden. Die Meldevorrichtung 38 gibt einen Alarm in Antwort auf die Außenumgebungsinformation aus, die mit der Fahrsteuereinheit 22 von dem Fahrumgebungserkenner 21d und dem Außenumgebungserkenner 20b beschafft wird, sowie von der Außenumgebungsinformation detektierten Außenumgebungen. Als an den Fahrer auszugebender Alarm zeigt die Meldevorrichtung 38 visuell einen Alarm auf einem Display, wie etwa einer Monitortafel, und/oder gibt einen Ton oder einen Pfiff an eine Tonausgabevorrichtung aus, wie etwa einen Lautsprecher.
Falls erforderlich, gibt die Meldevorrichtung 38 auch visuell oder hörbar eine Meldung oder einen Vorschlag an den Fahrer aus, wie etwa „Bitte treten Sie auf das Bremspedal“, „Bitte lösen Sie das Gaspedal“ und „Bitte justieren Sie die Lenkrichtung“.
Die Fahrsteuereinheit 22 ist eine Einheit, welche eine Fahrsteuerung für das Fahrzeug umfassend durchführt. Zum Beispiel trägt die Fahrsteuereinheit 22 dazu bei, die Fahrsteuerung auszuführen, wenn ALK-Steuerung und ACC-Steuerung ausgeführt werden.
Die Fahrsteuereinheit 22 dient auch als Folgefahrsteuergerät. Während ALK-Steuerung und ACC-Steuerung durchgeführt werden, ändert die Fahrsteuereinheit 22 automatisch einen gesetzten Geschwindigkeitswert, der für die ACC-Steuerung verwendet wird, gemäß den erkannten umgebenden Fahrzeugen und Umgebungssituationen, und auch der Situation des Subjekt-Fahrzeugs, und führt dann die Fahrsteuerung basierend auf dem geänderten Geschwindigkeitswert durch.
Um die oben beschriebene Steueroperation zu implementieren, enthält die Fahrsteuereinheit 22 ein Lenkunterstützungsgerät 22a, einen Soll-Fahrwegsetzer 22b und einen Geschwindigkeitswertsetzer 22c.
Unter den verschiedenen von der Fahrsteuervorrichtung 1 ausgeführten Operationen führt das Lenkunterstützungsgerät 22a eine Unterstützungssteuerung in Bezug auf die Lenkbetätigung durch. Zum Beispiel unterstützt das Lenkunterstützungsgerät 22a die Lenkbedienung vom Fahrer, um eine Gefahr zu vermeiden, der das Subjekt-Fahrzeug ausgesetzt werden könnte, wie etwa Kollision mit oder das Berühren eines Hindernisses auf einem Soll-Fahrweg, sowie etwa die Lenkbedienungen des Fahrers, um stabil innerhalb einer Fahrspur zu fahren.
Zum Beispiel führt das Lenkunterstützungsgerät 22a in geeigneter Weise eine Lenkunterstützungssteuerung durch, während die ALK-Steuerung ausgeführt wird, um zu veranlassen, dass das Subjekt-Fahrzeug entlang des Soll-Fahrweges fährt.
Der Soll-Fahrwegsetzer 22b setzt die Mittelposition einer Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs als Soll-Fahrweg basierend auf bestimmten Daten wie etwa Fahrspurbreitendaten. Die Mittelpositionen der Fahrspur können aus Information zu den linken und rechten Markierungslinien der Fahrspur errechnet werden, die aus der Außenumgebungsinformation bestimmt wird, die von dem Fahrumgebungserkenner 21d der Kameraeinheit 21 beschafft wird.
Der Soll-Fahrwegsetzer 22b bestimmt einen den Soll-Fahrweg enthaltenden Bereich als vom Subjekt-Fahrzeug zu verwendende Fahrspur. Der entlang den Mittelpositionen der Fahrspur gezogene Soll-Fahrweg wird in die Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs gesetzt und wird als imaginäre Soll-Fahrlinie verwendet, die unter ALK-Steuerung vom Subjekt-Fahrzeug befahren werden soll.
Der Geschwindigkeitswertsetzer 22c ist ein Element, das einen Fahrzeuggeschwindigkeitswert für die Fahrt des Subjekt-Fahrzeug unter ACC-Steuerung setzt. Der Geschwindigkeitswertsetzer 22c ist aus einer Schaltung aufgebaut, die zum Beispiel in der Fahrsteuereinheit 22 angeordnet ist. Der Geschwindigkeitswertsetzer 22c setzt einen Fahrer-Geschwindigkeitswert, der von einem Fahrer oder einem Beifahrer des Subjekt-Fahrzeugs vor der Ausführung der ACC-Steuerung gesetzt wird, einen registrierten Geschwindigkeitswert, auf den Bezug genommen werden soll, während die ACC-Steuerung ausgeführt wird, und einen temporären Geschwindigkeitswert, der automatisch gesetzt wird, während die Fahrsteuerung in dem eco-ACC-Steuermodus durchgeführt wird.
Der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert ist ein Soll-Geschwindigkeitswert, der vom Fahrer zum Beispiel mittels des Eingabebedienungselements (nicht dargestellt) eingegeben wird, das in dem Modusschaltersatz 33 enthalten ist. Der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert wird in einem vorbestimmten internen Speicherbereich (internem Memory, nicht dargestellt) der Fahrsteuereinheit 22 gespeichert.
Der temporäre Geschwindigkeitswert ist ein Geschwindigkeitswert, der temporär gesetzt wird, wenn die Fahrsteuerung in dem eco-ACC-Steuermodus ausgeführt wird, basierend auf den Situationen des Subjekt-Fahrzeugs und der benachbarten Fahrzeuge, Umgebungssituationen und vorbestimmter Bedingungen. Der temporäre Geschwindigkeitswert wird durch Erhöhen und Verringern eines registrierten Geschwindigkeitswerts erhalten und wird während der Ausführung der ACC-Steuerung temporär verwendet.
Der registrierte Geschwindigkeitswert ist ein Geschwindigkeitswert, auf den Bezug genommen werden soll, wenn die ACC-Steuerung kontinuierlich durchgeführt wird, und wird als Referenz zum Fahren des Subjekt-Fahrzeugs registriert. Der Geschwindigkeitswertsetzer 22c registriert den Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert als registrierten Geschwindigkeitswert, der zur Durchführung der Fahrsteuerung im ACC-Steuermodus verwendet wird. Der Geschwindigkeitswertsetzer 22c registriert auch zu einer bestimmten Zeitgebung den temporären Geschwindigkeitswert, der während der Ausführung der Fahrsteuerung in dem eco-ACC-Steuermodus gesetzt wird, als neu registrierten Geschwindigkeitswert, der die Situationen des Subjekt-Fahrzeugs und die benachbarten Fahrzeuge und die Umgebungssituationen widerspiegelt.
Die Fahrsteuereinheit 22 bewertet verschiedene Situationen basierend auf Ausgabesituation von dem Fahrumgebungserkenner 21d der Kameraeinheit 21 und des Außenumgebungserkenners 20b der Umgebungsüberwachungseinheit 20 und verschiedenen Informationsstücken, die über den Kartenortungsrechner 12 beschafft wird, sowie auch basierend auf fahrzeugeigener Umgebungssituation (Subjekt-Fahrzeugsituationsinformation), die von dem Modusschaltersatz 33, dem Lenkradberührungssensor 34, dem Lenkdrehmomentsensor 35, dem Bremssensor 36 und dem Gaspedalsensor 37 erhalten wird. Basierend auf den Bewertungsergebnissen führt die Fahrsteuereinheit 22 die Fahrsteuerung für das Subjekt-Fahrzeug aus, indem sie geeignet die Motorsteuereinheit 23, die Servolenksteuereinheit 24 und Bremssteuereinheit 25 steuert. In einem Beispiel können der Modusschaltersatz 33, der Lenkradberührungssensor 34, der Lenkdrehmomentsensor 35, der Bremssensor und der Gaspedalsensor 37 eine Subjekt-Fahrzeugsituationinformations-Beschaffungsvorrichtung bilden.
Wenn eine Selbstfahrzone, in der Selbstfahrsteuerung ausgeführt wird, in der vom Kartenortungsrechner 12 gesetzten Soll-Fahrroute gesetzt ist, setzt die Fahrsteuereinheit 22 eine Fahrtroute zur Durchführung der Selbstfahrsteuerung in dieser Selbstfahrzone. In der Selbstfahrzone steuert die Fahrsteuereinheit 22 geeignet die Motorsteuereinheit 23, die Servolenksteuereinheit 24 und die Bremssteuereinheit 25, um zu erlauben, dass das Subjekt-Fahrzeug autonom entlang der Soll-Fahrroute fährt, die aus den Positionen des Subjekt-Fahrzeugs gesetzt wird, die aus den verschiedenen Informationsstücken gesetzt wird.
Wenn während dieser Steueroperation ein führendes Fahrzeug durch Ausführung der ALK-Steuerung und ACC-Steuerung detektiert wird, führt, basierend auf der von dem Fahrumgebungserkenner 21 d beschafften Außenumgebungsinformation, die Fahrsteuereinheit 22 die Fahrsteuerung für das Subjekt-Fahrzeug aus, indem es die benachbarten Fahrzeuge berücksichtigt. Zum Beispiel veranlasst die Fahrsteuereinheit 22 gemäß dem gewählten ACC-Steuermodus, dass das Subjekt-Fahrzeug dem Führungsfahrzeug folgt. Wenn kein führendes Fahrzeug detektiert wird, führt die Fahrsteuereinheit 22 die Fahrsteuerung für das Subjekt-Fahrzeug basierend auf dem Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert oder dem registrierten Geschwindigkeitswert durch.
Zusätzlich zur ALK-Steuerung führt die Fahrsteuereinheit 22 auch eine gewählte Lenkunterstützungssteuerung durch, wie etwa eine Steuerung zum Vermeiden von Fahrpurabweichung und eine Steuerung zum Fahrspurwechsel. In Abhängigkeit von der Situation führt die Fahrsteuereinheit 22 auch andere Fahrsteuerungen durch, wie etwa eine Notfahrstoppsteuerung, wenn an dem Fahrer eine Abnormalität auftritt.
Wie oben diskutiert, ist die Fahrsteuereinheit 22 mit anderen Steuereinheiten verbunden, wie etwa der Motorsteuereinheit 23, der Servolenksteuereinheit 24 und die Bremssteuereinheit 25, über die fahrzeugeigene Kommunikationsleitung 10, um diese Steuereinheiten zu steuern.
Ein Drosselaktuator 27 ist mit der Ausgangsseite der Motorsteuereinheit 23 verbunden. Der Drosselaktuator 27 dient zum Öffnen und Schließen einer Drosselklappe einer elektronisch gesteuerten Drossel, die in einem Drosselkörper eines Motors vorgesehen ist. In Antwort auf ein Steuersignal von der Motorsteuereinheit 23 steuert die Fahrsteuereinheit 22 den Drosselaktuator 27, so dass der Drosselaktuator 27 die Drosselklappe öffnet/schließt, um hierdurch die Einlassluftmenge zu justieren. Hierdurch wird es möglich gemacht, eine gewünschte Motorleistung zu erzeugen.
Ein elektrischer Servolenkmotor 28 ist mit der Ausgangsseite der Servolenksteuereinheit 24 verbunden. Der elektrische Servolenkmotor 28 legt mittels einer Drehkraft eines Elektromotors an einen Lenkmechanismus ein Lenkdrehmoment an. Wenn ein bestimmter Betriebsmodus gewählt ist, steuert die Fahrsteuereinheit 22 den elektrischen Servolenkmotor 28 in Antwort auf ein Antriebssignal von der Servolenksteuereinheit 24, um hierdurch verschiedene Lenkunterstützungssteueroperationen auszuführen, um die Lenkbetätigung zu unterstützen. Der Lenkdrehmomentsensor 35 präsentiert einen Lenkdrehmomentwert durch Detektieren einer Änderung im Antriebsbetrag des elektrischen Servolenkmotors 28 oder dem Antriebsbetrag des Lenkmechanismus.
Ein Bremsaktuator 29 ist mit der Ausgangsseite der Bremssteuereinheit 25 verbunden. Der Bremsaktuator 29 justiert den Bremsfluiddruck, der an einen in jedem Rad vorgesehenen Bremsradzylinder angelegt wird. Die Fahrsteuereinheit 22 treibt den Bremsaktuator 29 in Antwort auf ein Antriebssignal von der Bremssteuereinheit 25 an. Dies erzeugt eine Bremskraft in jedem Rad über den Radbremszylinder, um hierdurch das Subjekt-Fahrzeug zwangsweise zu verzögern.
Alle oder einige der Funktionen des Kartenortungsrechners 12, des Außenumgebungserkenners 20b, des Fahrumgebungserkenners 21 d, der Fahrsteuereinheit 22, der Motorsteuereinheit 23, der Servolenksteuereinheit 24 und der Bremssteuereinheit 25 sind durch einen Hardware enthaltenden Prozessor aufgebaut.
Der Prozessor ist wie in einem bekannten Prozessor konfiguriert. Zum Beispiel enthält der Prozessor eine zentrale Prozessoreinheit (CPU), einen Direktzugriffspeicher (RAM), einen Festwertspeicher (ROM), ein nicht flüchtiges Memory, einen nicht flüchtigen Speicher und ein nicht flüchtiges computerlesbares Medium und enthält auch periphere Vorrichtungen.
Ein von der CPU auszuführendes Softwareprogramm und feste Daten wie etwa eine Datentabelle sind in geeigneter Weise in dem ROM, dem nicht flüchtigen Memory und dem nicht flüchtigen Speicher gespeichert. Die CPU liest zum Beispiel das in dem ROM gespeicherte Softwareprogramm, lädt es in das RAM und führt es aus, und das Softwareprogramm bezieht sich auf verschiedene Datenstücke. Im Ergebnis werden die individuellen Funktionen der oben beschriebenen Elemente und Einheiten (Kartenortungsrechner 12, Außenumgebungserkenner 20b, Fahrumgebungserkenner 21d, Fahrsteuereinheit 22, Motorsteuereinheit 23, Servolenksteuereinheit 24 und Bremssteuereinheit 25) implementiert.
Der Prozessor kann durch einen Halbleiter-Chip aufgebaut sein, wie etwa ein feldprogrammierbares Gate Array (FPGA). Die oben beschriebenen Elemente und Einheiten (Kartenortungsrechner 21, Außenumgebungserkenner 20b, Fahrumgebungserkenner 21d, Fahrsteuereinheit 22, Motorsteuereinheit 23, Servolenksteuereinheit 24 und Bremssteuereinheit 25) können auch durch eine elektronische Schaltung aufgebaut sein.
Das Softwareprogramm kann insgesamt oder teilweise als Computerprogrammprodukt in einem tragbaren Plattenmedium aufgezeichnet sein wie etwa einer flexiblen Platte, einem Compaktdisk-Festwertspeicher (CD-ROM) und einem Digital Versatile Disk-Festwertspeicher (DVD-ROM) oder in einem nicht flüchtigen computerlesbaren Medium wie etwa einem Kartenspeicher, einem HDD und einem SSD.
Nun wird beschrieben, wie das Subjekt-Fahrzeug einschließlich der wie oben konfigurierten Fahrsteuervorrichtung 1 und der ACC-Steuerung auf einer Straße fährt. Die 2 bis 4 sind ein Flussdiagramm, das eine Prozedur einer ACC-Steuerung darstellt, die von der Fahrsteuervorrichtung 1 ausgeführt wird. 2 zeigt ein erstes Teil des Flussdiagramms. 3 zeigt ein zweites Teil des Flussdiagramms. 4 zeigt ein drittes Teil des Flussdiagramms.
Wenn ein Fahrer das die Fahrsteuervorrichtung 1 enthaltende Subjekt-Fahrzeug startet, werden einzelne Einheiten wie etwa die Kameraeinheit 21, die Umgebungsüberwachungseinheit 20 und die Fahrsteuereinheit 22 aktiviert, und das Fahrzeug beginnt in Antwort auf eine bestimmte Bedienung durch den Fahrer auf der Straße zu fahren.
Nachdem das Fahrzeug eingeschaltet ist und bevor es losfährt, wählt der Fahrer eine gewünschte Fahrsteueroperation zum Beispiel mittels verschiedener Bedienungselemente, die in dem Modusschaltersatz 33 enthalten sind. Die Fahrsteueroperation in Bezug auf eine Ausführung der Offenbarung betrifft hauptsächlich die ACC-Steuerung.
Zuerst schaltet der Fahrer die ACC-Steuerung ein und wählt einen gewünschten ACC-Steuermodus. Der Fahrer gibt auch einen Wert als Fahrer-gesetzter Geschwindigkeitswert, der während ACC-Steuerung als Referenz benutzt wird, in die Fahrsteuervorrichtung 1 mittels eines bestimmten Bedienungselements ein. Information zu Setzwerten wie etwa dem Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert, wird zum Beispiel in dem internen Speicher (nicht dargestellt) zu der Fahrsteuereinheit 22 gespeichert.
Dann startet die Fahrsteuervorrichtung 1 die ACC-Steuerung in einem gewählten Modus (wie etwa dem regulären ACC-Steuermodus oder dem eco-ACC-Steuermodus). Dann führt der Fahrer eine bestimmte Bedienung durch und das Fahrzeug fährt auf der Straße los.
Zur einfacheren Darstellung wird in der folgenden Beschreibung auf die ACC-Steuerung Bezug genommen, die sich direkt auf die Offenbarung bezieht, und die Erläuterung anderer Steueroperationen, die sich nicht direkt auf diese Offenbarung beziehen, wird weggelassen.
In Schritt S11 in 2 bewertet die Fahrsteuereinheit 22, ob der gegenwärtige ACC-Steuermodus der eco-ACC-Steuermodus ist. Wenn der eco-ACC-Steuermodus gesetzt ist, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S12 weiter, um eine Prozesssequenz des eco-ACC-Steuermodus zu starten. Wenn der gegenwärtige ACC-Steuermodus nicht der eco-ACC-Steuermodus ist, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S41 weiter.
In Schritt S41 startet die Fahrsteuereinheit 22 eine Prozesssequenz für den regulären ACC-Steuermodus. In dem regulären ACC-Steuermodus wird das Subjekt-Fahrzeug so gesteuert, dass es basierend auf dem vom Fahrer gesetzten Geschwindigkeitswert fährt. Wenn während der Ausführung der ACC-Steuerung im regulären ACC-Steuermodus ein Führungsfahrzeug detektiert wird, wird das Subjekt-Fahrzeug so gesteuert, dass es dem Führungsfahrzeug folgt, während es einen bestimmten Abstand zu dem Führungsfahrzeug einhält. Diese Fahrsteuerung im regulären ACC-Steuermodus ist bekannt und wird von einer bekannten Fahrsteuervorrichtung ausgeführt und deren Erläuterung wird hier weggelassen.
Der in Schritt S41 ausgeführte Steuerprozess im regulären ACC-Steuermodus wird beendet, wenn der Fahrer zu einem anderen Modus umschaltet oder wenn das Subjekt-Fahrzeug ausgeschaltet wird (Motor AUS).
Obwohl nur der reguläre ACC-Steuermodus als anderer Steuermodus als der ACC-Steuermodus in der Fahrsteuervorrichtung 1 diskutiert wird, kann auch ein anderer ACC-Steuermodus verfügbar sein. Um die Fahrsteuervorrichtung 1 der Ausführung zu beschrieben, beziehen sich andere ACC-Steuermodi als der eco-ACC-Steuermodus nicht auf direkt auf die Erfindung, und daher werden deren Erläuterung weggelassen. Details der Prozesssequenz für den eco-ACC-Steuermodus in der Fahrsteuervorrichtung 1 der Ausführung werden nachfolgend beschrieben.
Wie oben gesagt, geht nach Prüfung, dass in Schritt S11 der ACC-Steuermodus gewählt ist, die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S12 weiter. In Schritt S12 startet die Fahrsteuereinheit 22 einen Prozess zum Erkennen von Umgebungen des Subjekt-Fahrzeugs (kann auch als Außenumgebungserkennungsprozess bezeichnet werden), und einem Prozess zum Erkennen der Situation des Subjekt-Fahrzeugs (kann auch als Subjekt-Fahrzeugsitationerkennungsprozess bezeichnet werden) unter Verwendung des Außenumgebungserkenners 20b, des Fahrumgebungserkenners 21d und der Ortungseinheit 11. Die Fahrsteuereinheit 22 geht dann zu Schritt S13 weiter.
Der Außenumgebungserkennungsprozess ist ein Prozess zum Erkennen der Umgebungen vor und um das Subjekt-Fahrzeug herum, wie etwa die linken und rechten Markierungslinien einer Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs und jene benachbarter Fahrspuren, Verkehrszeichen (zum Beispiel Geschwindigkeitsbeschränkungszeichen) und Fahrzeuge um das Subjekt-Fahrzeug herum.
Der Subjekt-Fahrzeugsitationerkennungsprozess ist ein Prozess zum Erkennen der Situation des Subjekt-Fahrzeugs wie etwa den gegenwärtigen Geschwindigkeitswert, den gesetzten Fahrsteuertyp und den Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert oder den registrierten Geschwindigkeitswert. Der Außenumgebungserkennungsprozess und der Subjekt-Fahrzeugsitationerkennungsprozess werden fortlaufend ausgeführt, während die Fahrsteuervorrichtung 1 eingeschaltet ist.
Es sei angenommen, dass nach Ausführung von Schritt S12 Information über zumindest die Grenzgeschwindigkeit der Straße des Subjekt-Fahrzeugs beschafft worden ist. Information zu der Grenzgeschwindigkeit kann zum Beispiel von einem Verkehrszeichen oder einer Straßenmarkierung erhalten werden, die aus den von der Kameraeinheit 21 erhaltenen Bilddaten erkannt werden kann. Information zur Grenzgeschwindigkeit kann in der von der Ortungseinheit 11 erhaltenen Karteninformation enthalten sein. Es sei auch angenommen, dass nach der Ausführung von Schritt S12 Information zumindest über den Geschwindigkeitswert des Subjekt-Fahrzeugs und den Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert oder den registrierten Geschwindigkeitswert als Information über die Situation des Subjekt-Fahrzeugs beschafft worden ist.
In Schritt S13 bewertet die Fahrsteuereinheit 22, ob ein Führungsfahrzeug detektiert wird. Wenn das Führungsfahrzeug nicht detektiert wird, kehrt die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S12 zurück. In diesem Fall führt die Fahrsteuereinheit 22 eine ähnliche Steuerung wie die reguläre ACC-Steuerung durch, so dass das Subjekt-Fahrzeug die Geschwindigkeit basierend auf einem gegenwärtig registrierten Geschwindigkeitswert einhält (wie etwa dem Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert oder dem temporären Geschwindigkeitswert, der durch den unten beschriebenen Steuerprozess automatisch gesetzt wird). Dann kehrt die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S12 zurück.
Wenn in Schritt S13 ein Führungsfahrzeug gefunden wird, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S14 weiter.
In Schritt S14 bewertet die Fahrsteuereinheit 22, ob die in Schritt S12 erkannte Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs die Grenzgeschwindigkeit der Fahrstraße des Subjekt-Fahrzeugs überschreitet. Die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs wird basierend auf Radgeschwindigkeiten bestimmt, die basierend auf den von dem Radgeschwindigkeitssensor 14 detektierten Daten berechnet wird, und auch basierend auf Raddaten des Subjekt-Fahrzeugs (numerische Werte wie etwa die Reifengröße). Es kann eine bekannte Technik benutzt werden, um auf diese Weise die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs zu berechnen.
Wenn sich in Schritt S14 herausstellt, dass die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs die Grenzgeschwindigkeit der Fahrstraße nicht überschreitet, kehrt die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S12 zurück. Wenn das Subjekt-Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die niedriger als oder gleich der Grenzgeschwindigkeit ist, ist es wahrscheinlich, dass das Subjekt-Fahrzeug dem Führungsfahrzeug folgt und grundlegend sicher fährt. Die Fahrsteuereinheit 22 führt somit eine Fahrsteuerung durch, die der regulären ACC-Steuerung ähnlich ist, so dass das Subjekt-Fahrzeug dem Führungsfahrzeug folgt, indem es einen bestimmten Abstand zu dem Führungsfahrzeug einhält. Die Fahrsteuereinheit 22 kehrt dann zu Schritt S12 zurück.
Wenn sich in Schritt S14 herausstellt, dass das Subjekt-Fahrzeug die Grenzgeschwindigkeit überschreitet, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S15 weiter. Wenn die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs die Grenzgeschwindigkeit überschreitet, kann man annehmen, dass auch der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert die Grenzgeschwindigkeit überschreitet.
In Schritt S15 bewertet die Fahrsteuereinheit 22, ob der gegenwärtige registrierte Geschwindigkeitswert (der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert oder der automatisch gesetzte temporäre Geschwindigkeitswert) höher als oder gleich der Geschwindigkeit des Führungsfahrzeugs ist. Die Geschwindigkeit des Führungsfahrzeugs kann mit einer bekannten Technik zum Beispiel anhand eines von der Kameraeinheit 21 erhaltenen Stereobilds bestimmt werden.
Wenn sich in Schritt S15 herausstellt, dass der gegenwärtig registrierte Geschwindigkeitswert niedriger als die Geschwindigkeit des Führungsfahrzeugs ist, kehrt die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S12 zurück. Wenn der gegenwärtig registrierte Geschwindigkeitswert niedriger als die Geschwindigkeit des Führungsfahrzeugs ist, würde das Subjekt-Fahrzeug nicht mit einer Geschwindigkeit fahren, die höher als oder gleich dem gegenwärtig registrierten Geschwindigkeitswert ist. Wenn daher die Fahrsteuereinheit 22 eine derartige Steuerung ausführt, dass das Subjekt-Fahrzeug eine Geschwindigkeit basierend auf dem gegenwärtig registrierten Geschwindigkeitswert beibehält, nimmt der Abstand zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem Führungsfahrzeug graduell zu, da das Führungsfahrzeug schneller fährt als das Subjekt-Fahrzeug. Das heißt, das Subjekt-Fahrzeug wird durch das Führungsfahrzeug nicht beeinflusst. Die Fahrsteuereinheit 22 führt daher eine derartige Steuerung durch, dass das Subjekt-Fahrzeug fortlaufend mit einer Geschwindigkeit basierend auf dem gegenwärtig registrierten Geschwindigkeitswert fährt. Die Fahrsteuereinheit 22 kehrt dann zu Schritt S12 zurück.
Wenn sich hingegen in Schritt S15 herausstellt, dass der gegenwärtig registrierte Geschwindigkeitswert höher als oder gleich der Geschwindigkeit des Führungsfahrzeugs ist, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S16 weiter. Wenn der gegenwärtig registrierte Geschwindigkeitswert nicht niedriger als die Geschwindigkeit des Führungsfahrzeugs ist, nähert sich das Subjekt-Fahrzeug dem Führungsfahrzeug an und könnte zu ihm auffahren. Aus dem Ergebnis von Schritt S14 stellt sich auch heraus, dass das Subjekt-Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die die Grenzgeschwindigkeit überschreitet. Unter diesen Umständen wird eine sichere Fahrt des Subjekt-Fahrzeugs nicht garantiert. Zusätzlich fährt das Subjekt-Fahrzeug schneller als oder so schnell wie das Führungsfahrzeug. Dies kann den Kraftstoffverbrauch verschlechtern.
Wenn in der Fahrsteuervorrichtung 1 der Ausführung eine solche Situation detektiert wird, führt die Fahrsteuereinheit 22 Schritt S17 und die nachfolgenden Schritte durch, so dass das Subjekt-Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit fahren wird, die niedriger als die des Führungsfahrzeugs ist.
Jedoch könnte in dieser Situation in der Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs ein anderes Fahrzeug dem Subjekt-Fahrzeug nachfolgen oder könnte sich dem Subjekt-Fahrzeug von hinten her annähern. Wenn in dieser Situation die Fahrsteuereinheit 22 eine solche Steuerung durchführt, dass das Subjekt-Fahrzeug auf eine geringere Geschwindigkeit als das Führungsfahrzeug verzögert, könnte das Fahrzeug hinter dem Subjekt-Fahrzeug an einer glattgängigen Fahrt gehindert werden.
Unter Berücksichtigung dieser Möglichkeit prüft, in der Fahrsteuervorrichtung 1 der Ausführung, nach Schritt S15, die Fahrsteuereinheit 22 in Schritt S16 das Vorhandensein eines folgenden Fahrzeugs, das auf der Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs fährt.
In Schritt S16 bewertet die Fahrsteuereinheit 22, ob ein folgendes Fahrzeug, das in der Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs fährt, für eine vorbestimmte Zeit oder länger fortlaufend detektiert worden ist. Wenn ein solches Fahrzeug detektiert worden ist, ist es wahrscheinlich, dass in der Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs ein anderes Fahrzeug dem Subjekt-Fahrzeug dahinter folgt oder sich ein anderes Fahrzeug dem Subjekt-Fahrzeug von hinten her annähert.
Wenn in Schritt S16 bestimmt wird, dass ein solches Fahrzeug für die vorbestimmte Zeit oder länger fortlaufend detektiert worden ist, kehrt die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S12 zurück, um das Folgefahrzeug nicht zu stören. Auf diese Weise wird im Falle des Vorhandenseins eines nachfolgenden Fahrzeugs die ACC-Steuerung im eco-ACC-Steuermodus nicht ausgeführt.
Wenn hingegen in Schritt S16 bestimmt wird, dass in der Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs für die vorbestimmte Zeit oder länger kein Folgefahrzeug detektiert worden ist, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S17 weiter, um die ACC-Steuerung im eco-ACC-Steuermodus zu starten.
In Schritt S17 setzt die Fahrsteuereinheit 22 einen Geschwindigkeitswert, der niedriger ist als die Geschwindigkeit des Führungsfahrzeugs (nachfolgend als temporärer Geschwindigkeitswert) bezeichnet. Der temporäre Geschwindigkeitswert ist zum Beispiel um 10 Prozent (10 %) niedriger als die gegenwärtige Geschwindigkeit des Führungsfahrzeugs.
Dann bewertet in Schritt S18 die Fahrsteuereinheit 22, ob der in Schritt S17 gesetzte temporäre Geschwindigkeitswert niedriger als ein basierend auf der Grenzgeschwindigkeit der Fahrstraße des Subjekt-Fahrzeugs voreingestellter Geschwindigkeitswert ist. Dieser voreingestellte Geschwindigkeitswert wird voreingestellter Grenzgeschwindigkeit-basierter Wert genannt.
Der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert ist ein Wert, der basierend auf der Grenzgeschwindigkeit der Fahrstraße des Subjekt-Fahrzeugs voreingestellt ist. In einem Beispiel kann der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert ein Wert sein, der äquivalent zu der Grenzgeschwindigkeit der Fahrstraße ist oder ein Wert, der um 10 bis 50 Prozent (10 - 50 %) reduziert ist.
Zum Beispiel sei angenommen, dass der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert ein Wert ist, der um 20% niedriger als die Grenzgeschwindigkeit ist. Wenn die Grenzgeschwindigkeit der Fahrstraße 80 Kilometer pro Stunde (km/h) ist, beträgt der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert 64 km/h. Wenn die Grenzgeschwindigkeit der Fahrstraße 100 km/h ist, beträgt der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert 80 km/h.
Wenn der Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert gesetzt wird, kann der Prozentsatz, um den die Grenzgeschwindigkeit reduziert ist, basierend auf verschiedenen Bedingungen bestimmt werden, wie etwa der Fahrsteuervorrichtung 1 als einzelne Einheit, dem Typ des die Fahrsteuervorrichtung 1 enthaltenden Fahrzeugs und den Zustand der Fahrstraße (ob etwa die Straße eine Fernstraße oder eine Ortsstraße ist).
Der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert kann ein Wert gleich der Grenzgeschwindigkeit der Fahrstraße sein. Es ist jedoch wünschenswert, dass der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert die Grenzgeschwindigkeit nicht überschreitet, dass er nämlich niedriger als oder gleich der Grenzgeschwindigkeit ist. Der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert ist als der untere Grenzwert des temporären Geschwindigkeitswerts definiert, der automatisch gesetzt wird, wenn die ACC-Steuerung im eco-ACC-Steuermodus ausgeführt wird. Dies wird später im Detail diskutiert. Das Setzen des voreingestellten Grenzgeschwindigkeit-basierte Werts ermöglicht es auf diese Weise, dass die Fahrsteuervorrichtung 1 eine solche Steuerung ausführt, dass die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs auf die Grenzgeschwindigkeit beschränkt wird, und auch so, dass sich das Subjekt-Fahrzeug von dem Führungsfahrzeug weg trennt. Diese Steueroperation wird später diskutiert. Die Fahrsteuervorrichtung 1 kann somit eine sichere glatte Fahrt des Subjekt-Fahrzeugs einhalten.
Wenn sich in Schritt S18 herausstellt, dass der in Schritt S17 gesetzte temporäre Geschwindigkeitswert niedriger als der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert ist, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S19 weiter.
In Schritt S19 setzt die Fahrsteuereinheit 22 den voreingestellten Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert auf einen neuen temporären Geschwindigkeitswert. Die Fahrsteuereinheit 22 geht dann zu Schritt S20 in 3 weiter.
Wenn sich in Schritt S18 herausstellt, dass der in Schritt S17 gesetzte temporäre Geschwindigkeitswert höher als oder gleich dem voreingestellten Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert ist, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S20 in 3 weiter.
Nachfolgend werden die Schritte S18 und S19 im Detail beschrieben. Der temporäre Geschwindigkeitswert ist in Schritt S18 zu einem Zeitpunkt ein Wert, der niedriger als die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs ist (Schritt S17). Darüber hinaus ist der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert ein Wert, dessen oberer Grenzwert gleich der Grenzgeschwindigkeit der Fahrstraße ist, wie oben angegeben.
Es sei nun angenommen, dass sich in Schritt S18 herausstellt, dass der temporäre Geschwindigkeitswert, der niedriger als die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs ist, niedriger als der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert ist. Auch wenn in diesem Fall das Subjekt-Fahrzeug mit dem voreingestellten Grenzgeschwindigkeit-basierten Wert fährt, der den gegenwärtigen temporären Geschwindigkeitswert überschreitet, kann es eine Geschwindigkeit einhalten, die niedriger ist als die des führenden Fahrzeugs, und würde auf das führende Fahrzeug nicht auffahren.
Dies ist so, weil zu diesem Zeitpunkt das führende Fahrzeug wahrscheinlich mit einer Geschwindigkeit fährt, die die Grenzgeschwindigkeit überschreitet. Wenn die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs angenähert gleich der Grenzgeschwindigkeit ist, bedeutet dies, dass der in Schritt S17 gesetzte temporäre Geschwindigkeitswert nicht höher als die Grenzgeschwindigkeit ist, da er niedriger gesetzt ist als die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs. Wenn das führende Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die die Grenzgeschwindigkeit überschreitet, bedeutet dies, dass der in Schritt S17 gesetzte temporäre Geschwindigkeitswert etwas höher ist als die Grenzgeschwindigkeit oder niedriger als oder gleich der Grenzgeschwindigkeit ist, da er niedriger gesetzt ist als die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs.
In dieser Situation erhöht in Schritt S19 die Fahrsteuereinheit 22 den temporären Geschwindigkeitswert auf den voreingestellten Grenzgeschwindigkeit-basierten Wert. Da der erhöhte temporäre Geschwindigkeitswert die Grenzgeschwindigkeit nicht überschreitet, fährt das Subjekt-Fahrzeug nicht auf das führende Fahrzeug auf und kann die sichere Fahrt beibehalten.
Wenn sich in Schritt S18 herausstellt, dass der temporäre Geschwindigkeitswert, der niedriger als die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs ist, höher als oder gleich dem voreingestellten Grenzgeschwindigkeit-basierten Wert ist, würde das Subjekt-Fahrzeug nicht auf das führende Fahrzeug auffahren, solange es den gegenwärtigen temporären Geschwindigkeitswert beibehält, der niedriger ist als die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs. Die Fahrsteuereinheit 22 behält somit den gegenwärtigen temporären Geschwindigkeitswert bei und geht, den Schritt S19 überspringend, zu Schritt S20 weiter.
In Schritt S20 bewertet die Fahrsteuereinheit 22 nach Schritt S15, ob der Fahrer den Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert geändert hat. Der Fahrer kann den Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert in den folgenden Situationen ändern. Zu einem gewissen Zeitpunkt nach Schritt S15 könnte der Fahrer erkannt haben, dass sich das Subjekt-Fahrzeug dem führenden Fahrzeug annähert. In diesem Fall kann der Fahrer den Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert willkürlich senken. Dies ist der Grund, warum die Fahrsteuereinheit 22 in Schritt 20 prüft, ob der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert geändert worden ist.
Wenn sich in Schritt S20 herausstellt, dass der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert geändert worden ist, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S21 weiter.
In Schritt S21 setzt die Fahrsteuereinheit 22 einen neuen Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert (aktualisiert den vorherigen Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert), und geht zu Schritt S22 weiter.
Wenn in Schritt S20 bestimmt wird, dass der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert nicht geändert worden ist, geht die Fahrsteuereinheit 22, Schritt S21 überspringend, zu Schritt S22 weiter. In diesem Fall wird der vom Fahrer vor Fahrtbeginn gesetzte Geschwindigkeitswert beibehalten.
In Schritt S22 prüft die Fahrsteuereinheit 22, ob der gegenwärtige Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert (der vom Fahrer vor Fahrbeginn gesetzte Wert oder der in Schritt S21 aktualisierte Wert) niedriger als der gegenwärtige temporäre Geschwindigkeitswert (der in Schritt S17 oder S19 gesetzte Wert) ist. Wenn sich herausstellt, dass der gegenwärtige Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert niedriger als der gegenwärtige temporäre Geschwindigkeitswert ist, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S23 weiter.
In Schritt S23 setzt die Fahrsteuereinheit 22 den gegenwärtigen Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert als neuen temporären Geschwindigkeitswert. Dann geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S24 weiter.
Wenn sich in Schritt S22 herausstellt, dass der gegenwärtige Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert höher als oder gleich dem gegenwärtigen temporären Geschwindigkeitswert ist, behält die Fahrsteuereinheit 22 den gegenwärtigen temporären Geschwindigkeitswert bei und geht, Schritt S23 überspringend, zu Schritt S24 weiter.
In Schritt S24 startet die Fahrsteuereinheit 22 die ACC-Steuerung basierend auf dem gegenwärtigen temporären Geschwindigkeitswert.
Die Schritte S22 und S23 werden nachfolgend im Detail erläutert. Der temporäre Geschwindigkeitswert ist in Schritt S22 zu einem Zeitpunkt niedriger als die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs. Darüber hinaus kann der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert in den Schritten S20 und S22 abgesenkt worden sein, wie vorstehend diskutiert.
Das heißt, wenn sich in Schritt S22 herausstellt, dass der gegenwärtige Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert niedriger als der gegenwärtige temporäre Geschwindigkeitswert ist, der niedriger als die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs ist, könnte der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert in den Schritten S20 und S21 abgesenkt worden sein.
Somit senkt in diesem Fall in Schritt S23 die Fahrsteuereinheit 22 den temporären Geschwindigkeitswert auf den gegenwärtigen Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert. Zu diesem Zeitpunkt wird die Geschwindigkeit, mit der das Subjekt-Fahrzeug fährt, zu einer Geschwindigkeit geändert, die niedriger ist als der gegenwärtige temporäre Geschwindigkeitswert, der niedriger ist als die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs. Somit würde das Subjekt-Fahrzeug nicht auf das führende Fahrzeug auffahren und die Grenzgeschwindigkeit nicht überschreiten, wodurch das Subjekt-Fahrzeug die sichere Fahrt beibehalten kann.
Wenn sich hingegen in Schritt S22 herausstellt, dass der gegenwärtige Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert höher als oder gleich dem gegenwärtigen temporären Geschwindigkeitswert ist, kann man annehmen, dass der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert nicht geändert worden ist und der Fahrer den Geschwindigkeitswert beibehält, der vor Fahrtbeginn gesetzt worden ist.
Wenn das Subjekt-Fahrzeug den gegenwärtigen temporären Geschwindigkeitswert beibehält, würde es nicht auf das führende Fahrzeug auffahren. Die Fahrsteuereinheit 22 behält somit den gegenwärtigen temporären Geschwindigkeitswert bei und geht, Schritt S23 überspringend, zu Schritt S24 weiter.
Nachdem in Schritt S24 die ACC-Steuerung gestartet ist, prüft die Fahrsteuereinheit 22 in Schritt S25, ob das führende Fahrzeug immer noch erkannt wird. Wenn das führende Fahrzeug nicht mehr detektiert wird, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S26 weiter. Wenn das führende Fahrzeug immer noch erkannt wird, wiederholt die Fahrsteuereinheit 22 den Schritt S24, während die ACC-Steuerung ausgeführt wird, bis das führende Fahrzeug nicht mehr detektiert wird.
In Schritt S26 registriert die Fahrsteuereinheit 22 den gegenwärtigen temporären Geschwindigkeitswert als den registrierten Geschwindigkeitswert für die ACC-Steuerung und führt die ACC-Steuerung weiterhin basierend auf dem registrierten Geschwindigkeitswert fort. Dann geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S27 in 4 weiter.
Wie vorstehend diskutiert (Schritte S11 bis S26), führt die Fahrsteuervorrichtung 1 der Ausführung die ACC-Steuerung im eco-ACC-Steuermodus aus, wenn die folgenden Bedingungen alle erfüllt sind: (1) Das führende Fahrzeug wird detektiert (Schritt S13); (2) die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs überschreitet den Grenzgeschwindigkeitswert der Fahrstraße (Schritt S14); (3) der gegenwärtig registrierte Geschwindigkeitswert ist höher als oder gleich der Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs (Schritt S15); und (4) für die vorbestimmte Zeit oder länger ist kein folgendes Fahrzeug detektiert worden (Schritt S16).
Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, setzt die Fahrsteuereinheit 22 eine Geschwindigkeit, die niedriger ist als die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs, als temporären Geschwindigkeitswert (Schritt S17). Der temporäre Geschwindigkeitswert wird automatisch in einen bestimmten Bereich von dem voreingestellten Grenzgeschwindigkeit-basierten Wert (unteren Grenzwert) (Schritt S19) bis zum Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert (oberen Grenzwert) gesetzt (Schritt S23).
Der Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert wird als der untere Grenzwert des Bereichs des temporären Geschwindigkeitswerts so gesetzt, dass er einen glatten Fahrfluss nicht stört. In der oben beschriebenen Situation ist es wahrscheinlich, dass die benachbarten Fahrzeuge einschließlich des Subjekt-Fahrzeugs und des führenden Fahrzeugs schneller als die Grenzgeschwindigkeit der Fahrstraße fahren. Wenn das Subjekt-Fahrzeug die Grenzgeschwindigkeit strikt einhält, fährt es gegen den glattgängigen Fahrfluss der benachbarten Fahrzeuge und könnte sogar eine gefährliche Situation hervorrufen. Daher führt die Fahrsteuervorrichtung 1 eine derartige Steuerung aus, dass das Subjekt-Fahrzeug gemäß dem Verkehrsfluss der benachbarten Fahrzeuge glattgängig fahren kann, auch wenn die Geschwindigkeit die Grenzgeschwindigkeit der Fahrstraße überschreitet. Der Grund dafür, warum der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert als der obere Grenzwert des temporären Geschwindigkeitswerts gesetzt wird, ist, die Absicht des Fahrers widerzuspiegeln.
Die ACC-Steuerung startet basierend auf dem automatisch gesetzten temporären Geschwindigkeitswert, wie oben beschrieben (Schritt S24). Da der automatisch gesetzte temporäre Geschwindigkeitswert nicht niedriger als der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert ist, fährt das Subjekt-Fahrzeug gemäß dem Verkehrsfluss der benachbarten Fahrzeuge. Auch wenn das Subjekt-Fahrzeug verzögert, stört es den glatten Verkehrsfluss nicht.
Darüber hinaus fährt das Subjekt-Fahrzeug nicht schneller als der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert, um hierdurch eine effiziente sichere Fahrsteuerung zu erzielen. Gleichzeitig fährt, das Subjekt-Fahrzeug mit einer vernünftig geringen Geschwindigkeit, was zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs beiträgt. Als Ergebnis des Setzens des temporären Geschwindigkeitswerts derart, dass die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs niedriger wird als jene des führenden Fahrzeugs, kann der Abstand zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem führenden Fahrzeug vergrößert werden. Dies kann verhindern, dass das Subjekt-Fahrzeug auffährt und sich dem führenden Fahrzeug annähert, um einen Unfall wie etwa eine Kollision zu vermeiden.
Da der Abstand zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem führenden Fahrzeug allmählich zunimmt, trennt sich das führende Fahrzeug von dem Subjekt-Fahrzeug vorne weg. Irgendwann ist das führende Fahrzeug außer Sicht des Subjekt-Fahrzeugs. Dann setzt die Fahrsteuervorrichtung 1 des Subjekt-Fahrzeugs den gegenwärtigen temporären Geschwindigkeitswert als registrierten Geschwindigkeitswert und führt die ACC-Steuerung basierend auf diesem registrierten Geschwindigkeitswert durch. Daher kann das Subjekt-Fahrzeug die sichere Fahrt beibehalten.
Die grundlegende Operation der von der Fahrsteuervorrichtung 1 ausgeführten ACC-Steuerung, wenn der eco-ACC-Steuermodus gewählt ist, ist oben diskutiert worden (Schritte S11 bis S26).
Diese grundlegende Operation wird nachfolgend durch Illustration eines spezifischen Beispiels kurz beschrieben. 5 ist eine Konzeptansicht zur Erläuterung der Prozesssequenz der Schritte S11 bis S26 durch Illustration eines spezifischen Beispiels.
In 5 ist ein Subjekt-Fahrzeug M dargestellt, an oder in dem die Fahrsteuervorrichtung 1 der Ausführung angebracht ist. Es sei angenommen, dass das Subjekt-Fahrzeug M auf einer Straße 100 fährt, während die Fahrsteuervorrichtung 1 eingeschaltet ist. Die Straße 100 hat auf jedem Weg drei Fahrspuren. Die entgegengesetzte Seite der Straße 100 ist in 5 nicht dargestellt.
Das Subjekt-Fahrzeug M fährt auf der mittleren Fahrspur der Straße 100. Ein Geschwindigkeitsbeschränkungszeichen 110 zeigt an, dass die Grenzgeschwindigkeit der Straße 100 80 km/h beträgt.
In der oben beschriebenen Situation fährt das Subjekt-Fahrzeug unter der ACC-Steuerung mit einem Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert DS von 90 km/h. Das heißt, das Subjekt-Fahrzeug M fährt mit einer Geschwindigkeit V1 von 90 km/h oberhalb der Grenzgeschwindigkeit (JA in Schritt S14).
Wie in 5 dargestellt, fährt ein führendes Fahrzeug M2 vor dem Subjekt-Fahrzeug M auf der mittleren Fahrspur, und das Subjekt-Fahrzeug M erkennt das führende Fahrzeug M2 (JA in Schritt S13). Ein Bereich, der von der Kameraeinheit 21 erkennbar ist, die als die Außenumgebungsinformation-Beschaffungsvorrichtung dient, ist in 5 mit der Langstrich-Doppelpunkt-Linie VA angegeben. Dieser Bereich kann auch als Blickfeld bezeichnet werden.
Eine der Situationen, in denen das Subjekt-Fahrzeug M das führende Fahrzeug M2 erkennt, kann jene sein, in der sich das Subjekt-Fahrzeug M dem führenden Fahrzeug M2 annähert. In diesem Fall ist es wahrscheinlich, dass das führende Fahrzeug M2 mit einer Geschwindigkeit fährt, die langsamer ist als jene des Subjekt-Fahrzeugs M. Zum Beispiel fährt das führende Fahrzeug M2 mit einer Geschwindigkeit V2 von 85 km/h, die langsamer ist als der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert DS von 90 km/h des Subjekt-Fahrzeugs M (JA in Schritt S15).
Eine andere Situation, in der das Subjekt-Fahrzeug M das führende Fahrzeug M2 erkennt, kann jene sein, dass ein anderes Fahrzeug in die mittlere Fahrspur vor dem Subjekt-Fahrzeug M von einer benachbarten Fahrspur her eingeschnitten hat (die Situation ist nicht dargestellt). In diesem Fall erkennt das Subjekt-Fahrzeug M dieses Fahrzeug als anderes führendes Fahrzeug M2. Zum Beispiel entspricht der in 5 dargestellte Zustand einem Zustand, in dem das führende Fahrzeug M2 vor dem Subjekt-Fahrzeug M fährt, nachdem es von einer benachbarten Fahrspur in die mittlere Fahrspur eingeschnitten hat.
In der oben beschriebenen Situation sei angenommen, dass das Subjekt-Fahrzeug M mit einem Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert DS von 90 km/h konstant fährt. Wenn in diesem Fall die Geschwindigkeit V2 (zum Beispiel 100 km/h des führenden Fahrzeugs M2 höher ist als die Geschwindigkeit (90 km/h) des Subjekt-Fahrzeugs M, trennt sich das führende Fahrzeug M allmählich von dem Subjekt-Fahrzeug M nach vorne. Wenn die Geschwindigkeit V2 (zum Beispiel 85 km/h) des führenden Fahrzeugs M2 niedriger als die Geschwindigkeit (90 km/h) des Subjekt-Fahrzeugs ist, nähert sich das Subjekt-Fahrzeug M dem führenden Fahrzeug M2 an und fährt schließlich auf dieses auf (JA in Schritt S15). 5 illustriert einen Fall, in dem die Geschwindigkeit V2 des führenden Fahrzeugs M2 85 km/h beträgt.
Das Subjekt-Fahrzeug M vergleicht den gegenwärtigen Geschwindigkeitswert (Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert DS: 90 km/h) mit dem Geschwindigkeitswert des führenden Fahrzeugs M2. Wenn die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs M höher als oder gleich jener des führenden Fahrzeugs M2 ist (JA in 15), startet das Subjekt-Fahrzeug M die ACC-Steuerung im eco-ACC-Steuermodus (Schritt S17), nach Sicherstellung, dass sich hinter dem Subjekt-Fahrzeug M kein Fahrzeug befindet (NEIN in Schritt S16).
Als Ergebnis des Vergleichs des gegenwärtigen Geschwindigkeitswert des Subjekt-Fahrzeugs M mit jener des führenden Fahrzeugs M2 fährt das Subjekt-Fahrzeug M weiterhin mit dem gegenwärtigen Geschwindigkeitswert, wenn sich herausstellt, dass die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs M niedriger ist als jene des führenden Fahrzeugs M2 (NEIN in Schritt S15).
Nach dem Start der ACC-Steuerung im eco-ACC-Steuermodus setzt das Subjekt-Fahrzeug M zuerst einen Wert, der niedriger ist als die Geschwindigkeit V2 (85 km/h) des führenden Fahrzeugs M2, als temporären Geschwindigkeitswert TS (Schritt S17).
Zum Beispiel wird der Geschwindigkeitswert V2 (85 km/h) des führenden Fahrzeugs M2 um 10% reduziert, und wird der resultierende Wert als der temporäre Geschwindigkeitswert TS gesetzt (76,5 km/h).
Wenn der temporäre Geschwindigkeitswert TS (76,5 km/h) niedriger ist als ein voreingestellter Grenzgeschwindigkeit-basierter Wert SL (JA in Schritt S18), wird der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert als neuer temporärer Geschwindigkeitswert TS gesetzt (Schritt S19).
In einem Beispiel wird die Grenzgeschwindigkeit (80 km/h) um 10% reduziert und wird der resultierende Wert als der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert SL gesetzt (72 km/h).
Da in diesem Fall der temporäre Geschwindigkeitswert TS (76,5 km/h) höher ist als der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert SL (72 km/h) (NEIN in Schritt S18), wird der temporäre Geschwindigkeitswert TS (76,5 km/h) beibehalten.
In einem anderen Beispiel wird der Geschwindigkeitswert, der äquivalent zu der Grenzgeschwindigkeit (80 km/h) ist, als der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert SL (80 km/h) gesetzt.
Da in diesem Fall der temporäre Geschwindigkeitswert TS (76,5 km/h) niedriger ist als der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert SL (80 km/h) (JA in Schritt S18), wird der voreingestellte Grenzgeschwindigkeit-basierte Wert SL als neuer temporärer Geschwindigkeitswert TS gesetzt (Schritt S19). Das heißt, der temporäre Geschwindigkeitswert TS wird von 76,5 km/h auf 80 km/h aktualisiert.
Wenn der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert DS zu dem Zeitpunkt in Schritt S19 geändert worden ist, wird er aktualisiert. Wenn der Fahrer den Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert DS nicht geändert hat, wird der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert DS (90 km/h) beibehalten (NEIN in Schritt S20).
Wenn der Fahrer den Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert DS gesenkt hat (JA in Schritt S20), wird der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert DS aktualisiert (Schritt S21).
Zum Beispiel hat der Fahrer den Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert DS gesenkt (JA in Schritt S20) und wird der gegenwärtige Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert DS (90 km/h) auf einen neuen Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert DS (70 km/h) geändert (Schritt S21).
Der gegenwärtige temporäre Geschwindigkeitswert TS (76,5 km/h oder 80 km/h) wird mit dem gegenwärtigen Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert DS (90 km/h oder 70 km/h) verglichen. Wenn der gegenwärtige Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert DS höher als oder gleich dem gegenwärtigen temporären Geschwindigkeitswert TS ist (NEIN in Schritt S22), wird der gegenwärtige temporäre Geschwindigkeitswert TS beibehalten. Wenn der gegenwärtige Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert DS niedriger als der gegenwärtige temporäre Geschwindigkeitswert TS ist (JA in Schritt S22), wird er als neuer temporärer Geschwindigkeitswert TS gesetzt (Schritt S23).
Wenn der gegenwärtige temporäre Geschwindigkeitswert TS 76,5 km/h beträgt und der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert DS 90 km/h beträgt (NEIN in Schritt S22), wird der gegenwärtige temporäre Geschwindigkeitswert TS (76,5 km/h) beibehalten.
Wenn der gegenwärtige temporäre Geschwindigkeitswert TS 76,5 km/h beträgt und der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert DS 70 km/h beträgt (JA in Schritt S22), wird der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert DS als neuer temporärer Geschwindigkeitswert TS gesetzt (Schritt S23). Das heißt, der temporäre Geschwindigkeitswert TS wird von 76,5 km/h auf 70 km/h aktualisiert.
Wenn der gegenwärtige temporäre Geschwindigkeitswert TS 80 km/h beträgt und der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert DS 90 km/h beträgt (NEIN in Schritt S22), wird der gegenwärtige temporäre Geschwindigkeitswert TS (80 km/h) beibehalten.
Wenn der gegenwärtige temporäre Geschwindigkeitswert TS 80 km/h beträgt und der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert DS 70 km/h beträgt (JA in Schritt S22), wird der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert DS als neuer temporärer Geschwindigkeitswert TS gesetzt (Schritt S23). Das heißt, der temporäre Geschwindigkeitswert TS wird von 80 km/h auf 70 km/h aktualisiert.
Dann startet die eco-ACC-Steuerung basierend auf dem gegenwärtigen temporären Geschwindigkeitswert TS (76,5 km/h, 70 km/h oder 80 km/h). Auf welchen Wert der temporäre Geschwindigkeitswert TS auch immer gesetzt ist, er ist niedriger als die Geschwindigkeit V2 des führenden Fahrzeugs M2. Daher wird das führende Fahrzeug M2 bald außer Sicht des Subjekt-Fahrzeugs M gelangen.
Wenn das Subjekt-Fahrzeug M das führende Fahrzeug M2 nicht mehr erkennt (NEIN in Schritt S25), registriert die Fahrsteuervorrichtung 1 den gegenwärtigen temporären Geschwindigkeitswert TS als registrierten Geschwindigkeitswert und fährt mit der Durchführung der eco-ACC-Steuerung fort (Schritt S26). Das Subjekt-Fahrzeug M kann somit sicher weiterfahren.
Wie oben beschrieben, wird der gegenwärtige temporäre Geschwindigkeitswert des Subjekt-Fahrzeugs M basierend auf einer bestimmten Bedingung gesenkt, wenn die folgenden Bedingungen alle erfüllt sind: (1) Es wird ein führendes Fahrzeug detektiert (Schritt S13); (2) Die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs überschreitet den Grenzgeschwindigkeitswert der Fahrstraße (Schritt S14); (3) der gegenwärtig registrierte Geschwindigkeitswert ist höher als oder gleich der Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs (Schritt S15); und (4) für die vorbestimmte Zeit oder länger ist kein folgendes Fahrzeug detektiert worden (Schritt S16). Dann wird die ACC-Steuerung basierend auf dem reduzierten temporären Geschwindigkeitswert durchgeführt. Als Ergebnis kann das Subjekt-Fahrzeug M den Abstand zum führenden Fahrzeug M2 vergrößern.
Bei der ACC-Steuerung, die von der Fahrsteuervorrichtung 1 der Ausführung im eco-ACC-Steuermodus durchgeführt wird, wird, zusätzlich zu der oben beschriebenen grundlegenden Prozesssequenz (Schritte S11 bis S26), auch eine Prozesssequenz ausgeführt, die in Schritt S27 in 4 startet. In dieser Prozesssequenz führt die Fahrsteuervorrichtung 1 die Fahrsteuerung unter Berücksichtigung des Vorhandenseins anderer Fahrzeuge als führender und folgender Fahrzeuge durch, d.h. seitlicher Fahrzeuge, die auf den linken und rechten Fahrspuren nächst der Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs fahren, und auch unter Berücksichtigung der Situation von den Gegenfahrspuren.
Es sei angenommen, dass die ACC-Steuerung basierend auf dem in Schritt S26 in 3 registrierten Geschwindigkeitswert fortlaufend durchgeführt wird. In Schritt S27 in 4 bewertet die Fahrsteuereinheit 22, ob ein Fahrzeug identifiziert wird, das auf einer links benachbarten Fahrspur nahe dem Subjekt-Fahrzeug fährt.
In diesem Fall wird angenommen, dass das Subjekt-Fahrzeug auf einer anderen Fahrspur fährt als der äußerst linken Fahrspur einer mehrspurigen Straße, wie etwa der in 5 dargestellten Straße 100. Im Beispiel in 6 fährt das Subjekt-Fahrzeug auf der mittleren Fahrspur einer dreispurigen Straße jeder Richtung, und ein anderes Fahrzeug fährt auf der links benachbarten Fahrspur nahe dem Subjekt-Fahrzeug. Abgesehen davon kann das Beispiel in 6 auch auf eine Situation anwendbar sein, in der das Subjekt-Fahrzeug auf der rechts benachbarten Fahrspur einer zweispurigen Straße fährt.
Wenn ein Fahrzeug, das auf der links benachbarten Fahrspur nahe dem Subjekt-Fahrzeug fährt, in Schritt S27 erkannt wird, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S28 weiter.
In Schritt S28 detektiert die Fahrsteuereinheit 22 den Geschwindigkeitswert des auf der links benachbarten Fahrspur identifizierten Fahrzeugs und bewertet, ob der detektierte Geschwindigkeitswert im Wesentlichen gleich dem registrierten Geschwindigkeitswert (nämlich der gegenwärtigen Geschwindigkeit) des Subjekt-Fahrzeugs ist. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der links benachbarten Fahrspur kann mittels einer bekannten Technik basierend auf den Detektionsergebnissen der Außenumgebungserkennungssensoren 20a, wie etwa Millimeterwellenradar, die in der Umgebungsüberwachungseinheit 20 enthalten sind, bestimmt werden.
Wenn sich in Schritt S28 herausstellt, dass der Geschwindigkeitswert des Fahrzeugs auf der links benachbarten Fahrspur im Wesentlichen gleich dem registrierten Geschwindigkeitswert des Subjekt-Fahrzeugs ist, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S29 weiter.
In Schritt S29 führt die Fahrsteuereinheit 22 die Fahrsteuerung mittels des gegenwärtig Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswerts anstelle des gegenwärtig registrierten Geschwindigkeitswerts durch. Dies erlaubt, dass das Subjekt-Fahrzeug schneller fährt als das Fahrzeug auf der links benachbarten Fahrspur. Das Subjekt-Fahrzeug trennt sich von dem Fahrzeug auf der links benachbarten Fahrspur nach vorne, um den Abstand zu diesem Fahrzeug zu vergrößern. Dann kehrt die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S12 in 2 zurück.
Wenn in Schritt S28 bestimmt wird, dass der Geschwindigkeitswert des Fahrzeugs auf der links benachbarten Fahrspur nicht im Wesentlichen gleich dem registrierten Geschwindigkeitswert des Subjekt-Fahrzeugs ist, fährt die Fahrsteuereinheit 22 damit fort, die Steuerung mit dem gegenwärtig registrierten Geschwindigkeitswert durchzuführen, durch Überspringen von Schritt S29, und kehrt dann zu Schritt S12 in 2 zurück.
Wenn in Schritt S27 kein Fahrzeug identifiziert wird, das auf der links benachbarten Fahrspur nahe dem Subjekt-Fahrzeug fährt, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S30 weiter.
In Schritt S30 bewertet die Fahrsteuereinheit 22, ob das Fahrzeug identifiziert wird, das auf der rechts benachbarten Fahrspur nahe dem Subjekt-Fahrzeug fährt.
In diesem Fall wird angenommen, dass das Subjekt-Fahrzeug auf einer anderen Fahrspur als der äußerst rechten Fahrspur einer mehrspurigen Straße fährt, wie etwa der in 5 dargestellten Straße 100. Im Beispiel von 7 fährt das Subjekt-Fahrzeug auf der mittleren Fahrspur einer dreispurigen Straße auf jeder Seite, und ein anderes Fahrzeug fährt auf der rechts benachbarten Fahrspur nahe dem Subjekt-Fahrzeug. Abgesehen davon kann das Beispiel in 7 auch auf eine Situation anwendbar sein, in der das Subjekt-Fahrzeug auf der links benachbarten Fahrspur einer zweispurigen Straße fährt.
Wenn in Schritt S30 ein Fahrzeug erkannt wird, das auf der rechts benachbarten Fahrspur nahe dem Subjekt-Fahrzeug fährt, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S31 weiter.
In Schritt S31 detektiert die Fahrsteuereinheit 22 den Geschwindigkeitswert des identifizierten Fahrzeugs auf der rechts benachbarten Fahrspur und bewertet, ob der Geschwindigkeitswert des identifizierten Fahrzeugs im Wesentlichen gleich dem gegenwärtig registrierten Geschwindigkeitswert (nämlich der gegenwärtigen Geschwindigkeit) des Subjekt-Fahrzeugs ist. Ähnlich der Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der links benachbarten Fahrspur kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der rechts benachbarten Fahrspur mittels einer bekannten Technik basierend auf den Detektionsergebnissen der Außenumgebungserkennungssensoren 20a wie etwa Millimeterwellenradar, die in der Umgebungsüberwachungseinheit 20 enthalten sind, bestimmt werden.
Wenn sich in Schritt S31 herausstellt, dass der Geschwindigkeitswert des Fahrzeugs auf der rechts benachbarten Fahrspur im Wesentlichen gleich dem registrierten Geschwindigkeitswert des Subjekt-Fahrzeugs ist, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S32 weiter.
In Schritt S32 setzt die Fahrsteuereinheit 22 einen neuen temporären Geschwindigkeitswert, der um einen voreingestellten Wert niedriger ist als der gegenwärtige registrierte Geschwindigkeitswert, und führt dann die Fahrsteuerung mittels des neuen temporären Geschwindigkeitswerts durch. Dies erlaubt, dass das Subjekt-Fahrzeug langsamer fährt als das Fahrzeug auf der rechts benachbarten Fahrspur. Somit wird das Subjekt-Fahrzeug von dem Fahrzeug auf der rechts benachbarten Fahrspur nach hinten getrennt, um den Abstand zu diesem Fahrzeug zu vergrößern. Dann kehrt die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S12 in 2 zurück.
In Schritt S32 wird, um einen neuen temporären Geschwindigkeitswert zu setzen, der registrierte Geschwindigkeitswert wünschenswert um einen beträchtlich großen Betrag reduziert, wie etwa 20 bis 30%.
Wenn die Fahrsteuereinheit 22 den registrierten Geschwindigkeitswert um einen beträchtlichen Betrag reduziert, kann ein Schritt zum Prüfen des Vorhandenseins eines Fahrzeugs hinter dem Subjekt-Fahrzeug, wie etwa Schritt S16 in 2, hinzugefügt werden, obwohl dies in 4 nicht dargestellt ist. Wenn ein Fahrzeug detektiert wird, das sich zum Beispiel dem Subjekt-Fahrzeug von hinten her annähert, führt die Fahrsteuereinheit 22 einen geeigneten Prozess durch, wie etwa Reduzieren des registrierten Geschwindigkeitswerts um einen kleineren Betrag.
Wenn sich in Schritt S31 herausstellt, dass der Geschwindigkeitswert des Fahrzeugs auf der rechts benachbarten Fahrspur nicht im Wesentlichen gleich dem registrierten Geschwindigkeitswert des Subjekt-Fahrzeugs ist, fährt die Fahrsteuereinheit 22 damit fort, die Steuerung mit dem gegenwärtig registrierten Geschwindigkeitswert durchzuführen, durch Überspringen von Schritt S32, und kehrt dann zu Schritt S12 in 2 zurück.
Wenn in Schritt S30 kein Fahrzeug identifiziert wird, das auf der rechts benachbarten Fahrspur nahe dem Subjekt-Fahrzeug fährt, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S33 weiter.
In Schritt S33 prüft die Fahrsteuereinheit 22, wie häufig eine Bremsleuchte eines führenden Fahrzeugs vor dem Subjekt-Fahrzeug eingeschaltet ist. Dieser Prozess dient zur Prüfung, wie häufig die Bremsleuchte wiederholt zwischen EIN und AUS umgeschaltet wird. Wenn die Bremsleuchte des Fahrzeugs häufiger eingeschaltet wird, fährt dieses Fahrzeug gewöhnlich in einer komplizierteren Weise, wie etwa plötzliches Beschleunigen und Verzögern.
Daher prüft die Fahrsteuervorrichtung 1 den Einschaltzustand der Bremsleuchte des führenden Fahrzeugs in Schritt S33. Wenn sich in Schritt S33 herausstellt, dass die Bremsleuchte des führenden Fahrzeugs häufig eingeschaltet wird, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S32 weiter.
In Schritt S32 setzt die Fahrsteuereinheit 22 einen neuen temporären Geschwindigkeitswert, der um einen voreingestellten Wert geringer ist als der gegenwärtige registrierte Geschwindigkeitswert, und führt dann die Fahrsteuerung mittels des neuen temporären Geschwindigkeitswerts durch. Die Fahrsteuereinheit 22 kehrt dann zu Schritt S12 in 2 zurück.
Um einen neuen temporären Geschwindigkeitswert zu setzen, ist es in Schritt S32 wünschenswert, dass der registrierte Geschwindigkeitswert um einen größeren Betrag reduziert wird, wenn die Bremsleuchte des führenden Fahrzeugs häufiger eingeschaltet wird.
Wenn in Schritt S33 bestimmt wird, dass die Häufigkeit, mit der die Bremsleuchte des führenden Fahrzeugs eingeschaltet wird, vernünftig niedrig ist, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S34 weiter.
In Schritt S34 prüft die Fahrsteuereinheit 22 den Änderungsbetrag der Querposition des führenden Fahrzeugs und bestimmt, ob der Änderungsbetrag höher als oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist. Eine Änderung in der Querposition des führenden Fahrzeugs gibt das Verhalten des führenden Fahrzeugs an, wie etwa Zickzack-Fahrt. Wenn der Änderungsbetrag der Querposition des führenden Fahrzeugs höher als oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist, ist es wahrscheinlich, dass das führende Fahrzeug rücksichtslos fährt.
Daher prüft die Fahrsteuervorrichtung 1 den Änderungsbetrag der Querposition des führenden Fahrzeugs in Schritt S34, und wenn sich herausstellt, dass er größer als oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S32 weiter. Der vorbestimmte Schwellenwert beruht zum Beispiel auf der Breite des führenden Fahrzeugs, und wenn das führende Fahrzeug wiederholt seine Querposition um etwa die Hälfte der Breite oder mehr ändert, kann bestimmt werden, dass das führende Fahrzeug rücksichtslos fährt.
In Schritt S32 setzt die Fahrsteuereinheit 22 einen neuen temporären Geschwindigkeitswert, der um einen voreingestellten Wert niedriger als der gegenwärtig registrierte Geschwindigkeitswert ist, und führt dann die Fahrsteuerung mittels des neuen temporären Geschwindigkeitswerts durch. Die Fahrsteuereinheit 22 kehrt dann zu Schritt S12 in 2 zurück.
In Schritt S32 ist es, um einen neuen temporären Geschwindigkeitswert zu setzen, wünschenswert, dass der registrierte Geschwindigkeitswert um einen größeren Betrag reduziert wird, wenn der Änderungsbetrag der Querposition des führenden Fahrzeugs größer wird.
Wenn in Schritt S34 bestimmt wird, dass der Änderungsbetrag in der Querposition des führenden Fahrzeugs klein ist (oder angenähert keine Änderung), wird angenommen, dass das führende Fahrzeug normal fährt. Die Fahrsteuereinheit 22 geht dann zu Schritt S35 weiter.
In Schritt S35 prüft die Fahrsteuereinheit 22 den Verkehrsstau der Gegenfahrspuren der Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs. Es wird eine bekannte Technik benutzt, um die Außenumgebungen zu prüfen, wie etwa den Verkehrsstau, basierend auf Bilddaten, die zum Beispiel mit der Kameraeinheit 21 erhalten werden.
Wenn sich in Schritt S35 herausstellt, dass die Gegenfahrspuren verstopft sind, geht die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S32 weiter. Wenn die Gegenfahrspuren nicht verstopft sind, kehrt die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S12 in 2 zurück.
In Schritt S32 setzt die Fahrsteuereinheit 22 einen neuen temporären Geschwindigkeitswert, der um einen voreingestellten Wert niedriger als der gegenwärtig registrierte Geschwindigkeitswert ist, und führt dann die Fahrsteuerung mittels des neuen temporären Geschwindigkeitswerts durch. Dann kehrt die Fahrsteuereinheit 22 zu Schritt S12 in 2 zurück.
Wie oben beschrieben, führt die Fahrsteuereinheit 22 die Fahrsteuerung in der folgenden Weise durch. In den Schritten S27 bis S32 führt die Fahrsteuereinheit 22 die Fahrsteuerung durch, indem sie das Vorhandensein anderer Fahrzeuge widerspiegelt, die auf den linken und rechten Fahrspuren nächst der Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs fahren. In den Schritten S33, S34 und S32 führt die Fahrsteuereinheit 22 die Fahrsteuerung durch, indem sie abnormale Verhalten des führenden Fahrzeugs berücksichtigt. In den Schritten S35 und S32 führt die Fahrsteuereinheit 22 die Fahrsteuerung durch, indem sie den Verkehrsstau in der Umgebung des Subjekt-Fahrzeugs wie etwa auf Gegenfahrspuren berücksichtigt.
Wenn ein Fahrer auf einer mehrspurigen Straße fährt, möchte ein Fahrer gewöhnlich vermeiden, eine lange Zeit neben einem anderen Fahrzeug auf der benachbarten Fahrspur herzufahren. Wenn das Subjekt-Fahrzeug für eine lange Zeit nahe einem anderen Fahrzeug fährt, könnte jederzeit eine gefährliche Situation wie etwa eine Kollision passieren. Es ist daher erwünscht, eine solche Situation zu vermeiden.
Grundlegend kann in einem Linksverkehr-Straßensystem ein glatter Verkehrsfluss gestört werden, wenn ein auf der linken Fahrspur fahrendes Fahrzeug ein Fahrzeug auf einer rechten Fahrspur überholt (Überholspur).
Wenn unter diesem Gesichtspunkt in der Fahrsteuervorrichtung 1 in den Schritten S27 bis S29 das Subjekt-Fahrzeug auf einer anderen Fahrspur als der äußerst linken Fahrspur fährt und wenn ein anderes Fahrzeug auf der links benachbarten Fahrspur mit einer Geschwindigkeit fährt, die im Wesentlichen gleich jener des Subjekt-Fahrzeugs ist, führt die Fahrsteuereinheit 22 eine Steuerung durch, um die Fahrt des Subjekt-Fahrzeugs neben dem Fahrzeug auf der links benachbarten Fahrspur zu unterbinden. Die Fahrsteuereinheit 22 schaltet von dem in Schritt S26 registrierten Geschwindigkeitswert zu dem gegenwärtigen Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert. Dies macht es möglich, dass das Subjekt-Fahrzeug beschleunigt und sich von dem Fahrzeug auf der links benachbarten Fahrspur nach vorne trennt.
6 zeigt eine Situation, in der, während ein Subjekt-Fahrzeug auf einer mehrspurigen Straße (zum Beispiel dreispurige Straße auf jeder Seite) in dem eco-ACC-Steuermodus fährt, ein anderes Fahrzeug identifiziert wird, das auf der links benachbarten Fahrspur nahe dem Subjekt-Fahrzeug fährt. 6 ist eine Konzeptansicht zur Erläuterung der Prozesssequenz der Schritte S27 bis S29 in 4 durch Illustration eines Beispiels.
In der in 6 dargestellten Situation sei angenommen, dass die Fahrsteuervorrichtung 1 die ACC-Steuerung basierend auf dem in Schritt S26 in 3 registrierten Geschwindigkeitswert fortführt, nachdem die in den 2 und 3 dargestellte Prozesssequenz ausgeführt wurde.
In 6 ist ein Subjekt-Fahrzeug M dargestellt, in/an dem die Fahrsteuervorrichtung 1 der Ausführung angebracht ist. Es sei angenommen, dass das Subjekt-Fahrzeug M auf einer Straße 100 fährt, während die Fahrsteuervorrichtung 1 eingeschaltet ist. Die Straße 100 hat auf jeder Seite drei Fahrspuren. Die entgegengesetzte Seite der Straße 100 ist in 6 nicht dargestellt.
Das Subjekt-Fahrzeug M fährt auf der mittleren Fahrspur der Straße 100. Ein Geschwindigkeitsbeschränkungszeichen 110 gibt an, dass die Grenzgeschwindigkeit der Straße 80 km/h beträgt.
In der oben beschriebenen Situation fährt das Subjekt-Fahrzeug M unter der ACC-Steuerung mit einem Geschwindigkeitswert RS von 80 km/h, registriert in Schritt S26. Das heißt, das Subjekt-Fahrzeug M fährt mit einer Geschwindigkeit V1 von 80 km/h. Der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert DS beträgt 90 km/h.
Zu diesem Zeitpunkt erkennt das Subjekt-Fahrzeug MK kein führendes Fahrzeug mehr (NEIN in schritt S25 in 3). Vor dem Subjekt-Fahrzeug M befindet sich kein Fahrzeug. Das Fahrzeug, das in 6 mit den unterbrochenen Linien Ma bezeichnet ist, bezeichnet die Position des Subjekt-Fahrzeugs M getrennt von einem anderen Fahrzeug M3, das auf der links benachbarten Fahrspur fährt, nachdem die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs M erhöht wurde, so dass sie höher wurde als jene des Fahrzeugs M3 (umgeschaltet vom registrierten Geschwindigkeitswert RS auf den Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert DS). Dies wird später im Detail diskutiert.
Während das Subjekt-Fahrzeug M kein führendes Fahrzeug erkennt, identifiziert es das Fahrzeug M3, das auf der links benachbarten Fahrspur nahe dem Subjekt-Fahrzeug M fährt (JA in Schritt S27 in 4). Wie oben diskutiert, kann das Fahrzeug M3 zum Beispiel von dem entsprechenden Außenumgebungserkennungssensor 20a detektiert werden, der in der Umgebungsüberwachungseinheit 20 enthalten ist.
Die Langstrich-Doppelpunkt-Linien FR, FL, RR und RL in 6 repräsentieren die Blickfelder der einzelnen Außenumgebungserkennungssensoren 20a. In einem Beispiel repräsentiert der mit der Langstrich-Doppelpunkt-Linie FR angegebene Bereich das Blickfeld des Außenumgebungserkennungssensors 20a, der an der vorderen rechten Seite des Subjekt-Fahrzeugs M angeordnet ist. Ähnlich repräsentiert der Bereich, der durch die Langstrich-Doppelpunkt-Linie FL angegeben ist, das Blickfeld des Außenumgebungserkennungssensors 20a, der der an der vorderen linken Seite des Subjekt-Fahrzeugs M angeordnet ist. Der Bereich, der mit der Langstrich-Doppelpunkt-Linie RR angegeben ist, repräsentiert das Blickfeld des Außenumgebungserkennungssensors 20a, der an der hinteren rechten Seite des Subjekt-Fahrzeugs M angeordnet ist. Der Bereich, der mit der Langstrich-Doppelpunkt-Linie RL angegeben ist, repräsentiert das Blickfeld des Außenumgebungserkennungssensors 20a, der an der hinteren linken Seite des Subjekt-Fahrzeugs M angeordnet ist.
In der in 6 dargestellten Situation identifiziert das Subjekt-Fahrzeug M das Fahrzeug M3, das auf der links benachbarten Fahrspur nahe dem Subjekt-Fahrzeug M fährt, mittels des an der hinteren linken Seite des Subjekt-Fahrzeugs M angeordneten Außenumgebungserkennungssensors 20a. Hierbei detektiert das Subjekt-Fahrzeug M auch die Geschwindigkeit V3 des Fahrzeugs M3. Es sei angenommen, dass die Geschwindigkeit V3 des Fahrzeugs M3 im Wesentlichen gleich der Geschwindigkeit V1 des Subjekt-Fahrzeugs M ist (JA in Schritt S28). Das Subjekt-Fahrzeug M fährt konstant mit einem registrierten Geschwindigkeitswert RS von 80 km/h. Dementsprechend ist auch anzunehmen, dass die Geschwindigkeit V3 des Fahrzeugs M3 auf der links benachbarten Fahrspur etwa 80 km/h beträgt.
Um in dieser Situation die Fahrt entlang dem Fahrzeug M3 auf der links benachbarten Fahrspur zu vermeiden, schaltet die Fahrsteuervorrichtung 1 des Subjekt-Fahrzeugs M von dem registrierten Geschwindigkeitswert RS (80 km/h) zu dem Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert DS (90 km/h) (Schritt S29). Dies erlaubt es dem Subjekt-Fahrzeug M, sich von dem Fahrzeug M3 auf der links benachbarten Fahrspur nach vorne zu trennen, um den Abstand zu dem Fahrzeug M3 allmählich zu vergrößern. Die Position des Subjekt-Fahrzeugs M in diesem Zustand ist in 6 mit den unterbrochenen Linien MA angegeben.
Wenn in den Schritten S30 bis S32 das Subjekt-Fahrzeug auf einer anderen Fahrspur fährt als der äußerst rechten Fahrspur und wenn ein Fahrzeug, das auf der rechts benachbarten Fahrspur mit einer Geschwindigkeit fährt, die im Wesentlichen gleich jener des Subjekt-Fahrzeugs ist, detektiert wird, führt die Fahrsteuereinheit 22 eine Steuerung durch, um die Fahrt des Subjekt-Fahrzeugs entlang dem Fahrzeug auf der rechts benachbarten Fahrspur zu unterbrechen. Die Fahrsteuereinheit 22 setzt einen neuen temporären Geschwindigkeitswert, der um einen voreingestellten Wert niedriger als der in Schritt S26 registrierte Geschwindigkeitswert ist, und führt dann die Fahrsteuerung mittels des neuen temporären Geschwindigkeitswerts durch. Dies macht es dem Subjekt-Fahrzeug möglich, sich von dem Fahrzeug auf der rechts benachbarten Fahrspur nach hinten zu trennen.
7 zeigt eine Situation, in der, während das Subjekt-Fahrzeug auf einer mehrspurigen Straße (zum Beispiel einer dreispurigen Straße auf jeder Seite) im eco-ACC-Steuermodus fährt, ein anderes Fahrzeug identifiziert wird, das auf der rechts benachbarten Fahrspur nahe dem Subjekt-Fahrzeug fährt. 7 ist eine Konzeptansicht zur Erläuterung der Prozesssequenz der Schritte S30 bis S32 in 4 durch Illustration eines Beispiels.
Die in 7 dargestellte Situation ist ähnlich jener in 6. Nachfolgend werden nur Details der Situationen diskutiert, die sich von jener in 6 unterscheiden, während eine Erläuterung der Situation ähnlich jener in 6 weggelassen wird.
Wie in der Situation in 6 sei angenommen, dass in 7 die Fahrsteuervorrichtung 1 fortlaufend die ACC-Steuerung basierend auf dem in Schritt S26 in 3 registrierten Geschwindigkeitswert durchführt, nachdem die in 2 und 3 dargestellte Prozesssequenz durchgeführt wurde.
Das Subjekt-Fahrzeug M fährt unter ACC-Steuerung mit einem in Schritt S26 registrierten Geschwindigkeitswert RS von 80 km/h. Das heißt, das Subjekt-Fahrzeug M fährt mit einer Geschwindigkeit V1 von 80 km/h. Der Fahrer-gesetzte Geschwindigkeitswert DS beträgt 90 km/h.
Zu diesem Zeitpunkt wird vor dem Subjekt-Fahrzeug M auf der mittleren Fahrspur kein führendes Fahrzeug detektiert, wie in 7 dargestellt.
Das Subjekt-Fahrzeug M identifiziert ein Fahrzeug M4, das auf der rechts benachbarten Fahrspur nahe dem Subjekt-Fahrzeug M fährt (JA in Schritt S30 in 4). Das Fahrzeug M4 kann von dem entsprechenden Außenumgebungserkennungssensor 20a der Umgebungsüberwachungseinheit 20 identifiziert werden, wie auch für das Fahrzeug M3 auf der links benachbarten Fahrspur in 6.
In der in 7 dargestellten Situation identifiziert das Subjekt-Fahrzeug M das Fahrzeug M4, das auf der rechts benachbarten Fahrspur nahe dem Subjekt-Fahrzeug M fährt, mittels des Außenumgebungserkennungssensors 20a, der an der vorderen rechten Seite des Subjekt-Fahrzeugs M angeordnet ist. Hierbei detektiert das Subjekt-Fahrzeug M auch die Geschwindigkeit V4 des Fahrzeugs M4. Es sei angenommen, dass die Geschwindigkeit V4 des Fahrzeugs M4 im Wesentlichen gleich der Geschwindigkeit V1 des Subjekt-Fahrzeugs M ist (JA in Schritt S31). Das Subjekt-Fahrzeug M fährt konstant mit einer registrierten Geschwindigkeitswert RS von 80 km/h. Dementsprechend wird auch angenommen, dass die Geschwindigkeit V4 des Fahrzeugs M4 auf der rechts benachbarten Fahrspur etwa 80 km/h beträgt.
Um in dieser Situation die Fahrt neben dem Fahrzeug M4 zu vermeiden, setzt die Fahrsteuervorrichtung 1 des Subjekt-Fahrzeugs M einen temporären Geschwindigkeitswert TS (70 km/h), der um einen voreingestellten Wert niedriger ist als der registrierte Geschwindigkeitswert RS (80 km/h), und führt die Fahrsteuerung basierend auf dem neuen temporären Geschwindigkeitswert TS (70 km/h) durch (Schritt S32). Dies erlaubt es dem Subjekt-Fahrzeug M, sich von dem Fahrzeug M4 auf der rechts benachbarten Fahrspur nach hinten zu trennen, so dass der Abstand zu dem Fahrzeug M4 allmählich zunimmt. Die Position des Fahrzeugs M4 in diesem Zustand ist in 7 mit M4a angegeben.
Während das Subjekt-Fahrzeug dem führenden Fahrzeug hinterher fährt, bewirkt, wenn ein abnormales Verhalten des führenden Fahrzeugs in jedem der Schritte S33 und S34 in 4 detektiert wird, die Fahrsteuervorrichtung 1, dass das Subjekt-Fahrzeug verzögert und sich von dem führenden Fahrzeug trennt.
Beispiele des abnormalen Verhaltens des führenden Fahrzeugs sind, dass die Bremsleuchte häufig einschaltet (JA in Schritt S33), und der Änderungsbetrag der Querposition des führenden Fahrzeugs groß ist (JA in Schritt S34).
Um mit einem solchen abnormalen Verhalten zurechtzukommen, setzt die Fahrsteuervorrichtung 1 einen neuen temporären Geschwindigkeitswert, der um einen voreingestellten Wert niedriger ist als der in Schritt S26 in 3 registrierte Geschwindigkeitswert, und schaltet zur Fahrtsteuerung basierend auf dem neuen temporären Geschwindigkeitswert um. Dies erlaubt es dem Subjekt-Fahrzeug, sich von dem führenden Fahrzeug nach hinten zu trennen.
In 5 ist der EIN-Zustand der Bremsleuchte des führenden Fahrzeugs M2 mit BL angegeben.
Wenn die Fahrsteuervorrichtung 1 detektiert hat, dass das Subjekt-Fahrzeug einem führenden Fahrzeug nachfolgend fährt und in Schritt S35 ein Verkehrsstau auf der Gegenfahrspur der Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs vorliegt, bewirkt sie, dass das Subjekt-Fahrzeug verzögert und das Nachfolgen dem führenden Fahrzeug unterbricht, und mit einer reduzierten Geschwindigkeit zu fahren.
Um mit dem Verkehrsstau zurecht zu kommen, setzt die Fahrsteuervorrichtung 1 einen neuen temporären Geschwindigkeitswert, der um einen voreingestellten Wert niedriger ist als der in Schritt S26 in 3 registrierte Geschwindigkeitswert, und schaltet zur Fahrsteuerung basierend auf dem neuen temporären Geschwindigkeitswert um. Dies erlaubt es dem Subjekt-Fahrzeug, ausreichend langsam zu fahren, um jederzeit anzuhalten, während irgendjemand in die Fahrspur des Subjekt-Fahrzeugs hineinläuft, um hierdurch die sichere Fahrt beizubehalten.
8 zeigt eine Situation, in der, während das Subjekt-Fahrzeug in einer Fahrspur im eco-ACC-Steuermodus fährt, auf der Gegenspur ein Verkehrsstau vorliegt. 8 ist eine Konzeptansicht zur Erläuterung von Schritt S35 durch Illustration eines Beispiels.
Es ist nicht ungewöhnlich, einer Situation ausgesetzt zu sein, in der, während der Verkehr glattgängig auf einer Fahrspur fährt, auf der Gegenfahrspur starker Verkehr herrscht. In dieser Situation könnte zum Beispiel ein Fußgänger zwischen den Fahrzeugen auf der verstopften Fahrspur durchschlupfen und versuchen, die andere Fahrspur zu überqueren, wo der Verkehr glatt läuft. Wenn ein Subjekt-Fahrzeug auf der Fahrspur mit glattlaufendem Verkehr mit relativ hoher Geschwindigkeit fährt, könnte es nicht in der Lage sein, einen solchen Fußgänger zu vermeiden.
Um mit dieser Situation zurecht zu kommen, wird in der Fahrsteuervorrichtung 1 der Ausführung, wenn das Auftreten von Verkehrsstau auf der Gegenfahrspur detektiert wird, die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs beträchtlich abgesenkt, so dass das Subjekt-Fahrzeug jederzeit anhalten kann, falls zum Beispiel ein Fußgänger aus der verstopften Fahrspur herausrennt. Das heißt, es wird ein neuer temporärer Geschwindigkeitswert des Subjekt-Fahrzeugs gesetzt. Dies macht es dem Subjekt-Fahrzeug möglich, ein aus der verstopften Fahrspur herausrennenden Fußgänger zu vermeiden.
In der in 8 dargestellten Situation sei angenommen, dass die Fahrsteuervorrichtung 1 die ACC-Steuerung basierend auf dem in Schritt S26 in 3 registrierten Geschwindigkeitswert fortlaufend durchführt, nachdem die in den 2 und 3 dargestellte Prozesssequenz ausgeführt wurde. Diese Situation ist ähnlich jener in 6 oder 7. Jedoch unterscheidet sich die Umgebung der Straße des Subjekt-Fahrzeugs in 8 von jener in 6 oder 7 im folgenden Punkt.
In 8 sowie auch in den 6 und 7 ist ein Subjekt-Fahrzeug M dargestellt, in/an dem die Fahrsteuervorrichtung 1 angebracht ist. Es sei angenommen, dass das Subjekt-Fahrzeug M auf einer Straße 100A fährt, während die Fahrsteuervorrichtung 1 eingeschaltet ist. Die Straße 100A hat auf jeder Seite eine einzelne Fahrspur. Das heißt, die in 8 dargestellte Straße 100A ist eine Ortsstraße mit zueinander parallelen Fahrspuren 101 und 102. Das Subjekt-Fahrzeug M fährt auf der Fahrspur 101. Entgegenkommende Fahrzeuge fahren auf der Fahrspur 102, die der Fahrspur 101 entgegengesetzt ist. Ein Geschwindigkeitsbeschränkungszeichen 110 gibt an, dass die Grenzgeschwindigkeit der Straße 100A 40 km/h beträgt. Während der Verkehr auf der Fahrspur 101 des Subjekt-Fahrzeugs M relativ glattläuft, bleiben mehrere entgegenkommende Fahrzeuge Mx auf der Gegenfahrspur 102 hintereinander stecken.
In dieser Situation fährt das Subjekt-Fahrzeug M unter ACC-Steuerung mit einem Geschwindigkeitswert RS von 40 km/h, der in Schritt S26 in 3 registriert ist. Das heißt, das Subjekt-Fahrzeug M fährt mit einer Geschwindigkeit V1 von 40 km/h.
Zu diesem Zeitpunkt erkennt das Subjekt-Fahrzeug M kein führendes Fahrzeug mehr (NEIN in Schritt S25 von 3). Somit findet sich vor dem Subjekt-Fahrzeug M kein Fahrzeug, wie in 6 dargestellt.
Das Subjekt-Fahrzeug M erkennt, dass die Gegenfahrspur 102 verstopft ist (JA in Schritt S35). Die Situation der Gegenfahrspur 102 kann mit einer bekannten Technik zum Beispiel mittels der Kameraeinheit 21 der Umgebungsüberwachungseinheit 20 detektiert werden.
In dieser Situation könnte zum Beispiel ein Fußgänger zwischen Fahrzeugen auf der Gegenfahrspur 102 herauslaufen. Im Beispiel von 8 passiert ein Fußgänger (in der mit H0 angegebenen Position) an der Seite der Gegenfahrspur 102 der Straße 100A durch die Reihe entgegenkommender Fahrzeuge Mx (an der Mit H angegebenen Position), quert die Gegenfahrspur 102 (an der mit H1 angegebenen Position), erreicht die Fahrspur 101 (an der mit H2 angegebenen Position), und beendet das Überqueren der Fahrspur 101 (an der mit H3 angegebenen Position).
In dieser Situation überwacht das Subjekt-Fahrzeug M während der Fahrt konstant die vorausliegende Umgebung, zum Beispiel mit der Kameraeinheit 21. Wenn im oben beschriebenen Beispiel sich der Fußgänger an der Position H befindet, ist er hinter der Reihe der Fahrzeuge Mx auf der Gegenfahrspur 102 immer noch unsichtbar, und auch außerhalb des Blickfelds VA der Kameraeinheit 21 des Subjekt-Fahrzeugs M. Zu diesem Zeitpunkt ist das Subjekt-Fahrzeug M außerstande, den Fußgänger an der Position H zu erkennen.
Dann bewegt sich der Fußgänger und erreicht die Position H1. Zu diesem Zeitpunkt tritt der Fußgänger in das Blickfeld VA der Kameraeinheit 21 ein. Wenn kein Hindernis vorhanden ist, das zwischen dem Subjekt-Fahrzeug M und dem Fußgänger unterbricht, ist das Subjekt-Fahrzeug M in der Lage, den Fußgänger an der Position H1 zu identifizieren.
Während sich jedoch der Fußgänger von der Position H zu der Position H1 bewegt, fährt das Subjekt-Fahrzeug M vorwärts. Wenn das Subjekt-Fahrzeug M den Fußgänger erkennt, wird, wenn die Geschwindigkeit V1 des Subjekt-Fahrzeugs M zunimmt, der Abstand zwischen dem Fußgänger und dem Subjekt-Fahrzeug M kleiner. Das Subjekt-Fahrzeug M ist sehr wahrscheinlich nicht in der Lage, den Fußgänger zu vermeiden und könnte mit ihm kollidieren.
Um diese Situation zu vermeiden, senkt die Fahrsteuervorrichtung 1 die Geschwindigkeit V1 (40km/h im Beispiel in 8) des Subjekt-Fahrzeugs M beträchtlich, so dass das Subjekt-Fahrzeug M jederzeit stoppen kann, falls zum Beispiel ein Fußgänger zwischen Fahrzeugen auf der verstopfen Gegenspur 102 herausrennt. Das heißt, die Fahrsteuervorrichtung 1 setzt einen neuen temporären Geschwindigkeitswert. In diesem Fall wird die Geschwindigkeit V1 um etwa 50% gesenkt. Das heißt, die Geschwindigkeit V1 wird auf etwa 20 km/h gesenkt.
Dies macht es dem Subjekt-Fahrzeug M möglich, mit einer unerwarteten Situation zurechtzukommen, indem zum Beispiel die Bremsen dringend betätigt werden, selbst wenn ein Fußgänger aus der verstopften Gegenfahrspur 102 herausrennt.
In der Fahrsteuervorrichtung 1 der Ausführung werden, um die Geschwindigkeiten (V2 bis V4) eines führenden Fahrzeugs, eines folgenden Fahrzeugs und seitlicher Fahrzeuge links und rechts benachbarten Fahrspuren zu detektieren, die Absolutwerte der Geschwindigkeiten V2 bis V4 detektiert. Jedoch ist es nur ein Beispiel. Um die Geschwindigkeit eines Zielfahrzeugs zu detektieren, kann alternativ die Relativgeschwindigkeit des Zielfahrzeugs zu jener des Subjekt-Fahrzeugs detektiert werden.
Die Beschreibung ist unter der Annahme angegeben worden, dass die Ausführung auf ein Linksverkehr-Straßensystem angewendet wird. In der Ausführung ist grundlegend eine links benachbarte Fahrspur eine normale Fahrspur, während eine rechts benachbarte eine Überholspur ist. Wenn die Ausführung auf ein Rechtsverkehr-Straßensystem angewendet wird, wird angenommen, dass die links benachbarte Fahrspur eine Überholspur ist und die rechts benachbarte Fahrspur eine normale Fahrspur ist. Das heißt, die Ausführung für das Linksverkehr-Straßensystem kann gegen eine andere Ausführung für das Rechtsverkehr-Straßensystem ersetzt werden. In einer anderen Ausführung wird die links benachbarte Fahrspur an einer Seite der normalen Fahrspur in der Ausführung durch die rechts benachbarte Fahrspur ersetzt und wird die rechts benachbarte Fahrspur an einer Seite der Überholspur in der Ausführung durch die links benachbarte Fahrspur ersetzt. Die andere Ausführung ist, mit Ausnahme der Austauschungen der links benachbarten Fahrspur und der rechts benachbarten Fahrspur, identisch mit der Ausführung.
In der oben beschriebenen Ausführung ist die Fahrsteuervorrichtung 1 mit einer ACC-Steuerfunktion in/an einem Fahrzeug installiert und führt die Nachfolgesteuerung während der Ausführung der ACC-Steuerung mit einer Fahrer-gesetzten Fahrzeuggeschwindigkeit aus, die von einem Fahrer gesetzt wird. Wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind: ein führendes Fahrzeug wird vor dem Subjekt-Fahrzeug detektiert; die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs überschreitet die Grenzgeschwindigkeit einer Fahrstraße; ein gegenwärtig registrierter Geschwindigkeitswert (Fahrer-gesetzter Geschwindigkeitswert) ist höher als oder gleich dem Geschwindigkeitswert des führenden Fahrzeugs; und ein dem Subjekt-Fahrzeug folgendes Fahrzeug ist für eine vorbestimmte Zeit oder länger nicht detektiert worden, setzt die Fahrsteuervorrichtung 1 einen temporären Geschwindigkeitswert, der niedriger ist als die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs, und führt die Steuerung basierend auf dem neuen temporären Geschwindigkeitswert durch. Der temporäre Geschwindigkeitswert wird in einem Bereich von einem voreingestellten Grenzgeschwindigkeit-basierten Wert, der auf der Grenzgeschwindigkeit der Fahrstraße des Subjekt-Fahrzeugs beruht, als unterer Grenzwert, bis zu der Fahrer-gesetzten Geschwindigkeit, als oberer Grenzwert gesetzt.
Mit dieser Steueroperation kann die Fahrsteuervorrichtung 1 den Abstand zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem führenden Fahrzeug beträchtlich vergrößern. Da die Abwesenheit eines folgenden Fahrzeugs sichergestellt wird, ist das Subjekt-Fahrzeug in der Lage, angenähert allein mit einer konstant gesetzten Geschwindigkeit kontinuierlich zu fahren. Das Subjekt-Fahrzeug kann somit vermeiden, dass es sowohl dem führenden Fahrzeug als auch einem nachfolgenden Fahrzeug nahekommt, wodurch es möglich gemacht wird, die sichere Fahrt beizubehalten.
Die Fahrsteuervorrichtung 1 führt eine Steuerung durch, um das Subjekt-Fahrzeug von dem führenden Fahrzeug zu trennen, indem es die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs senkt, ohne einen glattgängigen Verkehrsfluss zu stören. Dies macht es dem Subjekt-Fahrzeug möglich, eine stabile Fahrt mit konstant gesetzter Geschwindigkeit beizubehalten, ohne durch das Verhalten des führenden Fahrzeugs beeinflusst zu werden. Dies erlaubt es dem Subjekt-Fahrzeug auch, ein häufiges Beschleunigen und Verzögern zu vermeiden, was durch das unerwartete Verhalten des führenden Fahrzeugs hervorgerufen werden würde, um hierdurch einen guten Fahrkomfort und sichere Fahrt zu erzielen. Es ist auch möglich, die stabile Fahrt mit reduzierter Geschwindigkeit beizubehalten, um zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs beizutragen.
Wenn darüber hinaus ein Fahrzeug detektiert wird, das auf einer links oder rechts benachbarten Fahrspur nahe dem Subjekt-Fahrzeug fährt, steuert die Fahrsteuervorrichtung 1 die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs, um zu erlauben, dass eine Fahrt entlang dem detektierten Fahrzeug vermieden wird. Das heißt, die Fahrsteuervorrichtung 1 bewirkt, dass das Subjekt-Fahrzeug schneller fährt als ein Fahrzeug auf einer normalen Fahrspur, und langsamer fährt als ein Fahrzeug auf einer Überholspur. Dies kann eine Situation vermeiden, wo das Subjekt-Fahrzeug nahe einem anderen Fahrzeug fährt, um zu ermöglichen, dass das Subjekt-Fahrzeug sicher fährt.
In der oben beschriebenen Ausführung ist eine der Bedingungen zum Setzen eines temporären Geschwindigkeitswerts, der niedriger als die Geschwindigkeit eines führenden Fahrzeugs ist, jene, dass der Geschwindigkeitswert des Subjekt-Fahrzeugs die Grenzgeschwindigkeit der Fahrstraße des Subjekt-Fahrzeugs überschreitet. Anstelle dieser Bedingung kann auch ein auf der Grenzgeschwindigkeit basierter bestimmter Wert (der höher oder niedriger als die Grenzgeschwindigkeit sein kann) gesetzt werden, und kann die Bedingung benutzt werden, dass der Geschwindigkeitswert des Subjekt-Fahrzeugs einen solchen voreingestellten Wert überschreitet. Das heißt, der Grenzgeschwindigkeit kann ein gewisser Spielraum gegeben werden. Es ist daher wünschenswert, dass, wenn die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs gleich der Grenzgeschwindigkeit ist oder etwas niedriger als die Grenzgeschwindigkeit ist (zum Beispiel die Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs nur um 1 km/h langsamer ist als die Grenzgeschwindigkeit), wird die Fahrsteuervorrichtung 1 immer noch die oben beschriebene Steueroperation durchführen.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführung beschränkt, und es können zahlreiche Modifikationen, Veränderungen und Anwendungen vorgenommen werden, ohne von der Idee und dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können einige der in der Ausführung offenbarten Elemente geeignet weggelassen werden und können Elemente in unterschiedlichen Ausführungen geeignet kombiniert werden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die folgenden Ansprüche und ihre Äquivalente definiert wird.
Gemäß einer Ausführung der Offenbarung ist es möglich, eine Fahrsteuervorrichtung anzugeben, die einen guten Fahrkomfort bieten kann, und die auch zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs beiträgt, und sichere Fahrt beizubehalten, während die Steuerung für ein Fahrzeug unter Berücksichtigung benachbarter anderer Fahrzeuge durchgeführt wird.
Der Kartenortungsrechner 12, der Außenumgebungserkenner 20b, der Fahrumgebungserkenner 21d, die Fahrsteuereinheit 22, die Motorsteuereinheit 23, die Servolenksteuereinheit 24 und die Bremssteuereinheit 25, die in 1 dargestellt sind, können durch eine Schaltung implementiert werden, die zumindest eine integrierte Halbleiterschaltung wie etwa zumindest einen Prozessor (zum Beispiel eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) enthält, zumindest eine anwenderspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und/oder zumindest ein feldprogrammierbares Gate Array (FPGA). Zumindest ein Prozessor kann konfiguriert werden, um durch Lesen von Anweisungen von zumindest einem maschinenlesbaren berührbaren Medium, alle oder einen Teil der Funktionen des Kartenortungsrechners 12, des Außenumgebungserkenners 20b, des Fahrumgebungserkenners 21d, der Fahrsteuereinheit 22, der Motorsteuereinheit 23, der Servolenksteuereinheit 24 und der Bremssteuereinheit 25 durchzuführen. Ein solches Medium kann zahlreiche Formen einnehmen, einschließlich aber nicht beschränkt auf einen beliebigen Typ von magnetischem Medium wie etwa Festplatte, einen beliebigen Typ von optischen Medium wie etwa CD und DVD, einen beliebigen Typ von Halbleiterspeicher (d.h. Halbleiterschaltung) wie etwa einen flüchtigen Speicher und einen nicht flüchtigen Speicher. Der flüchtige Speicher kann ein DRAM und ein SRAM enthalten, und der nicht flüchtige Speicher kann ein ROM und ein NVRAM enthalten. Die ASIC ist eine integrierte Schaltung (IC), die kundenspezifiziert ist, um alle oder einen Teil der Funktionen der in 1 dargestellten Module zu übernehmen, und das FPGA ist eine integrierte Schaltung, die dazu ausgestaltet ist, nach der Herstellung konfiguriert zu werden, um die obigen Funktionen zu übernehmen.
Eine auf ein Fahrzeug anwendbare Fahrzeugfahrsteuervorrichtung enthält eine Außenumgebungsinformation-Beschaffungsvorrichtung, eine Fahrzeugsituationsinformation-Beschaffungsvorrichtung, eine Externe-Information-Empfängervorrichtung, einen Geschwindigkeitswertsetzer und eine Fahrsteuereinheit. Die Fahrsteuereinheit justiert die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter Berücksichtigung benachbarter Fahrzeuge und verschiedener Information und führt die Fahrsteuerung basierend auf der justierten Geschwindigkeit durch. Wenn ein führendes Fahrzeug erkannt wird, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs eine Grenzgeschwindigkeit oder eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet, eine vom Fahrer gesetzte Geschwindigkeit nicht niedriger als eine Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs ist, und für eine vorbestimmte Zeit oder länger kein folgendes Fahrzeug erkannt wird, setzt die Fahrsteuereinheit eine temporäre Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und führt die Fahrsteuerung mittels der temporären Geschwindigkeit durch. Die temporäre Geschwindigkeit ist um einen voreingestellten Wert niedriger als die Geschwindigkeit des führenden Fahrzeugs.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009 [0003, 0004]
JP 184464 A [0003, 0004]
JP 2019 [0003, 0005]
JP 59360 A [0003, 0005]
JP 2009184464 A [0008]
JP 2019059360 A [0008]

Claims

Auf ein Fahrzeug anwendbare Fahrsteuervorrichtung, wobei die Fahrsteuervorrichtung aufweist: eine Außenumgebungsinformation-Beschaffungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um Außenumgebungsinformation zu einer Umgebung um das Fahrzeug herum zu beschaffen; eine Fahrzeugsituationsinformation-Beschaffungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um Fahrzeugsituationsinformation zu einer Situation des Fahrzeugs zu beschaffen; eine Externe-Information-Empfängervorrichtung, die konfiguriert ist, um zumindest Straßenkarteninformation von einer externen Vorrichtung zu empfangen; einen Geschwindigkeitswertsetzer, der konfiguriert ist, um einen Soll-Geschwindigkeitswert des Fahrzeugs zu setzen, der zur Durchführung der Fahrsteuerung zu verwenden ist; und eine Fahrsteuereinheit, die konfiguriert ist zum: Justieren eines Geschwindigkeitswerts des Fahrzeugs unter Berücksichtigung von einem oder mehreren benachbarten Fahrzeugen um das Fahrzeug herum, basierend auf einer Mehrzahl von Informationsstücken einschließlich der von der Außenumgebungsinformation-Beschaffungsvorrichtung beschafften Außenumgebungsinformation, der von der Fahrzeugsituationsinformation-Beschaffungsvorrichtung beschafften Fahrzeugsituationsinformation und der von der Externe-Information-Empfängervorrichtung beschafften Straßenkarteninformation, und Durchführen der Fahrtsteuerung basierend auf dem justierten Geschwindigkeitswert des Fahrzeugs, wobei in einem Fall, in dem: ein führendes Fahrzeug vor dem Fahrzeug erkannt wird; der Geschwindigkeitswert des Fahrzeugs einen Grenzgeschwindigkeitswert einer Fahrstraße des Fahrzeugs oder einen vorbestimmten Geschwindigkeitswert überschreitet, wobei der vorbestimmte Geschwindigkeitswert durch Addieren oder Subtrahieren eines bestimmten Werts zu oder von dem Grenzgeschwindigkeitswert bestimmt wird; ein Fahrer-gesetzter Geschwindigkeitswert, der von einem Fahrer gesetzt wird, der das Fahrzeug fährt, höher als oder gleich einem Geschwindigkeitswert des führenden Fahrzeugs ist; und ein folgendes Fahrzeug hinter dem Fahrzeug für eine vorbestimmte Zeit oder länger nicht erkannt worden ist, die Fahrsteuereinheit konfiguriert ist, um einen temporären Geschwindigkeitswert als den Geschwindigkeitswert des Fahrzeugs zu setzen und um die Fahrtsteuerung mittels des temporären Geschwindigkeitswerts durchzuführen, wobei der temporäre Geschwindigkeitswert um einen voreingestellten Wert niedriger ist als der Geschwindigkeitswert des führenden Fahrzeugs.
Fahrzeugfahrsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei in einem Fall, in dem das führende Fahrzeug nicht länger erkannt wird, während die Fahrsteuereinheit die Fahrsteuerung unter Verwendung des temporären Geschwindigkeitswerts durchführt, der temporäre Geschwindigkeitswert als registrierter Geschwindigkeitswert registriert wird und die Fahrsteuereinheit die Fahrsteuerung unter Verwendung des registrierten Geschwindigkeitswerts fortlaufend durchführt.
Fahrzeugfahrsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei in einem Fall, in dem sich herausstellt, dass der temporäre Geschwindigkeitswert niedriger als der auf dem Grenzgeschwindigkeitswert beruhende vorbestimmte Geschwindigkeitswert ist, der vorbestimmte Geschwindigkeitswert als neuer temporärer Geschwindigkeitswert gesetzt wird.
Fahrzeugfahrsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei in einem Fall, in dem sich herausstellt, dass der temporäre Geschwindigkeitswert den Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswert überschreitet, während die Fahrsteuereinheit die Fahrsteuerung mittels des temporären Geschwindigkeitswerts durchführt, der Fahrer-gesetzte Grenzgeschwindigkeitswert als neuer temporärer Geschwindigkeitswert registriert wird.
Fahrzeugfahrsteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei in einem Fall, in dem ein anderes Fahrzeug, das in der Nähe des Fahrzeugs fährt, auf einer links benachbarte Fahrspur oder einer rechts benachbarte Fahrspur erkannt wird, während die Fahrsteuereinheit die Fahrsteuerung unter Verwendung des registrierten Geschwindigkeitswerts durchführt, und sich herausstellt, dass ein Geschwindigkeitswert des anderen Fahrzeugs im Wesentlichen gleich dem Geschwindigkeitswert des Fahrzeugs ist, wenn das andere Fahrzeug auf einer normalen Fahrspur fährt, die Fahrsteuereinheit von der Fahrsteuerung mittels des registrierten Geschwindigkeitswerts zu einer Fahrsteuerung mittels des Fahrer-gesetzten Geschwindigkeitswerts umschaltet, und wenn das andere Fahrzeug auf einer Überholspur fährt, die Fahrsteuereinheit einen neuen temporären Geschwindigkeitswert setzt und von der Fahrsteuerung mittels des registrierten Geschwindigkeitswerts zur Fahrsteuerung mittels des neuen temporären Geschwindigkeitswerts umschaltet, wobei der neue temporäre Geschwindigkeitswert um einen voreingestellten Wert niedriger ist als der registrierte Geschwindigkeitswert.