DE102016116911B4

DE102016116911B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102016116911B4
Application number: DE102016116911.0A
Authority: DE
Inventors: Kyung Il SEO; Moo Youl JO
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2016-09-09
Publication date: 2024-04-18
Anticipated expiration: 2036-09-10
Also published as: DE102016116911A1; KR102365272B1; KR102365272B9; US20170088136A1; KR20170036525A

Abstract

Vorrichtung zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung mindestens einen Prozessor umfasst und der Prozessor Folgendes durchführt:Erfassen eines vorausfahrenden Fahrzeugs, das vor dem Fahrzeug in einer Fahrspur des Fahrzeugs fährt, oder eines in der Nähe befindlichen Fahrzeugs, das in einer linken oder rechten Spur der Fahrspur des Fahrzeugs fährt, und Erfassen einer Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs und eines relativen Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug oder einer Geschwindigkeit des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und eines relativen Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug (S120, S130, S210, S310);Berechnen eines Gefahrenpegels, der eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug kennzeichnet, unter Verwendung der erfassten Geschwindigkeit und des erfassten relativen Abstands und Berechnen einer Zielbeschleunigung des Fahrzeugs gemäß dem Gefahrenpegel (S 140, S220, S320); undSteuern des Fahrzeugs, sodass es mit einer automatischen Fahrgeschwindigkeit fährt (S110), und Steuern des Fahrzeugs nach Erfassen des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs gemäß der Zielbeschleunigung (S150, S270, S370),wobei die Berechnung Folgendes umfasst:Berechnen des Gefahrenpegels, der eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug kennzeichnet, unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug;Berechnen - unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug - einer Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und eines Rucks, der eine momentane Änderungsrate der Beschleunigung anzeigt, und Berechnen eines Beschleunigungs- und Ruckbands gemäß der berechneten Beschleunigung und des berechneten Rucks, wobei das Beschleunigungs- und Ruckband einen Bereich kennzeichnet, innerhalb dessen die Zielbeschleunigung ausgewählt wird (S230, S330); undBestimmen der Zielbeschleunigung innerhalb des Bandes gemäß dem Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs (S240, S250, S260, S340, S350, S360).

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht Priorität auf und den Nutzen aus der Koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2015-0135808 , eingereicht am Donnerstag, 24. September 2015 beim Koreanischen Patentamt, deren Offenbarung hierin durch Referenz mit einbezogen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs zum Verhindern einer Kollision durch Bestimmen einer gefährlichen Situation, die von einem Fahrzeug in der Nähe wie auch von einem vorausfahrenden Fahrzeug verursacht werden kann, sowie zum Steuern der Beschleunigung des Fahrzeugs durch Reflektieren eines Verkehrsflusses um das Fahrzeug mittels Ausführung einer Geschwindigkeitsregelungsfunktion des Fahrzeugs zum Steuern des Fahrzeugs zum Fahren mit einer automatisch eingestellten Geschwindigkeit.
2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
In jüngster Zeit wurde die Technologie zum automatischen Fahren eines Fahrzeugs ohne Manipulation eines Fahrers entwickelt.
Eine automatische Fahrtechnologie eines Fahrzeugs wird als intelligente Geschwindigkeitsregelung (Smart Cruise Control, SCC) bezeichnet und ist die Grundlage eines Fahrerassistenzsystems (Driver Assistance System, DAS), bei dem die Geschwindigkeitsregelung durchgeführt wird, wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist, und die Abstandsregelung durchgeführt wird, wenn ein Fahrzeug in eine Spur des Fahrzeugs einfährt, indem ein Fahrzeugumgebungssensor (z. B. Radar, Kamera usw.) zu einem konventionellen Geschwindigkeitsregelungssystem hinzugefügt wird.
Jedoch kann die konventionelle Technologie bewirken, dass der Fahrer Unbehagen oder Verdruss empfindet, indem willkürlich eine vom Fahrer eingestellte Geschwindigkeit unabhängig von der Fahrerabsicht geändert wird, und erfüllt daher nicht die Verbesserung des Fahrkomforts während des Bremsens, das erfolgt, wenn ein Fahrzeug verzögert, indem einfach die Beschleunigung gesteuert und lediglich eine von einem vorausfahrenden Fahrzeug verursachte gefährliche Situation vorbereitet wird.
US 2012 / 0 143 488 A1 beschreibt ein Verfahren zur Fahrzeug- oder Verkehrssteuerung und ein Fahrzeug- oder Verkehrssteuerungssystem. Das Fahrzeug- oder Verkehrssteuerungsverfahren umfasst die Schritte: a) Abschätzen des aktuellen und/oder zukünftigen Verhaltens eines ersten Verkehrsteilnehmers bzw. eines zweiten Verkehrsteilnehmers, wobei sich der zweite Verkehrsteilnehmer vom ersten Verkehrsteilnehmer unterscheidet, b) Abschätzen einer vom ersten Verkehrsteilnehmer zu fahrenden Trajektorie und/oder einer vom zweiten Verkehrsteilnehmer zu fahrenden Trajektorie, c) Bestimmen des Risikos einer Kollision des ersten Verkehrsteilnehmers mit dem zweiten Verkehrsteilnehmer durch Berechnen von Informationen, die für die Risikobewertung einer Kollision des ersten Verkehrsteilnehmers mit dem zweiten Verkehrsteilnehmer geeignet sind, und d) Steuern des Verhaltens des ersten Verkehrsteilnehmers auf der Grundlage der nach Schritt a), Schritt b) und/oder Schritt c) bereitgestellten Informationen.
US 2006 / 0 047 409 A1 beschreibt ein Fahrzeugsteuerungsverfahren. Zunächst wird festgestellt, ob das eigene Fahrzeug im Auto-Cruising-Modus fährt oder nicht. Wenn dies der Fall ist, wird festgestellt, ob auf der nächsten Fahrspur ein Stau auftritt. Wird dies bejaht, wird die eingestellte Geschwindigkeit reduziert und die Aktuatoren zur Einstellung der Drosselklappe und der Bremse werden entsprechend gesteuert, um die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der reduzierten Sollgeschwindigkeit zu halten. Dadurch fährt das eigene Fahrzeug mit der konstanten Geschwindigkeit der reduzierten Sollgeschwindigkeit.
DE 10 2008 011 228 A1 beschreibt ein Verfahren zur Unterstützung eines Nutzers eines Fahrzeugs, bei dem über Sensoren des Fahrzeuges Fahrzustandsgrößen erfasst oder ermittelt werden und eine Kamera des Fahrzeuges einen Erfassungsbereich einer Straßenszene zumindest vor dem Fahrzeug erfasst und Bildsignale ausgibt. Aus den Bildsignalen wird ermittelt, ob sich in dem Erfassungsbereich ein weiteres Fahrzeug befindet, das Blinksignale ausgibt. In Abhängigkeit der ermittelten Fahrzustandsgrößen des Fahrzeuges und in Abhängigkeit der Ermittlung, ob andere Fahrzeuge einen Richtungswechsel anzeigen, kann die Ausgabe von Informationssignalen, insbesondere Warnsignalen, an den Nutzer erfolgen und/oder eine selbsttätige Fahrerassistenzregelung durchgeführt werden, bei der Steuerungssignale für Eingriffe in eine Fahrzeug-Steuerung für eine Längs- und/oder Querregelung, insbesondere eine Abstandsregelung, ausgegeben werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher wurde die vorliegende Erfindung hinsichtlich der vorgenannten Probleme gemacht und es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs bereitzustellen, um durch Erkennen einer Möglichkeit des plötzlichen Stoppens eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder einer Möglichkeit des Schneidens eines in der Nähe befindlichen Fahrzeugs während des automatischen Fahrens des Fahrzeugs eine Kollision zu verhindern und so die Sicherheit des Fahrzeugs zu verbessern.
Es ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs bereitzustellen, um sowohl durch Steuern der Verzögerung als auch der Beschleunigung während des automatischen Fahrens des Fahrzeugs den Fahrkomfort zu verbessern.
Die Ziele der vorliegenden Erfindung sind nicht auf das beschränkt, was hierin vorstehend genannt ausdrücklich beschrieben wird, und andere Ziele, die hierin vorstehend genannt nicht beschrieben werden, werden durch die folgende ausführliche Beschreibung für Fachleute klarer verständlich.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 7. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 6 beschreiben besonders vorteilhafte Realisierungen der Vorrichtung nach Anspruch 1, und die abhängigen Ansprüche 8 bis 11 beschreiben besonders vorteilhafte Realisierungen des Verfahrens nach Anspruch 7.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung können der vorgenannte und weitere Ziele durch die Bereitstellung einer Vorrichtung zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs erreicht werden, einschließlich einer Fahrzeugerfassungseinheit, die dazu ausgelegt ist, ein vor dem Fahrzeug in der Fahrspur des Fahrzeugs fahrendes Fahrzeug oder ein in der Nähe befindliches Fahrzeug in einer linken oder rechten Spur der Fahrspur des Fahrzeugs sowie eine Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs und einen relativen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug oder eine Geschwindigkeit des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und einen relativen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug zu erfassen, einer Zielbeschleunigungsberechnungseinheit, die dazu ausgelegt ist, unter Verwendung der erfassten Geschwindigkeit und des erfassten relativen Abstands einen Gefahrenpegel zu berechnen, der eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug kennzeichnet, und gemäß dem Gefahrenpegel eine Zielbeschleunigung des Fahrzeugs zu berechnen, und einer Fahrzeugsteuereinheit, die dazu ausgelegt ist, das Fahrzeug so zu steuern, dass es mit einer automatischen Fahrgeschwindigkeit fährt, und um das Fahrzeug nach Erfassen des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs gemäß der Zielbeschleunigung zu steuern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs bereitgestellt, einschließlich des Durchfiihrens des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit zum Steuern des Fahrens des Fahrzeugs mit einer automatischen Fahrgeschwindigkeit, des Durchführens der Fahrzeugerfassung zur Erfassung eines vor dem Fahrzeug in einer Fahrspur des Fahrzeugs fahrenden Fahrzeugs oder eines in der Nähe befindlichen Fahrzeugs in einer rechten oder linken Spur der Fahrspur des Fahrzeugs sowie zur Erfassung einer Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs und eines relativen Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug oder einer Geschwindigkeit des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und eines relativen Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug, des Durchführens einer Zielbeschleunigungsberechnung, um unter Verwendung der erfassten Geschwindigkeit und des erfassten relativen Abstands einen Gefahrenpegel zu berechnen, der eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug kennzeichnet, und gemäß dem Gefahrenpegel eine Zielbeschleunigung des Fahrzeugs zu berechnen, und des Durchfiihrens der Fahrzeugsteuerung, um das Fahrzeug nach Erfassen des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs gemäß der Zielbeschleunigung zu steuern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obenstehenden und andere Gegenstände, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen klarer erkenntlich, in denen:

1 ein Blockdiagramm der Auslegung einer Vorrichtung zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Situation darstellt, in der eine Fahrzeugerfassungseinheit ein vorausfahrendes Fahrzeug oder ein in der Nähe befindliches Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst;
3 ein Diagramm ist, das die Verteilung eines Gefahrenpegels eines in der Nähe befindlichen Fahrzeugs darstellt, der von der Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet wurde;
4 ein Diagramm ist, das ein Beschleunigungs- und Ruckband darstellt, das von einer Bandberechnungseinheit 220 der Vorrichtung zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet wurde;
5 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 ein Flussdiagramm ist, das die Zielbeschleunigungsberechnung nach der Erfassung eines vorausfahrenden Fahrzeugs als eine Ausführungsform des Verfahrens zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
7 ein Flussdiagramm ist, das die Zielbeschleunigungsberechnung nach der Erfassung eines in der Nähe befindlichen Fahrzeugs als eine Ausführungsform des Verfahrens zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Vorteile und Merkmale der Erfindung und ein Verfahren zum Erreichen der Erfindung sind mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen und die in der nachstehenden Beschreibung offenbarten Ausführungsformen offensichtlich. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt oder durch diese eingeschränkt und kann in diversen Weisen ausgeführt werden. Die Ausführungsformen werden bereitgestellt, damit der Fachmann den Schutzbereich der Erfindung klar erkennt. Die Erfindung ist durch die Ansprüche und deren Entsprechungen definiert. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich im gesamten Dokument auf gleiche Elemente.
Im Folgenden werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm der Auslegung einer Vorrichtung zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Vorrichtung zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Fahrzeugerfassungseinheit 100, eine Zielbeschleunigungsberechnungseinheit 200 und eine Fahrzeugsteuereinheit 300. Die Fahrzeugerfassungseinheit 100 umfasst eine Erfassungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 110 und eine Erfassungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 120. Die Zielbeschleunigungsberechnungseinheit 200 umfasst eine Gefahrenpegelberechnungseinheit 210, eine Bandberechnungseinheit 220 und eine Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230. Die Gefahrenpegelberechnungseinheit 210 umfasst eine Gefahrenpegelberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 211 und eine Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212.
Insbesondere umfasst die Vorrichtung zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung die Fahrzeugerfassungseinheit 100 zum Erfassen eines vor dem Fahrzeug in einer Fahrspur des Fahrzeugs fahrenden Fahrzeugs oder eines in der Nähe befindlichen Fahrzeugs in einer linken oder rechten Spur der Fahrspur des Fahrzeugs sowie zum Erfassen einer Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs und eines relativen Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug oder einer Geschwindigkeit des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und eines relativen Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug, die Zielbeschleunigungsberechnungseinheit 200 zum Berechnen - unter Verwendung der erfassten Geschwindigkeit und des erfassten relativen Abstands - eines Gefahrenpegels, der eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug kennzeichnet, und zum Berechnen einer Zielbeschleunigung des Fahrzeugs gemäß dem Gefahrenpegel und die Fahrzeugsteuereinheit 300 zum Steuern des Fahrzeugs, sodass es mit einer automatischen Fahrgeschwindigkeit fährt, die der von einem Fahrer eingegebenen Geschwindigkeit entspricht, und zum Steuern des Fahrzeugs gemäß der Zielbeschleunigung, nachdem das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug erfasst wurde.
Die Fahrzeugerfassungseinheit 100 erfasst die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und den relativen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug oder dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug. Zu diesem Zweck umfasst die Fahrzeugerfassungseinheit 100 mindestens eine Kamera, einen Abstandsmesssensor und/oder einen Geschwindigkeitsmesssensor. Die Fahrzeugerfassungseinheit 100 ist als Mittel zum Messen eines Abstands und einer Geschwindigkeit ausreichend und ist nicht in besonderer Weise eingeschränkt.
Die Fahrzeugerfassungseinheit 100 ist an der Vorderseite und an beiden Seiten des Fahrzeugs angeordnet. Alternativ kann die Fahrzeugerfassungseinheit 100 nur an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet sein. Der Anordnungsort der Fahrzeugerfassungseinheit 100 ist als Ort zum Erfassen des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs ausreichend und ist nicht in besonderer Weise eingeschränkt.
Die Fahrzeugerfassungseinheit 100 umfasst die Erfassungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 110 zum Erfassen der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug und die Erfassungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 120 zum Erfassen der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das in der Nähe befindliche Fahrzeug.
Die Erfassungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 110 ist an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet und erfasst die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs und den relativen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug. Die Erfassungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 120 ist an beiden Seiten des Fahrzeugs angeordnet und erfasst die Geschwindigkeit des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und den relativen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug.
2 stellt eine Situation dar, in der die Fahrzeugerfassungseinheit 100 ein vorausfahrendes Fahrzeug oder ein in der Nähe befindliches Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst.
Gemäß dieser Ausführungsform entspricht Fahrzeug 1 einem vorausfahrenden Fahrzeug und Fahrzeug 2 bis Fahrzeug 4 entsprechen in der Nähe befindlichen Fahrzeugen. Nur ein vorausfahrendes Fahrzeug ist vorhanden, aber mehr als ein in der Nähe befindliches Fahrzeug ist vorhanden. Die Erfassungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 110 misst eine Geschwindigkeit V₁ von Fahrzeug 1 und einen relativen Abstand X₁ zwischen einem Fahrzeug und Fahrzeug 1. Die Erfassungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 120 misst eine Geschwindigkeit V₂ von Fahrzeug 2, einen relativen Abstand X₂ zwischen dem Fahrzeug und Fahrzeug 2, eine Geschwindigkeit V₃ von Fahrzeug 3, einen relativen Abstand X₃ zwischen dem Fahrzeug und Fahrzeug 3, eine Geschwindigkeit V₄ von Fahrzeug 4 und einen relativen Abstand X₄ zwischen dem Fahrzeug und Fahrzeug 4.
Die Erfassungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 110 überträgt die erfasste Geschwindigkeit und den relativen Abstand in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug zur Gefahrenpegelberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 211 und zur Bandberechnungseinheit 220. Die Erfassungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 120 überträgt die erfasste Geschwindigkeit und den relativen Abstand in Bezug auf das in der Nähe befindliche Fahrzeug zur Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212 und zur Bandberechnungseinheit 220.
Die Zielbeschleunigungsberechnungseinheit 200 berechnet eine Zielbeschleunigung, die eine Beschleunigung ist, die vom Fahrzeug erreicht werden möchte. Wenn das Fahrzeug mit der Zielbeschleunigung fährt, sind Fahrkomfort und Sicherheit verbessert.
Nachdem die Zielbeschleunigungsberechnungseinheit 200 die erfasste Geschwindigkeit und den relativen Abstand in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug und das in der Nähe befindliche Fahrzeug von der Fahrzeugerfassungseinheit 100 empfangen hat, berechnet sie einen Gefahrenpegel, der eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug kennzeichnet, und berechnet die Zielbeschleunigung des Fahrzeugs entsprechend dem Gefahrenpegel.
Die Zielbeschleunigungsberechnungseinheit 200 umfasst die Gefahrenpegelberechnungseinheit 210 zum Berechnen - unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug - des Gefahrenpegels, der eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug kennzeichnet, die Bandberechnungseinheit 220 zum Berechnen - unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug - einer Beschleunigung und eines Rucks (eine momentane Änderungsrate der Beschleunigung) des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und zum Berechnen eines Beschleunigungs- und Ruckbands, das einen Bereich kennzeichnet, innerhalb dessen die Zielbeschleunigung gemäß der berechneten Beschleunigung und des berechneten Rucks ausgewählt wird, und die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 zum Bestimmen der Zielbeschleunigung innerhalb des Bandes gemäß dem Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs.
Die Gefahrenpegelberechnungseinheit 210 berechnet - unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug - den Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs, der eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug kennzeichnet, sowie - unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das in der Nähe befindliche Fahrzeug - den Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs, der eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das in der Nähe befindliche Fahrzeug kennzeichnet. Wenn sich eine Mehrzahl von Fahrzeugen in der Nähe befindet, berechnet die Gefahrenpegelberechnungseinheit 210 die Gefahrenpegel der jeweils in der Nähe befindlichen Fahrzeuge.
Die Gefahrenpegelberechnungseinheit 210 umfasst eine Gefahrenpegelberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 211 zum Berechnen - unter Verwendung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs und des relativen Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug - der erwarteten Zeit bis zur Kollision (time to collsion, TTC), wobei eine erwartete Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Erkennen eines Geschwindigkeitsänderungsmusters des vorausfahrenden Fahrzeugs bestimmt wird, und zum Berechnen des Gefahrenpegels des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Hinzufügen eines Werts, der durch Multiplizieren eines ersten Gewichts mit der erwarteten Beschleunigung erhalten wird, zu einem Wert, der durch Multiplizieren eines zweiten Gewichts mit der TTC erhalten wird, und die Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212 zum Berechnen - unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das in der Nähe befindliche Fahrzeug - einer Geschwindigkeit, mit der sich das in der Nähe befindliche Fahrzeug der Fahrspur des Fahrzeugs nähert, einer Geschwindigkeit, mit der sich das in der Nähe befindliche Fahrzeug dem Fahrzeug nähert, und eines Abstands zwischen dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug und der Fahrspur des Fahrzeugs, wobei gemäß den berechneten Geschwindigkeiten und dem berechneten Abstand eine Möglichkeit des Schneidens der Fahrspur des Fahrzeugs durch das in der Nähe befindliche Fahrzeug sowie der Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs entsprechend der Möglichkeit des Schneidens berechnet wird.
Der Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs kennzeichnet eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug und bedeutet eine Möglichkeit des plötzlichen Stoppens des vorausfahrenden Fahrzeugs. Die Möglichkeit des plötzlichen Stoppens des vorausfahrenden Fahrzeugs ist im Wesentlichen von der Beschleunigung und nicht von der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs abhängig. Das bedeutet, dass, wenn die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs sich erhöht, ein Unterschied in der Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug zunimmt und, wenn der Unterschied in der Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug zunimmt, eine Möglichkeit, dass das vorausfahrende Fahrzeug plötzlich stoppt, zunimmt. Der Gefahrenpegel wird gemäß der Fahrertendenz oder der Straßenverkehrssituation in Echtzeit angepasst.
Um die Möglichkeit des plötzlichen Stoppens des vorausfahrenden Fahrzeugs zu erkennen, empfängt die Gefahrenpegelberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 211 die Geschwindigkeit und den relativen Abstand in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug, die von der Erfassungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 110 erfasst wurden, und berechnet unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug eine erwartete TTC. Die TTC ist ein Wert, der durch Teilen der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug durch den relativen Abstand zwischen diesen erhalten wird.
Außerdem bestimmt die Gefahrenpegelberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 211 die erwartete Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Erkennen eines Geschwindigkeitsänderungsmusters des vorausfahrenden Fahrzeugs. Die Gefahrenpegelberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 211 kann einen Speicher zum Speichern von Geschwindigkeitswerten des vorausfahrenden Fahrzeugs für einen vorbestimmten Zeitraum beinhalten, um das Geschwindigkeitsänderungsmuster des vorausfahrenden Fahrzeugs zu erkennen.
Die Gefahrenpegelberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 211 berechnet den Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Hinzufügen eines Wertes, der durch Multiplizieren eines ersten Gewichts mit der erwarteten Beschleunigung erhalten wird, zu einem durch Multiplizieren eines zweiten Gewichts mit der TTC erhaltenen Wert. Dies kann wie folgt ausgedrückt werden: $Risiko = w_{1} \frac{| a_{p r e} |}{v_{s}} + w_{2} * T T C^{- 1}$
$w o b e i T T C^{- 1} = \frac{V_{r e l}}{D_{r e l}}$
(wobei „Risiko“ ein Gefahrenpegel eines vorausfahrenden Fahrzeugs, w₁ ein erstes Gewicht, w₂ ein zweites Gewicht, v_s eine aktuelle Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, a_pre eine erwartete Beschleunigung eines vorausfahrenden Fahrzeugs, V_rel eine relative Geschwindigkeit und D_rel ein relativer Abstand ist.)
Die Gefahrenpegelberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 211 überträgt den berechneten Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs zur Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230.
Der Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs kennzeichnet eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das in der Nähe befindliche Fahrzeug und bedeutet eine Möglichkeit des Schneidens der Fahrspur des Fahrzeugs durch das in der Nähe befindliche Fahrzeug. Die Möglichkeit des Schneidens kann aus einer Geschwindigkeit, mit der sich das in der Nähe befindliche Fahrzeug der Fahrspur des Fahrzeugs nähert, einer Geschwindigkeit, mit der sich das in der Nähe befindliche Fahrzeug dem Fahrzeug nähert, und einem Abstand zwischen dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug und der Fahrspur des Fahrzeugs berechnet werden. Wenn die Geschwindigkeit, mit der sich das in der Nähe befindliche Fahrzeug der Fahrspur des Fahrzeugs nähert, oder die Geschwindigkeit, mit der sich das in der Nähe befindliche Fahrzeug dem Fahrzeug nähert, zunimmt, nimmt die Möglichkeit des Schneidens durch das in der Nähe befindliche Fahrzeug zu.
Gemäß der Ausführungsform von 2, in der mehr als ein in der Nähe befindliches Fahrzeug vorhanden sind, da drei in der Nähe befindliche Fahrzeuge von Fahrzeug 2 bis Fahrzeug 4 vorhanden sind, erfasst die Fahrzeugerfassungseinheit 100 Geschwindigkeiten der drei in der Nähe befindlichen Fahrzeuge und relative Abstände zwischen dem Fahrzeug und den drei in der Nähe befindlichen Fahrzeugen und die Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212 berechnet die Gefahrenpegel der drei in der Nähe befindlichen Fahrzeuge unter Verwendung der Geschwindigkeiten und relativen Abstände in Bezug auf die drei in der Nähe befindlichen Fahrzeuge. In diesem Fall werden drei Gefahrenpegel berechnet.
Die Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212 empfängt die Geschwindigkeit und den relativen Abstand in Bezug auf das in der Nähe befindliche Fahrzeug von der Erfassungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 120 und berechnet die Geschwindigkeit, mit der das in der Nähe befindliche Fahrzeug sich der Fahrspur des Fahrzeugs nähert, die Geschwindigkeit, mit der das in der Nähe befindliche Fahrzeug sich dem Fahrzeug nähert, und den Abstand zwischen dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug und der Fahrspur des Fahrzeugs unter Verwendung der empfangenen Geschwindigkeit und des empfangenen relativen Abstands. Die Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212 berechnet die Möglichkeit des Schneidens durch das in der Nähe befindliche Fahrzeug, die sich zur Geschwindigkeit, mit der das in der Nähe befindliche Fahrzeug sich der Fahrspur des Fahrzeugs nähert, oder zur Geschwindigkeit, mit der das in der Nähe befindliche Fahrzeug sich dem Fahrzeug nähert, proportional und zum Abstand zwischen dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug und der Fahrspur des Fahrzeugs umgekehrt proportional verhält.
Alternativ kann die Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212 die Geschwindigkeit, mit der sich das in der Nähe befindliche Fahrzeug der Fahrspur des Fahrzeugs nähert, die Geschwindigkeit, mit der sich das in der Nähe befindliche Fahrzeug dem Fahrzeug nähert, und den Abstand zwischen dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug und der Fahrspur des Fahrzeugs sowie die Möglichkeit des Schneidens durch das in der Nähe befindliche Fahrzeug gemäß einer der berechneten Geschwindigkeiten und Abstände berechnen.
Die Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212 berechnet den Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs entsprechend der Möglichkeit des Schneidens durch das in der Nähe befindliche Fahrzeug. Gemäß der Ausführungsform von 2 werden die Gefahrenpegel von Fahrzeug 2 bis Fahrzeug 4 berechnet.
3 ist ein Diagramm, das die Verteilung eines Gefahrenpegels eines in der Nähe befindlichen Fahrzeugs darstellt, der von der Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet wurde.
Im Diagramm in 3 kennzeichnen eine X-Achse und eine Y-Achse den Standort eines Fahrzeugs und eine Z-Achse kennzeichnet einen Gefahrenpegel. Ein Punkt, an dem die Koordinate der X-Achse und der Y-Achse (0, 0) ist, ist der Standort des Fahrzeugs.
Die Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212 überträgt den berechneten Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs zur Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230.
Die Bandberechnungseinheit 220 empfängt die Geschwindigkeit und den relativen Abstand in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug von der Erfassungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 110 und die Geschwindigkeit und den relativen Abstand in Bezug auf das in der Nähe befindliche Fahrzeug von der Erfassungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 120.
Die Bandberechnungseinheit 220 berechnet unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug eine Beschleunigung und einen Ruck (eine momentane Änderungsrate der Beschleunigung) des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs sowie ein Beschleunigungs- und Ruckband, bei dem es sich um einen Bereich handelt, in dem die Zielbeschleunigung gemäß der berechneten Beschleunigung und des berechneten Rucks ausgewählt wird.
4 ist ein Diagramm, das ein Beschleunigungs- und Ruckband darstellt, das von der Bandberechnungseinheit 220 der Vorrichtung zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berechnet wurde.
Bezug nehmend auf 4 werden in einer Situation, in der mehrere Fahrzeuge um ein Fahrzeug herum fahren, Beschleunigungen der Fahrzeuge dargestellt und ein Beschleunigungs- und Ruckband mit den Beschleunigungen der Fahrzeuge um das Fahrzeug geformt. Das Beschleunigungs- und Ruckband kennzeichnet einen Bereich, in dem die Zielbeschleunigung ausgewählt wird. Die Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs und die Beschleunigungen der in der Nähe befindlichen Fahrzeuge sind im Diagramm von 4 dargestellt, sodass ein Verkehrsfluss um das Fahrzeug überprüft werden kann. Wenn die Zielbeschleunigung des Fahrzeugs innerhalb eines Bereiches ausgewählt wird, in dem die Beschleunigungen der in der Nähe befindlichen Fahrzeuge geformt sind, wird die Sicherheit des Fahrens des Fahrzeugs verbessert. Das bedeutet, dass die Beschleunigungen der Fahrzeuge um das Fahrzeug herum erfasst und die Beschleunigungen der Fahrzeuge um das Fahrzeug herum bei der Beschleunigung des Fahrzeugs berücksichtigt werden, wodurch die Fahrsicherheit verbessert wird. Anders als in 4 kann das Beschleunigungs- und Ruckband in einem Bereich geformt sein, der die Beschleunigungen der Fahrzeuge um das Fahrzeug herum beinhaltet.
Die Bandberechnungseinheit 220 überträgt das Beschleunigungs- und Ruckband zur Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230.
Die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 empfängt den Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs von der Gefahrenpegelberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 211, den Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs von der Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212, das Beschleunigungs- und Ruckband von der Bandberechnungseinheit 220 und bestimmt dann die Zielbeschleunigung innerhalb des Beschleunigungs- und Ruckbands gemäß dem Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs.
Die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 bestimmt als Zielbeschleunigung eine Beschleunigung, bei der ein relativer Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug oder dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug, dessen Gefahrenpegel gleich oder größer als ein Einstellungswert ist, und dem Fahrzeug gleich oder größer ist als ein erster Einstellungsabstand im Beschleunigungs- und Ruckband. Wenn sich eine Mehrzahl von Fahrzeugen in der Nähe befinden, werden die Gefahrenpegel mit Bezug auf die Mehrzahl von in der Nähe befindlichen Fahrzeugen berechnet und die Gefahrenpegel werden zur Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 übertragen. Die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 bestimmt als Zielbeschleunigung eine Beschleunigung, bei der ein relativer Abstand zwischen einem in der Nähe befindlichen Fahrzeug, das einen oder mehrere Einstellungswerte unter den Gefahrenpegeln hat, und dem Fahrzeug gleich oder größer ist als der erste Einstellungsabstand im Beschleunigungs- und Ruckband.
Der Einstellungswert kennzeichnet einen Zustand mit großer Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug, das heißt einen höchst gefährlichen Zustand, und kann willkürlich von einem Benutzer eingestellt werden.
Der erste Einstellungsabstand kennzeichnet einen Abstand, der eingestellt ist, um eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug oder dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug zu verhindern, und kann willkürlich von einem Benutzer eingestellt werden.
Wenn der Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs größer ist als der Einstellungswert, wird, da dies bedeutet, dass eine große Möglichkeit besteht, dass das vorausfahrende Fahrzeug plötzlich stoppt, der erste Einstellungsabstand auf einen Abstand eingestellt, bei dem eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug auch dann nicht erfolgt, wenn das vorausfahrende Fahrzeug plötzlich stoppt.
Wenn der Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs größer ist als der Einstellungswert, wird, da dies bedeutet, dass eine große Möglichkeit besteht, dass das in der Nähe befindliche Fahrzeug die Fahrspur des Fahrzeugs schneidet, der erste Einstellungsabstand auf einen Abstand eingestellt, bei dem eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug auch dann nicht erfolgt, wenn das in der Nähe befindliche Fahrzeug die Fahrspur des Fahrzeugs schneidet.
Wenn der Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs kleiner ist als der Einstellungswert, bestimmt die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 als Zielbeschleunigung eine Beschleunigung, bei der ein relativer Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeug größer ist als ein zweiter Einstellungsabstand im Beschleunigungs- und Ruckband.
Der zweite Einstellungsabstand ist ein Abstand, der eingestellt ist, um eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug zu verhindern, und kann willkürlich von einem Benutzer eingestellt werden. Der zweite Einstellungsabstand unterscheidet sich vom ersten Einstellungsabstand, der eingestellt wird, wenn der Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs größer ist als der Einstellungswert. Jedoch können der erste und der zweite Einstellungsabstand auch gleich sein.
Wenn der Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs kleiner ist als der Einstellungswert, bestimmt die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 als Zielbeschleunigung eine Beschleunigung, bei der das Fahrzeug mit einer automatischen Fahrgeschwindigkeit im Beschleunigungs- und Ruckband fährt. Jedoch bestimmt die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230, wenn sich vor der Fahrspur des Fahrzeugs ein vorausfahrendes Fahrzeug befindet, auch in diesem Fall die Zielbeschleunigung, bei der ein zum Verhindern einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug eingestellter Kollisionsverhinderungsabstand aufrechterhalten bleibt.
Das bedeutet, dass, wenn der Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs kleiner ist als der Einstellungswert, die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 die Zielbeschleunigung so bestimmt, dass sie in einer Situation, in der ein Unterschied der Geschwindigkeit zwischen dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug und dem Fahrzeug nicht groß ist, mit der automatischen Fahrgeschwindigkeit übereinstimmt, und die Zielbeschleunigung so bestimmt, dass ein relativer Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeug aufrechterhalten bleibt. Daher ist das Gefühl des Unbehagens eines Fahrers aufgrund der automatischen Steuerung der Beschleunigung in vertikaler Richtung des Fahrzeugs minimiert und der Verkehrsfluss optimiert.
Die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 überträgt die bestimmte Zielbeschleunigung zur Fahrzeugsteuereinheit 300.
Die Fahrzeugsteuereinheit 300 empfängt die Zielbeschleunigung von der Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230.
Die Fahrzeugsteuereinheit 300 steuert das Fahrzeug so, dass es mit der vom Fahrer eingegebenen automatischen Fahrgeschwindigkeit fährt, und steuert das Fahrzeug nach Erfassen des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs gemäß der Zielbeschleunigung.
Das bedeutet, dass die Fahrzeugsteuereinheit 300, wenn sich um das Fahrzeug herum keine anderen Fahrzeuge befinden, das Fahrzeug so steuert, dass es automatisch mit der automatischen Fahrgeschwindigkeit fährt. Die automatische Fahrgeschwindigkeit kann von einem Benutzer willkürlich eingestellt und während der Fahrt geändert werden.
Die Fahrzeugsteuereinheit 300 steuert das Fahrzeug so, dass es sich gemäß der Zielbeschleunigung bewegt. Zu diesem Zweck steuert die Fahrzeugsteuereinheit 300 ein Antriebsmittel und ein Bremsmittel des Fahrzeugs. Das bedeutet, dass die Fahrzeugsteuereinheit 300 das Fahrzeug gemäß der Zielbeschleunigung beschleunigt oder verzögert.
Die Vorrichtung zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Steuern der Beschleunigung des Fahrzeugs einen stabilen Fahrkomfort erreichen.
Die Vorrichtung zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Anzeigeeinheit beinhalten. Die Anzeigeeinheit kann ein Armaturenbrett oder ein Fahrzeugnavigationssystem sein. Die Anzeigeeinheit gibt ein Kartenbild aus, auf dem das von der Fahrzeugerfassungseinheit 100 erfasste vorausfahrende Fahrzeug oder in der Nähe befindliche Fahrzeug sowie die Geschwindigkeit und der relative Abstand in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug angezeigt werden. Die Anzeigeeinheit kann außerdem eine aktuelle Geschwindigkeit und Zielbeschleunigung des Fahrzeugs und den Gefahrenpegel und die Einstellungsgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs anzeigen.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Das Verfahren des Steuerns des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Durchführung des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit (S110) zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs mit einer vom Fahrer eingegebenen automatischen Fahrgeschwindigkeit, die Durchführung der Erfassung des vorausfahrenden oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs (S120) zur Erfassung eines vor dem Fahrzeug in einer Fahrspur des Fahrzeugs fahrenden Fahrzeugs oder eines in der Nähe befindlichen Fahrzeugs in einer rechten oder linken Spur der Fahrspur des Fahrzeugs, die Durchführung der Fahrzeugerfassung (S130) zur Erfassung einer Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs und eines relativen Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug oder einer Geschwindigkeit des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und eines relativen Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug, die Durchführung einer Zielbeschleunigungsberechnung (S140), um unter Verwendung der erfassten Geschwindigkeit und des erfassten relativen Abstands einen Gefahrenpegel zu berechnen, der eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug kennzeichnet, und gemäß dem Gefahrenpegel eine Zielbeschleunigung des Fahrzeugs zu berechnen, und die Durchführung der Fahrzeugsteuerung (S150), um das Fahrzeug nach Erfassen des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs gemäß der Zielbeschleunigung zu steuern.
Bei der Durchführung des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit (S110) steuert die Fahrzeugsteuereinheit 300 das Fahren des Fahrzeugs mit einer von einem Fahrer eingegebenen automatischen Fahrgeschwindigkeit.
Bei der Durchführung des Erfassens eines vorausfahrenden oder eines in der Nähe befindlichen Fahrzeugs (S120) erfasst die Fahrzeugerfassungseinheit 100 das vorausfahrende Fahrzeug, das vor dem Fahrzeug in der Fahrspur des Fahrzeugs fährt, oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug, das in einer linken oder rechten Spur der Fahrspur des Fahrzeugs fährt. Wenn das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug nicht erfasst wird, setzt die Fahrzeugsteuereinheit 300 die Durchführung des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit (S110) fort.
Nach Erfassen des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs erfasst die Fahrzeugerfassungseinheit 100 die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und den relativen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug oder dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug (S130). Die Fahrzeugerfassungseinheit 100 überträgt die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und den relativen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug oder dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug zur Zielbeschleunigungsberechnungseinheit 200.
Bei der Durchführung der Zielbeschleunigungsberechnung (S140) berechnet die Zielbeschleunigungsberechnungseinheit 200 die Zielbeschleunigung des Fahrzeugs unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug, die es von der Fahrzeugerfassungseinheit 100 empfangen hat. Die Zielbeschleunigungsberechnungseinheit 200 überträgt die Zielbeschleunigung zur Fahrzeugsteuereinheit 300.
Bei der Durchführung der Fahrzeugsteuerung (S150) steuert die Fahrzeugsteuereinheit 300 das Fahrzeug gemäß der von der Zielbeschleunigungsberechnungseinheit 200 empfangenen Zielbeschleunigung. Daher bewegt sich das Fahrzeug gemäß der Zielbeschleunigung.
Die Durchführung der Zielbeschleunigungsberechnung (S140) umfasst die Durchführung der Gefahrenpegelberechnung zum Berechnen - unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug - eines Gefahrenpegels des vorausfahrenden Fahrzeug oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs, der eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug kennzeichnet, die Durchführung der Bandberechnung zum Berechnen - unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug - einer Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und eines Rucks, der eine momentane Änderungsrate der Beschleunigung anzeigt, und zum Berechnen eines Beschleunigungs- und Ruckbands, das einen Bereich kennzeichnet, innerhalb dessen die Zielbeschleunigung gemäß der berechneten Beschleunigung und des berechneten Rucks ausgewählt wird, und die Durchführung der Zielbeschleunigungsbestimmung zum Bestimmen der Zielbeschleunigung innerhalb des Bandes gemäß dem Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs.
Bei der Durchführung der Gefahrenpegelberechnung berechnet die Gefahrenpegelberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 211 unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die sie von der Erfassungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 110 erhalten hat, eine erwartete TTC, bestimmt eine erwartete Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Erkennen eines Geschwindigkeitsänderungsmusters des vorausfahrenden Fahrzeugs und berechnet den Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Hinzufügen eines Wertes, der durch Multiplizieren eines ersten Gewichts mit der erwarteten Beschleunigung erhalten wird, zu einem durch Multiplizieren eines zweiten Gewichts mit der TTC erhaltenen Wert. Die Gefahrenpegelberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 211 überträgt den Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs zur Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230.
Außerdem berechnet die Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212 bei der Durchführung der Gefahrenpegelberechnung - unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das in der Nähe befindliche Fahrzeug, die sie von der Erfassungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 120 empfangen hat - eine Geschwindigkeit, mit der sich das in der Nähe befindliche Fahrzeug der Fahrspur des Fahrzeugs nähert, eine Geschwindigkeit, mit der sich das in der Nähe befindliche Fahrzeug dem Fahrzeug nähert, und einen Abstand zwischen dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug und der Fahrspur des Fahrzeugs, berechnet gemäß den berechneten Geschwindigkeiten und dem berechneten Abstand eine Wahrscheinlichkeit des Schneidens der Fahrspur des Fahrzeugs durch das in der Nähe befindliche Fahrzeug und berechnet dann den Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs entsprechend der Möglichkeit des Schneidens. Die Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212 überträgt den Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs zur Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230.
Bei der Durchführung der Bandberechnung berechnet die Bandberechnungseinheit 220 unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug, die sie von der Fahrzeugerfassungseinheit 100 empfangen hat, die Beschleunigung und den Ruck (eine momentane Änderungsrate der Beschleunigung) des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs sowie das Beschleunigungs- und Ruckband, das ein Band kennzeichnet, in dem die Zielbeschleunigung gemäß der berechneten Beschleunigung und des berechneten Rucks ausgewählt wird. Die Bandberechnungseinheit 220 überträgt das Beschleunigungs- und Ruckband zur Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230.
Alternativ kann die Durchführung der Bandberechnung der Durchführung der Gefahrenpegelberechnung vorausgehen oder die beiden Operationen können gleichzeitig durchgeführt werden.
Die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 empfängt den Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs von der Gefahrenpegelberechnungseinheit 210 und das Beschleunigungs- und Ruckband von der Bandberechnungseinheit 220.
Bei der Durchführung der Zielbeschleunigungsbestimmung empfängt die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 den Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs von der Gefahrenpegelberechnungseinheit 210 und das Beschleunigungs- und Ruckband von der Bandberechnungseinheit 220 und bestimmt dann als Zielbeschleunigung eine Beschleunigung, bei der ein relativer Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug oder dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug, dessen Gefahrenpegel gleich oder größer als ein Einstellungswert ist, und dem Fahrzeug gleich oder größer ist als ein erster Einstellungsabstand im Beschleunigungs- und Ruckband.
Wenn der Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs kleiner ist als der Einstellungswert, umfasst die Durchführung der Zielbeschleunigungsbestimmung die Bestimmung einer Beschleunigung, bei der ein relativer Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeug gleich oder größer ist als ein zweiter Einstellungsabstand im Beschleunigungs- und Ruckband, als Zielbeschleunigung.
Wenn der Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs kleiner ist als der Einstellungswert, umfasst die Durchführung der Zielbeschleunigungsbestimmung die Bestimmung einer Beschleunigung, bei der das Fahrzeug mit einer von einem Fahrer eingegebenen automatischen Fahrgeschwindigkeit im Beschleunigungs- und Ruckband fährt, als Zielbeschleunigung.
Im Folgenden wird das Verfahren zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung in Bezug auf den Fall, in dem das vorausfahrende Fahrzeug erfasst wird, und den Fall, in dem das in der Nähe befindliche Fahrzeug erfasst wird, beschrieben.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Zielbeschleunigungsberechnung nach der Erfassung eines vorausfahrenden Fahrzeugs als eine Ausführungsform des Verfahrens zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die Erfassungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 110 erfasst das vorausfahrende Fahrzeug sowie eine Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs und einen relativen Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug (S210). Die Erfassungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 110 überträgt die Geschwindigkeit und den relativen Abstand in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug zur Gefahrenpegelberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 211 und zur Bandberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 220.
Die Gefahrenpegelberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 211 empfängt die Geschwindigkeit und den relativen Abstand in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug von der Erfassungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 110 und berechnet einen Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs (S220). Die Gefahrenpegelberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 211 berechnet unter Verwendung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug eine erwartete TTC, bestimmt eine erwartete Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Erkennen eines Geschwindigkeitsänderungsmusters des vorausfahrenden Fahrzeugs und berechnet einen Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Hinzufügen eines Wertes, der durch Multiplizieren eines ersten Gewichts mit der erwarteten Beschleunigung erhalten wird, zu einem durch Multiplizieren eines zweiten Gewichts mit der TTC erhaltenen Wert. Die Gefahrenpegelberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 211 überträgt den Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs zur Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230.
Die Bandberechnungseinheit 220 berechnet unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug, die sie von der Erfassungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 110 empfangen hat, ein Beschleunigungs- und Ruckband (S230). Die Bandberechnungseinheit 220 berechnet unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug eine Beschleunigung und einen Ruck (eine momentane Änderungsrate der Beschleunigung) des vorausfahrenden Fahrzeugs sowie das Beschleunigungs- und Ruckband, das ein Band kennzeichnet, in dem die Zielbeschleunigung gemäß der berechneten Beschleunigung und des berechneten Rucks ausgewählt wird. Die Bandberechnungseinheit 220 überträgt das Beschleunigungs- und Ruckband zur Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230.
Die Reihenfolge der Schritte S220 und S230 ist veränderbar.
Die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 bestimmt, ob der von der Gefahrenpegelberechnungseinheit für vorausfahrende Fahrzeuge 211 empfangene Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs gleich oder größer ist als ein Einstellungswert (S240). Wenn der Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs gleich oder größer ist als der Einstellungswert, bestimmt die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 als Zielbeschleunigung eine Beschleunigung, bei der ein relativer Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeug gleich oder größer ist als ein erster Einstellungsabstand im Beschleunigungs- und Ruckband (S250).
Der Einstellungswert kennzeichnet einen Zustand mit großer Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug, das heißt einen hohen Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs, weil eine große Möglichkeit besteht, dass das vorausfahrende Fahrzeug plötzlich stoppt, und kann willkürlich von einem Benutzer eingestellt werden. Der erste Einstellungsabstand ist ein Abstand, der eingestellt ist, um eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug zu verhindern, und kann willkürlich von einem Benutzer eingestellt werden.
Wenn der Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs kleiner ist als der Einstellungswert, bestimmt die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 als Zielbeschleunigung eine Beschleunigung, bei der der relative Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeug gleich oder größer ist als ein zweiter Einstellungsabstand im Beschleunigungs- und Ruckband (S260).
Wenn eine kleine Möglichkeit besteht, dass das vorausfahrende Fahrzeug plötzlich stoppt, kennzeichnet der zweite Einstellungsabstand einen allgemeinen relativen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug und kann von einem Benutzer willkürlich eingestellt werden.
Die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 überträgt die Zielbeschleunigung zur Fahrzeugsteuereinheit 300.
Die Fahrzeugsteuereinheit 300 steuert das Fahrzeug gemäß der von der Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 empfangenen Zielbeschleunigung (S270).
7 ist ein Flussdiagramm, das die Zielbeschleunigungsberechnung nach der Erfassung eines in der Nähe befindlichen Fahrzeugs als eine Ausführungsform des Verfahrens zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die Erfassungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 120 erfasst das in der Nähe befindliche Fahrzeug sowie eine Geschwindigkeit des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und einen relativen Abstand zum in der Nähe befindlichen Fahrzeug (S310). Die Erfassungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 120 überträgt die Geschwindigkeit und den relativen Abstand in Bezug auf das in der Nähe befindliche Fahrzeug zur Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212 und zur Bandberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 220.
Die Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212 empfängt die Geschwindigkeit und den relativen Abstand in Bezug auf das in der Nähe befindliche Fahrzeug von der Erfassungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 120 und berechnet einen Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs (S320). Die Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212 berechnet unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das in der Nähe befindliche Fahrzeug eine Geschwindigkeit, mit der sich das in der Nähe befindliche Fahrzeug einer Fahrspur des Fahrzeugs nähert, eine Geschwindigkeit, mit der sich das in der Nähe befindliche Fahrzeug dem Fahrzeug nähert, und einen Abstand zwischen dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug und der Fahrspur des Fahrzeugs, berechnet gemäß den berechneten Geschwindigkeiten und dem berechneten Abstand eine Wahrscheinlichkeit des Schneidens der Fahrspur des Fahrzeugs durch das in der Nähe befindliche Fahrzeug und berechnet dann den Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs entsprechend der Möglichkeit des Schneidens. Die Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212 überträgt den Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs zur Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230.
Die Bandberechnungseinheit 220 berechnet unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das in der Nähe befindliche Fahrzeug, die sie von der Erfassungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 120 empfangen hat, ein Beschleunigungs- und Ruckband (S330). Die Bandberechnungseinheit 220 berechnet unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das in der Nähe befindliche Fahrzeug eine Beschleunigung und einen Ruck (eine momentane Änderungsrate der Beschleunigung) des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs sowie das Beschleunigungs- und Ruckband, das ein Band kennzeichnet, in dem die Zielbeschleunigung gemäß der berechneten Beschleunigung und des berechneten Rucks ausgewählt wird. Die Bandberechnungseinheit 220 überträgt das Beschleunigungs- und Ruckband zur Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230.
Die Reihenfolge der Schritte S320 und S330 ist veränderbar.
Die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 bestimmt, ob der von der Gefahrenpegelberechnungseinheit für in der Nähe befindliche Fahrzeuge 212 empfangene Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs gleich oder größer ist als ein Einstellungswert (S340). Wenn der Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs gleich oder größer ist als der Einstellungswert, bestimmt die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 als Zielbeschleunigung eine Beschleunigung, bei der ein relativer Abstand zwischen dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug und dem Fahrzeug gleich oder größer ist als ein erster Einstellungsabstand im Beschleunigungs- und Ruckband (S350).
Der Einstellungswert kennzeichnet einen Zustand mit großer Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das in der Nähe befindliche Fahrzeug, das heißt einen hohen Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs, weil eine große Möglichkeit besteht, dass das in der Nähe befindliche Fahrzeug die Fahrspur des Fahrzeugs schneidet, und kann willkürlich von einem Benutzer eingestellt werden. Der erste Einstellungsabstand ist ein Abstand, der eingestellt ist, um eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug zu verhindern, und kann willkürlich von einem Benutzer eingestellt werden.
Wenn der Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs kleiner ist als der Einstellungswert, bestimmt die Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 als Zielbeschleunigung eine Beschleunigung, bei der das Fahrzeug mit einer von einem Fahrer eingegebenen automatischen Fahrgeschwindigkeit im Beschleunigungs- und Ruckband fährt (S360).
Das bedeutet, dass, wenn der Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs kleiner ist als der Einstellungswert, eine kleine Möglichkeit besteht, dass das in der Nähe befindliche Fahrzeug die Fahrspur des Fahrzeugs schneidet, sodass das Fahrzeug mit der von einem Fahrer eingegebenen automatischen Fahrgeschwindigkeit fährt. Da jedoch der Wechsel der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zur automatischen Fahrgeschwindigkeit aufgrund einer abrupten Geschwindigkeitsänderung eine Verringerung des Fahrkomforts und der Sicherheit bewirken kann, wird eine Beschleunigung, bei der das Fahrzeug mit der automatischen Fahrgeschwindigkeit im Beschleunigungs- und Ruckband als Zielbeschleunigung bestimmt. Die Fahrzeugsteuereinheit 300 steuert das Fahrzeug gemäß der von der Zielbeschleunigungsbestimmungseinheit 230 empfangenen Zielbeschleunigung (S370). Daher ist die Sicherheit des Fahrzeugs verbessert, weil ein Unterschied in Bezug auf Geschwindigkeit oder Beschleunigung zum in der Nähe befindlichen Fahrzeug nicht groß ist, und der Fahrkomfort ist bezogen auf die Geschwindigkeitsregelung weiter verbessert, weil das Fahrzeug durch Beschleunigungsänderung gesteuert wird. Außerdem kann der stabile Fahrkomfort auch dann verbessert werden, wenn das Fahrzeug verzögert oder beschleunigt wird. Die Vorrichtung und das Verfahren zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung haben eine oder mehrere der folgenden Auswirkungen.
Erstens wird durch Reflektieren einer beim automatischen Fahren eines Fahrzeugs durch ein vorausfahrendes Fahrzeug oder ein in der Nähe befindliches Fahrzeug verursachten möglichen Gefahr die Sicherheit verbessert.
Zweitens wird durch Reflektieren eines in der Nähe befindlichen Verkehrsflusses und durch Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs ein Verkehrsfluss ausgeglichen und die Sicherheit verbessert.
Die Wirkungen der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die vorgenannten Wirkungen beschränkt und andere nicht erwähnte Wirkungen verstehen Fachleute klar anhand der Ansprüche.
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden vorstehend dargestellt und beschrieben, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen spezifischen Ausführungsformen beschränkt, es ist offensichtlich, dass vielfältige Modifikationen durch den Fachmann des Gebietes, zu dem die vorliegende Erfindung gehört, vorgenommen werden können, ohne vom Kern der beanspruchten vorliegenden Erfindung abzuweichen, und solche Modifikationen nicht getrennt von der technischen Idee oder Perspektive der vorliegenden Erfindung zu betrachten sind.

Claims

Vorrichtung zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung mindestens einen Prozessor umfasst und der Prozessor Folgendes durchführt: Erfassen eines vorausfahrenden Fahrzeugs, das vor dem Fahrzeug in einer Fahrspur des Fahrzeugs fährt, oder eines in der Nähe befindlichen Fahrzeugs, das in einer linken oder rechten Spur der Fahrspur des Fahrzeugs fährt, und Erfassen einer Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs und eines relativen Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug oder einer Geschwindigkeit des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und eines relativen Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug (S120, S130, S210, S310); Berechnen eines Gefahrenpegels, der eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug kennzeichnet, unter Verwendung der erfassten Geschwindigkeit und des erfassten relativen Abstands und Berechnen einer Zielbeschleunigung des Fahrzeugs gemäß dem Gefahrenpegel (S 140, S220, S320); und Steuern des Fahrzeugs, sodass es mit einer automatischen Fahrgeschwindigkeit fährt (S110), und Steuern des Fahrzeugs nach Erfassen des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs gemäß der Zielbeschleunigung (S150, S270, S370), wobei die Berechnung Folgendes umfasst: Berechnen des Gefahrenpegels, der eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug kennzeichnet, unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug; Berechnen - unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug - einer Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und eines Rucks, der eine momentane Änderungsrate der Beschleunigung anzeigt, und Berechnen eines Beschleunigungs- und Ruckbands gemäß der berechneten Beschleunigung und des berechneten Rucks, wobei das Beschleunigungs- und Ruckband einen Bereich kennzeichnet, innerhalb dessen die Zielbeschleunigung ausgewählt wird (S230, S330); und Bestimmen der Zielbeschleunigung innerhalb des Bandes gemäß dem Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs (S240, S250, S260, S340, S350, S360).
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Fahrzeugerfassung Folgendes umfasst: Erfassen der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug; und Erfassen der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das in der Nähe befindliche Fahrzeug.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Berechnung des Gefahrenpegels Folgendes umfasst: Berechnen - unter Verwendung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs und des relativen Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug - einer erwarteten Zeit bis zur Kollision (TTC), Bestimmen einer erwarteten Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Erkennen eines Geschwindigkeitsänderungsmusters des vorausfahrenden Fahrzeugs und Berechnen des Gefahrenpegels des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Hinzufugen eines Werts, der durch Multiplizieren eines ersten Gewichts mit der erwarteten Beschleunigung erhalten wird, zu einem Wert, der durch Multiplizieren eines zweiten Gewichts mit der TTC erhalten wird; und Berechnen - unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das in der Nähe befindliche Fahrzeug - einer Geschwindigkeit, mit der sich das in der Nähe befindliche Fahrzeug der Fahrspur des Fahrzeugs nähert, einer Geschwindigkeit, mit der sich das in der Nähe befindliche Fahrzeug dem Fahrzeug nähert, und eines Abstands zwischen dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug und der Fahrspur des Fahrzeugs, Berechnen einer Möglichkeit des Schneidens der Fahrspur des Fahrzeugs durch das in der Nähe befindliche Fahrzeug gemäß den berechneten Geschwindigkeiten und dem berechneten Abstand und Berechnen des Gefahrenpegels des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs entsprechend der Möglichkeit des Schneidens.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei als Zielbeschleunigung eine Beschleunigung bestimmt wird, bei der ein relativer Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug oder dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug, dessen Gefahrenpegel einen Einstellungswert überschreitet, und dem Fahrzeug gleich oder größer ist als ein erster eingestellter Abstand im Beschleunigungs- und Ruckband.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei, wenn der Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs kleiner ist als der Einstellungswert, als Zielbeschleunigung eine Beschleunigung bestimmt wird, bei der ein relativer Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeug größer ist als ein zweiter Einstellungsabstand im Beschleunigungs- und Ruckband.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei, wenn der Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs kleiner ist als der Einstellungswert, als Zielbeschleunigung eine Beschleunigung bestimmt wird, bei der das Fahrzeug mit einer automatischen Fahrgeschwindigkeit im Beschleunigungs- und Ruckband fährt.
Verfahren zum Steuern des automatischen Fahrens eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Durchführen des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit zum Steuern des Fahrens des Fahrzeugs mit einer automatischen Fahrgeschwindigkeit (S110); Durchführen der Fahrzeugerfassung zum Erfassen eines vorausfahrenden Fahrzeugs, das vor dem Fahrzeug in einer Fahrspur des Fahrzeugs fährt, oder eines in der Nähe befindlichen Fahrzeugs, das in einer rechten oder linken Spur der Fahrspur des Fahrzeugs fährt, und Erfassen einer Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs und eines relativen Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug oder einer Geschwindigkeit des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und eines relativen Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug (S120, S130, S210, S310); Durchführen der Zielbeschleunigungsberechnung zum Berechnen - unter Verwendung der erfassten Geschwindigkeit und des erfassten relativen Abstands - eines Gefahrenpegels, der eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug kennzeichnet, Berechnen einer Zielbeschleunigung des Fahrzeugs entsprechend dem Gefahrenpegel (S140, S220, S320) und - nach Erfassen des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs - Durchführen der Fahrzeugsteuerung zum Steuern des Fahrzeugs gemäß der Zielbeschleunigung (S150, S270, S370), wobei das Durchführen der Zielbeschleunigungsberechnung Folgendes umfasst: Durchführen der Zielbeschleunigungsberechnung zum Berechnen eines Gefahrenpegels des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs, der eine Beeinflussung des Fahrens des Fahrzeugs durch das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug kennzeichnet, unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug; Durchführen der Bandberechnung zum Berechnen - unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug oder das in der Nähe befindliche Fahrzeug - einer Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und eines Rucks, der eine momentane Änderungsrate der Beschleunigung anzeigt, und Berechnen eines Beschleunigungs- und Ruckbands gemäß der berechneten Beschleunigung und des berechneten Rucks, wobei das Beschleunigungs- und Ruckband einen Bereich kennzeichnet, innerhalb dessen die Zielbeschleunigung ausgewählt wird (S230, S330); und Durchführen der Zielbeschleunigungsbestimmung zum Bestimmen der Zielbeschleunigung innerhalb des Bandes gemäß dem Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs oder des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs (S240, S250, S260, S340, S350, S360).
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei das Durchführen der Gefahrenpegelberechnung Folgendes umfasst: Berechnen - unter Verwendung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug - einer erwarteten Zeit bis zur Kollision (TTC), Bestimmen einer erwarteten Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Erkennen eines Geschwindigkeitsänderungsmusters des vorausfahrenden Fahrzeugs und Berechnen des Gefahrenpegels des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Hinzufügen eines Werts, der durch Multiplizieren eines ersten Gewichts mit der erwarteten Beschleunigung erhalten wird, zu einem Wert, der durch Multiplizieren eines zweiten Gewichts mit der TTC erhalten wird; und Berechnen - unter Verwendung der Geschwindigkeit und des relativen Abstands in Bezug auf das in der Nähe befindliche Fahrzeug - einer Geschwindigkeit, mit der sich das in der Nähe befindliche Fahrzeug der Fahrspur des Fahrzeugs nähert, einer Geschwindigkeit, mit der sich das in der Nähe befindliche Fahrzeug dem Fahrzeug nähert, und eines Abstands zwischen dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug und der Fahrspur des Fahrzeugs, Berechnen - gemäß den berechneten Geschwindigkeiten und dem berechneten Abstand - einer Wahrscheinlichkeit des Schneidens der Fahrspur des Fahrzeugs durch das in der Nähe befindliche Fahrzeug und Berechnen des Gefahrenpegels des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs entsprechend der Möglichkeit des Schneidens.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Durchführen der Zielbeschleunigungsbestimmung das Durchführen des Bestimmens einer Beschleunigung als Zielbeschleunigung umfasst, bei der ein relativer Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug oder dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug, dessen Gefahrenpegel gleich oder größer ist als ein Einstellungswert, und dem Fahrzeug gleich oder größer ist als ein erster Einstellungsabstand im Beschleunigungs- und Ruckband.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei, wenn der Gefahrenpegel des vorausfahrenden Fahrzeugs kleiner ist als der Einstellungswert, das Durchführen der Zielbeschleunigungsbestimmung das Bestimmen einer Beschleunigung als Zielbeschleunigung umfasst, bei der ein relativer Abstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Fahrzeug gleich oder größer ist als ein zweiter Einstellungsabstand im Beschleunigungs- und Ruckband.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei, wenn der Gefahrenpegel des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs kleiner ist als der Einstellungswert, die Durchführung der Zielbeschleunigungsbestimmung die Bestimmung einer Beschleunigung als Zielbeschleunigung umfasst, bei der das Fahrzeug mit einer von einem Fahrer eingegebenen automatischen Fahrgeschwindigkeit im Beschleunigungs- und Ruckband fährt.