DE102016212422A1

DE102016212422A1 - System zum automatischen fahren

Info

Publication number: DE102016212422A1
Application number: DE102016212422.6A
Authority: DE
Inventors: Kentaro Ichikawa; Taisuke Sugaiwa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-07-13
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2017-01-19
Also published as: JP2017019436A; US11385639B2; US10649452B2; US20220121200A1; JP6409699B2; US20170017233A1; US10067505B2; US20200241528A1; US11794788B2; US20180329416A1

Abstract

Ein automatisches Fahrsystem (1) umfasst Folgendes:
Eine Betätigungseingabegrößenerfassungseinheit (16), die dazu aufgebaut ist, eine Fahrbetätigungseingabegröße durch einen Fahrer während einer automatischen Fahrsteuerung für ein Fahrzeug zu erfassen; eine Fahrerzustandsbestimmungseinheit (17) die dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, ob der Fahrer dazu fähig ist, während der automatischen Fahrsteuerung für das Fahrzeug ein manuelles Fahren zu starten oder nicht; eine Fahrumschalteinheit (19), die dazu aufgebaut ist, auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen der Fahrbetätigungseingabegröße und eines Fahrumschaltschwellenwerts, der ein Schwellenwert für das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren ist, ein Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren durchzuführen; und eine Schwellenwerteinstelleinheit (18), die dazu aufgebaut ist, den Fahrumschaltschwellenwert auf einen ersten Fahrumschaltschwellenwert einzustellen, wenn die Fahrerzustandsbestimmungseinheit bestimmt, dass der Fahrer dazu fähig ist, das manuelle Fahren zu starten, und den Fahrumschaltschwellenwert auf einen zweiten Fahrumschaltschwellenwert einzustellen, der den ersten Fahrumschaltschwellenwert übersteigt, wenn die Fahrerzustandsbestimmungseinheit bestimmt, dass der Fahrer nicht dazu fähig ist, das manuelle Fahren zu starten.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein System zum automatischen Fahren eines Fahrzeugs.
2. Erläuterung des Stands der Technik
Eine in dem US-Patent Nr. 8670891 offenbarte Vorrichtung zum automatischen Fahren ist für eine automatische Fahrsteuerung für ein Fahrzeug bekannt. In dieser automatischen Fahrvorrichtung wird ein automatisches Fahren des Fahrzeugs ausgeführt, und das automatische Fahren wird während der Ausführung des automatischen Fahrens in manuelles Fahren umgeschaltet, in einem Fall, in dem irgendeine Größe aus einer Betätigungseingabe am Lenkrad, einer Betätigungseingabe am Gaspedal oder einer Bremsbetätigungseingabe durch einen Fahrer des Fahrzeugs während des automatischen Fahrens gleich groß wie oder größer als ein vorabfestgelegter Schwellenwert ist.
Es ist vorstellbar, dass die vorstehend beschriebene automatische Fahrvorrichtung als ein Ergebnis einer unbeabsichtigten manuellen Fahrbetätigungseingabe während des automatischen Fahrens durch den Fahrer in das manuelle Fahren umschaltet. In einem Fall, in dem beispielsweise der Fahrer das Gaspedal versehentlich niederdrückt, kann das Fahrzeug selbst dann in die manuelle Fahrt umgestaltet werden, wenn der Fahrer nicht für die manuelle Fahrt bereit ist.
Im Hinblick darauf wurde auf diesem technischen Gebiet die Entwicklung eines automatischen Fahrsystems gewünscht, das das Umschalten in manuelles Fahren verhindert, das von einem Fahrer in dem Fall einer manuellen Fahrbetätigung nicht beabsichtigt wird, die während einer automatischen Fahrsteuerung versehentlich eingegeben wird.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Ein Aspekt der Erfindung ist ein System zum automatischen Fahren, das Folgendes umfasst: Eine Einheit zur Erfassung einer Betätigungseingabegröße, die dazu aufgebaut ist, eine Fahrbetätigungseingabegröße durch einen Fahrer während einer automatischen Fahrsteuerung für ein Fahrzeug zu erfassen; eine Fahrerzustandsbestimmungseinheit, die dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, ob der Fahrer dazu fähig ist, während der automatischen Fahrsteuerung für das Fahrzeug manuelles Fahren zu beginnen oder nicht; eine Fahrumschalteinheit (19) die dazu aufgebaut ist, ein Umschalten vom automatischen Fahren ins manuelle Fahren auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen der Fahrbetätigungseingabegröße und eines Fahrumschaltschwellenwerts durchzuführen, der ein Schwellenwert für das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren ist; und eine Schwellenwerteinstelleinheit, die dazu aufgebaut ist, den Fahrumschaltschwellenwert auf einen ersten Fahrumschaltschwellenwert festzulegen, wenn von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit bestimmt wird, dass der Fahrer dazu fähig ist, das manuelle Fahren zu beginnen, und den Fahrumschaltschwellenwert auf einen zweiten Fahrumschaltschwellenwert festzulegen, der größer als der erste Fahrumschaltschwellenwert ist, wenn von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit bestimmt wird, dass der Fahrer nicht dazu fähig ist, dass manuelle Fahren zu beginnen. Nach diesem Aspekt kann das automatische Fahrsystem ein unpassendes Umschalten zum manuellen Fahren verhindern, das vom Fahrer nicht beabsichtigt wird.
In dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann die Fahrumschalteinheit dazu aufgebaut sein, das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren durchzuführen, wenn die Fahrbetätigungseingabegröße den Fahrumschaltschwellenwert übersteigt. Nach diesem Aspekt kann das automatische Fahrsystem das ungeeignete Umschalten zum manuellen Fahren verhindern, das vom Fahrer nicht beabsichtigt wird.
Der vorstehend erläuterte Aspekt kann weiterhin einen Kontaktsensor umfassen, der dazu aufgebaut ist, den Kontakt des Fahrers mit einem Lenkrad des Fahrzeugs zu erfassen, wobei die Fahrerzustandsbestimmungseinheit dazu aufgebaut sein kann, auf der Grundlage eines Ergebnisses der Erfassung durch den Kontaktsensor zu bestimmen, ob der Fahrer dazu fähig ist, dass manuelle Fahren zu starten oder nicht. Nach diesem Aspekt kann genau bestimmt werden, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren begonnen werden kann, oder nicht.
Der vorstehend beschriebene Aspekt kann weiterhin einen Biometrieinformationssensor umfassen, der dazu aufgebaut ist, die biometrische Information des Fahrers zu erfassen, wobei die Fahrzustandsbestimmungseinheit dazu aufgebaut sein kann, auf der Grundlage eines Ergebnisses der Erfassung durch den Biometrieinformationssensor zu bestimmen, ob der Fahrer dazu fähig ist, das manuelle Fahren zu starten oder nicht. Nach diesem Aspekt kann genau bestimmt werden, ob der Fahrer sich in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren begonnen werden kann oder nicht.
Der vorstehend beschriebene Aspekt kann weiterhin ein Instrument im Fahrzeug umfassen, wobei die Fahrzustandsbestimmungseinheit dazu aufgebaut sein kann, auf der Grundlage dessen, ob ein Betätigungssignal des Instruments im Fahrzeug eingegeben wird oder nicht, zu bestimmen, ob der Fahrer dazu fähig oder nicht ist, mit dem manuellen Fahren zu beginnen. Nach diesem Aspekt kann genau bestimmt werden, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren begonnen werden kann, oder nicht.
Der vorstehend beschriebene Aspekt kann weiterhin eine Kamera umfassen, die dazu aufgebaut ist, den Fahrer abzubilden, wobei die Fahrzustandsbestimmungseinheit dazu aufgebaut sein kann, auf der Grundlage eines von der Kamera aufgenommenen Bildes vom Fahrer zu bestimmen, ob der Fahrer dazu fähig ist, das manuelle Fahren zu beginnen oder nicht. Nach diesem Aspekt kann genau bestimmt werden, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren begonnen werden kann, oder nicht.
In dem vorstehend beschriebenen Aspekt kann die Fahrzustandsbestimmungseinheit dazu aufgebaut sein, auf der Grundlage der Haltung des Fahrers, einer Blickrichtung des Fahrers oder einer Richtung seines Gesichts oder des Augenöffnungsgrads des Fahrers aus dem von der Kamera aufgenommenen Bild des Fahrers zu bestimmen, ob der Fahrer dazu fähig ist oder nicht, das manuelle Fahren zu beginnen. Gemäß diesem Aspekt kann genau bestimmt werden, ob der Fahrer sich in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren begonnen werden kann, oder nicht.
Nach dem Aspekt der Erfindung kann das Umschalten in das manuelle Fahren, das vom Fahrer nicht beabsichtigt wird, selbst in dem Fall einer versehentlichen manuellen Fahrbetätigungseingabe während der automatischen Fahrsteuerung verhindert werden.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben, in denen ähnlichen Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen, und in denen:
1 ein Blockschaubild ist, das einen Überblick über einen Aufbau eines automatischen Fahrsystems nach einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
2 ein Schaubild ist, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen dem Zustand eines Fahrers und einem Fahrumschaltschwellenwert in dem in 1 gezeigten System zum automatischen Fahren veranschaulicht;
3 ein Schaubild ist, das ein anderes Beispiel der Beziehung zwischen dem Zustand des Fahrers und dem Fahrumschaltschwellenwert in dem in 1 gezeigten System zum automatischen Fahren veranschaulicht;
4 ein Ablaufplan ist, der eine Verarbeitung zur Steuerung des automatischen Fahrens des in 1 gezeigten automatischen Fahrsystems veranschaulicht;
5 ein Ablaufplan ist, der einen Fahrumschaltverarbeitungsort des in 1 gezeigten Systems zum automatischen Fahren veranschaulicht;
6 ein Ablaufplan ist, der eine Verarbeitung zum Festlegen eines Schwellenwerts des in 1 gezeigten Systems zum automatischen Fahren veranschaulicht;
7 ein Ablaufplan ist, der ein Beispiel der Verarbeitung zum Festlegen des Schwellenwerts des in 1 gezeigten Systems zum automatischen Fahrens veranschaulicht; und
8 ein Ablaufplan ist, der ein weiteres Beispiel der Verarbeitung zum Festlegen des Schwellenwerts des in 1 gezeigten Systems zum automatischen Fahren veranschaulicht.
GENAUE ERLÄUTERUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben oder ähnliche Elemente zu bezeichnen, und eine redundante Beschreibung derselben wird weggelassen.
1 ist ein Schaubild, das eine Übersicht über einen Aufbau eines Systems 1 zum automatischen Fahren nach der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Nach 1 ist das System 1 zum automatischen Fahren nach dieser Ausführungsform eine Vorrichtung, die in einem Fahrzeug montiert ist und eine automatische Fahrsteuerung für das Fahrzeug durchführt. Dieses System 1 zum automatischen Fahren ist mit einer Funktion versehen, um das Umschalten vom automatischen Fahren zum manuellen Fahren in einem Fall durchzuführen, in dem eine manuelle Fahrbetätigung durch einen Fahrer während der automatischen Fahrsteuerung für das Fahrzeug durchgeführt wird. Das automatische Fahren bedeutet einen Fahrzustand, in dem das Fahrzeug automatisch mittels des Systems 1 zum automatischen Fahren fahren darf. Das manuelle Fahren bedeutet das Fahren des Fahrzeugs, dass durch eine manuelle Fahrbetätigung durch den Fahrer des Fahrzeugs durchgeführt wird.
Das System 1 zum automatischen Fahren ist mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 10 versehen. Die ECU 10 ist eine elektronische Steuereinheit, die das Fahren des Fahrzeugs steuert bzw. regelt. Die ECU 10 ist dazu aufgebaut, einen Computer als eine Hauptkomponente zu umfassen, und der Computer umfasst eine Zentralprozessoreinheit (CPU), einen Nur-Lesespeicher (ROM) und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM). Die ECU 10 wird später genauer beschrieben.
Mit der ECU 10 sind jeweils ein Außensensor 2, eine Empfangseinheit 3 für ein GPS bzw. globales Positioniersystem, ein Innensensor 4, eine Kartendatenbank 5, ein Navigationssystem 6, eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle (HMI – human machine interface) 7, ein Stellglied 8, ein Fahrerzustandssensor 9, und ein Betätigungseingabegrößensensor 20 verbunden.
Der Außensensor 2 ist ein Erfassungsinstrument, das eine äußere Situation erfasst, die eine Information hinsichtlich der Umgebung des Fahrzeugs ist. Der Außensensor umfasst zumindest entweder eine Kamera, ein Radar oder eine Laserbilderfassungs- und Messvorrichtung (laser imaging detection and ranging, LIDAR).
Die Kamera ist ein abbildendes Instrument, das die äußere Situation um das Fahrzeug abbildet. Die Kamera ist beispielsweise hinter einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet. Die Kamera kann eine monokulare Kamera oder eine Stereokamera sein. Die Stereokamera hat zwei abbildende Einheiten, die so angeordnet sind, dass sie einen binokularen Versatz erzeugen. Eine Tiefenrichtungsinformation ist auch in der von der Stereokamera abgebildeten Information enthalten. In einem Fall, in dem die Stereokamera verwendet wird, kann die Kamera als eine Objekterfassungseinheit verwendet werden, die Objekte wie das vorausfahrende Fahrzeuge und Hindernisse erfasst.
Das Radar erfasst das Hindernis außerhalb des Fahrzeugs unter Verwendung von Radiowellen wie Millimeterwellen. Das Radar erfasst das Hindernis und dergleichen durch Übertragung der Radiowellen in die Nähe des Fahrzeugs und Empfang der vom Hindernis reflektierten Radiowellen. Das Radar überträgt an die ECU 10 Information hinsichtlich des erfassten Hindernisses.
Das LIDAR erfasst das Hindernis außerhalb des Fahrzeugs unter Verwendung von Licht. Das LIDAR misst einen Abstand zu einem Reflexionspunkt und erfasst das Hindernis und dergleichen durch Übertragung des Lichts in die Nähe des Fahrzeugs und Empfang des von dem Hindernis und dergleichen reflektierten Lichts. Das LIDAR überträgt Information hinsichtlich des erfassten Objekts an die ECU 10. Die Kamera, das LIDAR, das Radar und ein Kommunikationsinstrument müssen nicht notwendigerweise in überlappender Weise vorgesehen sein.
Die GPS-Empfangseinheit 3 misst die Positionen des Fahrzeugs wie die geografische Breite und geografische Länge des Fahrzeugs durch Empfangen von Signalen von mindestens drei GPS Satelliten. Die GPS-Empfangseinheit 3 gibt an die ECU 10 die gemessene Positionsinformation des Fahrzeugs aus. Beliebige andere Einrichtungen, durch die die geografische Breite und Länge des Fahrzeugs festgelegt werden können, können den Platz der GPS-Empfangseinheit 3 einnehmen. Zudem ist es zum Prüfen durch Vergleich zwischen einem Sensormessergebnis und (später beschriebener) Karteninformation zu bevorzugen, dass eine Funktion zum Messen einer Orientierung des Fahrzeugs vorgesehen ist.
Der Innensensor 4 ist ein Erfassungsinstrument, das Fahrzeugzustände erfasst. Der Innensensor 4 ist mindestens mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einem Beschleunigungssensor oder einem Gierratensensor als Sensor versehen, der einen Fahrzustand des Fahrzeugs erfasst. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ist ein Detektor, der eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst. Ein Fahrzeugraddrehzahlsensor wird als ein Beispiel des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors verwendet. Der Fahrzeugraddrehzahlsensor ist an einem Rad des Fahrzeugs oder einem Teil wie einer Antriebswelle angeordnet, das integriert oder synchron mit einem Fahrzeugrad dreht, und erfasst eine Drehzahl des Fahrzeugrads. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor gibt die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation, also die Raddrehzahlinformation, an die ECU 10 aus. Der Beschleunigungssensor ist ein Detektor, der Beschleunigungen des Fahrzeugs erfasst. Der Beschleunigungssensor umfasst beispielsweise einen Längsbeschleunigungssensor, der die Beschleunigung des Fahrzeugs in einer Längsrichtung erfasst, und einen Querbeschleunigungssensor, der eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs erfasst. Der Beschleunigungssensor gibt beispielsweise Fahrzeugbeschleunigungsinformation an die ECU 10 aus. Der Gierratensensor ist ein Detektor, der eine Gierrate um eine senkrechte Achse durch den Schwerpunkt des Fahrzeugs erfasst. Ein Gyroskopsensor kann als ein Beispiel des Gierratensensors verwendet werden. Der Gierratensensor gibt die erfasste Gierrateninformation des Fahrzeugs an die ECU 10 aus.
Die Kartendatenbank bzw. Landkartendatenbank 5 ist eine Datenbank, in der die Karteninformation eingespeist wird. Die Kartendatenbank 5 ist beispielsweise auf einer Festplatte (HDD) gespeichert, die in dem Fahrzeug montiert ist. Die Karteninformation umfasst beispielsweise Positionsinformation von Straßen, Straßenforminformation (wie die Anzahl und Art der Fahrspuren) und Positionsinformation von Kreuzungen und Einmündungen. Es ist wünschenswert, dass die Karteninformation auch ein Abgabesignal des Außensensors 2 zum Nutzen von Positionsinformation für Abschirmstrukturen wie Gebäude und Wände umfasst, und eine Technologie zum gleichzeitigen Lokalisieren und Aufzeichnen (simultaneous localization and mapping, SLAM). Die Kartendatenbank 5 kann in einem Computer in einer Einrichtung wie einem Informationsverarbeitungszentrum gespeichert sein, das dazu fähig ist, mit dem Fahrzeug zu kommunizieren.
Das Navigationssystem 6 ist eine Vorrichtung, die das Fahrzeug zu einem Ziel führt, das vom Fahrer festgelegt wird. Das Navigationssystem 6 berechnet eine Fahrtroute des Fahrzeugs auf der Grundlage der Positionsinformation des Fahrzeugs, die von der GPS-Empfangseinheit 3 gemessen wird, und der Karteninformation der Kartendatenbank 5. Die Route kann eine bestimmte geeignete Fahrspur in einem Abschnitt mit mehreren Fahrspuren sein. Das Navigationssystem 6 berechnet beispielsweise eine Soll-Route aus der Position des Fahrzeugs zum Zielort und informiert den Fahrer über die Soll-Route durch Verwenden einer angezeigten Markierung und einer Audio-Ausgabe eines Lautsprechers. Das Navigationssystem 6 gibt beispielsweise Informationen hinsichtlich der Soll-Route des Fahrzeugs an die ECU 10 aus. Das Navigationssystem 6 kann in dem Computer in der Einrichtung wie dem Informationsverarbeitungszentrum gespeichert werden, das dazu fähig ist, mit dem Fahrzeug zu kommunizieren.
Die HMI 7 ist eine Schnittstelle für die Informationsausgabe und -eingabe zwischen dem Fahrgast im Fahrzeug und dem automatischen Anfahrsystem 1. Die HMI 7 ist beispielsweise mit einer Anzeige für eine Bildinformationsanzeige für den Fahrgast, dem Lautsprecher für die Audioausgabe und einem Betätigungsknopf oder einem Touchpanel für den Eingabevorgang durch den Fahrgast versehen. Wenn der Eingabevorgang hinsichtlich eines Betriebs oder Anhaltens der automatischen Fahrsteuerung durch den Fahrgast durchgeführt wird, initiiert oder stoppt die HMI 7 beispielsweise die automatische Fahrsteuerung durch Ausgabe eines Signals an die ECU 10. Die HMI 7 kann die Informationsausgabe an den Fahrgast unter Verwendung eines drahtlos verbundenen tragbaren Informationsterminals durchführen, oder kann den Eingabevorgang des Fahrgasts unter Verwendung eines tragbaren Informationsterminals empfangen. In einem Fall, in dem der Eingabevorgang durch den Fahrgast, der auch der Fahrer sein kann, läuft, kann die HMI 7 an die ECU 10 ein Signal eines laufenden Vorgangs ausgeben, das zeigt, dass der Eingabevorgang läuft.
Das Stellglied 8 ist eine Vorrichtung, die die automatische Fahrsteuerung für das Fahrzeug ausführt. Das Stellglied 8 umfasst zumindest ein Drosselstellglied, ein Bremsstellglied und ein Lenkstellglied. Das Drosselstellglied steuert die Menge der Luftzufuhr an eine Maschine, also einen Drosselöffnungsgrad, passend zu einem Steuersignal von der ECU 10, und steuert eine Antriebskraft des Fahrzeugs. In einem Fall, in dem das Fahrzeug ein Hybridauto oder ein Elektroauto ist, umfasst dass Stellglied 8 das Drosselstellglied nicht, und die Antriebskraft wird durch ein Steuersignal von der ECU 10 gesteuert, das einem Motor als Antriebsquelle eingelesen wird.
Das Bremsstellglied steuert ein Bremssystem passend zu einem Steuersignal von der ECU 10 und steuert eine Bremskraft, die auf das Fahrzeugrad des Fahrzeugs ausgeübt wird. Ein Hydraulikbremssystem kann als ein Beispiel des Bremssystems verwendet werden. Das Lenkstellglied steuert entsprechend eines Steuersignals von der ECU 10 den Antrieb eines Hilfsmotors, der ein Lenkmoment in einem elektrischen Servolenksystem steuert. Auf dieser Weise steuert das Lenkstellglied das Lenkmoment des Fahrzeugs.
Der Fahrerzustandssensor 9 ist ein Sensor, der Zustände des Fahrers erfasst. Der Fahrerzustandssensor 9 umfasst beispielsweise einen Kontaktsensor bzw. Berührungssensor 91, eine Fahrererfassungskamera 92, und einen Biometrieinformationssensor 93. Der Kontaktsensor 91 ist ein Sensor, der die Berührung eines Lenkrads durch den Fahrer erfasst. Ein druckempfindlicher Sensor wird als ein Beispiel des Kontaktsensors 91 verwendet. Der Kontaktsensor 91 kann auch ein kapazitiver Sensor sein. Dieser Kontaktsensor 91 weist beispielsweise eine Erfassungseinheit auf, die in einem vom Fahrer gehaltenen Teil des Lenkrads eingebaut ist. Stattdessen können zwei Erfassungseinheiten eingebaut sein, eine auf der rechten Seite des Lenkrads und die andere auf der linken Seite des Lenkrads. Dieser Kontaktsensor 91 kann in Kombination mit einem Sensor verwendet werden, der für eine andere Anwendung verwendet wird. Der Kontaktsensor 91 gibt ein Erfassungssignal an die ECU 10 aus.
Die Fahrererfassungskamera 92 ist eine Kamera, die den Fahrer im Fahrzeug abbildet. Die Fahrererfassungskamera 92 ist dazu angeordnet, einen Oberkörper des Fahrers, das Gesicht des Fahrers, Augen des Fahrers oder dergleichen abzubilden. Mehrere Fahrererfassungskameras 92 können angebracht sein. Die Fahrererfassungskamera 92 gibt ein aufgenommenes Bild des Fahrers an die ECU 10 aus.
Der Biometrieinformationssensor 93 ist ein Sensor, der biometrische Information des Fahrers wie die Gehirnwellen des Fahrers und seinen Puls erfasst. Der Biometrieinforamtionssensor 93 ist beispielsweise eine tragbare Vorrichtung, die vom Fahrer getragen wird und die Form einer Brille, einer Armbanduhr, eines Rings, eines Armbands oder dergleichen hat. Der Biometrieinformationssensor 93 gibt die erfasste Biometrieinformation des Fahrers an die ECU 10 aus. Der Kontaktsensor 91, die Fahrererfassungskamera 92 und der Biometrieinformationssensor 93 können gemeinsam als der Fahrerzustandssensor 9 vorgesehen sein. Alternativ können stattdessen nur einer oder zwei derselben vorgesehen sein.
Der Betätigungseingabegrößensensor 20 ist ein Sensor, der die Größe der manuellen Fahrbetätigungseingabe durch den Fahrer erfasst. Ein Lenkwinkelsensor oder ein Lenkmomentensensor wird als ein Beispiel des Betätigungseingabegrößensensors 20 verwendet. Zudem kann auch ein Gaspedalhubsensor oder ein Gaspedalniederdrückkraftsensor als der Betätigungseingabegrößensensor 20 verwendet werden. Der Gaspedalhubsensor ist ein Sensor, der einen Gaspedalniederdrückbetrag erfasst. Der Gaspedalniederdrückkraftsensor ist ein Sensor, der eine Gaspedalniederdrückkraft erfasst. Zudem kann auch ein Bremspedalhubsensor oder ein Bremspedalniederdrückkraftsensor als der Betätigungseingabegrößensensor 20 verwendet werden. Der Bremspedalhubsensor ist ein Sensor, der einen Bremspedalniederdrückbetrag erfasst. Der Bremspedalniederdrückkraftsensor ist ein Sensor, der eine Bremspedalniederdrückkraft erfasst. Alle diese Sensoren können als der Betätigungseingabegrößensensor 20 verwendet werden. Alternativ können stattdessen nur einige derselben verwendet werden. Der Betätigungseingabegrößensensor 20 gibt beispielsweise die Größe oder Kraft des Gaspedalniederdrückens durch den Fahrer und die Größe oder Kraft des Bremspedalniederdrückens durch den Fahrer an die ECU 10 aus.
Die ECU 10 ist mit einer Einheit 11 zur Erkennung einer externen Situation, einer Fahrzeugpositionserkennungseinheit 12, einer Fahrzustandserkennungseinheit 13, einer Fahrplanerzeugungseinheit 14, einer Fahrsteuereinheit 15, einer Betätigungseingabegrößenerfassungseinheit 16, einer Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17, einer Schwellenwerteinstellungseinheit 18 und einer Fahrumschalteinheit 19 versehen.
Die Einheit 11 zur Erkennung der externen Situation erkennt die externe Situation um das Fahrzeug auf der Grundlage von Erfassungsergebnissen des Außensensors 2 wie der von der Kamera abgebildeten Information, der Hindernisinformation des Radars und der Hindernisinformation des LIDARs. Die externe Situation umfasst beispielsweise eine Straßenbreite, eine Straßenform, eine Situation eines anderen Fahrzeugs in der Nähe des Fahrzeugs und eine Situation des Hindernisses in der Nähe des Fahrzeugs.
Die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 12 erkennt die Position des Fahrzeugs auf einer Karte auf der Grundlage der Positionsinformation des Fahrzeugs, die von der GPS-Empfangseinheit 3 empfangen wird, und der Karteninformation der Kartendatenbank 5. Nachstehend wird die Position des Fahrzeugs auf der Karte als eine „Fahrzeugposition” bezeichnet.
Die Fahrzustandserkennungseinheit 13 erkennt den Fahrzustand des Fahrzeugs auf der Grundlage von Erfassungsergebnissen des inneren Sensors 4 wie der Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors, der Beschleunigungsinformation des Beschleunigungssensors und der Gierrateninformation des Gierratensensors. Der Fahrzustand des Fahrzeugs umfasst beispielsweise die Geschwindigkeit, Beschleunigung und Gierrate des Fahrzeugs. Zudem kann die Fahrzustandserkennungseinheit 13 eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs auf der Grundlage einer vorrübergehender Änderung der Position des Fahrzeugs erkennen.
Die Fahrplanerzeugungseinheit 14 erzeugt einen Soll-Fahrweg des Fahrzeugs beispielsweise auf der Grundlage der Zielroute, die vom Navigationssystem 6 berechnet wird, der Fahrzeugposition, die von der Fahrzeugpositionserkennungseinheit 12 erkannt wird, und der Situation um das Fahrzeug, die von der Einheit 11 zum Erkennen der externen Situation erkannt wird und die Position und Orientierung des Fahrzeugs umfasst. Der Soll-Fahrweg ist eine Trajektorie des Fahrzeugs auf der Soll-Route. Zu dieser Zeit erzeugt die Fahrplanerzeugungseinheit 14 den Weg des Fahrzeugs auf der Grundlage der Situation des Hindernisses in der Nähe des Fahrzeugs so, dass ein Kontakt mit dem Hindernis vermieden wird.
Die vorstehend beschriebene Soll-Route umfasst auch eine Fahrtroute, die automatisch auf der Grundlage der externen Situation und der Karteninformation erzeugt wird, wenn der Fahrer keine explizite Zieleingabe durchführt. Beispiele dafür umfassen die Fahrt auf Routen entlang von Straßen gemäß der „Fahrunterstützungsvorrichtung”, die in dem japanischen Patent Nr. 5382218 ( WO 2011/158347 ) offenbart ist, und der „automatischen Fahrvorrichtung” die in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2011-162132 offenbart ist.
Die Fahrplanerzeugungseinheit 14 erzeugt einen Reise- bzw. Fahrplan passend zum erzeugten Weg. Anders gesagt erzeugt die Fahrplanerzeugungseinheit 14 einen Fahrplan passend zur Zielroute, die vorab auf der Grundlage zumindest der externen Situation festgelegt ist, die Information hinsichtlich der Umgebung des Fahrzeugs ist, und der Karteninformation der Kartendatenbank 5. Vorzugsweise gibt die Fahrplanerzeugungseinheit 14 den Fahrplan, den sie erzeugt, als einen aus einer Vielzahl von Sätzen der zwei Elemente Sollposition p und Geschwindigkeit v pro Zielpunkt in einem fahrzeugfesten Koordinatensystem aus, das heißt, eine Vielzahl von Konfigurationskoordinaten (p, v) für einen Kurs des Fahrzeugs. Nachstehend weist jede Sollposition p zumindest eine x-Koordinaten- und y-Koordinatenposition im fahrzeugfesten Koordinatensystem oder dazu äquivalente Information auf. Der Fahrplan ist nicht besonders beschränkt, sofern er ein Verhalten des Fahrzeugs zeigt. Für den Fahrplan kann beispielsweise eine Ankunftszeit t anstelle der Geschwindigkeit v verwendet werden. Alternativ kann ein anderer Fahrplan verwendet werden, bei dem die Ankunftszeit t und die Orientierung des Fahrzeugs an diesem Zeitpunkt hinzugefügt werden.
Normalerweise reichen Zukunftsdaten für einige Sekunden ab einer aktuellen Zeit als Fahrplan aus. Abhängig von Situationen wie einer Rechtskurve an einer Kreuzung und Überholen durch das Fahrzeug werden jedoch Daten für einige zehn Sekunden benötigt. Demgemäß ist zu bevorzugen, dass die Anzahl der Konfigurationskoordinaten des Fahrplans variabel ist und ein Abstand zwischen den Konfigurationskoordinaten ebenfalls variabel ist. Zudem kann eine Kurve, die Konfigurationskoordinaten verbindet, durch eine Spline-Funktion oder dergleichen angenähert werden, und ein Parameter der Kurve kann als der Fahrplan angesehen werden. Irgendein bekanntes Verfahren kann für die Fahrplanerzeugung insoweit verwendet werden, als das Verfahren das Verhalten des Fahrzeugs zeigen kann.
Der Fahrplan kann aus Daten bestehen, die Übergänge der Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs, die Beschleunigung und Verzögerung des Fahrzeugs, das Lenkmoment des Fahrzeugs und dergleichen zu einer Zeit der Fahrt des Fahrzeugs auf dem Kurs entlang der Zielroute zeigen. Der Fahrplan kann ein Geschwindigkeitsmuster des Fahrzeugs, Beschleunigungs- und Verzögerungsmuster des Fahrzeugs und ein Lenkmuster des Fahrzeugs umfassen. Die Fahrplanerzeugungseinheit 14 kann den Fahrplan so erzeugen, dass die Zeitdauer minimiert wird, die das Fahrzeug benötigt, um das Ziel zu erreichen.
Das Geschwindigkeitsmuster besteht beispielsweise aus Daten, die aus einer Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit bestehen, die in Verbindung mit einer Zeit für jede Soll-Steuerposition mit Bezug auf die Soll-Steuerpositionen festgelegt ist, die auf dem Kurs mit einem vorab festgelegten Intervall von beispielsweise 1 m festgelegt sind. Die Beschleunigungs- und Verzögerungsmuster sind beispielsweise Daten, die aus einer Soll-Beschleunigung und Soll-Verzögerung bestehen, die in Verbindung mit der Zeit für jede Soll-Steuerposition mit Bezug auf die Sollsteuerpositionen festgelegt sind, die auf dem Kurs mit einem vorab festgelegten Intervall von beispielsweise 1 m eingestellt sind. Das Lenkmuster sind beispielsweise Daten, die aus einem Soll-Lenkmoment bestehen, das in Verbindung mit der Zeit für jede Soll-Steuerposition mit Bezug auf die Soll-Steuerpositionen festgelegt sind, die auf dem Kurs mit einem vorab festgelegten Intervall von beispielsweise 1 m festgelegt sind.
Die Fahrsteuereinheit 15 steuert das Fahren des Fahrzeugs auf der Grundlage des Fahrplans, der von der Fahrplanerzeugungseinheit 14 erzeugt wird. Die Fahrsteuereinheit 15 gibt ein Steuersignal passend zum Fahrplan an das Stellglied 8 aus. Auf diese Weise steuert die Fahrsteuereinheit 15 das Fahren des Fahrzeugs so, dass das Fahrzeug automatisch gemäß Fahrplan gefahren wird. Die Fahrsteuereinheit 15 löst die automatische Fahrsteuerung gemäß einer Initiierungsbedingung wie einer Betätigung eines Startknopfs für die automatische Fahrsteuerung durch den Fahrer aus. Zudem beendet die Fahrsteuereinheit 15 die automatische Fahrsteuerung beispielsweise passend zu einem Betätigen eines Knopfs zum Beenden der automatischen Fahrsteuerung durch den Fahrer. Zudem beendet die Fahrsteuereinheit 15 die automatische Fahrsteuerung in einem Fall, in dem die Fahrumschalteinheit 19 das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren durchführt.
Während der automatischen Fahrsteuerung erfasst die Betätigungseingabegrößenerfassungseinheit 16 die Größe der Betätigungseingabe für das manuelle Fahren, die zumindest entweder die Betätigungseingabe am Fahrzeuglenkrad durch den Fahrer, die Gaspedalbetätigungseingabe oder die Bremsbetätigungseingabe durch den Fahrer umfasst. Beispielsweise erfasst die Betätigungseingabegrößenerfassungseinheit 16 die Größe der manuellen Fahrbetätigungseingabe, die die Lenkradbetätigung, die Gaspedalbetätigung oder die Bremsbetätigung während der automatischen Fahrsteuerung für das Fahrzeug umfasst, auf der Grundlage von Erfassungssignalen eines Lenkwinkelsensors, eines Lenkmomentsensors, eines Gaspedalhubsensors, eines Gaspedalniederdrückkraftsensors, eines Bremspedalhubsensors, eines Bremspedalniederdrückkraftsensors und dergleichen des Innensensors 4. Die Lenkradbetätigungseingabegröße ist beispielsweise ein Lenkwinkel oder ein Lenkmoment des Lenkrads. Die Gaspedalbetätigungseingabegröße ist beispielsweise die Gaspedalniederdrückgröße oder die Gaspedalniederdrückkraft. Die Bremseingabegröße ist beispielsweise der Bremspedalniederdrückbetrag oder die Bremspedalniederdrückkraft.
Die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 bestimmt, ob sich der Fahrer in einem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren während der automatischen Fahrsteuerung für das Fahrzeug ausgelöst werden kann, oder nicht. Beispielsweise erfasst die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 den Zustand des Fahrers während der automatischen Fahrsteuerung für das Fahrzeug auf der Grundlage mindestens des Erfassungsergebnisses des Kontaktsensors 91 oder des Bildes, das von der Fahrerabbildungskamera 92 aufgenommen wird, und bestimmt auf der Grundlage eines Ergebnisses der Erfassung, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, oder nicht. Dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, bedeutet, dass sich der Fahrer in einem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren vorbereitet werden kann, und entspricht einem Zustand, in dem der Fahrer eine Position zum Fahren einnimmt, einem Zustand, in dem der Fahrer im Begriff ist, eine Position zum Fahren einzunehmen, einem Zustand, in dem das Fahren bereits läuft, und dergleichen. Der Zustand, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, umfasst beispielsweise einen Zustand, in dem der Fahrer mit dem Lenkrad des Fahrzeugs in Kontakt ist. Der Zustand, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, kann auch einen Zustand umfassen, in dem das Gesicht des Fahrers oder seine Blickrichtung zur Vorderseite des Fahrzeugs hin gerichtet ist.
Genauer gesagt kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 auf der Grundlage eines Erfassungssignals des Kontaktsensors 91 bestimmen, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, oder nicht. In einem Fall, in dem der Fahrer das Lenkrad berührt, bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 beispielsweise, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren initiiert bzw. ausgelöst werden kann. In einem Fall, in dem der Fahrer beispielsweise das Lenkrad nicht berührt, bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist.
Zudem kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 auf der Grundlage des Bildes, das von der Fahrererfassungskamera 92 aufgenommen wurde, bestimmen, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, oder nicht. In einem Fall, in dem die Haltung des Fahrers eine vorab festgelegte Fahrhaltung ist, wie beispielsweise eine Haltung, die die Fahrvorbereitung erlaubt, wobei das Gesicht und die obere Hälfte des Körpers hin zur Vorderseite des Fahrzeugs gerichtet sind, bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. In einem Fall, in dem die Haltung des Fahrers beispielsweise eine Nicht-Fahrhaltung ist, die vorab festgelegt ist, wie eine Haltung mit einem zur Betätigung eines tragbaren Informationsterminals gebeugten Nacken bzw. Kopf und eine Haltung auf einer gekippten Rückenlehne des Fahrersitzes bestimmt die Fahrerzustandserfassungseinheit 17, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. In einem Fall, in dem das Gesicht des Fahrers oder seine Blickrichtung beispielsweise hin zur Vorderseite des Fahrzeugs gerichtet ist, bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. In einem Fall, in dem das Gesicht des Fahrers oder die Blickrichtung beispielsweise nicht hin zur Vorderseite des Fahrzeugs gerichtet ist, bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. In einem Fall, in dem beispielsweise die Augenlider des Fahrers geöffnet sind, bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. In einem Fall, in dem die Augenlider des Fahrers nicht geöffnet sind, bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 beispielsweise, dass sich der Fahrer nicht in den Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist.
Zudem kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 auf der Grundlage eines Betätigungssignals eines Instruments im Fahrzeug wie der HMI 7 bestimmen, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, oder nicht. In einem Fall, in dem beispielsweise die Betätigung des fahrzeuginternen Instruments durch den Fahrer läuft, wie eines Audiosystems, einer Klimaanlage, des Navigationssystems 6 und der HMI 7, bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. In einem Fall, in dem eine vorab festgelegte Zeitdauer wie 1,0 Sekunden nach einem Ende der Betätigung eines fahrzeuginternen Instruments durch den Fahrer noch nicht verstrichen ist, bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 muss nicht notwendigerweise unterscheiden, ob ein Subjekt, das die laufende fahrzeuginterne Instrumentenbetätigung durchführt, der Fahrer oder der Fahrgast ist.
Die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 kann auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses des Biometrieinformationssensors 93 wie eines Gehirnwellenerfassungsergebnisses oder eines Pulserfassungsergebnisses bestimmen, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, oder nicht. In einem Fall, in dem der Fahrer in einem bewußtlosen Zustand befindet, wozu Beispiele zählen, in denen die Aufmerksamkeit des Fahrers auf oder unter einem vorab festgelegten Schwellenwert liegen, bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Bekannte Verfahren können für die Berechnung der Aufmerksamkeit des Fahrers verwendet werden.
Die Schwellenwerteinstelleinheit 18 legt einen Fahrumschaltschwellenwert fest. Der Fahrumschaltschwellenwert ist ein Schwellenwert, der für das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren verwendet wird. Der Fahrumschaltschwellenwert wird für jede Art der Betätigungseingabegrößen festgelegt, die für das Umschalten vom automatischen Fahren zum manuellen Fahren des Fahrzeugs verwendet werden. Beispiele der Arten der Betätigungseingabegrößen umfassen die Arten des Lenkwinkels des Lenkrads, das Lenkmoment des Lenkrads, den Gaspedalniederdrückbetrag, die Gaspedalniederdrückkraft, die Bremspedalniederdrückgröße und die Bremspedalniederdrückkraft. Die Schwellenwerteinstelleinheit 18 legt nur einen Fahrumschaltschwellenwert fest, wenn beispielsweise nur eine Art der Betätigungseingabegröße für das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren des Fahrzeugs verwendet wird.
Beispielsweise legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 einen Lenkwinkelschwellenwert als den Fahrumschaltschwellenwert passend zum Lenkwinkel des Lenkrads fest. Beispielsweise legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 einen Lenkmomentschwellenwert als den Fahrumschaltschwellenwert passend zum Lenkmoment des Lenkrads fest. Beispielsweise legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 einen Schwellenwert der Gaspedalniederdrückgröße als den Fahrumschaltschwellenwert passend zum Gaspedalniederdrückbetrag fest. Beispielsweise legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 einen Schwellenwert der Gaspedalniederdrückkraft als den Fahrumschaltschwellenwert passend zur Gaspedalniederdrückkraft fest. Beispielsweise legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 einen Schwellenwert des Bremspedalniederdrückbetrags als den Fahrumschaltschwellenwert passend zum Bremspedalniederdrückbetrag fest. Beispielsweise legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 einen Schwellenwert der Bremspedalniederdrückkraft als den Fahrumschaltschwellenwert passend zur Bremspedalniederdrückkraft fest. Der Fahrumschaltschwellenwert in der nachstehenden Beschreibung entspricht ebenfalls den sechs vorstehend beschriebenen Schwellenwerten.
In einem Fall, in dem von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 bestimmt wird, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 einen ersten Fahrumschaltschwellenwert als ein Schwellenwert für das Umschalten zum manuellen Fahren fest. In einem Fall, in dem von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 bestimmt wird, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 einen zweiten Fahrumschaltschwellenwert, der den ersten Fahrumschaltschwellenwert übersteigt, als den Schwellenwert für das manuelle Fahrumschalten fest. Ein Wert, der den ersten Fahrumschaltschwellenwert übersteigt, wird als der zweite Fahrumschaltschwellenwert festgelegt. Anders gesagt wird ein Fahrumschaltschwellenwert als der zweite Fahrumschaltschwellenwert festgelegt, bei dem es weniger wahrscheinlich als beim ersten Schwellenwert ist, dass er das Umschalten in das manuelle Fahren erlaubt.
Wenn die Größe der Lenkradbetätigungseingabe steigt, kann beispielsweise ein Fall auftreten, in dem die Betätigungseingabegröße steigt, wenn ein negativer Wert als die manuelle Fahreingabe des Fahrers größer wird, wobei Beispiele einen Fall umfassen, in dem sich der Lenkradlenkwinkel als ein negativer Wert erhöht. In diesem Fall wird ein Wert, der einen Absolutwert des ersten Antriebsumschaltschwellenwerts übersteigt, als ein Absolutwert des zweiten Fahrumschaltschwellenwerts festgelegt. Anders gesagt umfasst das Festlegen des Werts, der den ersten Fahrumschaltschwellenwert übersteigt, als zweiten Fahrumschaltschwellenwert das Festlegen des Werts, der den Absolutwert des ersten Fahrumschaltschwellenwerts übersteigt, als den Absolutwert des zweiten Umschaltschwellenwerts.
2 ist ein Schaubild, dass einen Fall veranschaulicht, in dem ein erster Fahrumschaltschwellenwert Th1 und ein zweiter Fahrumschaltschwellenwert Th2 feste Werte sind. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 als den Schwellenwert für das Umschalten ins manuelle Fahren wie in 2 veranschaulicht den zweiten Fahrumschaltschwellenwert Th2 fest, der den ersten Fahrumschaltschwellenwert Th1 übersteigt, der zu einem Fall passt, in dem bestimmt wird, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Dieser erste Fahrumschaltschwellenwert Th1 und der zweite Fahrumschaltschwellenwert Th2 werden jeweils beispielsweise als Schwellenwerte für den vorab beschriebenen Lenkwinkelschwellenwert, Lenkmomentenschwellenwert, Schwellenwert des Gaspedalniederdrückbetrags, Schwellenwert der Gaspedalniederdrückkraft, Schwellenwert des Bremsniederdrückbetrags und Schwellenwert der Bremsniederdrückkraft festgelegt.
In 1 kann die Schwellenwerteinstelleinheit 18 den ersten Fahrumschaltschwellenwert als eine ursprüngliche Einstellung verwenden. In diesem Fall ändert die Schwellenwerteinstelleinheit 18 den Schwellenwert für das Umschalten ins manuelle Fahren vom ersten Fahrumschaltschwellenwert, der die ursprüngliche Einstellung ist, in den zweiten Fahrumschaltschwellenwert, wenn die Fahrerzustandbestimmungseinheit 17 bestimmt, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Alternativ kann die Schwellenwerteinstelleinheit 18 den zweiten Fahrumschaltschwellenwert als ursprüngliche Einstellung verwenden. In diesem Fall ändert die Schwellenwerteinstelleinheit 18 den Schwellenwert für das manuelle Fahrumschalten vom zweiten Fahrumschaltschwellenwert, der die ursprüngliche Einstellung ist, auf den ersten Fahrumschaltschwellenwert, wenn von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 bestimmt wird, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem manuelles Fahren auslösbar ist.
Der erste Fahrumschaltschwellenwert Th1 und der zweite Fahrumschaltschwellenwert Th2 sind nicht auf die festgelegten Werte beschränkt und können variable Werte sein. 3 ist ein Schaubild, das eine Änderung im Fahrumschaltschwellenwert abhängig von der Länge der Zeit veranschaulicht, die seit der Betätigung des fahrzeuginternen Instruments verstrichen ist. Das Audiosystem, die Klimaanlage, das Navigationssystem 6, die HMI 7 und dergleichen entsprechen Beispielen des fahrzeuginternen Instruments. Die vertikale Achse gibt dem Schwellenwert wieder und die horizontale Achse gibt die seit einer Beendigung der Betätigung des fahrzeuginternen Instruments verstrichene Zeitdauer wieder. Zunächst bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 wie in 3 veranschaulicht, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, bis beispielsweise eine vorab festgelegte Wartezeit wie 1,0 Sekunden seit der Beendigung der Betätigung des fahrzeuginternen Instruments verstrichen ist. Im Fall des Verstreichen der vorab festgelegten Wartezeit seit der Beendigung der Betätigung des fahrzeuginternen Instruments bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 beispielsweise, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist.
In 3 ist der zweite Fahrumschaltschwellenwert Th2 ein festgelegter Wert und der erste Fahrumschaltschwellenwert Th1 ist ein Wert, der sich ändert. Der erste Fahrumschaltschwellenwert Th1 ändert sich innerhalb eines Bereichs, der kürzer als der zweite Fahrumschaltschwellenwert Th2 ist. Die Schwellenwerteinstelleinheit 18 ändert den ersten Fahrumschaltschwellenwert Th1 passend zu der Zeit, die seit der Beendigung der Betätigung des fahrzeuginternen Instruments verstrichen ist. Die Schwellenwerteinstelleinheit 18 legt den ersten Fahrumschaltschwellenwert Th1 so fest, dass er sinkt, wenn die verstrichene Zeit steigt, bis beispielsweise die verstrichene Zeit eine vorab festgelegte Stabilisierungszeit wie 3,0 Sekunden erreicht. In einem Fall, in dem die verstrichene Zeit die vorab festgelegte Stabilisierungszeit übersteigt, stellt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 den ersten Fahrumschaltschwellenwert Th1 auf einen festgelegten Wert Thz ein, der vorab bestimmt ist. Man bemerke, dass sowohl der erste Fahrumschaltschwellenwert Th1 als auch der zweite Fahrumschaltschwellenwert Th2 Werte sein können, die sich ändern.
Die Fahrumschalteinheit 19 in 1 führt eine Fahrumschaltverarbeitung durch. In anderen Worten bestimmt die Fahrumschalteinheit 19, ob die Größe der manuellen Fahreingabe durch den Fahrer den Fahrumschaltschwellenwert während der automatischen Fahrsteuerung übersteigt, und führt eine Verarbeitung für das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren in einem Fall durch, in dem die Betätigungsgrößeneingabe den Fahrumschaltschwellenwert übersteigt. In anderen Worten führt die Fahrumschalteinheit 19 die Verarbeitung für das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren in einen Fall durch, in dem die Betätigungseingabegröße den ersten Fahrumschaltschwellenwert übersteigt, weil der erste Fahrumschaltschwellenwert als der Fahrumschaltschwellenwert in einem Fall festgelegt ist, in dem sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Weil der zweite Fahrumschaltschwellenwert als der Fahrumschaltschwellenwert in einem Fall, in dem sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, als der Fahrumschaltschwellenwert festgelegt ist, führt die Fahrumschalteinheit 19 die Verarbeitung zum Umschalten aus dem automatischen Fahren in das manuelle Fahren in einem Fall durch, in dem die Betätigungseingabegröße den zweiten Fahrumschaltschwellenwert übersteigt. Zudem kann die Fahrumschalteinheit 19 die Verarbeitung für das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren durchführen, wenn zumindest eine aus der Vielzahl von Arten der Betätigungseingabegrößen den Fahrumschaltschwellenwert in einem Fall übersteigt, in dem die Vielzahl von Arten der Betätigungseingabegrößen für das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren des Fahrzeugs verwendet werden. Beispielsweise kann die Fahrumschalteinheit 19 die Verarbeitung für das Umschalten in das manuelle Fahren durchführen, wenn eine der Betätigungseingabegrößen den Fahrumschaltschwellenwert übersteigt, oder kann die Verarbeitung für das Umschalten in das manuelle Fahren durchführen, wenn zwei oder mehr Arten der Betätigungseingabegrößen den Fahrumschaltschwellenwert übersteigen. Die Fahrumschalteinheit 19 gibt an die Fahrsteuereinheit 15 ein Steuersignal hinsichtlich der Beendigung der automatischen Fahrsteuerung aus. Dann wird die automatische Fahrsteuerung beendet, und das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren wird ausgeführt. Zudem kann die Fahrumschalteinheit 19 als die Fahrumschaltverarbeitung beispielsweise ein Manuellfahrflag bzw. einen Manuellfahrmerker setzen und ein Automatikfahrflag zurücksetzen. Dann wird erkannt, dass das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren durch die ECU 10 ausgeführt wird.
In einem alternativen Aspekt kann die Fahrumschalteinheit 19 die Verarbeitung für das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren durchführen, wenn in einem Fall, in dem die Größe der manuellen Fahreingabe durch den Fahrer den Fahrumschaltschwellenwert übersteigt, eine Zeitdauer einen Dauerschwellenwert übersteigt, die die Länge der Zeit ist, während der die Betätigungseingabegröße den Fahrumschaltschwellenwert übersteigt. Der Dauerschwellenwert ist beispielsweise für jede Art der Betätigungseingabegrößen vorgesehen, die für das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren des Fahrzeugs verwendet werden.
In diesem Fall legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 beispielsweise einen Lenkwinkelzeitschwellenwert als den Dauerschwellenwert fest, der zum Lenkwinkel des Lenkrads gehört. Beispielsweise legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 einen Lenkmomentenzeitschwellenwert als den Dauerschwellenwert passend zum Lenkmoment des Lenkrads fest. Beispielsweise legt die Schwellenwerteinheit 18 einen Gaspedalniederdrückbetragszeitschwellenwert als den Dauerschwellenwert passend zum Gaspedalniederdrückbetrag fest. Beispielsweise legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 einen Gaspedalniederdrückkraftzeitschwellenwert als den Dauerschwellenwert als den Dauerschwellenwert passend zum Gaspedalniederdrückkraft fest. Beispielsweise legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 einen Bremsniederdrückbetragsszeitschwellenwert als den Dauerschwellenwert hinsichtlich des Bremspedalniederdrückbetrags fest. Beispielsweise legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 einen Bremsniederdrückkraftzeitschwellenwert als den Dauerschwellenwert passend zur Bremspedalniederdrückkraft fest. Der Dauerschwellenwert der nachstehenden Beschreibung entspricht auch den sechs vorstehend beschriebenen Schwellenwerten.
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf den Aspekt, in dem die Verarbeitung für das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren in einem Fall durchgeführt wird, in dem die Dauer, während der die Betätigungseingabegröße den Fahrumschaltschwellenwert übersteigt, den Dauerschwellenwert übersteigt, und die Größe der Eingabegröße durch den Fahrer den Fahrumschaltschwellenwert übersteigt. In einem Fall, in dem durch die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 bestimmt wird, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 einen ersten Dauerschwellenwert als Dauerschwellenwert für das Umschalten ins manuelle Fahren fest. In dem Fall, in dem von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 bestimmt wird, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 einen zweiten Dauerschwellenwert als den Dauerschwellenwert fest, der den ersten Dauerschwellenwert übersteigt. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 den Dauerschwellenwert so fest, dass das Umschalten in das manuelle Fahren weniger wahrscheinlich wird.
Die Schwellenwerteinstellung 18 kann den ersten Dauerschwellenwert als eine ursprüngliche Einstellung verwenden. In diesem Fall ändert die Schwellenwerteinstellung 18 den Schwellenwert für das Umschalten ins manuelle Fahren vom ersten Dauerschwellenwert, der die ursprüngliche Einstellung ist, in den zweiten Dauerschwellenwert, wenn von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 bestimmt wird, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Alternativ kann die Schwellenwerteinstelleinheit 18 den zweiten Dauerschwellenwert als die ursprüngliche Einstellung verwenden. In diesem Fall ändert die Schwellenwerteinstelleinheit 18 den Schwellenwert für das Umschalten ins manuelle Fahren vom zweiten Dauerschwellenwert, der die ursprüngliche Einstellung ist, zum ersten Dauerschwellenwert, wenn von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 bestimmt wird, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist.
Die Einheit 11 zur Erkennung der externen Situation, die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 12, die Fahrzustandserkennungseinheit 13, die Fahrplanerzeugungseinheit 14, die Fahrsteuereinheit 15, die Betätigungseingabegrößenerfassungseinheit 16, die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17, die Schwellenwerteinstelleinheit 18 und die Fahrumschalteinheit 19 wie vorstehend beschrieben können durch Einlesen von Software oder Programmen, die die jeweiligen Funktionen realisieren, in die ECU 10 aufgebaut sein. Zusätzlich können einige oder alle derselben als gesonderte elektronische Steuereinheiten aufgebaut sein. Zudem ist die Schwellenwerteinstelleinheit 18 optional. In diesem Fall führt die Fahrumschalteinheit 19 das Umschalten ins manuelle Fahren unter Verwendung des ersten Fahrumschaltschwellenwerts in einem Fall durch, in dem die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 bestimmt, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, und führt das Umschalten ins manuelle Fahren unter Verwendung des zweiten Fahrumschaltschwellenwerts in einem Fall durch, in dem die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 bestimmt, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist.
Nachstehend wird ein Betrieb des automatischen Fahrsystems 1 nach dieser Ausführungsform beschrieben.
4 ist ein Ablaufplan, der einen Überblick über eine automatische Fahrsteuerverarbeitung des automatischen Fahrsystems 1 nach dieser Ausführungsform veranschaulicht. Die automatische Fahrsteuerverarbeitung ist eine Verarbeitung zum Durchführen der automatischen Fahrsteuerung für das Fahrzeug. Die automatische Fahrsteuerverarbeitung wird beispielsweise durch einen Auslösevorgang für die automatischen Fahrsteuerung ausgelöst und wird von der ECU 10 ausgeführt.
Eine Sensorinformationsleseverarbeitung wird zuerst wie in Schritt S10 in 4 veranschaulicht durchgeführt. Diese Verarbeitung ist eine Verarbeitung zum Lesen der Information des Außensensors 2, der GPS-Empfangseinheit 3, des Innensensors 4 und der Kartendatenbank 5. Beispielsweise liest die Einheit 11 zur Erkennung der externen Situation die Information, die vom Außensensor 2 erkannt wird, und erkennt die Straßenbreite, die Straßenform, die Fahrsituation eines anderen Fahrzeugs in der Nähe des Fahrzeugs, die Situation des Hindernisses in der Nähe des Fahrzeugs und dergleichen auf der Grundlage der Information, die vom Außensensor 2 erfasst wird. Zudem liest die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 12 die Positionsinformation des Fahrzeugs, die von der GPS-Empfangseinheit 3 empfangen wird, und die Karteninformation der Kartendatenbank 5 und erkennt die Position des Fahrzeugs auf der Karte. Zudem liest die Fahrzustandserkennungseinheit 13 die Information, die vom Innensensor 4 erfasst wird, und erkennt den Fahrzustand des eigenen Fahrzeugs auf der Grundlage der erfassten Information. Der Fahrzustand des Fahrzeugs umfasst beispielsweise die Geschwindigkeit, Beschleunigung und Gierrate des Fahrzeugs.
Dann geht die Verarbeitung zum Schritt S12 weiter und eine Kurserzeugungsverarbeitung wird durchgeführt. Die Kurserzeugungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zum Erzeugen des Kurses des Fahrzeugs. Beispielsweise erzeugt die Fahrplanerzeugungseinheit 14 einen Zielkurs des Fahrzeugs auf der Grundlage der externen Situation um das Fahrzeug wie der vom Navigationssystem 6 berechneten Soll-Route, der von der Fahrzeugpositionserkennungseinheit 12 erkannten Fahrzeugposition, einer Form der Spur und des von der Einheit 11 zur Erkennung der externen Situation erkannten Vorhandenseins oder Fehlens eines Hindernisses. Zu dieser Zeit wird der Kurs so erzeugt, dass sich das Fahrzeug in einem Fall entlang der Spur bewegt, in dem kein Hindernis vor dem Fahrzeug vorhanden ist, und der Kurs des Fahrzeugs wird so erzeugt, dass der Kontakt mit dem Hindernis in einem Fall vermieden wird, in dem das Hindernis vorhanden ist.
Dann geht die Verarbeitung zum Schritt S14 weiter und eine Fahrsteuerverarbeitung wird durchgeführt. Die Fahrsteuerverarbeitung ist eine Verarbeitung zum Durchführen der automatischen Fahrsteuerung zum Fahren des Fahrzeugs auf dem in Schritt S12 erzeugten Kurs. Beispielsweise gibt die Fahrsteuereinheit 15 ein Steuersignal an das Stellglied 8 aus. Dann verursacht eine Betätigung des Stellglieds 8 einen Lenkvorgang, einen Fahrvorgang oder einen Bremsvorgang, die für das Fahrzeug ausgeführt werden, und das Fahrzeug wird automatisch entlang des Zielkurses geführt.
Dann geht die Verarbeitung zum Schritt S16 weiter und es wird bestimmt, ob die automatische Fahrsteuerung zu beenden ist oder nicht. Beispielsweise beendet die Fahrsteuereinheit 15 die automatische Fahrsteuerung in einem Fall, in dem eine Steuerbeendigungsbedingung erfüllt ist, und fährt mit der automatischen Fahrsteuerung in einem Fall fort, in dem die Steuerbeendigungsbedingung nicht erfüllt ist. Ein durch den Fahrer durchgeführter Steuerbeendigungsvorgang, das Erreichen eines Steuerendpunkts durch das Fahrzeug, das Vorhandensein der manuellen Fahrbetätigungseingabe, die dem Fahrumschaltschwellenwert übersteigt, und dergleichen entsprechen der Steuerbeendigungsbedingung. Die Verarbeitung kehrt zum Schritt S10 in einem Fall zurück, in dem im Schritt S16 bestimmt wird, dass die automatische Fahrsteuerung nicht zu beenden ist. Dagegen wird eine Abfolge der Steuerverarbeitung, die in 4 veranschaulicht ist, in einem Fall beendet, in dem im Schritt S16 bestimmt wird, dass die automatische Fahrsteuerung zu beenden ist.
5 ist ein Ablaufplan, der die Fahrumschaltverarbeitung des automatischen Fahrsystems 1 nach dieser Ausführungsform veranschaulicht. Die Fahrumschaltverarbeitung ist eine Verarbeitung zum Durchführen des Fahrumschaltens vom automatischen Fahren ins manuelle Fahren in einem Fall, in die manuelle Fahrbetätigungseingabe den Fahrumschaltschwellenwert während der automatischen Fahrsteuerung des Fahrzeugs übersteigt. Diese Fahrumschaltverarbeitung wird beispielsweise durch die ECU 10 ausgeführt und wird gleichzeitig mit dem Auslösen der automatischen Fahrsteuerung ausgelöst. Die Fahrumschaltverarbeitung wird wiederholt während der automatischen Fahrsteuerung durchgeführt und wird zusammen mit der Beendigung der automatischen Fahrsteuerung beendet.
Zuerst wird wie in Schritt S20 in 5 veranschaulicht eine Schwellenwertfestlegungsverarbeitung durchgeführt. Die Schwellenwertfestlegungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zum Festlegen des Fahrumschaltschwellenwerts. Als diese Schwellenwertfestlegungsverarbeitung legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 den ersten Fahrumschaltschwellenwert als den Schwellenwert für das Umschalten in das manuellen Fahren in einem Fall fest, in dem von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 bestimmt wird, das sich der Fahrer in einem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. In einem Fall, in dem von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 bestimmt wird, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 den zweiten Fahrumschaltschwellenwert, der über dem ersten Fahrumschaltschwellenwert liegt, als den Schwellenwert für das Umschalten ins manuelle Fahrens fest.
Dann geht die Verarbeitung zum Schritt S22 weiter und eine Betätigungseingabegrößenerfassungsverarbeitung wird durchgeführt. Die Betätigungseingabegrößenerfassungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zum Erfassen der Größe der manuellen Fahrbetätigungseingabe. Die Lenkradbetätigung, die Gaspedalbetätigung, die Bremspedalbetätigung und dergleichen entsprechen der manuellen Fahrbetätigung. Als diese Betätigungsgrößenerfassungsverarbeitung erfasst die Betätigungseingabegrößenerfassungseinheit 16 die Größen der Lenkradbetätigungseingabe, Gaspedalbetätigungseingabe und Bremsbetätigungseingabe durch den Fahrer für das Fahrzeug auf der Grundlage beispielsweise des Erfassungsergebnisses des Innensensors 4.
Dann geht die Verarbeitung zum Schritt S24 weiter und die Fahrumschalteinheit 19 bestimmt, ob die Betätigungseingabegröße, die in der Betätigungseingabegrößenerfassungsverarbeitung erfasst wird, den Fahrumschaltschwellenwert übersteigt oder nicht. Diese Bestimmungsverarbeitung in Schritt S24 kann mit Bezug auf sowohl den Lenkwinkel des Lenkrads, das Lenkmoment des Lenkrads, die Gaspedalniederdrückgröße bzw. den Gaspedalniederdrückweg, die Gaspedalniederdrückkraft, die Bremspedalniederdrückgröße oder die Bremspedalniederdrückkraft durchgeführt werden. In manchen Fällen wird jedoch diese Bestimmungsverarbeitung in Schritt S24 mit Bezug auf einige aus dem Lenkwinkel des Lenkrads, dem Lenkmoment des Lenkrads, der Gaspedalniederdrückgröße, der Gaspedalniederdrückkraft, der Bremspedalniederdrückgröße und der Bremspedalniederdrückkraft ausgeführt. Zudem kann in der Bestimmungsverarbeitung in Schritt S24 die Frage, ob die Dauer den Dauerschwellenwert übersteigt, die die Länge der Zeit ist, während der die Betätigungseingabegröße den Fahrumschaltschwellenwert überschreitet, als die Bestimmung verwendet werden, ob die Größe der manuellen Fahrbetätigungseingabe durch den Fahrer den Fahrumschaltschwellenwert übersteigt oder nicht.
In einem Fall, in dem als ein Ergebnis der Bestimmungsverarbeitungen in Schritt S24 bestimmt wird, dass die Betätigungseingabegröße den Fahrumschaltschwellenwert übersteigt, wird das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren durch die Fahrumschalteinheit 19 in Schritt S26 ausgeführt. Beispielsweise gibt die Fahrumschalteinheit 19 an die Fahrsteuereinheit 15 das Steuersignal bezüglich der Beendigung der automatischen Fahrsteuerung aus. In diesem Fall wird die automatische Fahrsteuerung beendet, wenn die automatische Fahrsteuerbeendigungsbedingung in Schritt S16 in 4 erfüllt ist. Dies veranlasst das Ausführen des Umschaltens vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren. Nachdem die Verarbeitung in Schritt S28 abgeschlossen ist, wird eine in 5 veranschaulichte Abfolge der Steuerverarbeitung beendet.
In einem Fall, in dem als ein Ergebnis der Bestimmungsverarbeitung in Schritt S24 bestimmt wird, dass die Betätigungseingabegröße den Fahrumschaltschwellenwert nicht übersteigt, fährt die Fahrsteuereinheit 15 in Schritt S28 damit fort, die automatische Fahrsteuerung auszuführen. In diesem Fall bestimmt die Fahrumschalteinheit 19, dass die manuelle Fahrbetätigung nicht durchgeführt wird oder die manuelle Fahrbetätigung nicht bis zu dem Punkt der Ausführung des Fahrumschaltens durchgeführt wird, und fährt mit der automatischen Fahrsteuerung fort. Nach der Verarbeitung des Schritts S28 wird eine Abfolge der in 5 veranschaulichten Steuerverarbeitungen beendet.
Nach dieser Fahrumschaltverarbeitung kann das Fahrumschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren in einen Fall durchgeführt werden, in dem die Größe der manuellen Fahrbetätigungseingabe den Fahrumschaltschwellenwert während der automatischen Fahrsteuerung für das Fahrzeug übersteigt. In einem Fall, in dem sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren zu dieser Zelt ausgelöst werden kann, wird der Fahrumschaltschwellenwert auf einen höheren Wert als in einem Fall eingestellt, in dem sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, so dass das Umschalten in das manuelle Fahren weniger wahrscheinlich wird. Demgemäß wird in einem Fall, in dem sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, ein einfaches Umschalten in das manuelle Fahren selbst bei Vorhandensein einer Fahrbetätigungseingabegröße verhindert, und somit kann ein ungeeignetes Umschalten in das manuelle Fahren unterdrückt werden.
6 ist ein Ablaufplan, der die Schwellenwerteinstellverarbeitung des automatischen Fahrsystems 1 nach dieser Ausführungsform veranschaulicht. Die in 6 veranschaulichte Schwellenwerteinstellverarbeitung zeigt ein spezifisches Beispiel der Schwellenwerteinstellverarbeitung im in 5 veranschaulichten Schritt S20 und ist eine Funktion als Unterprogramm der Schwellenwerteinstellverarbeitung im Schritt S20.
Eine Fahrerzustandserfassungsverarbeitung wird zuerst wie in Schritt S30 in 6 veranschaulicht durchgeführt. Die Fahrerzustandserfassungsverarbeitung ist ein Ablauf, um zu erfassen, ob sich der Fahrer des Fahrzeugs in dem Zustand befindet oder nicht, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Beispielsweise erfasst die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 den Fahrerzustand auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Kontaktsensors 91, der im Lenkrad eingebaut ist. In diesem Fall kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 auf der Grundlage eines Abgabesignals des Kontaktsensors 91 erfassen, ob sich der Fahrer in Kontakt mit dem Lenkrad befindet oder nicht. Die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 erkennt in einem Fall, in dem sich der Fahrer mit dem Lenkrad in Kontakt befindet, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 erkennt in einem Fall, in dem der Fahrer das Lenkrad nicht berührt, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist.
Der Zustand des Fahrers kann auch auf der Grundlage des Bildes erfasst werden, das in der Fahrerzustandserfassungsverarbeitung von der Fahrererfassungskamera 92 aufgenommen wird. In anderen Worten kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 auf der Grundlage des von der Fahrererfassungskamera 92 erfassten Bilds erfassen, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Beispielsweise erfasst die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 die Haltung des Fahrers durch Bildverarbeitung des Bildes, das von der Fahrererfassungskamera 92 aufgenommen wird. Zudem kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 die Ausrichtung des Gesichts des Fahrers oder die Blickrichtung des Fahrers auf der Grundlage des Bildes erkennen, das die Fahrerabbildungskamera 92 aufgenommen hat. Zudem kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 den Öffnungszustand der Augenlider des Fahrers auf der Grundlage des Bildes erkennen, das die Fahrererfassungskamera 92 aufgenommen hat.
Zudem kann der Zustand des Fahrers auch auf der Grundlage des Betätigungssignals des Instruments im Fahrzeug wie der HMI 7 in der Fahrerzustandserfassungsverarbeitung erfasst werden. In anderen Worten kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 auf der Grundlage des Betätigungssignals des Instruments im Fahrzeug erfassen, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet oder nicht, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Beispielsweise kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 in einem Fall, in dem sich der Fahrer mit dem fahrzeuginternen Instrument beschäftigt, oder in einem Fall, in dem die vorab festgelegte Zeitdauer wie 1,0 Sekunden nach der Beschäftigung des Fahrers mit dem fahrzeuginternen Instrument noch verstreichen muss, bestimmen, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist.
Zudem kann der Zustand des Fahrers auch auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Biometrieinformationssensors 93 wie des Hirnwellenerfassungsergebnisses und des Pulserfassungsergebnisses in der Fahrerzustandserfassungsverarbeitung erfasst werden. In anderen Worten kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses des Biometrieinformationssensors 93 erfassen, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet oder nicht, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Beispielsweise kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 in einem Fall, in dem der Fahrer wach bzw. aufgeweckt ist, erfassen, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, und kann in einem Fall, in dem sich der Fahrer im Zustand einer Bewusstlosigkeit bzw. Geistesabwesenheit befindet, erfassen, dass sich der Fahrer nicht im Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist.
In der Fahrerzustandserfassungsverarbeitung in Schritt S30 kann die Erfassung mit Bezug auf alle Erfassungsergebnisse des Kontaktsensors 91, des von der Fahrerabbildungskamera 92 aufgenommenen Bilds, des Ergebnisses der Betätigung des fahrzeuginternen Instruments und des Erfassungsergebnisses des Biometrieinformationssensors 93 durchgeführt werden. Der Fahrerzustand kann jedoch auch nur durch einige derselben erfasst werden.
Dann geht die Verarbeitung zum Schritt S32 weiter, und es wird bestimmt, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet oder nicht, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Diese Bestimmungsverarbeitung ist eine Verarbeitung, um auf der Grundlage des Zustands des Fahrers, der in der Fahrerzustandserfassungsverarbeitung im Schritt S30 erhalten wird, zu bestimmen, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet oder nicht, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist.
Beispielsweise bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Kontaktsensors 91, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet oder nicht, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. In anderen Worten bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 in einem Fall, in dem der Fahrer das Lenkrad berührt, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, und bestimmt in einem Fall, in dem der Fahrer das Lenkrad nicht berührt, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist.
Zudem kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 auf der Grundlage des Bilds, das von der Fahrererfassungskamera 92 aufgenommen wird, bestimmen, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet oder nicht, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. In anderen Worten bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 in einem Fall, in dem die Haltung des Fahrer die Fahrhaltung ist, die vorab festgelegt ist, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, und bestimmt in einem Fall, in dem die Haltung des Fahrers eine Nicht-Fahrhaltung ist, die vorab festgelegt ist (wie die Haltung mit dem zur Betätigung des tragbaren Informationsterminals geneigten Nacken und die Haltung auf der gekippten Rückenlehne des Fahrersitzes), dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Zudem kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 in einem Fall, in dem das Gesicht des Fahrers oder seine Blickrichtung zur Vorderseite des Fahrzeugs gerichtet ist, bestimmen, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, und kann in einem Fall, in dem das Gesicht oder die Blickrichtung des Fahrers nicht hin zur Vorderseite des Fahrzeugs gerichtet ist, bestimmen, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Zudem kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 in einem Fall, in dem die Augenlider des Fahrers offen sind, bestimmen, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, und kann in einem Fall, in dem die Augenlider des Fahrers nicht offen sind, bestimmen, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Bei der Bestimmung des Zustands des Fahrers auf der Grundlage des Bilds, das von der Fahrerabbildungskamera 92 aufgenommen wird, kann die Bestimmung auf der Grundlage aller Punkte aus der Haltung des Fahrers, der Richtung des Gesichts, der Blickrichtung und dem Öffnungszustand der Augenlider durchgeführt werden. Die Bestimmung kann auch basierend auf einzelnen aus diesen Punkten durchgeführt werden.
Zudem kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 auf der Grundlage des Betätigungssignals des fahrzeuginternen Instruments wie der HMI 7 bestimmen, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet oder nicht, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. In anderen Worten bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 in einem Fall, in dem die Bedienung des fahrzeuginternen Instruments durch den Fahrer läuft, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, und bestimmt in einem Fall, in dem die Bedienung des fahrzeuginternen Instruments durch den Fahrer nicht läuft, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. In diesem Fall kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 in einem Fall, in dem die vorab festgelegte Zeitdauer wie 1,0 Sekunden nach dem Ende der Bedienung des fahrzeuginternen Instruments durch den Fahrer noch verstreichen muss, bestimmen, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist, und kann in einem Fall, in dem die vorab festgelegte Zeitdauer seit dem Ende der Bedienung des fahrzeuginternen Instruments durch den Fahrer verstrichen ist, bestimmen, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist.
Zudem kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Biometrieinformationssensors 93 bestimmen, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet oder nicht, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. In anderen Worten kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 in einem Fall, in dem sich der Fahrer im bewusstlosen bzw. geistesabwesenden Zustand befindet, bestimmen, dass sich der Fahrer nicht im Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, wobei Beispiele dafür einen Fall umfassen, in dem die Aufmerksamkeit geringer als der vorab festgelegte Schwellenwert ist, und kann in einem Fall, in dem der Fahrer wach ist, bestimmen, dass sich der Fahrer im Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, wobei Beispiele einen Fall umfassen, in dem die Wachheit den vorab festgelegten Schwellenwert übersteigt.
In einem Fall, in dem im Schritt S32 bestimmt wird, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 in Schritt S34 den ersten Fahrumschaltschwellenwert als den Fahrumschaltschwellenwert fest. In einem Fall, in dem im Schritt S32 bestimmt wird, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 in Schritt S36 den zweiten Fahrumschaltschwellenwert als den Fahrumschaltschwellenwert fest. Die Verarbeitung des Schritts S34 und die Verarbeitung des Schritts S36 werden jeweils hinsichtlich beispielsweise des Lenkwinkelschwellenwerts, des Lenkmomentenschwellenwerts, des Gaspedalniederdrückbetragschwellenwerts, des Gaspedalniederdrückkraftschwellenwerts, des Bremspedalniederdrückbetragschwellenwerts und des Bremspedalniederdrückkraftschwellenwerts durchgeführt. Weil der Wert, der den ersten Fahrumschaltschwellenwert übersteigt, als der zweite Fahrumschaltschwellenwert festgelegt ist, wird in einem Fall, in dem sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, der Fahrumschaltschwellenwert, der das Umschalten in das manuelle Fahren veranlasst, so eingestellt, dass das Umschalten weniger wahrscheinlich als in einem Fall ist, in dem sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Nachdem die Verarbeitung des Schritts S24 und die Verarbeitung des Schritts S36 beendet sind, wird eine Abfolge der Steuerverarbeitung wie in 6 veranschaulicht beendet.
Nach dieser Schwellenwerteinstellverarbeitung wird der Fahrumschaltschwellenwert so eingestellt, dass das Umschalten in das manuellen Fahren in einem Fall weniger wahrscheinlich durchgeführt wird, in dem bestimmt wird, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, als in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Wenn sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, wird zugelassen, dass das Umschalten in das manuelle Fahren durch die manuelle Fahrbetätigung weniger wahrscheinlich durchgeführt wird, als wenn sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist.
7 ist ein Ablaufplan, der ein Beispiel der Schwellenwerteinstellverarbeitung des automatischen Fahrsystems 1 nach dieser Ausführungsform zeigt. 8 ist ein Ablaufplan, der ein anderes Beispiel der Schwellenwerteinstellverarbeitung des automatischen Fahrsystems 1 nach dieser Ausführungsform zeigt.
Die Schwellenwerteinstellverarbeitung, die in 7 veranschaulicht ist, ist eine Verarbeitung zum Einstellen des Fahrumschaltschwellenwerts, indem basierend darauf, ob der Fahrer das Lenkrad berührt oder nicht, bestimmt wird, ob sich der Fahrer in einem Zustand befindet oder nicht, in dem die manuelle Fahrbetätigung erlaubt ist,. Die Schwellenwerteinstellverarbeitung, die in 7 veranschaulicht ist, zeigt die in 6 veranschaulichte Schwellenwerteinstellverarbeitung genauer. Diese Schwellenwerteinstellverarbeitung wird beispielsweise zusammen mit der Initiierung der automatischen Fahrsteuerung initiiert und wird von der ECU 10 ausgeführt.
Gemäß 7 nimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 zunächst einen Abgabewert Psensor des Kontaktsensors 91 in Schritt S40 auf und bestimmt dann in Schritt S42, ob der Abgabewert Psensor einen vorab festgelegten Schwellenwert Pthre übersteigt oder nicht. In einem Fall, in dem in Schritt S42 bestimmt wird, dass der Abgabewert Psensor den Schwellenwert Pthre übersteigt, setzt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 eine Lenkradloslassdauer tcount1 zurück und legt in Schritt S44 dafür 0 fest. In einem Fall, in dem im Schritt S42 bestimmt wird, dass der Abgabewert Psensor den Schwellenwert Pthre nicht übersteigt, legt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 für die Lenkradloslassdauer tcount1 im Schritt S46 einen Wert fest, den man erhält, indem eine Zykluszeit tcyle1 zu einem vorhergehenden Wert der Lenkradloslassdauer tcount1 addiert wird. Die Zykluszeit tcycle1 ist eine Verarbeitungszykluszeit passend zur Schwellenwerteinstellverarbeitung, die in 7 veranschaulicht ist. Dann bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 im Schritt S48, ob die Lenkradloslassdauer tcount1 einen Schwellenwert Tthre1 übersteigt, der vorabfestgelegt ist. In einem Fall, in dem im Schritt S48 bestimmt wird, dass die Lenkradloslassdauer tcount1 den Schwellenwert Tthre1 übersteigt, legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 den zweiten Fahrumschaltschwellenwert als den Fahrumschaltschwellenwert im Schritt S50 fest. In einem Fall, in dem im Schritt S48 bestimmt wird, dass die Lenkradloslassdauer tcount1 den Schwellenwert Tthre1 nicht übersteigt, legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 in Schritt S52 den ersten Fahrumschaltschwellenwert als den Fahrumschaltschwellenwert fest. Nachdem die Verarbeitung der Schritte S50 und S52 abgeschlossen wurde, wird ein Ablauf der in 7 veranschaulichten Steuerverarbeitung beendet.
Nach der in 7 veranschaulichten Schwellenwerteinstellverarbeitung kann auf der Grundlage dessen, ob das Lenkrad für einen Zeitabschnitt, der länger als eine vorab festgelegte Zeit ist, wie die Zeit, die gleich dem Schwellenwert Tthre1 ist, vom Fahrer losgelassen wird oder nicht, bestimmt werden, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Demgemäß kann einfach und genau durch Verwendung des Kontaktsensors 91 bestimmt werden, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren während des Einstellens des Fahrumschaltstellenwerts ausgelöst werden kann oder nicht.
Die Schwellenwerteinstellverarbeitung, die in 8 veranschaulicht ist, ist eine Verarbeitung, um den Fahrumschaltschwellenwert einzustellen, indem auf der Grundlage der Zeitdauer, die seit der Beendigung der Betätigung des fahrzeuginternen Instruments durch den Fahrer verstrichen ist, bestimmt wird, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet oder nicht, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Die in 8 veranschaulichte Schwellenwertwerteinstellverarbeitung zeigt die in 6 veranschaulichte Schwellenwerteinstellverarbeitung genauer. Das fahrzeuginterne Instrument ist ein Instrument, das der Fahrer betätigen kann, wobei Beispiele dafür eine Navigationsvorrichtung, das Audiosystem und eine Klimaanlage umfassen. Diese Schwellenwerteinstellverarbeitung wird beispielsweise gemeinsam mit dem Auslösen der automatischen Fahrsteuerung ausgelöst und wird von der ECU 10 ausgeführt.
Nach der 8 empfängt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 zunächst ein Signal bezüglich der Betätigung oder Nicht-Betätigung des fahrzeuginternen Instrument im Schritt S60 und bestimmt im Schritt S62, ob das fahrzeuginterne Instrument betätigt wurde oder nicht. In einem Fall, in dem im Schritt S62 bestimmt wird, dass das fahrzeuginterne Instrument betätigt wurde, setzt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 eine verstrichene Zeit tcount2 ab dem Zeitpunkt der Betätigung des fahrzeuginternen Instrument zurück und legt in Schritt S64 0 fest. In einem Fall, in dem im Schritt S62 bestimmt wird, dass das fahrzeuginterne Instrument nicht betätigt wurde, legt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 die verstrichene Zeit tcount2 auf einen Wert fest, den man durch Addieren einer Zykluszeit Tcycle2 zu einem vorhergehenden Wert der verstrichenen Zeit tcount2 erhält, im Schritt S66 fest. Die Zykluszeit Tcycle2 ist eine Verarbeitungszykluszeit, die zur Schwellenwerteinstellverarbeitung passt. Dann bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 im Schritt S68, ob die verstrichene Zeit tcount2 einen vorab festgelegten Schwellenwert Tthre2 übersteigt. In einem Fall, in dem im Schritt S68 bestimmt wird, dass die verstrichene Zeit tcount2 den Schwellenwert Thre2 übersteigt, legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 den ersten Fahrumschaltschwellenwert im Schritt S70 als den Fahrumschaltschwellenwert fest. In einem Fall, in dem im Schritt S68 bestimmt wird, dass die verstrichene Zeit tcount2 den Schwellenwert Tthre2 nicht übersteigt, legt die Schwellenwerteinstelleinheit 18 den zweiten Fahrumschaltschwellenwert im Schritt S72 als den Fahrumschaltschwellenwert fest. Nachdem die Verarbeitung der Schritte S70 und S72 abgeschlossen wurde, wird ein Ablauf der in 8 veranschaulichten Steuerverarbeitung beendet.
Nach der in 8 veranschaulichten Fahrerzustandserfassungsverarbeitung kann basierend darauf, ob eine vorabfestgelegte Zeit wie die Zeit, die gleich dem Schwellenwert Tthre2 ist, seit der Zeit der Betätigung des fahrzeuginternen Instruments durch den Fahrer verstrichen ist, bestimmt werden, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet oder nicht, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, und der Fahrumschaltschwellenwert kann gemäß dem Zustand eingestellt werden, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist.
Wie vorstehend beschrieben wird nach dem automatischen Fahrsystem 1 dieser Ausführungsform das Umschalten in das manuelle Fahren durchgeführt, wenn die Größe der manuellen Fahrbetätigungseingabe den ersten Fahrumschaltschwellenwert in einem Fall übersteigt, in dem bestimmt wird, dass sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, und das Umschalten in das manuelle Fahren wird durchgeführt, wenn die Größe der manuellen Fahrbetätigungseingabe den zweiten Fahrumschaltschwellenwert, der größer als der erste Fahrumschaltschwellenwert ist, in einem Fall übersteigt, in dem bestimmt wird, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren während der automatischen Fahrsteuerung für das Fahrzeug auslösbar ist. Anders gesagt wird das Umschalten in das manuelle Fahren unter Verwendung des Fahrumschaltschwellenwerts durchgeführt, der das Umschalten in das manuelle Fahren weniger wahrscheinlich als in einem Fall macht, in dem der Fahrer sich in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist, falls bestimmt wird, dass sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren während der automatischen Fahrsteuerung für das Fahrzeug auslösbar ist. Demgemäß wird das Umschalten in das manuelle Fahren im Vergleich dazu, dass der Fahrer sich in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist, verhindert, wenn sich der Fahrer nicht in dem Zustand befindet, in dem im Fall der manuellen Fahrbetätigungseingabe während der automatischen Fahrsteuerung das manuelle Fahren auslösbar ist. Folglich kann das automatische Fahrsystem das unpassende Umschalten in das manuelle Fahren unterdrücken, das der Fahrer nicht beabsichtigt.
Zudem wird im automatischen Fahrsystem 1 nach dieser Ausführungsform auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Kontaktsensors 91, der erfassen kann, ob der Fahrer das Lenkrad berührt oder nicht, bestimmt, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet oder nicht, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Demgemäß kann genau bestimmt werden, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet oder nicht, in dem das manuelle Fahren auslösbar ist. Anders gesagt ist es in einem Fall, in dem der Fahrer das Lenkrad berührt, wahrscheinlicher, dass der Fahrer eine Fahrhaltung einnimmt und die Vorbereitung für das Fahren wird zugelassen, und somit kann eine genaue Bestimmung, ob sich der Fahrer in dem Zustand befindet, in dem das manuelle Fahren ausgelöst werden kann, basierend darauf durchgeführt werden, ob der Fahrer das Lenkrad berührt oder nicht.
Zusammenfassend offenbart die Erfindung ein automatisches Fahrsystem 1, das Folgendes umfasst:
Eine Betätigungseingabegrößenerfassungseinheit 16, die dazu aufgebaut ist, eine Fahrbetätigungseingabegröße durch einen Fahrer während einer automatischen Fahrsteuerung für ein Fahrzeug zu erfassen; eine Fahrerzustandsbestimmungseinheit 17 die dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, ob der Fahrer dazu fähig ist, während der automatischen Fahrsteuerung für das Fahrzeug ein manuelles Fahren zu starten oder nicht; eine Fahrumschalteinheit 19, die dazu aufgebaut ist, auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen der Fahrbetätigungseingabegröße und eines Fahrumschaltschwellenwerts, der ein Schwellenwert für das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren ist, ein Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren durchzuführen; und eine Schwellenwerteinstelleinheit 18, die dazu aufgebaut ist, den Fahrumschaltschwellenwert auf einen ersten Fahrumschaltschwellenwert einzustellen, wenn die Fahrerzustandsbestimmungseinheit bestimmt, dass der Fahrer dazu fähig ist, das manuelle Fahren zu starten, und den Fahrumschaltschwellenwert auf einen zweiten Fahrumschaltschwellenwert einzustellen, der den ersten Fahrumschaltschwellenwert übersteigt, wenn die Fahrerzustandsbestimmungseinheit bestimmt, dass der Fahrer nicht dazu fähig ist, das manuelle Fahren zu starten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8670891 [0002]
JP 5382218 [0046]
WO 2011/158347 [0046]
JP 2011-162132 [0046]

Claims

Ein System (1) zum automatischen Fahren, das Folgendes umfasst: eine Betätigungseingabegrößenerfassungseinheit (16), die dazu aufgebaut ist, eine Fahrbetätigungseingabegröße durch einen Fahrer während einer automatischen Fahrsteuerung für ein Fahrzeug zu erfassen; eine Fahrerzustandsbestimmungseinheit (17), die dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, ob der Fahrer dazu fähig ist, während der automatischen Fahrsteuerung für das Fahrzeug ein manuelles Fahren zu starten oder nicht; eine Fahrumschalteinheit (19), die dazu aufgebaut ist, ein Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs zwischen der Fahrbetätigungseingabegröße und eines Fahrumschaltschwellenwerts durchzuführen, der ein Schwellenwert für das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren ist; und eine Schwellenwerteinstelleinheit (18), die dazu aufgebaut ist, den Fahrumschaltschwellenwert auf einen ersten Fahrumschaltschwellenwert einzustellen, wenn die Fahrerzustandsbestimmungseinheit bestimmt, dass der Fahrer dazu fähig ist, dass manuelle Fahren zu beginnen, und den Fahrumschaltschwellenwert auf einen zweiten Fahrumschaltschwellenwert einzustellen, der den ersten Fahrumschaltschwellenwert übersteigt, wenn die Fahrerzustandsbestimmungseinheit bestimmt, dass der Fahrer nicht dazu fähig ist, das manuelle Fahren zu beginnen.
System zum automatischen Fahren nach Anspruch 1, wobei die Fahrumschalteinheit dazu aufgebaut ist, das Umschalten vom automatischen Fahren in das manuelle Fahren durchzuführen, wenn die Fahrbetätigungseingabegröße den Fahrumschaltschwellenwert übersteigt.
System zum automatischen Fahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter mit: einem Kontaktsensor (91), der dazu aufgebaut ist, das Berühren des Lenkrads des Fahrzeugs durch den Fahrer zu erfassen, wobei die Fahrerzustandsbestimmungseinheit dazu aufgebaut ist, auf der Grundlage des Ergebnisses der Erfassung durch den Kontaktsensor zu bestimmen, ob der Fahrer dazu fähig ist oder nicht, das manuelle Fahren zu starten.
System zum automatischen Fahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter mit: einem Biometrieinformationssensor (93), der dazu aufgebaut ist, biometrische Information des Fahrers zu erfassen, wobei die Fahrzustandsbestimmungseinheit dazu aufgebaut ist, auf der Grundlage eines Ergebnisses der Erfassung durch den Biometrieinformationssensor zu bestimmen, ob der Fahrer dazu fähig ist oder nicht, das manuelle Fahren zu starten.
System zum automatischen Fahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter mit einem fahrzeuginternen Instrument (7), wobei die Fahrzustandsbestimmungseinheit dazu aufgebaut ist, basierend darauf, ob ein Betätigungssignal des fahrzeuginternen Instruments eingelesen wird oder nicht, zu bestimmen, ob der Fahrer dazu fähig ist oder nicht, das manuelle Fahren zu starten.
System zum automatischen Fahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter mit: einer Kamera (92), die dazu aufgebaut ist, den Fahrer abzubilden, wobei die Fahrzustandsbestimmungseinheit dazu aufgebaut ist, auf der Grundlage eines Bilds des Fahrers, das von der Kamera aufgenommen wird, zu bestimmen, ob der Fahrer dazu fähig ist oder nicht, das manuelle Fahren zu starten.
System zum automatischen Fahren nach Anspruch 6, wobei die Fahrzustandsbestimmungseinheit dazu aufgebaut ist, auf der Grundlage zumindest entweder einer Haltung des Fahrers, einer Richtung des Gesichts oder einer Blickrichtung des Fahrers, oder einer Größe der Augenöffnung des Fahrers aus dem Bild des von Fahrers, das von der Kamera aufgenommen wird, zu bestimmen, ob der Fahrer dazu fähig ist oder nicht, das manuelle Fahren zu starten.