DE102017101856A1

DE102017101856A1 - Fahrzeugsteuerungssystem

Info

Publication number: DE102017101856A1
Application number: DE102017101856.5A
Authority: DE
Inventors: Kenichiro Aoki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2017-08-10
Also published as: US20170225685A1; JP6323470B2; JP2017138899A; US10202123B2

Abstract

Das Fahrzeugsteuerungssystem enthält eine Abbiegesignalsteuerungseinheit, die konfiguriert ist, um ein Abbiegesignal des Fahrzeugs zwischen einem AUS-Zustand und einem EIN-Zustand gemäß der Spurwechselsteuerung zu schalten. Die Abbiegesignalsteuerungseinheit hält das Abbiegesignal in dem EIN-Zustand aufrecht, bis vorgegebene Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt sind, wenn die Spurwechselsteuerung in Bearbeitung abgebrochen wird und das Fahrzeug auf den manuellen Fahrmodus geschaltet wird.

Description

Querverweis auf eine verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-020915 , die am 5. Februar 2016 beim japanischen Patentamt eingereicht wurde, wobei hiermit auf den gesamten Inhalt von dieser Bezug genommen wird.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugsteuerungssystem, das eine Spurwechselsteuerung durchführt.
Hintergrund
Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2015-160554 ist als technische Literatur, die sich auf ein Fahrzeugsteuerungssystem bezieht, das eine Spurwechselsteuerung durchführt, bekannt gewesen. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2015-160554 offenbart ein Fahrzeugsteuerungssystem, das eine Spurwechselsteuerung derart durchführt, dass ein Fahrzeug seine Spur automatisch wechselt und ein Abbiegesignal, das eine Spurwechselrichtung während eines Spurwechsels kennzeichnet, automatisch ein- und ausschaltet.
Zusammenfassung
Jedoch wird im Allgemeinen, wenn eine Spurwechselsteuerung abgebrochen wird, das Fahrzeug auf einen manuellen Fahrmodus, in dem der Fahrer das Fahrzeug manuell fährt, geschaltet, wobei die Anweisungen, die während einer Spurwechselsteuerung von dem System an das Fahrzeug ausgegeben werden, ebenfalls abgebrochen werden. Deshalb wird, wenn die Spurwechselsteuerung abgebrochen wird, das Abbiegesignal, das die Spurwechselrichtung kennzeichnet, ebenfalls ausgeschaltet. Jedoch will, selbst wenn die Spurwechselsteuerung abgebrochen wird, der Fahrer in einigen Fällen Spuren manuell wechseln. In diesem Fall muss der Fahrer das Abbiegesignal wieder einschalten, nachdem die Spurwechselsteuerung abgebrochen wurde. Infolgedessen wird die Betätigung des Fahrers verkompliziert, was lästig bzw. ungünstig ist.
In diesem technischen Gebiet wird es bevorzugt, ein Fahrzeugsteuerungssystem bereitzustellen, das die Annehmlichkeit bzw. den Komfort des Fahrers, der Spuren manuell wechselt, wenn eine Spurwechselsteuerung abgebrochen wird, verbessern kann.
Um das oben genannte Problem zu lösen, wird gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Fahrzeugsteuerungssystem bereitgestellt, das eine Spurwechselsteuerung für ein Wechseln einer Spur eines Fahrzeugs von einer Fortbewegungsspur auf eine benachbarte Spur durchführt, die Spurwechselsteuerung gemäß mindestens einem der Werte, Betätigung von einem Fahrer des Fahrzeugs, umliegende Umgebung des Fahrzeugs und Fortbewegungszustand des Fahrzeugs während der Spurwechselsteuerung, abbricht und das Fahrzeug auf einen Modus, in dem der Fahrer das Fahrzeug manuell fährt, schaltet. Das Fahrzeugsteuerungssystem enthält eine Abbiegesignalsteuerungseinheit, die konfiguriert ist, um ein Abbiegesignal des Fahrzeugs zwischen einem AUS-Zustand und einem EIN-Zustand gemäß der Spurwechselsteuerung zu schalten. Die Abbiegesignalsteuerungseinheit hält das Abbiegesignal in dem EIN-Zustand aufrecht, bis vorgegebene Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt sind, wenn die Spurwechselsteuerung in Bearbeitung abgebrochen wird und das Fahrzeug auf den Modus, in dem der Fahrer das Fahrzeug manuell fährt, geschaltet wird.
In dem Fahrzeugsteuerungssystem gemäß dem Aspekt der Erfindung wird, wenn die Spurwechselsteuerung während der Spurwechselsteuerung durch den Fahrer abgebrochen wird, das Fahrzeug auf den manuellen Fahrmodus geschaltet und wird das Abbiegesignal in dem EIN-Zustand aufrechterhalten. Deshalb sind gemäß dem Fahrzeugsteuerungssystem die Zeit und Mühe, die für den Fahrer, der Spuren manuell wechselt, wenn eine Spurwechselsteuerung abgebrochen wird, erforderlich sind, um das Abbiegesignal wieder einzuschalten, nicht nötig, verglichen mit dem System gemäß dem Stand der Technik, in dem das Abbiegesignal automatisch ausgeschaltet wird, wenn eine Spurwechselsteuerung abgerochen wird. Infolgedessen ist es möglich, die Annehmlichkeit bzw. den Komfort des Fahrers zu verbessern.
In dem Fahrzeugsteuerungssystem kann, wenn das Fahrzeug in die benachbarte Spur von der Fortbewegungsspur hineinfährt, nachdem die Spurwechselsteuerung in Bearbeitung abgebrochen wurde und das Fahrzeug auf den manuellen Fahrmodus geschaltet wurde, die Abbiegesignalsteuerungseinheit bestimmen, dass die Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt sind, und diese das Abbiegesignal auf den AUS-Zustand schalten.
Gemäß dem Fahrzeugsteuerungssystem wird, wenn das Fahrzeug in eine benachbarte Spur von der Fortbewegungsspur hineinfährt, das Abbiegesignal ausgeschaltet, selbst wenn das Abbiegesignal in dem EIN-Zustand aufrechterhalten wird. Deshalb ist es gemäß dem Fahrzeugsteuerungssystem, wenn der Fahrer Spuren manuell wechselt und das Fahrzeug in eine benachbarte Spur von der Fortbewegungsspur hineinfährt, möglich, das Abbiegesignal ohne des Fahrers' Betätigung auszuschalten. Infolgedessen ist es möglich, die Annehmlichkeit bzw. den Komfort des Fahrers zu verbessern.
Wie es oben beschrieben wurde, ist es gemäß verschiedenen Aspekten der Erfindung möglich, die Annehmlichkeit bzw. den Komfort des Fahrers, der Spuren manuell wechselt, wenn eine Spurwechselsteuerung abgebrochen wird, zu verbessern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockschaltbild, das ein Fahrzeugsteuerungssystem gemäß einer Ausführungsform darstellt.
2A ist ein Diagramm, das den Zustand eines Abbiegesignals darstellt, wenn eine Spurwechselsteuerung in einem Fahrzeugsteuerungssystem gemäß dem Stand der Technik abgebrochen wird.
2B ist ein Diagramm, das den Zustand eines Abbiegesignals darstellt, wenn eine Spurwechselsteuerung in einem Fahrzeugsteuerungssystem gemäß dieser Ausführungsform abgebrochen wird.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Spurwechselsteuerungsstartprozess darstellt.
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Spurwechselsteuerungsendprozess und einen Spurwechselsteuerungsabbruchprozess darstellt.
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess eines Freigebens bzw. Aufhebens des Abbiegesignals, das in einem EIN-Zustand aufrechterhalten wird, darstellt.
Ausführliche Beschreibung
Im Nachfolgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockschaltbild, das ein Fahrzeugsteuerungssystem gemäß dieser Ausführungsform darstellt. Ein Fahrzeugsteuerungssystem 100 gemäß dieser Ausführungsform, das in 1 dargestellt ist, ist in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Auto, bereitgestellt und steuert das Fortbewegen des Fahrzeugs. Das Fahrzeugsteuerungssystem 100 ist derart konfiguriert, dass das Fahrzeug automatisch gefahren werden kann. Das automatisierte Fahren ist eine Fahrzeugsteuerungstechnik, die das Fahrzeug ohne des Fahrers' Betätigung zu dem Ziel fährt. Irgendeine bekannte Struktur kann für das automatisierte Fahren verwendet werden. Das Fahrzeugsteuerungssystem 100 kann das Schalten zwischen dem automatisierten Fahren und manuellem Fahren, in dem der Fahrer das Fahrzeug manuell fährt, durchführen.
Das Fahrzeugsteuerungssystem 100 führt eine Spurwechselsteuerung für das Fahrzeug durch. Die Spurwechselsteuerung ist eine Fahrzeugsteuerung, die die Spur des Fahrzeugs von einer Fortbewegungsspur, in der sich das Fahrzeug fortbewegt, auf eine Spur, die benachbart zu der Fortbewegungsspur ist, wechselt. Die Spurwechselsteuerung des Fahrzeugsteuerungssystems 100 wird als ein Abschnitt des automatisierten Fahrens durchgeführt oder wird durchgeführt, um den Fahrer während einem manuellen Fahren zu unterstützen. Wenn die Spurwechselsteuerung durchgeführt wird, wird ein Abbiegesignal des Fahrzeugs, das nahe einer benachbarten Spur ist (Spurwechselrichtung), eingeschaltet. Das Abbiegesignal kann durch das Fahrzeugsteuerungssystem 100 automatisch eingeschaltet werden oder kann durch den Fahrer manuell eingeschaltet werden.
Während der Spurwechselsteuerung bricht das Fahrzeugsteuerungssystem 100 die Spurwechselsteuerung gemäß mindestens einem der Werte, Betätigung des Fahrers, umliegende Umgebung des Fahrzeugs oder Fortbewegungszustand des Fahrzeugs während der Spurwechselsteuerung, ab und schaltet dieses auf den manuellen Fahrmodus, in dem der Fahrer das Fahrzeug manuell fährt. Selbst wenn die Spurwechselsteuerung abgebrochen wird, hält das Fahrzeugsteuerungssystem 100 das Abbiegesignal in einem EIN-Zustand aufrecht, bis Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt sind. Die Spurwechselsteuerungsabbruch- und Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen werden unten ausführlich beschrieben.
Struktur des Fahrzeugsteuerungssystems
Wie es in 1 dargestellt ist, enthält das Fahrzeugsteuerungssystem 100 eine Globale-Positionsbestimmungssystem-Empfangseinheit (GPS-Empfangseinheit) 1, einen Außenmesswertgeber 2, einen Innenmesswertgeber 3, eine Kartendatenbank 4, eine Betätigungsdetektionseinheit 5, einen Aktuator 6, eine Abbiegesignalantriebseinheit 7, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle bzw. Benutzerschnittstelle (HMI, human machine interface) 8 und eine elektronische Steuerungseinheit (ECU, electronic control unit) 10.
Die GPS-Empfangseinheit 1 empfängt Signale von drei oder mehreren GPS-Satelliten und misst die Position des Fahrzeugs (z. B. den Breitengrad und Längengrad des Fahrzeugs). Die GPS-Empfangseinheit 1 übermittelt die gemessene Positionsinformation bzw. gemessenen Positionsinformationen des Fahrzeugs an das ECU 10.
Der Außenmesswertgeber 2 ist ein Detektor, der die umliegende Umgebung des Fahrzeugs detektiert. Der Außenmesswertgeber 2 enthält eine Kamera, ein Radar oder eine Laserstrahlerfassungs- und Entfernungsmesseinrichtung (LIDAR, laser imaging detecting and ranging). Die Kamera ist zum Beispiel auf der Hinterseite des Frontglases des Fahrzeugs bereitgestellt und nimmt eine Ansicht im Vordergrund des Fahrzeugs auf. Die Kameras können auf der hinteren Fläche und der Seitenfläche des Fahrzeugs bereitgestellt sein. Die Kamera übermittelt eine Information bzw. Informationen über das aufgenommene Bild der Umgebung des Fahrzeugs an das ECU 10. Die Kamera kann eine monokulare Kamera oder eine Stereokamera sein. Die Stereokamera enthält zwei Abbildungseinheiten, die bereitgestellt sind, um eine binokulare Parallaxe zu reproduzieren.
Das Radar detektiert Hindernisse um das Fahrzeug unter Verwendung von Radiowellen (z. B. Millimeterwellen). Das Radar sendet Radiowellen um das Fahrzeug, empfängt Radiowellen, die von Hindernissen reflektiert werden, und detektiert die Hindernisse. Das Radar übermittelt die detektierte Hindernisinformation bzw. detektierten Hindernisinformationen an das ECU 10. Das LIDAR detektiert Hindernisse unter Verwendung von Licht anstelle der Radiowellen. Das LIDAR übermittelt die detektierte Hindernisinformation bzw. detektierten Hindernisinformationen an das ECU 10.
Der Innenmesswertgeber 3 ist ein Detektor, der den Fortbewegungszustand des Fahrzeugs detektiert. Der Innenmesswertgeber 3 enthält einen Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswertgeber, einen Beschleunigungsmesswertgeber und einen Gierratenmesswertgeber 17. Der Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswertgeber ist ein Detektor, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs detektiert. Zum Beispiel wird ein Radgeschwindigkeitsmesswertgeber, der in einem Rad des Fahrzeugs oder einer Antriebswelle, die integral mit dem Rad rotiert wird, bereitgestellt ist und die Rotationsgeschwindigkeit des Rads detektiert, als der Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswertgeber verwendet. Der Fahrzeuggeschwindigkeitsmesswertgeber übermittelt die detektierte Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation bzw. detektierten Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen (Radgeschwindigkeitsinformation bzw. Radgeschwindigkeitsinformationen) an das ECU 10.
Der Beschleunigungsmesswertgeber ist ein Detektor, der die Beschleunigung des Fahrzeugs detektiert. Der Beschleunigungsmesswertgeber enthält zum Beispiel einen Längsbeschleunigungsmesswertgeber, der die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs detektiert, und einen Seitenbeschleunigungsmesswertgeber, der die Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs detektiert. Der Beschleunigungsmesswertgeber übermittelt zum Beispiel eine Fahrzeugbeschleunigungsinformation bzw. Fahrzeugbeschleunigungsinformationen an das ECU 10. Der Gierratenmesswertgeber ist ein Detektor, der die Gierrate (Winkelgeschwindigkeit) des Fahrzeugs um die vertikale Achse, die durch den Schwerpunkt hindurchgeht, detektiert. Zum Beispiel kann ein Gier- bzw. Kreiselmesswertgeber als der Gierratenmesswertgeber verwendet werden. Der Gierratenmesswertgeber übermittelt die detektierte Fahrzeuggierrateninformation bzw. detektierten Fahrzeuggierrateninformationen an das ECU 10.
Die Kartendatenbank 4 ist eine Datenbank, die eine Karteninformation speichert. Die Kartendatenbank ist in zum Beispiel einem Festplattenlaufwerk (HDD, hard disk drive), das in dem Fahrzeug bereitgestellt ist, gebildet. Die Karteninformation enthält zum Beispiel die Positionsinformation bzw. Positionsinformationen der Straßen, eine Information bzw. Informationen über die Form der Straßen (z. B. eine Kurve, den Typ eines geraden Abschnitts und die Krümmung der Kurve) und die Positionsinformation bzw. Positionsinformationen von Kreuzungspunkten und Verzweigungspunkten.
Die Betätigungsdetektionseinheit 5 ist eine Vorrichtung, die eine Betätigung des Fahrers des Fahrzeugs für das Fahrzeug detektiert. Wenn ein Spurwechselsteuerungsstartknopf in dem Fahrzeug bereitgestellt ist, detektiert die Betätigungsdetektionseinheit 5 eine Betätigung eines Einschaltens des Spurwechselsteuerungsstartknopfs und eine Betätigung eines Ausschaltens des Spurwechselsteuerungsstartknopfs. In ähnlicher Weise detektiert, wenn ein Spurwechselsteuerungsabbruchknopf bereitgestellt ist, die Betätigungsdetektionseinheit 5 eine Betätigung eines Einschaltens des Spurwechselsteuerungsabbruchknopfs und eine Betätigung eines Ausschaltens des Spurwechselsteuerungsabbruchknopfs. Die Knöpfe sind nicht zwangsläufig bereitgestellt. Zum Beispiel können Hebel bereitgestellt sein.
Die Betätigungsdetektionseinheit 5 enthält eine Abbiegesignaldetektionseinheit. Die Abbiegesignaldetektionseinheit ist in einem Abbiegesignalbetätigungshebel des Fahrzeugs bereitgestellt und detektiert die Betätigung des Fahrers für einen Abbiegesignalbetätigungshebel. Die Abbiegesignaldetektionseinheit übermittelt die detektierte Betätigung für den Abbiegesignalbetätigungshebel an das ECU 10.
Die Betätigungsdetektionseinheit 5 enthält einen Lenkmesswertgeber, einen Gaspedalmesswertgeber und einen Bremspedalmesswertgeber. Der Lenkmesswertgeber enthält zum Beispiel einen Lenkmomentmesswertgeber und einen Lenkberührungsmesswertgeber. Der Lenkmomentmesswertgeber ist in einer Lenkwelle des Fahrzeugs bereitgestellt und detektiert ein Lenkmoment, das durch den Fahrer auf das Lenkrad ausgeübt wird. Der Lenkberührungsmesswertgeber ist in dem Lenkrad des Fahrzeugs bereitgestellt und detektiert die Berührung des Fahrers mit dem Lenkrad und einen Druck, der durch den Fahrer auf das Lenkrad ausgeübt wird. Der Gaspedalmesswertgeber ist in einem Wellenabschnitt eines Gaspedals bereitgestellt und detektiert eine Kraft, die durch den Fahrer auf das Gaspedal ausgeübt wird, oder den Betrag einer Senkung (die Position des Gaspedals) des Gaspedals durch den Fahrer. Der Bremspedalmesswertgeber ist in einem Wellenabschnitt eines Bremspedals bereitgestellt und detektiert eine Kraft, die durch den Fahrer auf das Bremspedal ausgeübt wird, oder den Betrag einer Senkung (die Position des Bremspedals) des Bremspedals durch den Anwender.
Der Aktuator 6 ist eine Vorrichtung, die eine Fortbewegungssteuerung für das Fahrzeug durchführt. Der Aktuator 6 enthält mindestens einen Drosselaktuator, einen Bremsaktuator und einen Lenkaktuator. Der Drosselaktuator steuert die Menge von Luft, die an den Motor geliefert wird (Drosselposition), und steuert die Antriebskraft des Fahrzeugs, und zwar in Erwiderung auf ein Steuerungssignal von dem ECU 10. Wenn das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist, wird ein Steuerungssignal von dem ECU 10 einem Motor als einer Antriebsquelle, um die Antriebskraft zu steuern, zusätzlich zu der Menge von Luft, die an den Motor geliefert wird, zugeführt. Wenn das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug ist, wird ein Steuerungssignal von dem ECU 10 einem Motor als einer Antriebsquelle, um die Antriebskraft zu steuern, zugeführt. In diesen Fällen bildet der Motor als die Antriebsquelle den Aktuator 6.
Der Bremsaktuator steuert ein Bremssystem und steuert eine Bremskraft, die auf die Räder des Fahrzeugs ausgeübt wird, und zwar in Erwiderung auf ein Steuerungssignal von dem ECU 10. Zum Beispiel kann ein hydraulisches Bremssystem als das Bremssystem verwendet werden. Der Lenkaktuator steuert das Antreiben eines Unterstützungsmotors, der ein Lenkmoment in einem elektrischen Servolenksystem in Erwiderung auf ein Steuerungssignal von dem ECU 10 steuert. Deshalb steuert der Lenkaktuator das Lenkmoment des Fahrzeugs.
Die Abbiegesignalantriebseinheit 7 ist eine Vorrichtung, die die Abbiegesignale des Fahrzeugs zwischen einem EIN-Zustand und einem AUS-Zustand schaltet. Die Abbiegesignalantriebseinheit 7 kann zum Beispiel eine elektronische Steuerungseinheit sein, die eine Antriebsschaltung, die einen Mikroprozessor, einen Transistor und ein Relais enthält, und eine Kommunikationsvorrichtung enthält. Die Abbiegesignalantriebseinheit 7 schaltet die Abbiegesignale zwischen dem EIN-Zustand und dem AUS-Zustand auf der Grundlage eines Steuerungssignals von dem ECU 10.
Die Abbiegesignale sind zum Beispiel Lampen, die Licht mit einer spezifischen Farbe emittieren, und sind auf den linken und rechten Positionen des vorderen Abschnitts des Fahrzeugs und den linken und rechten Positionen eines hinteren Abschnitts des Fahrzeugs bereitgestellt. Wenn die Abbiegesignale Lampen sind, ist der EIN-Zustand zum Beispiel ein blinkender Zustand oder ein leuchtender Zustand. Der Aspekt des Abbiegesignals variiert abhängig von dem Bereich, in dem das Fahrzeug verwendet wird, und dem Typ eines Fahrzeugs. Wenn das Abbiegesignal nicht eine Lampe ist und ein Plattenglied ist, das Licht emittiert, ist der EIN-Zustand zum Beispiel ein Zustand, in dem das Plattenglied, das Licht emittiert, von der Seitenfläche des Fahrzeugs in der Fortbewegungsrichtung des Fahrzeugs hervorragt (ein Zustand, in dem das Plattenglied, das Licht emittiert und mit einer Emissionsfläche nach oben bereitgestellt ist, zu der Fortbewegungsrichtung des Fahrzeugs gesenkt ist).
Das HMI 8 ist eine Schnittstelle, die eine Information bzw. Informationen zwischen dem Fahrzeugsteuerungssystem 100 und dem Fahrer zuführt und ausgibt. Das HMI 8 enthält zum Beispiel ein Display und einen Lautsprecher. Das HMI 8 gibt ein Bild an das Display aus und gibt ein Geräusch aus dem Lautsprecher aus, und zwar in Erwiderung auf ein Steuerungssignal von dem ECU 10.
Das ECU 10 ist eine elektronische Steuerungseinheit, die zum Beispiel eine zentrale Recheneinheit (CPU, central processing unit), einen Festwertspeicher bzw. Nur-Lese-Speicher (ROM, read only memory), einen Direktzugriffsspeicher (RAM, random access memory) und einen Steuergerätenetzkommunikationsschaltkreis (CAN-Kommunikationsschaltkreis, controller area network communication circuit) enthält. In dem ECU 10 wird zum Beispiel ein Programm, das durch den CAN-Kommunikationsschaltkreis in das ROM gespeichert wird, in das RAM geladen und führt die CPU das in das RAM geladene Programm aus, um jede Funktion zu implementieren. Das ECU kann eine Vielzahl von elektronischen Steuerungseinheiten enthalten. Zusätzlich hat das ECU 10 eine Funktion eines Durchführens eines automatisierten Fahrzeugfahrens. Das ECU 10 erzeugt unter Verwendung eines bekannten Verfahrens einen Fahrzeugfortbewegungsplan im Voraus, um ein automatisiertes Fahren durchzuführen. Der Fortbewegungsplan besteht aus Daten, in denen die Position des Fahrzeugs auf der Karte mit einem Steuerungssollwert (einer Sollfahrzeuggeschwindigkeit oder einem Solllenkwinkel) des Fahrzeugs im Zusammenhang steht. Das ECU 10 führt das automatisierte Fahren des Fahrzeugs gemäß dem Fortbewegungsplan durch.
Als Nächstes wird die funktionelle Struktur von dem ECU 10 beschrieben. Das ECU 10 enthält eine Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11, eine Umliegende-Umgebung-Erkennungseinheit 12, eine Fortbewegungszustandserkennungseinheit 13, eine Spurwechselsteuerungseinheit 14 und eine Abbiegesignalsteuerungseinheit 15.
Die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11 erkennt die Position des Fahrzeugs auf der Karte auf der Grundlage der Positionsinformation bzw. Positionsinformationen von der GPS-Empfangseinheit 1 und der Karteninformation in der Kartendatenbank 4. Die Position des Fahrzeugs auf der Karte wird durch das Fahrzeugsteuerungssystem 100 verwendet, um zu bestimmen, wann die Spurwechselsteuerung während einem automatisierten Fahren startet. Die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11 kann die Position des Fahrzeugs unter Verwendung einer simultanen Lokalisierungs- und Kartenerstellungstechnik (SLAM technique, simultaneous localization and mapping technique) auf der Grundlage der Positionsinformation bzw. Positionsinformationen von festen Hindernissen, wie beispielsweise elektrischen Polen, die in der Karteninformation der Kartendatenbank 4 enthalten sind, und dem Detektionsergebnis von dem Außenmesswertgeber 2 erkennen.
Die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11 erkennt die seitliche Position des Fahrzeugs unter Verwendung eines bekannten Bildverarbeitungsverfahrens auf der Grundlage eines Bilds (eines Bilds von weißen Linien) vor dem Fahrzeug, das durch eine Im-Fahrzeug-Kamera aufgenommen wird. Die Montierposition der Im-Fahrzeug-Kamera in dem Fahrzeug wird bestimmt und der Abbildungsbereich der Kamera wird durch die Montierposition bestimmt. Zusätzlich wird das Verhältnis zwischen der Montierposition der Kamera und der Position des Zentrums des Fahrzeugs (Positionsverhältnis in einer Draufsicht) bestimmt. Deshalb kann die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11 die Position des Zentrums des Fahrzeugs (die seitliche Position des Fahrzeugs) in einer Spurbreitenrichtung von der Position von zwei linken und rechten weißen Linien auf dem Bild, das durch die Kamera aufgenommen wird, berechnen. Die weißen Linien können durch das Radar oder LIDAR anstelle der Kamera erkannt werden.
Die Umliegende-Umgebung-Erkennungseinheit 12 erkennt die umliegende Umgebung des Fahrzeugs auf der Grundlage des Detektionsergebnisses von dem Außenmesswertgeber 2. Die umliegende Umgebung enthält zum Beispiel die Position eines Hindernisses bezüglich des Fahrzeugs, die Geschwindigkeit eines Hindernisses bezüglich des Fahrzeugs und die Bewegungsrichtung eines Hindernisses bezüglich des Fahrzeugs. Die Umliegende-Umgebung-Erkennungseinheit 12 erkennt die umliegende Umgebung des Fahrzeugs unter Verwendung eines bekannten Verfahrens auf der Grundlage des Bilds, das durch die Kamera aufgenommen wird, einer Hindernisinformation bzw. Hindernisinformationen von dem Radar oder einer Hindernisinformation bzw. Hindernisinformationen von dem LIDAR.
Die Fortbewegungszustandserkennungseinheit 13 erkennt den Fortbewegungszustand des Fahrzeugs. Der Fortbewegungszustand des Fahrzeugs enthält zum Beispiel die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die Beschleunigung des Fahrzeugs und den Lenkwinkel des Fahrzeugs. Die Fortbewegungszustandserkennungseinheit 13 erkennt den Fortbewegungszustand des Fahrzeugs auf der Grundlage des Detektionsergebnisses von dem Innenmesswertgeber 3. Zusätzlich enthält der Fortbewegungszustand des Fahrzeugs den Ausfallzustand des Fahrzeugsteuerungssystems 100. Der Ausfallzustand des Fahrzeugsteuerungssystems 100 enthält zum Beispiel einen Ausfall der Messwertgeber (zum Beispiel die GPS-Empfangseinheit 1, der Außenmesswertgeber 2 und der Innenmesswertgeber 3) des Fahrzeugs, einen Ausfall des Aktuators 6, wie beispielsweise des Lenkaktuators, einen Ausfall der Kommunikationsvorrichtung, einen Ausfall einer Leistungsversorgungsvorrichtung, einen Ausfall der elektronischen Steuerungseinheit, einen Ausfall der Abbiegesignale und einen Ausfall von dem HMI 8. Das Fahrzeugsteuerungssystem 100 bestimmt einen Ausfall von jeder Vorrichtung unter Verwendung eines bekannten Verfahrens. Die Fortbewegungszustandserkennungseinheit 13 erkennt den Fortbewegungszustand des Fahrzeugs auf der Grundlage des Detektionsergebnisses von dem Innenmesswertgeber 3 und der Ausfallbestimmungsinformation bzw. Ausfallbestimmungsinformationen von dem Fahrzeugsteuerungssystem 100.
Die Spurwechselsteuerungseinheit 14 führt eine Spurwechselsteuerung, die die Spur des Fahrzeugs von der Fortbewegungsspur zu einer benachbarten Spur wechselt, durch. Die Spurwechselsteuerungseinheit 14 übermittelt ein Steuerungssignal an den Aktuator 6, um die Spurwechselsteuerung durchzuführen.
Während das Fahrzeug automatisch gefahren wird, startet die Spurwechselsteuerungseinheit 14 die Spurwechselsteuerung auf der Grundlage der Position des Fahrzeugs auf der Karte, die durch die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11 erkannt worden ist. Die Spurwechselsteuerungseinheit 14 startet die Spurwechselsteuerung gemäß dem Fortbewegungsplan, der für ein automatisiertes Fahren vorgegeben wird.
Während das Fahrzeug manuell gefahren wird, startet die Spurwechselsteuerungseinheit 14 die Spurwechselsteuerung auf der Grundlage des Detektionsergebnisses der Betätigungsdetektionseinheit 5. Wenn die Betätigung des Anwenders, den Spurwechselsteuerungsteuerungsstartknopf einzuschalten, detektiert wird, startet die Spurwechselsteuerungseinheit 14 die Spurwechselsteuerung. Die Spurwechselsteuerungsstartbetätigung des Anwenders ist nicht auf die Betätigung eines Einschaltens des Startknopfs beschränkt. Die Spurwechselsteuerungsstartbetätigung kann die Betätigung des Fahrers, das Abbiegesignal nahe einer benachbarten Spur des Fahrzeugs von einem AUS-Zustand auf einen EIN-Zustand zu schalten, oder die Betätigung des Fahrers, das Lenkrad auf die benachbarte Spur mit einem Lenkmoment zu drehen, das gleich einem vorgegebenem Wert oder größer als dieser ist, sein.
Wenn die Spurwechselsteuerung gestartet wird, kann die Spurwechselsteuerungseinheit 14 den Fahrer über den Start der Spurwechselsteuerung durch das HMI 8 benachrichtigen. Die Spurwechselsteuerungseinheit 14 gibt ein Geräusch aus dem Lautsprecher aus oder zeigt ein Bild auf dem Display an, um den Fahrer über den Start der Spurwechselsteuerung zu benachrichtigen.
Wenn die Spurwechselsteuerung startet, setzt die Spurwechselsteuerungseinheit 14 eine Sollfortbewegungslinie des Fahrzeugs durch die Spurwechselsteuerung fest. Die Sollbewegungslinie meint eine Sollfortbewegungslinie des Fahrzeugs, mit der bzw. durch die die Spur von der Fortbewegungsspur auf eine benachbarte Spur durch die Spurwechselsteuerung gewechselt wird. Die Spurwechselsteuerungseinheit 14 setzt die Sollbewegungslinie auf der Grundlage der seitlichen Position des Fahrzeugs, die durch die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11 erkannt wird, der umliegenden Umgebung des Fahrzeugs, die durch die Umliegende-Umgebung-Erkennungseinheit 12 erkannt wird, und des Fortbewegungszustands des Fahrzeugs, der durch die Fortbewegungszustandserkennungseinheit 13 erkannt wird, fest. Zusätzlich setzt die Spurwechselsteuerungseinheit 14 ein Sollfahrzeuggeschwindigkeitsmuster (zum Beispiel Zeitreihendaten von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerungssollwert) in der Spurwechselsteuerung fest. Die Spurwechselsteuerungseinheit 14 setzt das Sollfahrzeuggeschwindigkeitsmuster, in dem die Seitenbeschleunigung des Fahrzeugs gleich einem vorgegebenem Wert oder geringer als dieser ist, derart fest, dass sich der Fahrer nicht unbehaglich fühlt, und zwar auf der Grundlage der gegenwärtigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Die Spurwechselsteuerungseinheit 14 kann eine von einer Vielzahl von Kombinationen der Sollbewegungslinien und der Sollfahrzeuggeschwindigkeitsmuster verwenden, die im Voraus gespeichert werden.
Die Spurwechselsteuerungseinheit 14 führt die Spurwechselsteuerung auf der Grundlage der Sollbewegungslinie und des Sollfahrzeuggeschwindigkeitsmusters durch. Die Spurwechselsteuerungseinheit 14 führt die Spurwechselsteuerung derart durch, dass das Fahrzeug in eine benachbarte Spur hineinfährt, und zwar auf der Grundlage der seitlichen Position des Fahrzeugs, die durch die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11 erkannt wird, der umliegenden Umgebung, die durch die Umliegende-Umgebung-Erkennungseinheit 12 erkannt wird, und dem Fortbewegungszustand des Fahrzeugs, der durch die Fortbewegungszustandserkennungseinheit 13 erkannt wird.
Die Spurwechselsteuerungseinheit 14 bestimmt, ob der Spurwechsel des Fahrzeugs vervollständigt worden ist, und zwar auf der Grundlage der seitlichen Position des Fahrzeugs, die durch die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11 erkannt wird. Zum Beispiel bestimmt, wenn die seitliche Position des Fahrzeugs das Zentrum einer benachbarten Spur (das Zentrum der benachbarten Spur in der Spurbreitenrichtung) erreicht, die Spurwechselsteuerungseinheit 14, dass der Spurwechsel des Fahrzeugs vervollständigt wurde. Wenn der Spurwechsel des Fahrzeugs vervollständigt wurde, beendet die Spurwechselsteuerungseinheit 14 die Spurwechselsteuerung.
Während der Spurwechselsteuerung bricht die Spurwechselsteuerungseinheit 14 die Spurwechselsteuerung auf der Grundlage von mindestens einem der Werte, Betätigung des Fahrers, umliegende Umgebung des Fahrzeugs und Fortbewegungszustand des Fahrzeugs, ab. Der Abbruch der Spurwechselsteuerung meint die Unterbrechung (Übergabe) der Spurwechselsteuerung, bevor ein Spurwechsel vervollständigt ist.
Wenn vorgegebene Abbruchbedingungen erfüllt sind, bricht die Spurwechselsteuerungseinheit 14 die Spurwechselsteuerung ab. Die Abbruchbedingungen sind Bedingungen für ein Bestimmen, ob der Abbruch der Spurwechselsteuerung nötig ist.
Wenn die Betätigung des Fahrers, die die Spurwechselsteuerung abbricht, auf der Grundlage des Detektionsergebnisses der Betätigungsdetektionseinheit 5 detektiert wird, bestimmt die Spurwechselsteuerungseinheit 14, dass die Abbruchbedingungen erfüllt worden sind. Beispiele der Betätigung des Fahrers, die die Spurwechselsteuerung abbricht, enthalten die Betätigung des Fahrers, der ein Lenkmoment, das gleich einem vorgegebenem Wert oder größer als dieser ist, auf das Lenkrad des Fahrzeugs ausübt, die Betätigung des Fahrers, der eine Kraft, die gleich einem vorgegebenem Wert oder größer als dieser ist, auf das Bremspedal oder das Gaspedal ausübt, die Betätigung des Fahrers, der das Bremspedal oder das Gaspedal mit Druck, der gleich einem vorgegebenem Wert oder größer als dieser ist, niederdrückt, und die Betätigung des Fahrers, der den Knopf für ein Abbrechen der Spurwechselsteuerung (oder des Systems) einschaltet.
Wenn der Fahrer mindestens eine der Einrichtungen, Lenkrad, Bremspedal oder Gaspedal, für eine vorgegebene Zeitspanne oder länger kontinuierlich betätigt, kann die Spurwechselsteuerungseinheit 14 bestimmen, dass die Abbruchbedingungen erfüllt worden sind. Wenn die Zeitintegration von dem Lenkmoment des Lenkrads durch den Fahrer gleich einem vorgegebenem Wert oder größer als dieser ist, kann die Spurwechselsteuerungseinheit 14 bestimmen, dass die Abbruchbedingungen erfüllt worden sind. In ähnlicher Weise kann, wenn die Zeitintegration von Kraft, die auf das Bremspedal oder das Gaspedal ausgeübt wird (oder der Betrag einer Senkung des Bremspedals oder des Gaspedals), gleich einem vorgegebenem Wert oder größer als dieser ist, kann die Spurwechselsteuerungseinheit 14 bestimmen, dass die Abbruchbedingungen erfüllt worden sind.
Wenn ein anderes Fahrzeug, das sich dem Fahrzeug nähert, in einem vorgegebenem Entfernungsbereich auf der Grundlage der umliegenden Umgebung, die durch die Umliegende-Umgebung-Erkennungseinheit 12 erkannt wird, detektiert wird, bestimmt die Spurwechselsteuerungseinheit 14, dass die Abbruchbedingungen erfüllt worden sind. Wenn der Ausfallzustand des Fahrzeugsteuerungssystems 100 auf der Grundlage des Fortbewegungszustands des Fahrzeugs, der durch die Fortbewegungszustandserkennungseinheit 13 erkannt wird, detektiert wird, bestimmt die Spurwechselsteuerungseinheit 14, dass die Abbruchbedingungen erfüllt worden sind. Das heißt, dass, selbst wenn der Fahrer nicht irgendeine Betätigung durchführt, die Spurwechselsteuerungseinheit 14 die Spurwechselsteuerung auf der Grundlage der umliegenden Umgebung oder des Fortbewegungszustands automatisch abbricht. Wenn die Spurwechselsteuerung abgebrochen wird, schaltet die Spurwechselsteuerung 14 das Fahrzeug auf den manuellen Fahrmodus.
Die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 schaltet die Abbiegesignale des Fahrzeugs zwischen einem AUS-Zustand und einem EIN-Zustand. Die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 übermittelt ein Steuerungssignal an die Abbiegesignalantriebseinheit 7, um den Zustand der Abbiegesignale zu steuern. Wenn das Fahrzeug, das automatisch gefahren wird, die Spurwechselsteuerung startet, schaltet die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 das Abbiegesignal nahe einer benachbarten Spur (Spurwechselrichtung) automatisch von dem AUS-Zustand auf den EIN-Zustand.
Wenn das Fahrzeug, das manuell gefahren wird, die Spurwechselsteuerung startet und das Abbiegesignal, das nahe einer benachbarten Spur ist, in einem AUS-Zustand ist, schaltet die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 das Abbiegesignal automatisch ein. Zusätzlich kann der Fahrer das Abbiegesignal manuell einschalten. In jedem Fall wird das Abbiegesignal, das nahe einer benachbarten Spur ist, eingeschaltet, wenn die Spurwechselsteuerung startet.
Wenn die Spurwechselsteuerung endet, schaltet die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 das Abbiegesignal von dem EIN-Zustand auf den AUS-Zustand. Wenn das Fahrzeug in eine benachbarte Spur hineinfährt, kann die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 das Abbiegesignal ausschalten.
Wenn die Spurwechselsteuerung abgebrochen wird und das Fahrzeug auf den manuellen Fahrmodus geschaltet wird, hält die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 das Abbiegesignal, das nahe einer benachbarten Spur ist, in dem EIN-Zustand aufrecht, bis vorgegebene Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt sind. Diese Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen sind Bedingungen für ein Bestimmen, ob das Abbiegesignal in dem EIN-Zustand aufrechtzuerhalten ist.
2A ist ein Diagramm, das den Zustand des Abbiegesignals darstellt, wenn eine Spurwechselsteuerung in dem Fahrzeugsteuerungssystem gemäß dem Stand der Technik abgebrochen wird. Wie es in 2A dargestellt ist, wird in dem Fahrzeugsteuerungssystem gemäß dem Stand der Technik zu einer Zeit tc, wenn eine Spurwechselsteuerung abgebrochen wird, das Abbiegesignal, das in einem EIN-Zustand ist, automatisch ausgeschaltet. 2B ist ein Diagramm, das den Zustand des Abbiegesignals darstellt, wenn eine Spurwechselsteuerung in dem Fahrzeugsteuerungssystem 100 gemäß dieser Ausführungsform abgebrochen wird. Wie es in 2B dargestellt ist, hält gemäß dem Fahrzeugsteuerungssystem 100 zu einer Zeit tc, wenn eine Spurwechselsteuerung abgebrochen wird, die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 das Abbiegesignal in einem EIN-Zustand aufrecht. Deshalb ist es möglich, die Zeit und Mühe zu vermeiden, die für den Fahrer, der es fortsetzen will, Spuren manuell zu wechseln, erforderlich sind, um das Abbiegesignal, das automatisch auf den AUS-Zustand geschaltet worden ist, manuell einzuschalten.
Selbst wenn die Spurwechselsteuerung abgebrochen wird und das Fahrzeug auf den manuellen Fahrmodus geschaltet wird, schaltet die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 das Abbiegesignal, das in dem AUS-Zustand ist, nicht ein. Das heißt, dass, wenn das Abbiegesignal nahe einer benachbarten Spur bereits ausgeschaltet worden ist, zum Beispiel wenn das Fahrzeug in die benachbarte Spur hineingefahren ist, die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 das Abbiegesignal nicht von dem AUS-Zustand auf den EIN-Zustand schaltet, selbst wenn die Spurwechselsteuerung abgebrochen wird.
Wenn das Fahrzeug auf den manuellen Fahrmodus geschaltet wird und in eine benachbarte Spur von der Fahrspur hineinfährt, bestimmt die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15, dass die Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt worden sind. Die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 detektiert den Eintritt des Fahrzeugs von der Fortbewegungsspur auf eine benachbarte Spur auf der Grundlage der weißen Linien und der seitlichen Position des Fahrzeugs, die durch die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11 erkannt wird. Es wird bestimmt, dass das Fahrzeug in eine benachbarte Spur von der Fortbewegungsspur hineinfährt, wenn die Zentrumslinie des Fahrzeugs (eine virtuelle Linie, die durch das Zentrum des Fahrzeugs hindurchgeht und sich in die Vorne-hinten-Richtung erstreckt) eine weiße Linie, die eine Grenzlinie zwischen der Fortbewegungsspur und der benachbarten Spur ist, quert. Es kann bestimmt werden, dass das Fahrzeug in eine benachbarte Spur von der Fortbewegungsspur hineinfährt, wenn das Vorderrad des Fahrzeugs, das nahe der benachbarten Spur ist, die weiße Linie quert. Wenn der Fahrer den Abbiegesignalbetätigungshebel betätigt, bestimmt die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15, dass die Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt worden sind.
Wenn eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, seit die Spurwechselsteuerung abgebrochen wurde und das Fahrzeug auf den manuellen Fahrmodus geschaltet wurde, bestimmt die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15, dass die Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt worden sind. Zusätzlich kann, wenn das Fahrzeug eine vorgegebene Entfernung zurückgelegt hat, seit die Spurwechselsteuerung abgebrochen wurde und das Fahrzeug auf den manuellen Fahrmodus geschaltet wurde, die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 bestimmen, dass die Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt worden sind. Zum Beispiel berechnet die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 die zurückgelegte Entfernung aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und der verstrichenen Zeit.
Wenn sich das Fahrzeug eine vorgegebene Entfernung in der Seitenrichtung bewegt hat, seit die Spurwechselsteuerung abgebrochen wurde und das Fahrzeug auf den manuellen Fahrmodus geschaltet wurde, kann die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 bestimmen, dass die Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt worden sind. Die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 berechnet die Bewegungsentfernung des Fahrzeugs in der Seitenrichtung auf der Grundlage der seitlichen Position des Fahrzeugs, die durch die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11 erkannt wird.
Wenn es bestimmt wird, dass die Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt worden sind, gibt die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 die Beibehaltung des EIN-Zustands des Abbiegesignals frei bzw. hebt diese diese auf, um das Abbiegesignal auszuschalten. Wenn die Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt sind und das Abbiegesignal ausgeschaltet ist, kann die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 den Fahrer benachrichtigen, dass das Abbiegesignal ausgeschaltet worden ist, und zwar durch das HMI 8. Wenn die Beibehaltung des EIN-Zustands des Abbiegesignals freigegeben bzw. aufgehoben ist, schaltet die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 das Abbiegesignal nicht zwangsläufig aus.
Spurwechselsteuerungsstartprozess im Fahrzeugsteuerungssystem
Als Nächstes wird der Spurwechselsteuerungsstartprozess in dem Fahrzeugsteuerungssystem 100 gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das den Spurwechselsteuerungsstartprozess darstellt. Der Prozess in dem Flussdiagramm, das in 3 dargestellt ist, wird durchgeführt, wenn die Spurwechselsteuerung bestimmt wird, um durch automatisches Fahren gestartet zu werden, oder wenn der Fahrer eine Spurwechselsteuerungsstartbetätigung durchführt.
Wie es in 3 dargestellt ist, benachrichtigt in S10 das ECU 10 des Fahrzeugsteuerungssystems 100 den Fahrer über den Start der Spurwechselsteuerung durch das HMI 8. Das HMI 8 gibt ein Geräusch aus oder zeigt ein Bild an, um den Fahrer über den Start der Spurwechselsteuerung in Erwiderung auf ein von der Spurwechselsteuerung 14 übermitteltes Steuerungssignal zu benachrichtigen. Dann rückt das ECU 10 zu S12 vor.
In S12 startet die Spurwechselsteuerungseinheit 14 von dem ECU 10 die Spurwechselsteuerung. Die Spurwechselsteuerungseinheit 14 übermittelt ein Steuerungssignal an den Aktuator 6, um die Spurwechselsteuerung, die die Spur des Fahrzeugs von der Fortbewegungsspur auf eine benachbarte Spur wechselt, durchzuführen. In S12 schaltet, wenn das Abbiegesignal nahe der benachbarten Spur in einem AUS-Zustand ist, die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 das Abbiegesignal automatisch ein. Die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 übermittelt ein Steuerungssignal an die Abbiegesignalantriebseinheit 7, um das Abbiegesignal einzuschalten.
Spurwechselsteuerungsendprozess und Spurwechselsteuerungsabbruchprozess im Fahrzeugsteuerungssystem
Als Nächstes werden ein Spurwechselsteuerungsendprozess und ein Spurwechselsteuerungsabbruchprozess in dem Fahrzeugsteuerungssystem 100 mit Bezug auf 4 beschrieben. 4 ist ein Flussdiagramm, das den Spurwechselsteuerungsendprozess und den Spurwechselsteuerungsabbruchprozess darstellt. Die Prozesse in dem Flussdiagramm, das in 4 dargestellt ist, werden durchgeführt, wenn die Spurwechselsteuerung in S12 von 3 startet.
Wie es in 4 dargestellt ist, bestimmt in S20 die Spurwechselsteuerungseinheit 14 von dem ECU 10 in dem Fahrzeugsteuerungssystem 100, ob ein Spurwechsel durch die Spurwechselsteuerung vervollständigt worden ist. Die Spurwechselsteuerungseinheit 14 bestimmt, ob ein Spurwechsel vervollständigt worden ist, und zwar auf der Grundlage der seitlichen Position des Fahrzeugs, die durch die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11 erkannt wird. Wenn es bestimmt wird, dass ein Spurwechsel vervollständigt worden ist (S20: JA), rückt das ECU 10 zu S22 vor. Wenn es bestimmt wird, dass ein Spurwechsel nicht vervollständigt worden ist (S20: NEIN), rückt das ECU 10 zu S26 vor.
In S22 benachrichtigt das ECU 10 den Fahrer, dass die Spurwechselsteuerung beendet wurde, und zwar durch das HMI 8. Das HMI 8 gibt ein Geräusch aus oder zeigt ein Bild an, um den Fahrer zu benachrichtigen, dass die Spurwechselsteuerung beendet wurde, und zwar in Erwiderung auf ein von der Spurwechselsteuerungseinheit 14 übermitteltes Steuerungssignal. Dann rückt das ECU 10 zu S24 vor.
In S24 beendet die Spurwechselsteuerungseinheit 14 von dem ECU 10 die Spurwechselsteuerung. Wenn das Abbiegesignal in einem EIN-Zustand ist, schaltet die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 das Abbiegesignal auf einen AUS-Zustand. Wenn das Fahrzeug während der Spurwechselsteuerung in eine benachbarte Spur von der Fortbewegungsspur hineinfährt, kann die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 das Abbiegesignal nahe der benachbarten Spur auf einen AUS-Zustand schalten. Dann beendet das ECU 10 den gegenwärtigen Prozess.
In S26 bestimmt die Spurwechselsteuerungseinheit 14 von dem ECU 10, ob die Abbruchbedingungen erfüllt worden sind. Zum Beispiel bestimmt, wenn die Betätigung des Fahrers, die die Spurwechselsteuerung abbricht, auf der Grundlage des Detektionsergebnisses von der Betätigungsdetektionseinheit 5 detektiert wird, die Spurwechselsteuerungseinheit 14, dass die Abbruchbedingungen erfüllt worden sind. Wenn ein anderes Fahrzeug, das sich dem Fahrzeug in einem vorgegebenem Entfernungsbereich nähert, auf der Grundlage der umliegenden Umgebung, die durch die Umliegende-Umgebung-Erkennungseinheit 12 erkannt wird, detektiert wird, bestimmt die Spurwechselsteuerungseinheit 14, dass die Abbruchbedingungen erfüllt worden sind. Wenn es bestimmt wird, dass die Abbruchbedingungen nicht erfüllt worden sind (S26: NEIN), beendet das ECU 10 den gegenwärtigen Prozess. Dann wiederholt das ECU 10 den Prozess ab S20 nochmal. Wenn es bestimmt wird, dass die Abbruchbedingungen erfüllt worden sind (S26: JA), rückt das ECU 10 zu S28 vor.
In S28 benachrichtigt das ECU 10 den Fahrer, dass die Spurwechselsteuerung abgebrochen worden ist, und zwar durch das HMI 8. Das HMI 8 gibt ein Geräusch aus oder zeigt ein Bild an, um den Fahrer zu benachrichtigen, dass die Spurwechselsteuerung abgebrochen worden ist, und zwar in Erwiderung auf ein von der Spurwechselsteuerungseinheit 14 übermitteltes Steuerungssignal. Dann rückt das ECU 10 zu S30 vor.
In S30 bricht die Spurwechselsteuerungseinheit 14 von dem ECU 10 die Spurwechselsteuerung ab. Das ECU 10 schaltet das Fahrzeug, für das die Spurwechselsteuerung abgebrochen worden ist, auf den manuellen Fahrmodus. In diesem Fall hält die Abbiegesignaleinheit 15 das Abbiegesignal nahe der benachbarten Spur in dem EIN-Zustand aufrecht. Dann beendet das ECU 10 den gegenwärtigen Prozess.
Abbiegesignal-Freigabe/Aufhebungs-Prozess im Fahrzeugsteuerungssystem
Als Nächstes wird ein Abbiegesignal-Freigabe/Aufhebungs-Prozess in dem Fahrzeugsteuerungssystem 100 mit Bezug auf 5 beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess eines Freigebens bzw. Aufhebens des Abbiegesignals, das in dem EIN-Zustand aufrechterhalten wird, darstellt. Der Prozess in dem Flussdiagramm, das in 5 dargestellt ist, wird durchgeführt, wenn das Abbiegesignal in dem EIN-Zustand in S30 von 4 aufrechterhalten wird.
Wie es in 5 dargestellt ist, bestimmt in S40 die Spurwechselsteuerungseinheit 14 von dem ECU 10 in dem Fahrzeugsteuerungssystems 100, ob die Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt worden sind. Wenn das Fahrzeug, das auf den manuellen Fahrmodus geschaltet worden ist, in eine benachbarte Spur von der Fortbewegungsspur hineinfährt, bestimmt die Spurwechselsteuerungseinheit 14, dass die Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt worden sind. Wenn eine vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist, seit die Spurwechselsteuerung abgebrochen wurde und das Fahrzeug auf den manuellen Fahrmodus geschaltet wurde, bestimmt die Spurwechselsteuerungseinheit 14, dass die Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt worden sind. Wenn es bestimmt wird, dass die Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen nicht erfüllt worden sind (S40: NEIN), beendet das ECU 10 den gegenwärtigen Prozess. Dann wiederholt das ECU 10 den Prozess in S40 nochmal. Wenn es bestimmt wird, dass die Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt worden sind (S40: JA), rückt das ECU 10 zu S42 vor.
In S42 benachrichtigt das ECU 10 den Fahrer, dass das Abbiegesignal ausgeschaltet worden ist, und zwar durch das HMI 8. Das HMI 8 gibt ein Geräusch aus oder zeigt ein Bild an, um den Fahrer zu benachrichtigen, dass das Abbiegesignal ausgeschaltet worden ist, und zwar in Erwiderung auf ein von der Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 übermitteltes Steuerungssignal. Dann rückt das ECU 10 zu S44 vor.
In S44 schaltet die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 von dem ECU 10 das Abbiegesignal aus. Die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 gibt die Beibehaltung von dem EIN-Zustand des Abbiegesignals frei bzw. hebt diese auf und schaltet das Abbiegesignal aus. Die Abbiegesignalsteuerungseinheit 15 übermittelt ein Steuerungssignal an die Abbiegesignalantriebseinheit 7, um das Abbiegesignal auszuschalten. Dann beendet das ECU 10 den gegenwärtigen Prozess.
Funktionsweise und Effekt des Fahrzeugsteuerungssystems
Gemäß dem oben genannten Fahrzeugsteuerungssystem 100 gemäß dieser Ausführungsform wird, wenn die Spurwechselsteuerung durch zum Beispiel eine Betätigung des Anwenders während der Spurwechselsteuerung abgebrochen wird und das Fahrzeug auf den manuellen Fahrmodus geschaltet wird, das Abbiegesignal in einem EIN-Zustand aufrechterhalten. Deshalb ist gemäß dem Fahrzeugsteuerungssystem 100 die Zeit und Mühe, die für den Fahrer erforderlich sind, um das Abbiegesignal wieder einzuschalten, nicht nötig, verglichen mit dem System gemäß dem Stand der Technik, in dem das Abbiegesignal automatisch ausgeschaltet wird, wenn die Spurwechselsteuerung abgebrochen wird. Infolgedessen ist es gemäß dem Fahrzeugsteuerungssystem 100 möglich, die Annehmlichkeit bzw. den Komfort des Fahrers, der Spuren manuell wechselt, zu verbessern, wenn eine Spurwechselsteuerung abgebrochen wird.
Gemäß dem Fahrzeugsteuerungssystem 100 wird es, wenn das Fahrzeug in eine benachbarte Spur von der Fortbewegungsspur hineinfährt, bestimmt, dass die Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt worden sind, selbst wenn das Abbiegesignal in einem EIN-Zustand aufrechterhalten wird. Dann wird das Abbiegesignal ausgeschaltet. Wenn der Fahrer derart manuell Spuren wechselt, dass das Fahrzeug in eine benachbarte Spur von der Fortbewegungsspur hineinfährt, kann das Abbiegesignal ausgeschaltet werden, ohne durch den Fahrer betätigt zu werden. Infolgedessen ist es möglich, die Annehmlichkeit bzw. den Komfort des Fahrers zu verbessern. Zusätzlich wird, wenn das Fahrzeug in eine benachbarte Spur von der Fortbewegungsspur hineinfährt, das Abbiegesignal ausgeschaltet. Deshalb ist es möglich, dass Fahrer von benachbarten Fahrzeugen davon abgehalten werden, es misszuverstehen, dass das Fahrzeug seine Spur auf eine Spur, die benachbart zu der benachbarten Spur ist, wechselt, verglichen mit einem Fall, in dem das Abbiegesignal in einem EIN-Zustand aufrechterhalten wird, bis eine Spurwechselsteuerung endet.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist oben beschrieben worden, jedoch ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Verschiedene Modifikationen und verschiedene verbesserte Strukturen der Erfindung, die die oben beschriebene Ausführungsform enthält, können auf der Grundlage der Kenntnisse des Fachmanns aus dem Stand der Technik gemacht werden.
Zum Beispiel muss das Fahrzeugsteuerungssystem 100 nicht zwangsläufig ein automatisiertes Fahren durchführen. In diesem Fall kann das Fahrzeugsteuerungssystem 100 eine Spurwechselsteuerung als eine Fahrunterstützung, die das manuelle Fahren des Fahrers unterstützt, durchführen. Wenn die Spurwechselsteuerung als die Fahrunterstützung endet, wechselt das Fahrzeugsteuerungssystem 100 den Fahrzustand des Fahrzeugs auf einen Zustand, in dem der Fahrer das Fahrzeug manuell fährt. Nachdem die Spurwechselsteuerung als die Fahrunterstützung endet, kann das Fahrzeugsteuerungssystem 100 andere Typen einer Fahrunterstützung, wie beispielsweise eine Spurhalteunterstützung, starten. Wenn das Fahrzeugsteuerungssystem 100 eine Spurwechselsteuerung als automatisiertes Fahren durchführt, wird die Spurwechselsteuerung nicht zwangsläufig als die Fahrunterstützung während einem manuellen Fahren durchgeführt. Das Fahrzeugsteuerungssystem 100 kann beides, Spurwechselsteuerung als automatisiertes Fahren und Spurwechselsteuerung als Fahrunterstützung, durchführen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform enthält das Fahrzeugsteuerungssystem 100 die GPS-Empfangseinheit 1 und die Kartendatenbank 4. Jedoch sind die GPS-Empfangseinheit 1 und die Kartendatenbank 4 nicht unentbehrlich. Zusätzlich ist das HMI 8 nicht unentbehrlich. Das heißt, dass in der oben beschriebenen Ausführungsform verschiedene Benachrichtigungen an den Fahrer durch das HMI 8 übermittelt werden. Jedoch ist die Benachrichtigung an den Fahrer nicht unentbehrlich. Zusätzlich enthalten die Bedingungen für ein Freigeben bzw. Aufheben des Abbiegesignals, das in einem EIN-Zustand aufrechterhalten wird, nicht zwangsläufig die Einfahrt des Fahrzeugs von der Fortbewegungsspur auf eine benachbarte Spur.
Bezugszeichenliste

1: GPS-Empfangseinheit
2: Außenmesswertgeber
3: Innenmesswertgeber
4: Kartendatenbank
5: Betätigungsdetektionseinheit
6: Aktuator
7: Abbiegesignalantriebseinheit
11: Fahrzeugpositionserkennungseinheit
12: Umliegende-Umgebung-Erkennungseinheit
13: Fortbewegungszustandserkennungseinheit
14: Spurwechselsteuerungseinheit
15: Abbiegesignalsteuerungseinheit
100: Fahrzeugsteuerungssystem

Das Fahrzeugsteuerungssystem enthält eine Abbiegesignalsteuerungseinheit, die konfiguriert ist, um ein Abbiegesignal des Fahrzeugs zwischen einem AUS-Zustand und einem EIN-Zustand gemäß der Spurwechselsteuerung zu schalten. Die Abbiegesignalsteuerungseinheit hält das Abbiegesignal in dem EIN-Zustand aufrecht, bis vorgegebene Freigabe- bzw. Aufhebungsbedingungen erfüllt sind, wenn die Spurwechselsteuerung in Bearbeitung abgebrochen wird und das Fahrzeug auf den manuellen Fahrmodus geschaltet wird.
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

JP 2016-020915 [0001]
JP 2015-160554 [0003]

Claims

Fahrzeugsteuerungssystem, das eine Spurwechselsteuerung für ein Wechseln einer Spur eines Fahrzeugs von einer Fortbewegungsspur auf eine benachbarte Spur durchführt, die Spurwechselsteuerung gemäß mindestens einem der Werte, Betätigung eines Fahrers des Fahrzeugs, umliegende Umgebung des Fahrzeugs und Fortbewegungszustand des Fahrzeugs während der Spurwechselsteuerung, abbricht und das Fahrzeug auf einen Modus, in dem der Fahrer das Fahrzeug manuell fährt, schaltet, wobei das System aufweist: eine Abbiegesignalsteuerungseinheit, die konfiguriert ist, um ein Abbiegesignal des Fahrzeugs zwischen einem AUS-Zustand und einem EIN-Zustand gemäß der Spurwechselsteuerung zu schalten, wobei die Abbiegesignalsteuerungseinheit das Abbiegesignal in dem EIN-Zustand aufrecht hält, bis vorgegebene Freigabebedingungen erfüllt sind, wenn die Spurwechselsteuerung in Bearbeitung abgebrochen wird und das Fahrzeug auf den manuellen Fahrmodus geschaltet wird.
Fahrzeugsteuerungssystem gemäß Anspruch 1, wobei, wenn das Fahrzeug in die benachbarte Spur von der Fortbewegungsspur hineinfährt, nachdem die Spurwechselsteuerung in Bearbeitung abgebrochen wurde und das Fahrzeug auf den manuellen Fahrmodus geschaltet wurde, die Abbiegesignalsteuerungseinheit bestimmt, dass die Freigabebedingungen erfüllt sind und das Abbiegesignal auf den AUS-Zustand schaltet.