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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-231350 , eingereicht am 29. November 2016, deren gesamte Inhalte hiermit unter Bezugnahme aufgenommen werden.
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HINTERGRUND
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Die Erfindung betrifft eine automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die mit einem Außenumgebungserkenner versehen ist.
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Die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung (
JP-A) Nr. 2016-137819 offenbart eine automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, das auf einer Straße fährt. Insbesondere offenbart die
JP-A Nr. 2016-137819 eine automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung, die, nachdem sie eine automatische Fahrtsteuerung zur Fahrt auf einer Schnellstraße erlaubt hat, einen automatischen Fahrzustand deaktiviert und vom automatischen Fahrzustand zu einem manuellen Fahrzustand an einem Punkt umschaltet, wo das Fahrzeug an einer Ausfahrt abfährt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Für eine automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, wie sie etwa oben beschrieben ist, ist es allgemein erwünscht, eine effektive automatische Fahrt zu erreichen.
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Es ist wünschenswert, eine automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung anzugeben, die in der Lage ist, eine effektive automatische Fahrt zu erlauben.
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Ein Aspekt der Erfindung gibt eine automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung an, die einen Außenumgebungserkenner, einen Fahrinformationsdetektor, eine Ortungsvorrichtung, eine Karteninformationsausgabevorrichtung sowie eine Steuereinrichtung enthält. Der Außenumgebungserkenner ist konfiguriert, um eine Außenumgebung eines Fahrzeugs zu erkennen. Der Fahrinformationsdetektor ist konfiguriert, um Fahrinformation des Fahrzeugs zu detektieren. Die Ortungsvorrichtung ist konfiguriert, um eine Ortung des Fahrzeugs durchzuführen. Die Karteninformationausgabevorrichtung ist konfiguriert, um Karteninformation einschließlich Information zu einer Straßenform zu speichern. Die Steuereinrichtung ist konfiguriert, um eine automatische Fahrtsteuerung des Fahrzeugs auf Basis eines Ergebnisses der Erkennung der Außenumgebung und/oder der Fahrinformation und/oder eines Ergebnisses der Ortung und/oder der Karteninformation auszuführen. Bei Ausführung der automatischen Fahrtsteuerung bestimmt die Steuereinrichtung auf Basis des Ergebnisses der Ortung und der Karteninformation das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Mautstelle bzw. -schranke innerhalb einer vorbestimmten Distanz von dem Fahrzeug auf einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt. Die Steuereinrichtung macht einen Übergang in einem Betriebsmodus des Fahrzeugs von einem regulären Fahrmodus zu einem Mautschrankenpassiermodus, unter einer Bedingung, dass das Vorhandensein der Mautschranke innerhalb der vorbestimmten Distanz von dem Fahrzeug bestimmt wird und eine Breitenzunahme der Straße auf Basis des Ergebnisses der Erkennung der Außenumgebung erkannt wird, oder einer Bedingung, dass das Vorhandensein der Mautschranke innerhalb der vorbestimmten Distanz von dem Fahrzeug bestimmt wird und die Breite der Straße auf der Basis des Ergebnisses der Erkennung der Außenumgebung unerkennbar wird. Die Steuereinrichtung steuert auf der Basis der Karteninformation und/oder der Positionsinformation eines Objekts, das auf der Basis des Ergebnisses der Erkennung der Außenumgebung erkannt wird, in einer ersten Zeitspanne jeweils eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und einen Lenkwinkel des Fahrzeugs, um zu bewirken, dass sich das Fahrzeug der Mautschranke annähert. Die erste Zeitspanne ist eine Zeitspanne, während der der Betriebsmodus des Fahrzeugs auf den Mautschrankenpassiermodus gesetzt ist, und eine Position der Mautschranke auf der Basis des Ergebnisses der Erkennung der Außenumgebung unerkennbar ist. Die Steuereinrichtung steuert, auf Basis von Positionsinformation der Mautschranke, die auf der Basis des Ergebnisses der Erkennung der Außenumgebung erkannt wird, in einer zweiten Zeitenzeitspanne jeweils die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und den Lenkwinkel des Fahrzeugs, um zu bewirken, dass das Fahrzeug die Mautschranke durchfährt. Die zweite Zeitspanne ist eine Zeitspanne, während der der Betriebsmodus des Fahrzeugs auf den Mautschrankenpassiermodus gesetzt ist, und die Position der Mautschranke auf der Basis des Ergebnisses der Erkennung der Außenumgebung erkennbar ist.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer automatischen Fahrtsteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung darstellt.
- 2 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel vom Betrieb der in 1 dargestellten automatischen Fahrtsteuerungsvorrichtung beschreibt.
- 3 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Mautschrankenpassierprozesses.
- 4 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Mautschrankenannäherungsprozesses.
- 5 zeigt schematisch ein Beispiel einer an einer Straße vorgesehenen Mautschranke.
- 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel vom Betrieb der automatischen Fahrtsteuerungsvorrichtung gemäß einem modifizierten Beispiel beschreibt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nachfolgend werden einige Ausführungen der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist anzumerken, dass die in den Zeichnungen dargestellten Komponenten, auf die in der folgenden Beschreibung Bezug genommen wird, sich im Maßstab voneinander unterscheiden. Somit sind die jeweiligen Komponenten in jeweiligen Größen dargestellt, die in den Zeichnungen erkennbar sind. Daher ist die Erfindung nicht auf die Anzahl der jeweiligen Komponenten, Formen der jeweiligen Komponenten, Größenverhältnisse zwischen den Komponenten und relativen Positionsbeziehungen zwischen den in den Zeichnungen dargestellten Komponenten beschränkt.
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Eine automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführung der Erfindung steuert die automatische Fahrt eines Fahrzeugs 10, das auf einer Straße fährt.
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Das Fahrzeug 10 kann eine Konfiguration haben, die eine Veränderung in einer von einem Krafterzeuger erzeugten Leistung, eine Veränderung in einer von einer Bremsvorrichtung erzeugten Bremskraft, sowie eine Veränderung im Lenkwinkel und eine Veränderung eines beliebigen anderen Faktors auf der Basis eines Steuersignals erlaubt, das von der automatischen Fahrtsteuerungsvorrichtung 1 zugeführt wird. Nicht einschränkende Beispiele des Krafterzeugers können einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor enthalten. Ferner kann das Fahrzeug 10 mit einer manuellen Bedienungseingabevorrichtung versehen sein, die vom Benutzer des Fahrzeugs 10 bei manueller Fahrt zu bedienen ist. Die manuelle Bedienungseingabevorrichtung kann zum Beispiel ein Lenkrad, einen Beschleunigerpedal, ein Bremspedal und einen Schalthebel enthalten, ist aber darauf nicht beschränkt. Der Benutzer des Fahrzeugs 10 kann zum Beispiel ein Fahrer des Fahrzeugs 10 sein, ist aber darauf nicht beschränkt.
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Bezugnehmend auf 1 kann die automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführung zum Beispiel eine Steuereinrichtung 2, einen Außenumgebungserkenner 3, einen Fahrtinformationsdetektor 4, eine Ortungsvorrichtung 5, eine Karteninformationsausgabevorrichtung 6, eine Meldevorrichtung 7 und eine Fahrtsteuereinrichtung 8 enthalten, ist aber darauf nicht beschränkt.
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Die Steuereinrichtung 2 kann zum Beispiel einen Computer enthalten, der mit Komponenten wie etwa einer zentralen Prozessoreinheit (CPU), einem Festwertspeicher (ROM), einem Direktzugriffsspeicher (RAM) und einer Ausgabeeinheit, die mit einem Bus gekoppelt sind, enthalten, ist aber darauf nicht beschränkt. Die Steuereinrichtung 2 kann einen Betrieb der automatischen Fahrtsteuerungsvorrichtung 1 auf der Basis eines vorbestimmten Programms steuern.
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Der Außenumgebungserkenner 3 erkennt eine Außenumgebung des Fahrzeugs 10. Insbesondere kann der Außenumgebungserkenner 3 eine Umgebung einschließlich der Form einer Straße, auf der das Fahrzeug 10 fährt, und eine Positionsbeziehung zwischen dem Fahrzeug 10 und einem in der Umgebung des Fahrzeugs 10 vorhandenen Objekts detektieren. Der Außenumgebungserkenner 3 kann eine oder mehrere Vorrichtungen enthalten wie etwa eine Kamera, ein Millimeterwellenradar und ein Lidar. In einem Beispiel der vorliegenden Ausführung kann der Außenumgebungserkenner 3 eine Stereokamera enthalten, die Bilder in einer Richtung aufnimmt, in der das Fahrzeug 10 fährt. In diesem Beispiel kann der Außenumgebungserkenner 3 die Umgebung einschließlich der Form der Straße und dem Objekt beide vor dem Fahrzeug 10 auf der Basis des von der Stereokamera aufgenommenen Bilds erkennen.
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Der Außenumgebungserkenner 3 kann die Form der Straße vor dem Fahrzeug 10 erkennen, indem er zum Beispiel eine auf der Straße vorgesehene lineare oder strichlinierte Markierung mittels Bilderkennung detektiert. Die lineare oder strichlinierte Markierung kann zum Beispiel auf der Straße entlang einer Fahrspur so vorgesehen sein, dass sie die Fahrspur anzeigt. In einer Ausführung kann der Außenumgebungserkenner 3 mittels der Bilderkennung oder Radar ein Objekt detektieren, das sich entlang oder neben der Straße befindet, auf der das Fahrzeug 10 fährt, und die Form der Straße vor dem Fahrzeug 10 auf der Basis des Ergebnisses der Detektion erkennen. Nicht einschränkende Beispiele des Objekts, das sich entlang und neben der Straße befindet, können ein Randstein, eine Leitplanke und eine Seitenwand beinhalten.
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Der Außenumgebungserkenner 3 kann zum Beispiel auch ein vorausfahrendes Fahrzeug und eine Mautschranke erkennen, die sich vor dem Fahrzeug 10 befinden, ist aber darauf nicht beschränkt. Der hierin verwendete Begriff „Mautschranke“ bezieht sich auf eine torförmige Einrichtung, die darauf gerichtet ist, Maut für eine Mautstraße einzuziehen. Es ist anzumerken, dass der hierin verwendete Begriff „Mautschranke“ auch eine Mautschranke eines elektronischen Mauteinzugsystems (ETC) beinhaltet, die eine Zahlung wie etwa eine Vorauszahlung und aufgeschobene Zahlung der Maut erlaubt, ohne das Fahrzeug zu stoppen.
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Der Fahrinformationsdetektor 4 kann einen Fahrzustand des Fahrzeugs 10 auf der Basis des Ergebnisses einer Detektion erkennen, die von einem Sensor durchgeführt wird, mit dem das Fahrzeug 10 versehen ist. Nicht einschränkende Beispiele des Sensors können einen Fahrgeschwindigkeitssensor, einen Lenkwinkelsensor, einen Beschleunigungsmesser und einen Winkelbeschleunigungsmesser enthalten.
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Die Ortungsvorrichtung 5 kann eine gegenwärtige Position des Fahrzeugs 10 mittels eines globalen Ortungssystems (GPS), eines Trägheitsnavigationssystems (INS) und/oder Fahrzeug-zu-Fahrzeugkommunikation detektieren. Die gegenwärtige Position des Fahrzeugs 10 kann Faktoren wie etwa geografische Breite und Länge des Fahrzeugs 10 enthalten.
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Die Karteninformationsausgabevorrichtung 6 kann einen Speicher enthalten, der Karteninformation speichert, und die Karteninformation ausgeben. Die Karteninformation kann zum Beispiel Information zur Form einer Straße enthalten, ist aber darauf nicht beschränkt. Nicht einschränkende Beispiele der Information zur Form der Straße können eine Krümmung der Straße, ein Gefälle eines Längsabschnitts der Straße, ein Zustand an einer Kreuzung bzw. Abzweigung der Straße und einer anderen Straße enthalten. Die Karteninformation kann auch Positionsinformation einer Mautschranke enthalten.
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Die Meldevorrichtung 7 kann zum Beispiel eine Anzeigevorrichtung enthalten, die Inhalte wie etwa ein Bild und ein Schriftzeichen darstellt, eine Licht abgebende Leuchtvorrichtung, ein einen Ton erzeugenden Lautsprecher, einen Vibration erzeugenden Vibrator oder eine beliebige Kombination davon enthalten, ist aber darauf nicht beschränkt. Die Meldevorrichtung 7 kann erlauben, dass durch die automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung 1 Information an den Benutzer wie etwa den Fahrer des Fahrzeugs 10 ausgegeben wird.
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Die Fahrtsteuereinrichtung 8 kann eine Steuerung durchführen, die die Leistung des Krafterzeugers des Fahrzeugs 10 verändert, eine Steuerung, die die Bremskraft der Bremsvorrichtung verändert und beliebige andere Steuerungen. Die Fahrtsteuereinrichtung 8 kann zum Beispiel eine Fahrzeuggeschwindigkeitsteuereinrichtung 8a und eine Lenksteuereinrichtung 8b enthalten, ist aber darauf nicht beschränkt. Die Fahrzeuggeschwindigkeitsteuereinrichtung 8a kann eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 steuern. Die Lenksteuereinrichtung 8b kann eine Steuerung durchführen, die einen Lenkwinkel des Fahrzeugs 10 verändert.
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Bei der Ausführung der automatischen Fahrt des Fahrzeugs 10 kann die automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung 10 mit der oben beschriebenen beispielhaften Konfiguration jeweils die Fahrgeschwindigkeit und den Lenkwinkel des Fahrzeugs 10 über die Fahrtsteuereinrichtung 8 auf der Basis eines Erkennungsergebnisses von dem Außenumgebungserkenner 3 und dem Fahrinformationsdetektor 4 steuern. Es ist anzumerken, dass die Grundkonfiguration, die auf die Ausführung der automatischen Fahrt des Fahrzeugs 10 ausgerichtet ist, zum Beispiel eine bekannte Konfiguration sein, die hierin im Detail nicht beschrieben wird, ist aber darauf nicht beschränkt.
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Bezugnehmend auf ein in 2 dargestelltes Flussdiagramm wird als nächstes eine Steuerung beschrieben, die von der Steuereinrichtung 2 von der automatischen Fahrtsteuerungsvorrichtung 1 durchgeführt wird, wenn sich das Fahrzeug 10 der Mautschranke annähert. In der folgenden Beschreibung bezieht sich der Begriff „regulärer Fahrmodus“ auf einen Betriebsmodus, in dem die automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung 1 das Fahrzeug 10 entlang einem Weg fahren lässt, der vorab automatisch oder manuell gesetzt wird.
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In dem regulären Fahrmodus kann die automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung 1 einen Zielweg entlang einer vom Außenumgebungserkenner 3 erkannten Form einer Straße setzen, und so jeweils die Fahrgeschwindigkeit und den Lenkwinkel des Fahrzeugs 10 derart steuern, dass das Fahrzeug 10 entlang dem gesetzten Zielweg fährt.
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Die Prozesse, die durch das in 2 dargestellten Flussdiagramm beschrieben sind, können ausgeführt werden, wenn die automatische Fahrt des Fahrzeugs 10 von der automatischen Fahrtsteuerungsvorrichtung 10 im regulären Fahrmodus ausgeführt wird. Es ist anzumerken, dass sich die folgende Beschreibung auf einen beispielhaften Fall bezieht, in dem die Mautschranke mit dem ETC kompatibel ist, das erlaubt, dass das Fahrzeug 10 die Mautschranke durchführt, ohne dass das Fahrzeug 10 stoppt.
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Bei der Ausführung der automatischen Fahrt des Fahrzeugs 10 durch die automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführung kann die Steuereinrichtung 2 zunächst in Schritt S110 das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Mautschranke vor dem Fahrzeug 10 auf einer Straße, auf der das Fahrzeug 10 fährt, innerhalb einer vorbestimmten Distanz von dem Fahrzeug 10 bestimmen. Die Steuereinrichtung 2 kann das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein der Mautschranke auf der Basis eines Ergebnisses der Ortung durch die Ortungsvorrichtung 5 und der in der Karteninformationsausgabevorrichtung 6 gespeicherten Karteninformation bestimmen.
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Wenn in Schritt S110 das Nichtvorhandensein der Mautschranke vordem Fahrzeug 10 innerhalb der vorbestimmten Distanz von dem Fahrzeug 10 (Schritt S110: NEIN) bestimmt wird, kann die Steuereinrichtung 2 den regulären Fahrmodus fortsetzen, der bewirkt, dass das Fahrzeug 10 entlang der Straße fährt.
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Wenn hingegen in Schritt S110 das Vorhandensein der Mautschranke vor dem Fahrzeug 10 innerhalb der vorbestimmten Distanz von dem Fahrzeug 10 (Schritt S110: JA) bestimmt wird, kann der von der Steuereinrichtung 2 durchzuführende Prozess zu Schritt S120 weitergehen.
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In Schritt S120 bestimmt die Steuereinrichtung, ob eine vom Außenumgebungserkenner 3 erkannte Breite der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, zunimmt. Der Außenumgebungserkenner 3 kann die Breite der Straße erkennen, indem er die lineare oder strichlinierte Markierung, die entlang der Fahrspur vorgesehen ist, auf der Basis des von der Stereokamera aufgenommenen Bilds detektiert. Die vorstehende Detektion der linearen oder strichlinierten Markierung kann zum Beispiel mittels der Bilderkennung durchgeführt werden, ist aber darauf nicht beschränkt. In einer Ausführung kann der Außenumgebungserkenner 3 das Objekt, wie etwa den Randstein, die Leitplanke und die Seitenwand, die sich entlang und neben der Straße befinden, auf der das Fahrzeug fährt, detektieren und die Breite der Straße auf der Basis des Detektionsergebnisses erkennen. Die vorstehende Detektion des Objekts kann zum Beispiel mittels der Bilderkennung durch die Stereokamera oder das Radar durchgeführt werden, ist aber darauf nicht beschränkt.
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5 zeigt ein Beispiel einer Straße 20, die mit einer Mautschranke 21 versehen ist. In 5 ist die Straße 20 bei Betrachtung von einem Punkt oberhalb der Straße 20 nach unten dargestellt, und das Fahrzeug 10 fährt in einer Richtung von einem unteren Teil zu einem oberen Teil auf der Papierebene der Zeichnung. Im in 5 dargestellten Beispiel sind eine Mehrzahl von Mautschranken 21 so angeordnet, dass eine Mehrzahl von Fahrzeugen parallel durch die Mautschranken 21 hindurchfahren können. Dementsprechend sind die Mautschranken 21 in einem verbreiterten Abschnitt 20b der Straße 20 vorgesehen. Der verbreiterte Abschnitt 20b ist ein Abschnitt, in dem die Breite der Straße 20 im Vergleich zu jener in einem regulären Fahrabschnitt 20a vergrößert ist. Der Prozess in Schritt S120 kann die Einfahrt des Fahrzeugs 10 von dem Fahrabschnitt 20a zu dem verbreiterten Abschnitt 20b erkennen.
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Wenn in Schritt S120 die Zunahme der Breite der Straße, auf der das Fahrzeug 10 fährt, (Schritt S120: JA) bestimmt wird, kann der von der Steuereinrichtung 2 durchzuführende Prozess zu Schritt S200 weitergehen. In Schritt S200, erfolgt ein Übergang von dem regulären Fahrmodus zu einem Mautschrankenpassiermodus, der später beschrieben wird.
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Ferner bestimmt in Schritt S120 die Steuereinrichtung 2, ob die vom Außenumgebungserkenner 3 zu erkennende Breite der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, nicht länger erkennbar ist. Wenn in Schritt S120 die Breite der Straße, auf der das Fahrzeug 10 fährt, nicht länger erkennbar ist (Schritt S120: JA), kann der von der Steuereinrichtung 2 durchzuführende Prozess zu Schritt S200 weitergehen. In Schritt S200 macht die Steuereinrichtung 2 einen Übergang im Betriebsmodus, der darauf gerichtet ist, dass das Fahrzeug 10 von dem regulären Fahrmodus zu dem Mautschrankenpassiermodus übergeht.
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Eine Skizzierung der von der Steuereinrichtung 2 in dem Mautschrankenpassiermodus durchgeführten Prozesse kann wie folgt sein. Die Steuereinrichtung 2 kann einen Zielweg auf der Basis einer von dem Außenumgebungserkenner 3 erkannten Position der Mautschranke relativ zum Fahrzeug 10 setzen. Ferner kann die Steuereinrichtung 2 die Fahrgeschwindigkeit und den Lenkwinkel des Fahrzeugs 10 jeweils so steuern, dass das Fahrzeug 10 entlang dem gesetzten Zielweg fährt. Der Zielweg kann ein Weg sein, entlang dem das Fahrzeug 10 die Mautschranke durchfährt.
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Spezifische Prozesse, die von der Steuereinrichtung 2 im Mautschrankenpassiermodus durchgeführt werden, können wie folgt sein. In Schritt S210 kann die Steuereinrichtung 2 zuerst bestimmen, ob die Position der Mautschranke mit dem Außenumgebungserkenner 3 erkennbar ist.
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Wenn in Schritt S210 die Position der Mautschranke vom Außenumgebungserkenner 3 erkennbar ist (Schritt S210: JA), kann der von der Steuereinrichtung 2 durchzuführende Prozess zu Schritt S300 weitergehen. In Schritt S300 kann die Steuereinrichtung 2 einen Mautschrankenpassierprozess ausführen. 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels des Mautschrankenpassierprozesses.
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Der Mautschrankenpassierprozess kann die nachfolgenden Prozesse enthalten. In Schritt S310 kann die Steuereinrichtung 2 zuerst bestimmen, ob das vorausfahrende Fahrzeug, das vor dem Fahrzeug 10 und zur Mautschranke hin fährt, vom Außenumgebungserkenner 3 erkannt wird.
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Wenn in Schritt S310 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug vom Außenumgebungserkenner 3 erkannt wird (Schritt S310: JA), kann der Fluss zu Schritt S320 weitergehen. In Schritt S320 kann die Steuereinrichtung 2, als den Zielweg, einen Weg setzen, entlang dem das Fahrzeug 10 dem vorausfahrenden Fahrzeug folgen soll. Ferner kann in Schritt S320 die Steuereinrichtung 2 jeweils die Fahrgeschwindigkeit und den Lenkwinkel des Fahrzeugs 10 so steuern, dass das Fahrzeug 10 durch die Mautschranke hindurchfährt, während es dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt. Nachdem das Fahrzeug 10 die Mautschranke durchfahren hat, kann die Steuereinrichtung 2 einen Übergang im auf die Fahrt des Fahrzeugs 10 gerichteten Betriebsmodus vom Mautschrankenpassiermodus zum regulären Fahrmodus vornehmen.
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Wenn hingegen in Schritt S310 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug vom Außenumgebungserkenner 3 nicht erkannt wird (Schritt S310: NEIN), kann der Fluss zu Schritt S330 weitergehen. In Schritt S330 kann die Steuereinrichtung 2 bestimmen, ob der Zielweg setzbar ist, der erlaubt, dass das Fahrzeug 10 die vom Außenumgebungserkenner 3 erkannte Mautschranke durchfährt.
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Wenn in Schritt S330 bestimmt wird, dass der Zielweg setzbar ist (Schritt S330: JA), kann der Fluss zu Schritt S340 weitergehen. In Schritt S340 kann die Steuereinrichtung 2 jeweils die Fahrgeschwindigkeit und den Lenkwinkel des Fahrzeugs 10 so steuern, dass das Fahrzeug 10 entlang dem Zielweg fährt, der durch die Mautschranke hindurchführt. Nachdem das Fahrzeug 10 die Mautschranke durchfahren hat, kann die Steuereinrichtung 2 den Übergang im auf die Fahrt des Fahrzeugs 10 gerichteten Betriebsmodus vom Mautschrankenpassiermodus zum regulären Fahrmodus vornehmen.
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Wenn hingegen in Schritt S330 bestimmt wird, dass der Zielweg nicht setzbar ist (Schritt S330: NEIN), kann der Fluss zu Schritt S350 weitergehen. In Schritt S350 kann die Steuereinrichtung 2 die Position der Mautschranke relativ zum Fahrzeug 10 auf der Basis des Ergebnisses der Ortung durch die Ortungsvorrichtung 5 und der in der Karteninformationausgabevorrichtung 6 gespeicherten Karteninformation berechnen. Ferner kann in Schritt S350 die Steuereinrichtung 3, auf der Basis eines Ergebnisses der Berechnung, einen virtuellen Zielweg setzen, entlang dem das Fahrzeug 10 durch die Mautschranke fahren soll.
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Danach kann in Schritt S360 die Steuereinrichtung 2 jeweils die Fahrgeschwindigkeiten und Lenkwinkel des Fahrzeugs 10 so steuern, dass das Fahrzeug 10 entlang dem in Schritt S350 gesetzten virtuellen Zielweg fährt. Danach kann der Fluss zu Schritt S330 zurückkehren.
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Wie oben beschrieben, kann im Mautschrankenpassierprozess die Steuereinrichtung 2 den virtuellen Zielweg auf der Basis der Karteninformation und des Ergebnisses der Ortung des Fahrzeugs 10 durch die Ortungsvorrichtung 5 setzen und bewirken, dass das Fahrzeug 10 zu der Mautschranke hin fährt, wenn der Zielweg, entlang dem das Fahrzeug 10 die Mautschranke durchfahren soll, auf der Basis des Ergebnisses der Erkennung durch den Außenumgebungserkenner 3 nicht setzbar ist. Ferner kann die Steuereinrichtung 2 bewirken, dass das Fahrzeug 10 entlang dem gesetzten virtuellen Zielweg zu der Mautschranke hin fährt. Danach kann zu einem Zeitpunkt, zu dem der Zielweg, entlang dem das Fahrzeug 10 die Mautschranke durchfahren soll, auf der Basis des Ergebnisses der Erkennung durch den Außenumgebungserkenner 3 setzbar wird, die Steuereinrichtung bewirken, dass das Fahrzeug 10 auf der Basis des Ergebnisses der Erkennung durch den Außenumgebungserkenner 3 zu der Mautschranke hin fährt.
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Nun kehrt die Beschreibung zum Prozess in Schritt S210 des in 2 dargestellten Flussdiagramms zurück. Wenn in Schritt S210 bestimmt wird, dass die Position der Mautschranke mit dem Außenumgebungserkenner 3 nicht erkennbar ist (Schritt S210: NEIN), kann der von der Steuereinrichtung 2 durchzuführende Prozess zu Schritt S400 weitergehen. In Schritt S400 kann die Steuereinrichtung 2 einen Mautschrankenannäherungsprozess ausführen. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels des Mautschrankenannäherungsprozesses.
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Der Mautschrankenannäherungsprozess kann die nachfolgenden Prozesse enthalten. In Schritt S410 kann die Steuereinrichtung 2 zuerst bestimmen, ob das vorausfahrende Fahrzeug, das vor dem Fahrzeug 10 und zur Mautschranke hin fährt, vom Außenumgebungserkenner 3 erkannt wird.
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Wenn in Schritt S410 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug vom Außenumgebungserkenner 3 erkannt wird (Schritt S410: JA), kann der Fluss zu Schritt S420 weitergehen. In Schritt S420 kann die Steuereinrichtung 2, als den Zielweg, einen Weg setzen, entlang dem das Fahrzeug 10 dem vorausfahrenden Fahrzeug folgen soll. Ferner kann in Schritt S420 die Steuereinrichtung 2 jeweils die Fahrgeschwindigkeit und den Lenkwinkel des Fahrzeugs 10 so steuern, dass das Fahrzeug 10 die Mautschranke durchfährt, während es dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt. Nachdem das Fahrzeug 10 die Mautschranke passiert, kann die Steuereinrichtung 2 den Übergang im auf die Fahrt des Fahrzeugs 10 gerichteten Betriebsmodus vom Mautschrankenpassiermodus zum regulären Fahrmodus durchführen.
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Wenn hingegen in Schritt S410 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug vom Außenumgebungserkenner 3 nicht erkannt wird (Schritt S410: NEIN), kann der Fluss zu Schritt S430 weitergehen.
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In Schritt S430 kann die Steuereinrichtung 2 eine Steuerung starten, die die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 senkt gemäß abnehmendem Abstand vom Fahrzeug 10 zu der Position der Mautschranke, die auf Basis der Karteninformation bestimmt wird. Die Ausführung des Prozesses in Schritt S430 erzeugt eine Grenze für die Ausführung von Prozessen im Anschluss an den Prozess in Schritt S430 und erlaubt hierdurch, dass der Außenumgebungserkenner 3 die Position der Mautschranke erkennt.
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Danach kann in Schritt S440 die Steuereinrichtung 2 das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Objekts bestimmen, das sich entlang einem geschätzten Weg von der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs 10 zur Position der Mautschranke, die auf der Basis der Karteninformation bestimmt ist, befindet. Die Steuereinrichtung 2 kann die vorstehende Bestimmung ausführen, indem sie die Karteninformation mit der vom Außenumgebungserkenner 3 erkannten Positionsinformation des Objekts vergleicht.
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In einer Ausführung können nicht einschränkende Beispiele des Objekts, das sich entlang dem geschätzten Weg befindet, eine lineare Markierung, eine strichlinierte Markierung, einen Randstein, eine Leitplanke und eine Seitenwand, die an einer Straße vorgesehen sind, enthalten. Das entlang dem geschätzten Weg angeordnete Objekt wird nachfolgend als Markierungsobjekt bezeichnet.
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Wenn in Schritt S440 das Markierungsobjekt vom Außenumgebungserkenner 3 erkannt wird (Schritt S440: JA), kann der von der Steuereinrichtung 2 durchzuführende Prozess zu Schritt S450 weitergehen.
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In Schritt S450 kann die Steuereinrichtung 2 den Zielweg entlang dem Markierungsobjekt setzen und so die Steuerung jeweils der Fahrgeschwindigkeit und des Lenkwinkels des Fahrzeugs 10 starten, so dass das Fahrzeug 10 entlang dem gesetzten Zielweg fährt. Danach kann der Fluss zu Schritt S210 des in 2 dargestellten Flussdiagramms zurückkehren. In anderen Worten, in Schritt S450 kann die Steuereinrichtung 2 den Zielweg auf der Basis der Positionsinformation des Markierungsobjekts setzen.
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Wenn hingegen in Schritt S440 kein Markierungsobjekt vom Außenumgebungserkenner 3 erkannt wird (Schritt S440: NEIN), kann der von der Steuereinrichtung 2 durchzuführende Prozess zu Schritt S460 weitergehen. In Schritt S460 kann die Steuereinrichtung 2 den geschätzten Weg als den Zielweg setzen und so die Steuerung jeweils der Fahrgeschwindigkeit und des Lenkwinkels des Fahrzeugs 10 so starten, dass das Fahrzeug 10 entlang des gesetzten Zielwegs fährt. Danach kann der Fluss zu Schritt S210 des in 2 dargestellten Flussdiagramms zurückkehren. In anderen Worten, in Schritt S460 kann die Steuereinrichtung 2 den Zielweg auf der Basis der Karteninformation setzen.
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In 5 ist die auf der Basis der Karteninformation bestimmte Position der Mautschranke durch eine Strich-Zwei-Punkt-Linie angegeben und mit der Zahl 21a bezeichnet. Ferner ist die Information zur Form der Straße 20 in der Karteninformation, d.h. Straßenforminformation, durch eine gepunktete Linie angegeben und in 5 mit der Zahl 22 bezeichnet.
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In der in 5 dargestellten Situation fällt der geschätzte Wert von der gegenwärtigen Position des Fahrzeugs 10 zur auf der Basis der Karteninformation bestimmten Position 21a der Mautschranke im Wesentlichen mit der Straßenforminformation 22 zusammen, die auf der Karteninformation beruht und mit der gepunkteten Linie angegeben ist. Wenn der Prozess in Schritt S440 in der in 5 dargestellten Situation ausgeführt wird, kann die Steuereinrichtung 2 bestimmen, ob das entlang der Straßenforminformation 22 angeordnete Objekt vom Außenumgebungserkenner 3 erkannt wird.
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Wenn, in einer Ausführung, eine Form der linearen Markierung, die in 5 mit der Zahl 23 bezeichnet ist, dem geschätzten Weg ähnlich ist, d.h. in diesem Beispiel der Straßenforminformation 22, kann zum Beispiel die lineare Markierung 23 von der Steuereinrichtung 2 als das Markierungsobjekt erkannt werden.
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Wie oben beschrieben, kann im Schrankenannäherungsprozess die Steuereinrichtung 2 den temporären Zielweg auf der Basis der Karteninformation und/oder der vom Außenumgebungserkenner 3 erkannten Positionsinformation des Objekts setzen und hierdurch bewirken, dass das Fahrzeug 10 zu der Mautschranke 21 hin fährt. Ferner kann zu einem Zeitpunkt, zu dem die Mautschranke 21 vom Außenumgebungserkenner 3 erkennbar wird, aufgrund der Annäherung des Fahrzeugs 10 an die Mautschranke 21, die Steuereinrichtung 2 auf der Basis des Ergebnisses der Erkennung durch den Außenumgebungserkenner 3 bewirken, dass das Fahrzeug zur Mautschranke 21 hin fährt.
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Der oben angegebene Betrieb wird nun weiter in Bezug auf 5 beschrieben. Wenn das Fahrzeug 10 in dem Fahrabschnitt 20a der Straße 20 fährt, kann die automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung 1 im regulären Fahrmodus arbeiten. Daher kann die Steuereinrichtung 2 jeweils die Fahrgeschwindigkeit und den Lenkwinkel des Fahrzeugs 10 so steuern, dass das Fahrzeug 10 entlang der vom Außenumgebungserkenner 3 erkannten Form der Straße fährt. Wie oben beschrieben, kann der Außenumgebungserkenner 3 die lineare Markierung, die strichlinierte Markierung, den Randstein, die Leitplanke und die Seitenwand oder irgendein anderes Objekt detektieren, das entlang der Fahrspur auf der Straße vorgesehen ist. Ferner kann der Außenumgebungserkenner 3 die Form der Straße auf der Basis des Detektionsergebnisses erkennen.
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Wenn sich ferner das Fahrzeug 10 den Mautschranken 21 annähert und vom Fahrabschnitt 20a in den verbreiterten Abschnitt 20b einfährt, kann es für die Steuereinrichtung 2 schwierig werden, im regulären Fahrmodus den Zielweg zu setzen, entlang dem das Fahrzeug 10 fahren soll. Ein möglicher Grund hierfür ist, dass die Breite der vom Außenumgebungserkenner 3 erkannten Straße übermäßig groß ist im Vergleich zur Breite des Fahrzeugs 10 im verbreiterten Abschnitt 20b, was zu Schwierigkeiten bei der Bestimmung führt, welches Teil der Straße mit der übermäßig großen Breite das Fahrzeug 10 befahren soll. Ein anderer möglicher Grund ist, dass die Form der Straße vom Außenumgebungserkenner 3 in dem verbreiterten Abschnitt 20b unerkennbar wird. Zum Beispiel kann folgende Situation eintreten: unter einer Bedingung, dass die lineare Markierung, die strichlinierte Markierung, der Randstein, die Leitplanke, die Seitenwand oder irgendein anderes Objekt, das sich an der Straße befindet, nicht in dem verbreiterten Abschnitt 20b vorgesehen ist; unter einer Bedingung, dass sich die lineare Markierung, die strichlinierte Markierung oder das vorstehende Objekt, das sich an der Straße befindet, außerhalb einer Reichweite befindet, die vom Außenumgebungserkenner 3 erkennbar ist; oder unter irgendeiner anderen Bedingung.
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Die Steuereinrichtung 2 in der automatischen Fahrtsteuerungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführung kann bestimmen, dass das Fahrzeug 10 in den bzw. dem verbreiterten Abschnitt 20b fährt, unter einer Bedingung, dass die Mautschranken 21 innerhalb der vorbestimmten Distanz vom Fahrzeug 10 vor dem Fahrzeug 10 vorhanden sind und eine vergrößerte Breite der Straße, auf der das Fahrzeug 10 fährt, vom Außenumgebungserkenner 3 erkannt wird, und/oder einer Bedingung, dass die Mautschranken innerhalb der vorbestimmten Distanz von dem Fahrzeug 10 vor dem Fahrzeug 1 vorhanden sind und die Breite und die Form der Straße, auf der das Fahrzeug 10 fährt, vom Außenumgebungserkenner 3 unerkennbar wird (Schritt S120: JA). Wenn ferner bestimmt wird, dass das Fahrzeug 10 in dem verbreiterten Abschnitt 20b fährt (Schritt S120: JA), kann die Steuereinrichtung 2 den Übergang zum Mautschrankenpassiermodus vornehmen (Schritt S200).
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Wenn die Position der Mautschranke 21 vom Außenumgebungserkenner 3 zu einem Zeitpunkt erkennbar ist, zu dem der Übergang zum Mautschrankenpassiermodus durchgeführt wird, kann die Steuereinrichtung 2 den in 4 beschriebenen Mautschrankenpassierprozess ausführen. Im Mautschrankenpassierprozess kann die Steuereinrichtung 2 den Zielweg des Fahrzeugs 10 auf der Basis der vom Außenumgebungserkenner 3 erkannten Positionsinformation der Mautschranken 21 oder der auf der Basis der Karteninformation bestimmten Positionsinformation der Mautschranken 21 setzen. So ist es gemäß der automatischen Fahrtsteuerungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführung möglich, die automatische Fahrtsteuerung auch in einem Abschnitt der Straße fortzusetzen, indem das Fahrzeug 10 eine der Mautschranken 21 durchfährt.
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Wenn die Position der Mautschranke 21 vom Außenumgebungserkenner 3 zu dem Zeitpunkt unerkennbar ist, zu dem der Übergang zum Mautschrankenpassiermodus durchgeführt wird, kann die Steuereinrichtung 2 den in 5 beschriebenen Mautschrankenannäherungsprozess ausführen. Im Mautschrankenannäherungsprozess kann die Steuereinrichtung 2 auf der Basis der Karteninformation und/oder der vom Außenumgebungserkenner 3 erkannten Positionsinformation des Objekts bewirken, dass sich das Fahrzeug 10 der Mautschranke 21 annähert. Somit ist es gemäß der automatischen Fahrtsteuerungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführung möglich, die automatische Fahrtsteuerung auch dann fortzusetzen, wenn die Mautschranke 21 vom Außenumgebungserkenner 3 zu dem Zeitpunkt unerkennbar ist, zu dem das Fahrzeug 10 in den verbreiterten Abschnitt 20b einfährt.
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Übrigens ist es wünschenswert, dass die automatische Fahrt auch in einem Abschnitt einer Straße fortlaufend durchgeführt wird, in dem ein Fahrzeug eine Mautschranke durchfährt, falls das Fahrzeug auf einer Mautstraße durch automatische Fahrt mittels der automatischen Fahrtsteuerungsvorrichtung fährt. Jedoch könnte in einigen Fällen in einem mit der Mautschranke versehenen Abschnitt der Straße eine lineare oder strichlinierte Markierung, die die Fahrspur auf der Straße anzeigt, fehlen. Daher könnte es für eine typische existierende automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel schwierig sein, die Form der Straße zu erkennen und dementsprechend die automatische Fahrt durchzuführen.
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6 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Betrieb der automatischen Fahrtsteuerungsvorrichtung 1 gemäß einem modifizierten Beispiel der vorliegenden Ausführung beschreibt.
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Das in 6 dargestellte Flussdiagramm unterscheidet sich vom im 2 dargestellten Flussdiagramm darin, dass vor den Schritt S110 ein Schritt S100 eingefügt ist.
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In Schritt S100 kann die Steuereinrichtung 2 bestimmen, ob das Fahrzeug 10 auf einer Zweigstraße fährt, die von einer Maut-Hauptstraße abzweigt. Nicht einschränkende Beispiele der Zweigstraße können eine Einfahrtstraße enthalten, die die Einfahrt zur Maut-Hauptstraße erlaubt, eine Straße, die mit der Einfahrtstraße verbunden ist, eine Ausfahrtstraße, die die Ausfahrt von der Maut-Hauptstraße erlaubt, und eine Straße, die mit der Ausfahrtstraße verbunden ist. Die mit der Ausfahrtstraße verbundene Straße bezieht sich auf eine Straße innerhalb einer vorbestimmten Distanz zu einem Eingang der Einfahrtstraße. Die mit der Ausfahrtstraße verbundene Straße bezieht sich auf eine Straße innerhalb einer vorbestimmten Distanz von einem Ausgang der Ausfahrtstraße.
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Der Fluss braucht nur dann zu Schritt S110 weitergehen, wenn die Steuereinrichtung 2 in Schritt S100 bestimmt, dass das Fahrzeug 10 auf der Zweigstraße fährt, die von der Maut-Hauptstraße abzweigt (Schritt S100: JA). In anderen Worten, die automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel braucht keinen Übergang zum Mautschrankenpassiermodus vornehmen, falls das Fahrzeug 10 auf der Maut-Hauptstraße fährt, falls das Fahrzeug 10 auf einer Straße fährt, die weiter vom Eingang oder Ausgang der Mautstraße angeordnet ist als die vorbestimmte Distanz, oder in irgendeinem anderen Fall, in dem das Fahrzeug 10 in einem Abschnitt fährt, in dem die Möglichkeit niedrig ist, dass die Mautschranke vorhanden ist.
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Die Möglichkeit, dass die Mautschranke auf einer Straße vorgesehen ist, welche die Zweigstraße ausschließt, ist gering. Daher kann die automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden modifizierten Beispiel die Prozesse in Schritt S110 und die anschließenden Schritte anhalten, wenn das Fahrzeug 10 in einem Abschnitt fährt, in dem die Möglichkeit, dass die Mautschranke vorhanden ist, niedrig ist, um hierdurch die Belastung der Steuereinrichtung 2 zu reduzieren. Somit wird es möglich, den Energieverbrauch zu verringern.
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Obwohl im Vorstehenden einige bevorzugte Ausführungen der Erfindung als Beispiel in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden sind, ist die Erfindung keineswegs auf die oben beschriebenen Ausführungen beschränkt. Die Verwendung der Begriffe erster, zweiter etc. bezeichnet keinerlei Reihenfolge oder Wichtigkeit, sondern stattdessen werden die Begriffe erster, zweiter etc. dazu benutzt, ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Es sollte sich verstehen, dass von Fachkundigen Modifikationen und Veränderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang abzuweichen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Die Erfindung soll solche Modifikationen und Veränderungen beinhalten, insofern sie in den Umfang der beigefügten Ansprüche oder deren Äquivalente fallen.
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In einer oben beschriebenen Ausführung kann die in 1 dargestellte Steuereinrichtung 2 durch eine Schaltung implementiert sein, welche zumindest eine integrierte Halbleiterschaltung enthält, wie etwa zumindest einen Prozessor (zum Beispiel eine zentrale Prozessoreinheit (CPU)), zumindest eine anwenderspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und/oder zumindest ein feldprogrammierbares Gate Array (FPGA). Zumindest ein Prozessor kann konfiguriert sein, um durch Lesen von Anweisungen von zumindest einem maschinenlesbaren berührbaren Medium alle oder einen Teil der Funktionen der Steuereinrichtung 2 durchzuführen. Ein solches Medium kann zahlreiche Formen einnehmen, einschließlich dem beliebigen Typ von magnetischem Medium wie etwa einer Festplatte, einem beliebigen Typ von optischem Medium wie etwa einer Compact Disc (CD) und einer digitalen Video Disc (DVD), einem beliebigen Typ von Halbleiterspeicher (d.h. Halbleiterschaltung) wie etwa einem flüchtigen Speicher und einem nicht flüchtigen Speicher, ist aber darauf nicht beschränkt. Der flüchtige Speicher kann einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM) und einen statischen Direktzugriffsspeicher (SRAM) enthalten, und der nichtflüchtige Speicher kann ein ROM und ein nichtflüchtiges RAM (NVRAM) enthalten. Die ASIC ist eine integrierte Schaltung (IC), die kundenspezifiziert ist, und die FPGA ist eine integrierte Schaltung, die zur Konfiguration nach der Herstellung konfiguriert ist, um alle oder einen Teil der Funktionen der in 1 dargestellten Einheiten durchzuführen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung anzugeben, die in der Lage ist, eine effektive automatische Fahrt zu erlauben.
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Eine automatische Fahrtsteuerungsvorrichtung enthält eine Steuereinrichtung. Bei der Ausführung der automatischen Fahrtsteuerung bestimmt die Steuereinrichtung auf der Basis von Ortungs- und Karteninformation das Vorhandensein einer Mautschranke innerhalb einer vorbestimmten Distanz vom Fahrzeug. Die Steuereinrichtung macht einen Übergang zum Mautschrankenpassiermodus unter einer Bedingung, dass das Vorhandensein der Mautschranke innerhalb der vorbestimmten Distanz bestimmt wird und eine Breitenzunahme der Straße auf der Basis der Erkennung der Außenumgebung erkannt wird. Die Steuereinrichtung bewirkt, dass sich das Fahrzeug der Mautschranke annähert, auf der Basis der Karteninformation und/oder Positionsinformation eines Objekts, das auf der Basis der Erkennung der Außenumgebung erkannt wird, in einer ersten Zeitspanne, während der der Mautschrankenpassiermodus gesetzt ist und eine Position der Mautschranke auf der Basis der Erkennung der Außenumgebung unerkennbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2016231350 [0001]
- JP 2016137819 A [0003]
