DE102018001375A1

DE102018001375A1 - Fahrzeugfahrassistenzsystem, Fahrzeugfahrassistenzverfahren und Computerprogrammprodukt

Info

Publication number: DE102018001375A1
Application number: DE102018001375.9A
Authority: DE
Inventors: Yuka Minegishi; Keiichi Tomii; Takahiro Tochioka
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2018-02-21
Publication date: 2018-10-04
Also published as: JP6555647B2; US20180281808A1; CN108688674B; CN108688674A; US10562534B2; JP2018167775A

Abstract

Bereitgestellt wird ein Fahrassistenzsystem, das einen Prozessor enthält, der konfiguriert ist, auszuführen: ein Erforderliche-Fahrfertigkeit-Schätzmodul, um die erforderliche Fahrfertigkeit eines Fahrers, die zum Fahren eines Fahrzeugs erforderlich ist, basierend auf einer Verkehrsumgebung um das Fahrzeug herum und einer Fahrassistenz, die dem Fahrer von dem Fahrzeug bereitgestellt wird, zu schätzen, ein Momentane-Fahrfertigkeit-Schätzmodul, um die momentane Fahrfertigkeit eines Fahrers zu schätzen, und ein Änderungsmodul, um eine Erhöhungsverarbeitung durchzuführen, bei der die erforderliche Fahrfertigkeit erhöht wird, wenn die momentane Fahrfertigkeit höher ist als die erforderliche Fahrfertigkeit.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrzeugfahrassistenzsystem und ein Fahrzeugfahrassistenzverfahren, und insbesondere ein Fahrzeugfahrassistenzsystem und ein Fahrzeugfahrassistenzverfahren, die eine Fahrassistenz gemäß einer Fahrlast und einer Fahrfertigkeit bereitstellen. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt.
HINTERGRUND DER OFFENBARUNG
Zum Beispiel offenbart die JP 2015 - 110 417 A eine Fahrassistenzvorrichtung, die einen Unterstützungsgrad einer Fahroperation (z. B. einen Grad der Unterstützung beim Parken) erhöht, wenn eine Fahrfertigkeit eines Fahrzeugführers unzureichend gegenüber einem erforderlichen Niveau entsprechend einer Umgebungs- bzw. Rahmenbedingungsschwierigkeit basierend auf einer äußeren Umgebung ist.
Während das Erhöhen des Unterstützungsgrads die Fahrfertigkeit des Fahrers verbessert, wird jedoch, wenn einem Fahrer mit einer hohen Fahrfertigkeit Fahrunterstützung bereitgestellt wird, das Fahren für den Fahrer langweilig und die Leistung des Fahrers kann sich allmählich verschlechtern.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung wurde im Hinblick auf das Lösen der oben beschriebenen Probleme geschaffen und zielt darauf ab, ein Fahrzeugfahrassistenzsystem und ein Fahrzeugfahrassistenzverfahren bereitzustellen, das eine Fahrleistung eines Fahrzeugführers durch Bereitstellung von Fahrassistenz beibehält.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Fahrzeugfahrassistenzsystem bereitgestellt, das einen Prozessor enthält, der konfiguriert ist, auszuführen oder zu umfassen: ein Erforderliche-Fahrfertigkeit-Schätzmodul, um die erforderliche Fahrfertigkeit eines Fahrers, die zum Fahren eines Fahrzeugs erforderlich ist, basierend auf einer Verkehrsumgebung um das Fahrzeug herum und einer Fahrassistenz, die dem Fahrer von dem Fahrzeug bereitgestellt wird, zu schätzen, ein Momentane-Fahrfertigkeit-Schätzmodul, um die momentane Fahrfertigkeit eines Fahrers zu schätzen, und ein Änderungsmodul, um eine Erhöhungsverarbeitung durchzuführen, bei der die erforderliche Fahrfertigkeit erhöht wird, wenn die momentane Fahrfertigkeit höher ist als die erforderliche Fahrfertigkeit.
Wenn bei der obigen Konfiguration die erforderliche Fahrfertigkeit unter die momentane Fahrfertigkeit fällt, wird, da die Erhöhungsverarbeitung durchgeführt wird, bei der die erforderliche Fahrfertigkeit erhöht wird, eine Differenz zwischen der erforderlichen Fahrfertigkeit und der momentanen Fährfertigkeit geringer. Somit wird verhindert, dass sich der Fahrer mit hoher Fahrfertigkeit beim Fahren gelangweilt fühlt. Daher kann der Fahrer bei dieser Konfiguration eine hohe Konzentration auf das Fahren und die Fahrleistung für eine lange Zeit beibehalten, wodurch die Fahrsicherheit erhöht wird.
Die Erhöhungsverarbeitung kann eine Verarbeitung umfassen, bei der eine Menge an Informationen hinsichtlich einer Fahroperation, die dem Fahrer von einer On-Board-Informationsdarstellungsvorrichtung präsentiert wird, erhöht wird.
Mit dieser Konfiguration steigt die Informationsmenge, die der Fahrer verarbeiten muss, was eine Fahrbelastung erhöht. Die erforderliche Fahrfertigkeit wird auf diese Weise erhöht.
Die Erhöhungsverarbeitung kann eine Verarbeitung umfassen, bei der ein Informationsdarstellungsmodus einer On-Board-Informationsdarstellungsvorrichtung zu einem Darstellungsmodus mit einer breiteren Ansicht geändert wird.
Mit dieser Konfiguration erhöht sich durch Ändern des Informationsdarstellungsmodus zu der breiteren Ansicht die Informationsmenge, die der Fahrer verarbeiten muss, was die Fahrbelastung erhöht, und die erforderliche Fahrfertigkeit wird erhöht.
Genauer gesagt können in dem Darstellungsmodus mit einer breiteren Ansicht Karteninformationen in einem breiteren Bereich angezeigt werden.
Die Fahrunterstützung kann das Darstellen, auf einer On-Board-Informationsdarstellungsvorrichtung, von Verkehrsinformationen über eine Zone ab einer momentanen Position bis zu einem geschätzten Ankunftspunkt nach einem vorgegebenen Zeitraum umfassen. Die Erhöhungsverarbeitung kann eine Verarbeitung zum Erweitern des vorgegebenen Zeitraums umfassen.
Mit dieser Konfiguration erhöht sich durch Anzeigen der Verkehrsinformation für eine längere Reise auf diese Weise die Informationsmenge, die der Fahrer verarbeiten muss. Somit wird die Fahrbelastung erhöht, und die erforderliche Fahrfertigkeit wird erhöht.
Die Erhöhungsverarbeitung kann eine autonome Fahrverarbeitung umfassen, bei der ein Betrieb von einem oder mehreren autonomen Fahrsteuer- bzw. -regelsystemen gestoppt wird. Das Änderungsmodul kann vorzugsweise die Erhöhungsverarbeitung unter Verwendung der On-Board-Informationsdarstellungsvorrichtung über die autonome Fahrverarbeitung durchführen.
Mit dieser Konfiguration wird, wenn die erforderliche Fahrfertigkeit erhöht wird, durch Priorisieren der Erhöhungsverarbeitung, die durch die On-Board-Informationsdarstellungsvorrichtung durchgeführt wird, gegenüber der autonome Fahrverarbeitung, die direkt mit dem Verhalten des Fahrzeugs in Beziehung steht, der Fahrer daran gehindert, ein Gefühl von Unbehagen zu verspüren.
Das Änderungsmodul kann die Erhöhungsverarbeitung durchführen, um die erforderliche Fahrfertigkeit und die momentane Fahrfertigkeit auszugleichen.
Mit dieser Konfiguration wird durch Ausführen der Erhöhungsverarbeitung, um die erforderliche Fahrfertigkeit und die momentane Fahrfertigkeit auszugleichen, eine geeignete Fahrbelastung auf den Fahrer angewandt. Somit kann sich der Fahrer mehr auf das Fahren konzentrieren, und Sicherheit und Zuverlässigkeit werden für das Fahrzeug entwickelt.
Die Verkehrsumgebung kann zumindest Fahrzeuginformationen umfassen, welche die Größe des Fahrzeugs umfassen.
Mit dieser Konfiguration sind die Fahrzeuginformationen (z. B. die Größe des Fahrzeugs) auch ein Einflussfaktor auf die erforderliche Fahrfertigkeit.
Das Momentane-Fahrfertigkeit-Schätzmodul kann die momentane Fahrfertigkeit des Fahrers basierend auf Fahrverlaufsdaten des Fahrzeugs und zumindest einem von einem physischen Zustand und einem mentalen Zustand des Fahrers schätzen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Fahrzeugfahrassistenzverfahren bereitgestellt, das durch ein Fahrzeugfahrassistenzsystem implementiert ist. Das Verfahren umfasst das Veranlassen eines Erforderliche-Fahrfertigkeit-Schätzmoduls, die erforderliche Fahrfertigkeit eines Fahrers zum Fahren eines Fahrzeugs basierend auf einer Verkehrsumgebung um das Fahrzeug und einer Fahrunterstützung zu schätzen, die dem Fahrer von dem Fahrzeug bereitgestellt wird, Veranlassen eines Momentane-Fahrfertigkeit-Schätzmoduls, die momentane Fahrfertigkeit eines Fahrers zu schätzten, und Veranlassen eines Änderungsmoduls, eine Erhöhungsverarbeitung durchzuführen, bei der die erforderliche Fahrfertigkeit erhöht wird, wenn die momentane Fahrfertigkeit höher als die erforderliche Fahrfertigkeit ist.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das computerlesbare Instruktionen umfasst, die, wenn sie auf einem geeigneten System geladen und ausgeführt werden, die Schritte eines der oben erwähnten Verfahren durchführen können.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Verkehrsumgebung, einem Fahrer und Fahrassistenz gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
2 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einer Fahranforderung und einer Fahrleistung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
3 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugfahrassistenzsystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4 ist ein Diagramm, das eine Änderungstabelle (Fahranforderung) gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
5 ist ein Diagramm, das eine Änderungstabelle (Fahrleistung) gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
6 zeigt Ansichten, die Änderungen eines Anzeigemodus einer Navigationskarte gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellen.
7 ist ein Diagramm, das eine Sichtlinien-Führungsverarbeitung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
8 ist eine graphische Darstellung, die eine Fahrassistenzverarbeitung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
9 ist ein Flussdiagramm der Fahrassistenzverarbeitung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
Nachstehend wird ein Fahrzeugfahrassistenzsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Zunächst werden eine Fahranforderung und eine Fahrleistung, die in dem Fahrzeugfahrassistenzsystem verwendet werden, mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Verkehrsumgebung, einem Fahrzeugfahrer und einer Fahrassistenz darstellt, und 2 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Fahranforderung und der Fahrleistung darstellt.
Wie in 1 dargestellt, muss der Fahrer ein Fahrzeug dahingehend führen, sich an die Verkehrsumgebung anzupassen. Die Verkehrsumgebung umfasst verschiedene Elemente, wie beispielsweise ein Verkehrsaufkommen (z. B. eine Kreuzung mit großem Verkehrsaufkommen), eine Straßenstruktur (z. B. Straßenbreite und Komplexität von Kreuzungen), Wetter (z. B. eine nasse Straßenoberfläche), einen Verkehrsteilnehmer (z. B. ein Kind, das hinausstürzt), ein Fahrzustand (z. B. eine Entfernung von dem Fahrzeug zu einem anderen Fahrzeug), eine Fahrzeugstruktur (z. B. einen Unterschied zwischen einem Automatikgetriebe(AT)-Fahrzeug und einem Schaltgetriebe(MT)-Fahrzeug und die Größe des Fahrzeugs) und die Fahrzeugleistung (z. B. Bremsfunktion). Daher muss der Fahrer gemäß den verschiedenen Elementen der Verkehrsumgebung eine ausreichende Fahrfertigkeit zum Anpassen an die Verkehrsumgebung haben (z. B. eine sorgfältige Lenkbetätigung, Aufmerksamkeit bezüglich hinausstürzenden Verkehrsteilnehmern, Aufmerksamkeit bezüglich Verhaltensweisen von anderen Fahrzeugen und eine Aufmerksamkeit bezüglich eines toten Winkels).
Ferner erhält der Fahrer verschiedene Arten von Fahrassistenz von verschiedenen On-Board-Vorrichtungen. Die Fahrassistenz umfasst hauptsächlich eine Fahrassistenz hinsichtlich der Informationsdarstellung (informationsbezogene Fahrassistenz) und eine Fahrassistenz durch ein autonomes Fahrsteuer- bzw. - regelsystem (autonome Fahrassistenz). Diese Arten der Fahrassistenz verringern die für die Verkehrsumgebung erforderliche Fahrfertigkeit. In dieser Ausführungsform wird unter Berücksichtigung dieses verringerten Betrags durch die Fahrassistenz die tatsächliche erforderliche Fahrfertigkeit für die Verkehrsumgebung als Fahranforderung D (erforderliche Fahrfertigkeit) definiert. $Fahranforderung D = Verkehrsumgebungsfaktor Dt - Fahrassistenzfaktor Da$
$\begin{array}{l} Fahrassistenzfaktor Da = informationsbezogener Faktor Di + Autonomes - Fahren- \\ Faktor Dd \end{array}$
Indes hat der Fahrer eine Fahrfertigkeit (Fahrtechnik) zum Fahren des Fahrzeugs, die sich an eine solche Verkehrsumgebung anpasst. Jedoch kann die Fahrfertigkeit in Abhängigkeit von einem physischen (körperlichen) Zustand oder einem mentalen (gedanklichen) Zustand des Fahrers nicht immer vollständig demonstriert werden. In dieser Ausführungsform ist die Fahrfertigkeit, die tatsächlich zu einem gegenwärtigen Zeitpunkt basierend auf der Fahrfertigkeit, dem physischen Zustand und dem mentalen Zustand demonstriert wird, als Fahrleistung P (momentane Fahrfertigkeit) definiert. $Fahrleistung P = Fahrfertigkeitsfaktor Ps - physischer Faktor Pp - mentaler Faktor Pm$
2 veranschaulicht die Beziehung zwischen der Fahranforderung D und der Fahrleistung P. Innerhalb eines Bereichs A₁ (z. B. Punkt B₁) ist die Fahranforderung D höher als die Fahrleistung P (P<D). Wenn die Differenz zwischen P und D zunimmt, nimmt die Fahrlast zu, wodurch der Fahrer das Gefühl bekommt, dass das Fahren schwierig ist, und er/sie sich daher leicht nervös fühlt. Außerdem fühlt sich der Fahrer in dem Bereich A₁ gestresst, so dass er/sie sich leicht ermüdet fühlt. Daher ist er nicht zum Fahren über eine lange Zeit geeignet.
In einem Bereich A₂ (z. B. Punkt B₂) ist die Fahrleistung P höher als die Fahranforderung D (P>D). Wenn die Differenz zwischen P und D zunimmt, nimmt die Fahrlast ab, wodurch der Fahrer das Gefühl bekommt, dass das Fahren leicht ist, so dass er/sie sich leicht unzufrieden oder gelangweilt fühlt. Wenn sich der Fahrer gelangweilt fühlt, kann er/sie eine sekundäre Aufgabe (z. B. eine andere Aktion/Betätigung als Fahren) ausführen, wie z. B. Unachtsamkeit gegenüber dem Fahren, abgelenkt sein und sich weniger auf das Fahren konzentrieren oder weniger motiviert sein zu fahren. Daher kann sich die Fahrleistung verschlechtern.
Auf einer geraden Linie L und ihrem peripheren Bereich A₀ (z. B. Punkt B₀) sind die Fahranforderung D und die Fahrleistung P im Gleichgewicht (idealer Zustand; P=D). In diesem ausgeglichenen Zustand werden Freude und Sicherheit der Fahroperation erreicht und die Zuverlässigkeit gegenüber dem Fahrzeug wird leicht hergestellt.
Wenn in dieser Ausführungsform ein Beziehungspunkt zwischen der Fahrleistung P und der Fahranforderung D (eine Beziehung zwischen dem Fahrer und der Verkehrsumgebung) dahingehend geschätzt wird, dass er sich innerhalb des Bereichs A₁ oder des Bereichs A₂ befindet, wird D (oder P, falls erforderlich) so eingestellt, dass es diesen Bezugspunkt in den Bereich A₀ verschiebt. Zum Beispiel wird bzw. werden im Falle des Punkts B₁ (P₁<D₁) eine Verarbeitung zum Verringern von D und/oder eine Verarbeitung zum Erhöhen von P durchgeführt, und im Falle des Punkts B₂ (P₂>D₂) wird bzw. werden eine Verarbeiten zum Erhöhen von D und/oder eine Verarbeitung zum Verringern von P durchgeführt.
Bei der Verringerungsverarbeitung der Fahranforderung D werden hauptsächlich der informationsbezogene Faktor Di und der Autonomes-Fahren-Faktor Dd erhöht. Bei der Erhöhungsverarbeitung der Fahranforderung D werden dagegen hauptsächlich der informationsbezogene Faktor Di und der Autonomes-Fahren-Faktor Dd verringert. Bei der Erhöhungsverarbeitung der Fahrleistung P wird der durch den physischen Faktor Pp und den mentalen Faktor Pm verursachte verringerte Betrag der Fahrfertigkeit verringert, mit anderen Worten wird der Betrag der Fahrleistung P, die durch den physischen Faktor Pp und den mentalen Faktor Pm verschlechtert wird, verringert.
Als nächstes wird eine Konfiguration des Fahrzeugfahrassistenzsystems mit Bezug auf 3 beschrieben, die ein Blockdiagramm des Fahrzeugfahrassistenzsystems ist.
Wie in 3 dargestellt, umfasst ein Fahrzeugfahrassistenzsystem S einen On-Board-Controller 1 (ECU (elektronische Steuerungs- bzw. Regelungseinheit; Engl. electronic control unit)), einen Fahrzeugsensor 3, eine Informationsdarstellungsvorrichtung 5 und ein Fahrzeugfahrsteuerungs- bzw. -regelungssystem 7.
Der On-Board-Controller 1 enthält eine Steuer- bzw. Regeleinheit 11, einen Speicher 13 und eine Kommunikationseinheit (nicht dargestellt) und steuert bzw. regelt die Informationsdarstellungsvorrichtung 5 und das Fahrzeugfahrsteuerungs- bzw. - regelungssystem 7 basierend auf Sensordaten, die von dem Fahrzeugsensor 3 erfasst werden. Zum Beispiel steuert bzw. regelt der On-Board-Controller 1 eine Motorleistung über das Fahrzeugfahrsteuerungs- bzw. -regelungssystem 7 basierend auf einer Beschleuniger- bzw. Gaspedalöffnung (Sensordaten).
Der Fahrzeugsensor 3 besteht aus verschiedenen Informationserfassungsvorrichtungen. Der Fahrzeugsensor 3 enthält eine fahrzeuginterne Kamera 3a, einen biologischen Sensor, ein Mikrofon, eine externe Kamera, ein Radar, ein Navigationsgerät, einen Fahrzeugverhaltenssensor, einen Fahrerbetätigung-Erfassungssensor, einen Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikator und einen Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikator.
Die fahrzeuginterne Kamera 3a nimmt Bilder des Fahrers und anderer Mitfahrer in dem Fahrzeug auf und gibt fahrzeuginterne Bilddaten aus.
Der biologische Sensor misst eine Herzfrequenz, Puls, Schweiß, Elektroenzephalogramm etc. des Fahrers und gibt biologische Daten aus.
Das Mikrofon sammelt Stimmen des Fahrers und der anderen Mitfahrer und gibt Sprachdaten aus.
Die externe Kamera nimmt Bilder der vorderen, linken, rechten und hinteren Seite des Fahrzeugs auf und gibt externe Bilddaten aus.
Das Radar emittiert Radiowellen, Schallwellen oder Laserlicht in Richtung der vorderen, linken, rechten und hinteren Seite des Fahrzeugs, empfängt Reflexionswellen von einem Objekt, das sich um das Fahrzeug A herum befindet (einem vorausfahrenden Fahrzeug, einem anderen Fahrzeug, einem Fußgänger, einem festen Objekt auf dem Boden, einem Hindernis etc.) und gibt externe Objektdaten einer relativen Position, relativen Geschwindigkeit etc. des Objekts (z. B. eine Position, relative Geschwindigkeit etc. des vorausfahrenden Fahrzeugs) aus.
Das Navigationsgerät erfasst die Fahrzeugpositionsinformationen und gibt Navigationsdaten (eine Mehrzahl von Routeninformationen, Routeninformationen, die vom Fahrer ausgewählt werden, etc.) in Kombination mit internen Karteninformationen und Verkehrsstauinformationen, die extern erfasst wurden, und Eingabeinformationen (Ziel, Weg etc.) aus.
Der Fahrzeugverhaltenssensor und der Fahrerbetätigung-Erfassungssensor enthalten einen Geschwindigkeitssensor, einen Längsbeschleunigungssensor, einen Querbeschleunigungssensor, einen Giergeschwindigkeits- bzw. -ratensensor, einen Gaspedalöffnungssensor, einen Motordrehzahlsensor, einen AT-Getriebe-Positionssensor, einen Bremsschaltersensor, einen Bremshydraulikdrucksensor, einen Lenkwinkelsensor, einen Lenkmomentsensor, einen Blinkerschalterpositionssensor, einen Wischerschalterpositionssensor, einen Lichtschalterpositionssensor, fahrzeuginterne und externe Temperatursensoren, etc.
Der Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikator, der Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikator erfassen Kommunikationsdaten von anderen Fahrzeugen, und Verkehrsdaten (Verkehrsstauinformationen, Höchstgeschwindigkeitsinformationen, etc.) von der Verkehrsinfrastruktur, und geben diese aus.
Die Informationsdarstellungsvorrichtung 5 enthält eine Mehrzahl von Vorrichtungen. Die Informationsdarstellungsvorrichtung 5 enthält eine Navigationsvorrichtung 5A, einen Informationsanzeigemonitor 5B, der in einer Instrumententafel bereitgestellt ist, ein HUD (Head-Up Display) 5C, das an einem Armaturenbrett bereitgestellt ist, einen Lautsprecher 5D, eine Sichtlinien-Führungsvorrichtung 5E, eine Lampe, die einem Messinstrument bereitgestellt ist, etc. Der Informationsanzeigemonitor 5B zeigt Warninformationen, Fahroperationscoachinginformationen, Fahroperationshinweisinformationen, etc. an. Das HUD 5C zeigt Projektionen von Geschwindigkeitsinformationen und anderen Informationen auf einer Windschutzscheibe an. Der Lautsprecher 5D gibt eine Sprachführung gemäß Ausgangssignalen des On-Board-Controllers 1 und eines Audiogeräts aus. Die Sichtlinien-Führungsvorrichtung 5E führt die Sichtlinie des Fahrers zu einem Bereich weit vor dem Fahrzeug.
Das Fahrzeugfahrsteuerungs- bzw. -regelungssystem 7 steuert bzw. regelt einen Motor, eine Bremse und eine Lenkungsantriebsvorrichtung. In verschiedenen Autonomes-Fahren-Aassistenzmodi werden der Motor, die Bremse und die Lenkvorrichtung automatisch über das Fahrzeugfahrsteuerungs- bzw. - regelungssystem 7 betätigt.
Die autonomen Fahrassistenzmodi umfassen typischerweise einen Spurhalteassistenzmodus, einen automatischen Geschwindigkeitsregelmodus und einen Vorausfahrendes-Fahrzeug-Folgemodus.
In dem Spurhalteassistenzmodus wird die Lenkungsantriebsvorrichtung automatisch dahingehend gesteuert bzw. geregelt, zu verhindern, dass das Fahrzeug von einer Fahrspur abweicht.
In dem automatischen Geschwindigkeitsregelmodus wird ein Motor automatisch dahingehend gesteuert bzw. geregelt, das Fahrzeug mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit fahren zu lassen.
In dem Vorausfahrendes-Fahrzeug-Folgemodus wird der Motor automatisch dahingehend gesteuert bzw. geregelt, dem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen, während eine vorgegebene Fahrzeug-Fahrzeug-Distanz beibehalten wird. In diesem Modus wird die Lenkungsantriebsvorrichtung auch automatisch dahingehend gesteuert bzw. geregelt, auf der Mitte der Fahrspur zu fahren.
Als nächstes wird eine Fahrassistenzfunktion des On-Board-Controllers mit Bezug auf 3 bis 7 beschrieben. 4 und 5 sind Diagramme von Änderungstabellen, 6 zeigt Ansichten, die Änderungen eines Anzeigemodus einer Navigationskarte darstellen, und 7 ist ein Diagramm, das eine Sichtlinien-Führungsverarbeitung darstellt.
Die Steuer- bzw. Regeleinheit 11 enthält ein P-Schätzmodul 21 (Momentane-Fahrfertigkeit-Schätzmodul), ein D-Schätzmodul 22 (Erforderliche-Fahrfertigkeit-Schätzmodul), ein Änderungsmodul 23 und einen Prozessor 26. Der Prozessor 26 ist konfiguriert, das P-Schätzmodul 21, das D-Schätzmodul 22 und das Änderungsmodul 23 auszuführen, damit sie ihre jeweiligen Funktionen durchführen. Diese Module sind in einem internen Speicher (z. B. Speicher 13) als ein oder mehrere Softwareprogramme gespeichert. Der Speicher 13 speichert Fahrverlaufsdaten 24 und eine Änderungstabelle 25. Die Fahrverlaufsdaten 24 sind akkumulierte Daten der Sensordaten.
Das P-Schätzmodul 21 schätzt die momentane Fahrleistung P (momentane Fahrfertigkeit) basierend auf den Fahrverlaufsdaten 24. Das D-Schätzmodul 22 schätzt die Fahranforderung D (erforderliche Fahrfertigkeit) basierend auf den Fahrverlaufsdaten 24. Das Änderungsmodul 23 führt eine Verarbeitung des Erhöhens/Verringerns der Fahranforderung D und der Fahrleistung P basierend auf der Änderungstabelle 25 durch.
Das P-Schätzmodul 21 bewertet typischerweise Operationen eines Beschleunigers bzw. Gaspedals, der Bremse und der Lenkvorrichtung durch den Fahrer basierend auf den Fahrverlaufsdaten 24 und berechnet den Fahrfertigkeitsfaktor Ps. Es berechnet auch den verschlechterten Betrag der Fahrleistung P (Pp, Pm) gemäß dem Zustand (physischer und mentaler Zustand) des Fahrers und gibt einen Differenzwert zwischen dem berechneten Fahrfertigkeitsfaktor Ps und der berechneten verschlechterten Betrag der momentanen Fahrleistung P aus. Das Verfahren zum Berechnen der jeweiligen Faktoren wird kurz nachfolgend beschrieben.
Zum Berechnen des Fahrfertigkeitsfaktors Ps werden die Sensordaten einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Längsbeschleunigung, einer Querbeschleunigung, einer Gierrate, der Gaspedalstellung bzw. -öffnung, einer Motordrehzahl, einer AT-Gangstellung, eines Bremsschalters, eines Bremsdrucks, eines Lenkwinkels, eines Lenkmoment etc. verwendet. Zum Beispiel wird jeweils die Beschleunigungsstabilität, die Lenkwinkelstabilität, die Fahrzeuggeschwindigkeitsstabilität, der Bremszeitpunkt etc. mit einem Idealer-Fahrbetrieb-Model bewertet, das in dem Speicher gespeichert ist. Der Speicher 13 erfasst fortlaufend die Sensordaten und aktualisiert die Fahrverlaufsdaten 24. Dementsprechend aktualisiert das P-Schätzmodul 21 den Fahrfertigkeitsfaktor Ps. Es ist anzumerken, dass der Fahrfertigkeitsfaktor Ps nicht darauf beschränkt ist, mit dem obigen Verfahren bewertet zu werden, und dass ein anderes Bewertungsverfahren angewendet werden kann.
Zum Berechnen des physischen Faktors Pp und des mentalen Faktors Pm wird zumindest eines der fahrzeuginternen Bilddaten, biologischen Daten und Sprachdaten zum Berechnungszeitpunkt verwendet. Zum Beispiel analysiert das P-Schätzmodul 21 einen Gesichtsausdruck und die Haltung des Fahrers durch die fahrzeuginternen Bilddaten. Zusätzlich werden Stress, ein nervöser Zustand, ein Ermüdungszustand, etc. basierend auf den biologischen Daten (Puls, Herzfrequenz, Schweiß etc.) analysiert. Darüber hinaus wird die Emotionsanalyse unter Verwendung eines endokrinen Modells basierend auf den Sprachdaten durchgeführt. Durch diese Analysen werden der körperliche Zustand (Schläfrigkeit, Ermüdungsgrad, körperlicher Zustand, etc.) und der mentale Zustand (Aufmerksamkeitszustand, Bewusstsein, Emotion, Stresslevel, Fahrmotivation, Aufregung, Nervosität, etc.) des Fahrers bewertet, um den physischen Faktor Pp und den mentalen Faktor Pm zu berechnen. Es ist anzumerken, dass der physische Faktor Pp und der mentale Faktor Pm nicht darauf beschränkt sind, mit dem obigen Verfahren bewertet zu werden, und dass ein anderes Bewertungsverfahren angewendet werden kann.
Zum Beispiel erfasst das P-Schätzmodul 21 eine Augenlidbewegung anhand der Bilddaten und bestimmt basierend auf der Position des Augenlids, ob der Fahrer schläfrig ist. Wenn er sich schläfrig anfühlt, wird der physische Faktor Pp auf einen vorgegebenen Wert gesetzt. Wenn aufgrund der auf den Sprachdaten basierenden Emotionsanalyse bestimmt wird, dass sich der Fahrer in dem nervösen Zustand befindet, wird ferner der mentale Faktor Pm auf einen vorgegebenen Wert gesetzt.
Das D-Schätzmodul 22 bewertet eine momentane Verkehrsumgebung basierend auf den Sensordaten (Dt) und bewertet einen Betrag der Fahranforderung D, der durch die aktuell aktive Fahrunterstützung gesenkt wird, und gibt eine gewertete Fahranforderung D aus.
Zum Berechnen des Verkehrsumgebungsfaktors Dt analysiert das D-Schätzmodul 22 das Verkehrsaufkommen, die Straßenstruktur, das Wetter, die Verkehrsteilnehmer, den Fahrzustand, die Fahrzeugstruktur, die oben beschriebene Fahrzeugleistung hinsichtlich der Verkehrsumgebung, und berechnet deren Bewertungswerte.
Zum Beispiel werden Bewertungsbasisinformationen bezüglich des Verkehrsaufkommens anhand der Verkehrsdaten erhalten, die von dem Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikator erhalten werden. Bewertungsbasisinformationen bezüglich der Straßenstruktur (z. B. der Fahrspurbreite), der Verkehrsteilnehmer (Vorhandensein, Anzahl und Typ) werden aus den externen Bilddaten erhalten, die von der externen Kamera erhalten werden. Bewertungsbasisinformationen bezüglich der Straßenstruktur werden aus Karteninformationen erhalten, die von der Navigationsvorrichtung erhalten werden. Bewertungsbasisinformationen bezüglich des Fahrzustands (z. B. Distanz zwischen Fahrzeugen) werden aus externen Objektdaten erhalten, die von einem Radar erhalten werden. Basierend auf diesen Bewertungsbasisinformationen bewertet das D-Schätzmodul 22 die Verkehrsumgebung unter Verwendung einer Verkehrsumgebungsumwandlungstabelle, die in dem Speicher 13 gespeichert ist, und bewertet sie.
Darüber hinaus bewertet das D-Schätzmodul 22 zum Berechnen des informationsbezogenen Faktors Di des Fahrassistenzfaktors Da die von jeder Informationsdarstellungsvorrichtung 5 durchgeführte Informationsdarstellung (z. B. ob dargestellt, ein Darstellungsmodus, dargestellte Informationen, einen Zeitpunkt, eine Darstellungsfrequenz bzw. -häufigkeit und einen Darstellungsbestimmungsschwellenwert) und berechnet den bewerteten informationsbezogenen Faktor Di. Der Speicher 13 speichert eine Informationsumwandlungstabelle, in der die Informationsdarstellung durch jede Informationsdarstellungsvorrichtung 5 bewertet wird. Das D-Schätzmodul 22 bezieht sich auf diese Informationsumwandlungstabelle für die Bewertung des informationsbezogenen Faktors Di.
Darüber hinaus bewertet das D-Schätzmodul 22 zum Berechnen des Autonomes-Fahren-Faktors Dd des Fahrassistenzfaktors Da einen oder mehrere Autonomes-Fahren-Assistenzmodi, die gerade aktiviert sind, und berechnet einen bewerteten Autonomes-Fahren-Faktor Dd. Der Speicher 13 speichert eine Autonomes-Fahren-Umwandlungstabelle, in der jeder Autonomes-Fahren-Assistenzmodus bewertet wird. Das D-Schätzmodul 22 bezieht sich auf diese Autonomes-Fahren-Umwandlungstabelle für die Bewertung des Autonomes-Fahren-Faktors Dd.
Es ist anzumerken, dass das Idealer-Fahrbetrieb-Model, die VerkehrsumgebungsUmwandlungstabelle, die Informationsumwandlungstabelle und die Autonomer-Betrieb-Umwandlungstabelle so festgelegt sind, dass Freude und Sicherheit beim Fahren erhalten werden und eine Zuverlässigkeit gegenüber dem Fahrzeug aufgebaut wird, wenn die auf diese Weise berechnete Fahrleistung P und Fahranforderung D einander gleich bzw. ähnlich sind.
Das Änderungsmodul 23 erfasst die Fahrleistung P von dem P-Schätzmodul 21, erfasst die Fahranforderung D von dem D-Schätzmodul 22 und führt die Verarbeitung des Erhöhens/Verringerns der Fahranforderung D (und die Verarbeitung des Erhöhens/Verringerns der Fahrleistung P) basierend auf der Änderungstabelle 25 durch. Zum Beispiel gibt das Änderungsmodul 23 Befehlssignale an die Informationsdarstellungsvorrichtungen 5, das Fahrzeugfahrsteuers- bzw. -regelystem 7 etc. entsprechend den jeweiligen Prozessen aus. Die Änderungstabelle 25 weist eine Fahranforderungserhöhungs- und -verringerungstabelle 25A (4) und eine Fahrleistungserhöhungs- und -verringerungstabelle 25B (5) auf.
Wie in 4 dargestellt, wird die Fahranforderungserhöhungs- und - verringerungstabelle 25A in eine Erhöhungsverarbeitung (D UP) und eine Verringungsverarbeitung (D DOWN) der Fahranforderung D klassifiziert. Jede Klasse enthält ferner Prozesse der kleinen/mittleren Klasse bezüglich „informationsbezogen“, „autonomes Fahren“ und „anderes“.
Die informationsbezogene Verarbeitung ist eine „informationsbezogene Fahrassistenz“. Die durch die informationsbezogene Verarbeitung durchgeführte Erhöhungsverarbeitung umfasst Prozesse der kleinen Klasse in Bezug auf „Vogelperspektive-Informationsdarstellung“, „Informationsmengenerhöhung“ und „Sichtlinienführung“. Die Verringerungsverarbeitung, die durch die informationsbezogene Verarbeitung durchgeführt wird, umfasst kleine Prozesse der kleinen Klasse in Bezug auf „lokale Informationsdarstellung“, „Informationsmengenverringerung“ und „Sichtlinienführung“. Jede der kleinen Klassen enthält eine Mehrzahl von Prozessen. Der erhöhte oder verringerte Betrag der Fahranforderung D (der informationsbezogene Faktor Di oder der Autonomes-Fahren-Faktor Dd) durch jede Verarbeitung wird bewertet (nicht dargestellt, aber Beispiele des allgemeinen Werts sind in den mittleren Klassen beschrieben). Durch Ausführen der Mehrzahl von Prozessen wird die Fahranforderung um den Betrag entsprechend der Gesamtpunktzahl davon verringert oder erhöht.
Bei der informationsbezogenen Verarbeitung wird eine Verarbeitung des Erleichterns oder Behinderns des Verständnisses der Verkehrssituation durch den Fahrer durchgeführt. Somit wird die Schwierigkeit des Fahrers, die Verkehrssituation zu verstehen, gesteuert und die Fahranforderung D wird entsprechend erhöht/verringert. Das heißt, während der Fahrt muss der Fahrer die notwendigen Informationen sofort verarbeiten. Wenn die Informationsdarstellung auf die erforderlichen Informationen für eine betreffende Fahroperation beschränkt ist, fällt daher, da das Verständnis der Situation leicht wird, die Fahranforderung D ab (die Verringungsverarbeitung, die durch Erleichtern des Verständnisses der Verkehrssituation durchgeführt wird). Wenn hingegen detaillierte Informationen dargestellt werden, wird, da das Verständnis der Situation schwierig wird, die Fahranforderung D erhöht (die Erhöhungsverarbeitung, die durch Behindern des Verständnisses der Verkehrssituation durchgeführt wird).
Die Vogelperspektive-Informationsdarstellungsverarbeitung umfasst eine Verarbeitung des Steuerns bzw. Regelns der Navigationsvorrichtung 5A dahingehend, die Karte in einem Darstellungsmodus aus der Vogelperspektive (breite Ansicht) auf einem Navigationsbildschirm anzuzeigen. Auf der anderen Seite umfasst die Lokalinformationsdarstellungsverarbeitung eine Verarbeitung des Steuerns bzw. Regelns der Navigationsvorrichtung 5A dahingehend, die Navigationskarte lokal anzuzeigen. Wenn zum Beispiel, wie in 8 dargestellt, die aktuelle Karte in einer Zwischenskala angezeigt wird (siehe Teil (B) von 6), wird die Fahranforderung D erhöht, indem ein Anzeigeskalierungsniveau reduziert wird, um einen breiten Bereich anzuzeigen (eine Vogelperspektive anzeigen, siehe Teil (A) von 6), und die Fahranforderung D wird im Gegensatz dazu verringert, indem das Anzeigeskalierungsniveau erhöht wird, um einen lokalen Bereich anzuzeigen (eine lokale Ansicht anzeigen: siehe Teil (C) von 6). Das heißt, es wird bewertet, dass der Grad der Fahrassistenz in dem Maße zunimmt, wie sich der Maßstab der Karte von der Vogelperspektive (detailliert) zu der lokalen Ansicht (vereinfacht) verschiebt. In der Fahranforderungserhöhungs- und -verringerungstabelle 25A ist der Erhöhungs-/Verringerungsbetrag (Punktzahl) der Fahranforderung D entsprechend der Änderung des Anzeigeskalierungsniveaus definiert.
Ein weiteres Beispiel der Vogelperspektive-Informationsdarstellungsverarbeitung umfasst eine Verarbeitung des Steuerns bzw. Regelns der Navigationsvorrichtung 5A oder anderer Informationsdarstellungsvorrichtungen dahingehend, die folgenden Informationen in der Vogelperspektive anzuzeigen: Führung für eine Fahrspur, die sich vor einer Abbiegung an einer Kreuzung befindet, die in einer Routenführung geführt ist; keine vergrößerte Kreuzungsansicht bei einer Routenführung beim Rechts-/Linksabbiegen; eine Fahrspurführungsanzeige auf einer Liste von Fahrspuren; kurze Stoppanzeige / Bahnübergangsanzeige / Zusammenführungsanzeige / Fahrspurverengungsanzeige / Stelle häufig auftretender Unfälle im Führungsdisplay; Sprachführung für Verkehrsstauinformationen; Sprachführung für Mehrfachkurveninformationen etc. Durch diese Prozesse erhöht sich die Informationsmenge, die der Fahrer verarbeiten muss, und der Bedarf an dem Verständnis der Situation nimmt zu. Man beachte, dass die hinzugefügten Informationen Informationen niedriger Priorität (z. B. Verkehrsstauinformationen) enthalten.
Ein weiteres Beispiel der Lokalinformationsdarstellungsverarbeitung umfasst eine Verarbeitung des Steuerns bzw. Regelns der Navigationsvorrichtung 5A oder anderer Informationsdarstellungsvorrichtungen dahingehend, die folgenden Informationen anzuzeigen: eine vergrößerte Ansicht einer Kreuzung in einer Routenführung beim Rechts-/Linksabbiegen; eine komplexe vergrößerte Kreuzungsansicht; eine vergrößerte Ansicht einer höhen- bzw. planfreien Kreuzung (grade-separated intersection); Anzeige einer schmalen Straße; eine On-Ramp-Bildanzeige etc. Durch diese Prozesse wird es einfach, die Kreuzung und die Straßenform zu verstehen, und ein Bedarf an dem Verständnis der Situation (das Verstehen der Form) sinkt.
Noch ein weiteres Beispiel der Vogelperspektive-Informationsdarstellungsverarbeitung umfasst eine Verarbeitung des Steuerns bzw. Regelns der Navigationsvorrichtung 5A dahingehend, auf dem Navigationsbildschirm den Darstellungsmodus von Verkehrsinformationen in einer Zone von einer aktuellen Position zu einem geschätzten Ankunftspunkt nach einem festgelegten Zeitraum zu ändern (z. B. Verkehrsstauzustand, geschätzte Durchlaufzeit etc. an jedem Durchgangspunkt). Zum Beispiel ist es eine Erweiterungsverarbeitung des aktuellen festgelegten Zeitraums. Insbesondere wird die Darstellung von Verkehrsinformationen für etwa 60 Minuten ab einem aktuellen Zeitpunkt zu einer Darstellung von Verkehrsinformationen für etwa zwei Stunden geändert. Noch ein weiteres Beispiel der Lokalinformationsdarstellungsverarbeitung ist, im Gegensatz zu dem vorherigen Beispiel, eine Darstellungsverarbeitung von Verkehrsinformation in einer kleineren Zone. Zum Beispiel wird die Darstellung von Verkehrsinformationen für etwa 60 Minuten ab dem aktuellen Zeitpunkt zu einer Darstellung von Verkehrsinformationen für etwa 30 Minuten geändert.
Die Informationsmengenerhöhungsverarbeitung umfasst eine Verarbeitung des Steuerns bzw. Regelns der Informationsdarstellungsvorrichtung 5 dahingehend, beispielsweise die folgende Verarbeitung durchzuführen: Einschalten einer vorgegebenen Anzeigelampe; Umschalten eines Anzeigemodus einer vorgegebenen Anzeigevorrichtung (von der vereinfachten Ansicht zur Detailansicht); Erhöhen einer angezeigten Anzahl von kontinuierlichen Kurven (Anzeigen bis zur zweiten Kurve); und Senken eines Schwellenwerts für die Ausgabe eines Fahrassistenzalarms. Durch diese Prozesse erhöhen sich die für den Fahrer zu verarbeitende Informationsmenge und die Anzahl der Bestätigungen (Entscheidungen, Kontrollen etc.). Der Fahrassistenzalarm schlägt dem Fahrer vor, eine Pause zu machen, und zwar basierend auf einer Bestimmung der Ermüdung und mangelnder Aufmerksamkeit des Fahrers unter Verwendung der Bilddaten (in der oben beschriebenen Verarbeitung wird ein Bestimmungsschwellenwert für Müdigkeit oder Aufmerksamkeitsverringerung verringert), oder er informiert über ein von hinten näherkommendes Fahrzeug (in der oben beschriebenen Verarbeitung wird ein Näherungsbestimmungsschwellendistanz erweitert).
Die Informationsmengenverringerungsverarbeitung ist eine Verarbeitung des Verringerns der Informationsdarstellungsmenge für den Fahrer und umfasst eine Verarbeitung des Steuerns bzw. Regelns der Informationsdarstellungsvorrichtung 5 dahingehend, beispielsweise die folgende Verarbeitung durchzuführen: Ausschalten einer vorgegebenen Anzeigelampe (eine Betriebslampe einer Fahrfertigkeitsbewertungsvorrichtung); Ändern der Position der Informationsanzeige von einer Anzeigetafel zu dem HUD 5C; Umschalten eines Anzeigemodus auf einer vorgegebenen Anzeigevorrichtung (von der detaillierten Anzeige zu der vereinfachten Anzeige); und Erhöhen des Schwellenwerts für die Ausgabe des Fahrassistenzalarms. Es ist anzumerken, dass der Anzeigemodusschalter das Stoppen der Informationsanzeige selbst und das Verringern der Anzahl der angezeigten Informationselemente umfasst. Durch diese Prozesse werden die Informationen mit niedriger Priorität nicht länger angezeigt und die Informationsmenge, die der Fahrer verarbeiten muss, nimmt ab. Durch Ändern der Anzeigeposition von der Anzeigetafel zu dem HUD 5C sinkt außerdem ein Bedarf zum Verschieben der Sichtlinie zu der Anzeigetafel (nach unten Schauen).
Ferner ist die Sichtlinien-Führungsverarbeitung eine Verarbeitung zum Steuern bzw. Regeln der Aktivierung/Deaktivierung der Sichtlinien-Führungsvorrichtung, die das Ändern der Blickrichtung des Fahrers fördert. Durch Aktivieren der Sichtlinien-Führungsvorrichtung wird das Verständnis der Verkehrssituation für den Fahrer erleichtert. Es ist anzumerken, dass die Sichtlinien-Führungsverarbeitung einen Effekt des Verringerns der Fahranforderung D und des Verbesserns der Fahrleistung P hat.
Wie in 7 dargestellt ist die Sichtlinien-Führungsvorrichtung 5E an einem Armaturenbrett des Fahrzeugs V bereitgestellt und emittiert ein Punktlicht 9a im Wesentlichen nach oben, um einen Sichtlinien-Führungspunkt (Augenpunkt) auf einer Windschutzscheibe 9 zu erzeugen. Durch Betrachtung außerhalb des Fahrzeugs durch den Sichtlinien-Führungspunkt 9b wird eine Sichtlinie C eines Fahrers E zu einer vorgegebenen Position vor dem Fahrzeug (z. B. etwa 150 bis etwa 250 m, oder etwa 200m vor dem Fahrzeug) geführt. Die Erzeugungsposition des Sichtlinien-Führungspunkts 9b wird entsprechend der Position (z. B. der Höhenposition) des Auges des Fahrers E festgelegt. Ferner kann der On-Board-Controller 1 die Augenposition basierend auf den Bilddaten des Fahrers E schätzen, die von der fahrzeuginternen Kamera 3a erhalten werden, und ein Befehlssignal ausgeben, so dass der Sichtlinien-Führungspunkt 9b an einer geeigneten Position erzeugt wird. In diesem Fall stellt die Sichtlinien-Führungsvorrichtung 5E einen Emissionswinkel des Punktlichts 9a basierend auf diesem Befehlssignal ein.
Im Allgemeinen hat ein Fahrer mit wenig Fahrfertigkeiten seine/ihre Sichtlinie an einer Position nahe dem Fahrzeug (z. B. innerhalb von etwa 50 m vor dem Fahrzeug), und daher ist das Verständnisniveau der Verkehrssituation gering und das Verständnis und die Zeit für das Reagieren auf eine Veränderung der Verkehrssituation sind gering bzw. kurz. Auf der anderen Seite ist es bekannt, dass ein Fahrer mit hohen Fahrfertigkeiten seine/ihre Sichtlinie an einer entfernten Position von dem Fahrzeug (etwa 150 bis etwa 250 m vor dem Fahrzeug) hat. Mit dieser Sichtlinie ist die Verkehrssituation leicht nachvollziehbar und der Fahrer reagiert auf die Veränderung der Verkehrssituation mit ausreichend Verständnis und Zeit.
Es ist zu beachten, dass der On-Board-Controller 1 die Sichtlinie basierend auf den Bilddaten des Fahrers E berechnen kann, die von der fahrzeuginternen Kamera 3a erhalten werden. Wenn in diesem Fall die Sichtlinie des Fahrers E an der nahen Position erfasst wird, veranlasst der On-Board-Controller 1 die Sichtlinien-Führungsvorrichtung 5E, das Punktlicht 9a zu emittieren. Um ferner die Sichtlinie stufenweise zu einer noch weiter entfernten Position zu führen, kann die Sichtlinien-Führungsvorrichtung 5E die Emissionsrichtung des Punktlichts 9a schrittweise ändern.
Die autonome Fahrverarbeitung ist eine „autonome Fahrassistenz“. Die autonome Fahrverarbeitung umfasst eine Verarbeitung des selektiven Implementierens eines oder mehrerer der Mehrzahl von Autonomes-Fahren-Assistenzmodi (den Spurhalteassistenzmodus, den automatischen Geschwindigkeitssteuer- bzw. - regelmodus und den Vorhergehendes-Fahrzeug-Folgemodus) durch den On-Board-Controller 1. Die Fahranforderung D nimmt auf diese Weise ab. Auf der anderen Seite wird die Fahranforderung D erhöht, indem der aktivierte autonome Fahrassistenzmodus deaktiviert wird. Im Allgemeinen ist im Vergleich zu der informationsbezogenen Verarbeitung und der anderen Verarbeitung der Effekt der autonomen Fahrverarbeitung auf die Erhöhung und Verringerung der Fahranforderung D größer und der Änderungsbetrag (Punktzahl) ist größer.
Es ist anzumerken, dass der autonome Fahrassistenzmodus einen Bergstart-Assistenzmodus umfassen kann (ein Rollen in die entgegengesetzte Richtung von einer Fahrtrichtung, wenn der Start auf einem Hügel beginnt, verhindert). Ferner wird beispielsweise in dem automatischen Geschwindigkeitssteuer- bzw. -regelmodus die Fahranforderung D durch automatisches Erhöhen der festgelegten Geschwindigkeit erhöht, und die Fahranforderung D wird durch automatisches Verringern der festgelegten Geschwindigkeit verringert. In einem anderen Beispiel wird zum Verringern der Fahranforderung D ein Bestimmungsschwellenwert zum Ausführen einer Fahrspurabweichungsverhinderungssteuerung bzw. -regelung geändert, so dass sie ausgeführt wird, wenn sich das Fahrzeug weit entfernt von einer Grenze der Fahrspur befindet. Um andererseits die Fahranforderung D zu erhöhen, wird der Bestimmungsschwellenwert geändert, so dass die Fahrspurabweichungsverhinderungssteuerung bzw. -regelung ausgeführt wird, wenn sich das Fahrzeug in der Nähe der Grenze der Fahrspur befindet.
Die andere Verarbeitung umfasst eine Verarbeitung des Steuerns bzw. Regeln der Navigationsvorrichtung 5A dahingehend, vorzugsweise eine schwierige Route (z. B. mit vielen Kurven) in der Routensuchverarbeitung auszuwählen. Die Fahranforderung D erhöht sich auf diese Weise. Ferner kann die Fahranforderung D verringert werden, indem die Informationsdarstellungsvorrichtungen 5 veranlasst werden, eine Verarbeitung zum Durchführen einer Sprachführung für den Zeitpunkt zum Wechseln der Fahrspur oder eine Verarbeitung zum Präsentieren einer Führung zum geeigneten Durchführen einer Pause durchführen.
Wie in 5 dargestellt ist die Fahrleistungserhöhungs- und -verringerungstabelle 25B in eine Erhöhungsverarbeitung (P UP) und eine Verringerungsverarbeitung (P DOWN) der Fahrleistung P klassifiziert. Die Erhöhungsverarbeitung ist beispielsweise eine Verarbeitung des Steuerns bzw. Regelns des Audiogerätes zum Ausgeben von Musik aus dem Lautsprecher, um den Fahrer zu entspannen, eine Verarbeitung des Steuerns bzw. Regelns einer Klimaanlage, um einen Luftstrom mit entspannendem Duft freizusetzen, eine Verarbeitung des Steuerns bzw. Regelns der Informationsdarstellungsvorrichtungen 5, um einen Ton einer Nachricht anzuzeigen oder auszugeben, die dem Fahrer vorschlägt, eine Pause zu machen, eine Verarbeitung des Änderns der Sitzposition, um die Ermüdung des Fahrers zu verringern, etc. Die Verringerungsverarbeitung ist nicht besonders spezifiziert. Die Erhöhung der Fahrleistung P wird erreicht, indem der durch den physischen Faktor Pp und den mentalen Faktor Pm verursachte verschlechterte Betrag verringert wird.
Als nächstes wird eine Verarbeitung des Fahrzeugfahrassistenzsystems mit Bezug auf 8 und 9 beschrieben. 8 ist eine graphische Darstellung, welche die Fahrassistenzverarbeitung zeigt, und 9 ist ein Flussdiagramm der Fahrassistenzverarbeitung.
8 veranschaulicht eine Situation, in der die Erhörungsverarbeitung der Fahranforderung („D DOWN“-Verarbeitung) durchgeführt wird, wenn geschätzte Werte der Fahrleistung P und der Fahranforderung D P₃ bzw. D₃ sind (P₃>D₃). Die Steuer- bzw. Regeleinheit 11 führt die Erhörungsverarbeitung durch, um P₃ und D₃ auszugleichen. Hierbei kann die informationsbezogene Verarbeitung vorzugsweise über die Autonome Fahrverarbeitung durchgeführt werden. Man beachte, dass, wenn die Fahranforderung durch eine Mehrzahl von kombinierbaren Verarbeitungen, die in der informationsbezogenen Verarbeitung enthalten sind, nicht ausreichend erhöht werden kann, eine oder mehrere der Mehrzahl von Verarbeitungen in der autonomen Fahrverarbeitung ausgewählt werden.
Der On-Board-Controller 1 (Steuer- bzw. Regeleinheit 11) wiederholt die Fahrassistenzverarbeitung, die in 10 dargestellt ist. Zuerst erfasst die Steuer- bzw. Regeleinheit 11 die Sensordaten von dem Fahrzeugsensor 3 (S11) und schätzt die momentane Fahrleistung P und die momentane Fahranforderung D basierend auf den Sensordaten (S12). Wenn die geschätzt P mit D im Gleichgewicht ist (S13: JA), beendet die Steuer- bzw. Regeleinheit 11 die Verarbeitung. Man beachte, dass P im Gleichgewicht mit D einen Fall einschließt, in dem eine Differenz zwischen P und D unter einem vorgegebenen Wert liegt. Zum Beispiel kann die Steuer- bzw. Regeleinheit 11 bestimmen, dass P im Gleichgewicht mit D ist, wenn die geschätzten Werte von P und D innerhalb eines in 2 dargestellten Bereichs A₀ liegen.
Wenn andererseits P nicht im Gleichgewicht mit D ist (S13: NEIN), bestimmt die Steuer- bzw. Regeleinheit 11, ob P geringer als D ist (S14). Wenn P geringer als D ist (S14: JA), wählt die Steuer- bzw. Regeleinheit 11 eine geeignete Verarbeitung aus der Verringerungsverarbeitung der Fahranforderung („D DOWN“-Verarbeitung) aus und führt sie aus (S15). In diesem Fall wird die informationsbezogene Verarbeitung vorzugsweise über der autonomen Fahrverarbeitung ausgewählt. Darüber hinaus wird bei der informationsbezogenen Verarbeitung die Sichtlinien-Führungsverarbeitung vorzugsweise über die Lokale-Informationsdarstellungs- und Informationsmengenverringerungsprozesse ausgewählt. Man beachte, dass, wenn die Sichtlinien-Führungsverarbeitung bereits durchgeführt wird, einer der Lokale-Informationsdarstellungs- und Informationsmengenverringerungsprozesse, der gegenwärtig nicht durchgeführt wird, gemäß einem vorgegebenen Prioritätsgrad ausgewählt wird.
Ob D durch die ausgewählte Verringerungsverarbeitung verringert wird, um mit P im Gleichgewicht zu sein, wird bestimmt (S16), und wenn P und D miteinander im Gleichgewicht sind (S16: JA), beendet die Steuer- bzw. Regeleinheit 11 die Verarbeitung. Wenn andererseits D nur mit der informationsbezogenen Verarbeitung (und der anderen Verarbeitung) nicht dahingehend verringert werden kann, mit P im Gleichgewicht zu sein (S16: NEIN), wählt die Steuer- bzw. Regeleinheit 11 auf geeignete Weise einen oder mehrere der Mehrzahl von Prozessen in der autonomen Fahrverarbeitung und führt ihn bzw. sie aus, so dass D mit P ins Gleichgewicht kommt (S17).
Wenn P höher als D ist (S14: NEIN), wählt die Steuer- bzw. Regeleinheit 11 auf geeignete Weise eine oder mehrere der Mehrzahl von Verarbeitungen in der Erhöhungsverarbeitung der Fahranforderung („D UP“-Verarbeitung) aus und führt sie aus (S18, siehe 8). In diesem Fall wird die informationsbezogene Verarbeitung (die Vogelperspektiveninformationsdarstellungs- und Informationsmengenerhöhungsprozesse) vorzugsweise über der autonomen Fahrverarbeitung ausgewählt. Es sei angemerkt, dass einer der Vogelperspektiveninformationsdarstellungs- und Informationsmengenerhöhungsprozesse, der gegenwärtig auswählbar ist, gemäß einem vorgegebenen Prioritätsgrad ausgewählt wird.
Ob D durch die ausgewählte Erhöhungsverarbeitung erhöht wird, um mit P im Gleichgewicht zu sein, wird bestimmt (S19), und wenn D mit P ins Gleichgewicht kommt (S19: JA), beendet die Steuer- bzw. Regeleinheit 11 die Verarbeitung. Wenn hingegen D nur durch die informationsbezogene Verarbeitung (und die andere Verarbeitung) nicht dahingehend erhöht werden kann, mit P im Gleichgewicht zu sein (S19: NEIN), wählt die Steuer- bzw. Regeleinheit 11 in geeigneter Weise einen oder mehrere der Mehrzahl von Prozessen in der autonomen Fahrverarbeitung aus und führt ihn bzw. sie aus, so dass D mit P ins Gleichgewicht kommt (S20).
Auf diese Weise wird gemäß den Änderungen in der Verkehrsumgebung und dem Zustand des Fahrers (Fahrfertigkeit, physischer Zustand und mentaler Zustand) die Fahranforderung D (und die Fahrleistung P) erhöht oder verringert, so dass die Fahranforderung D mit der Fahrleistung P ins Gleichgewicht kommt.
Als nächstes werden Effekte des Fahrzeugfahrassistenzsystems dieser Ausführungsform beschrieben.
Das Fahrzeugfahrassistenzsystem S dieser Ausführungsform enthält einen Prozessor 26, der konfiguriert ist auszuführen: das D-Schätzmodul 22 (Geschätzte-Fahrfertigkeit-Schätzmodul), um die Fahranforderung D (erforderliche Fahrfertigkeit), die der Fahrer E zum Fahren des Fahrzeugs V benötigt, basierend auf der Verkehrsumgebung um das Fahrzeug herum und der Fahrunterstützung zu schätzen, die dem Fahrer E bereitgestellt wird, das P-Schätzmodul 21 (Momentane-Fahrfertigkeit-Schätzmodul), um die Fahrleistung P (momentane Fahrfertigkeit) des Fahrers E zu schätzen, und das Änderungsmodul 23, um die Erhöhungsverarbeitung durchzuführen, bei der die Fahranforderung D erhöht wird, wenn die Fahrleistung P höher als die Fahranforderung D ist.
Wenn bei dieser Ausführungsform die Fahranforderung D unter die Fahrleistung P fällt, wird die Differenz zwischen der Fahranforderung D und der Fahrleistung P kleiner, da die Erhöhungsverarbeitung durchgeführt wird, bei der die Fahranforderung D erhöht wird. Somit wird verhindert, dass sich der Fahrer E mit hoher Fahrfertigkeit beim Fahren gelangweilt fühlt. Daher kann der Fahrer E in dieser Ausführungsform eine hohe Konzentration beim Fahren für eine lange Zeit beibehalten, wodurch die Fahrsicherheit erhöht wird.
Ferner umfasst in dieser Ausführungsform die Erhöhungsverarbeitung eine Verarbeitung, bei der die Menge an Informationen bezüglich der Fahroperation, die dem Fahrer E durch die On-Board-Informationsdarstellungsvorrichtungen 5 (Navigationsvorrichtung 5A, Informationsanzeigemonitor 5B, HUD 5C Lautsprecher 5D usw.) präsentiert wird, erhöht wird. Somit erhöht sich die Informationsmenge, die der Fahrer verarbeiten muss, was die Fahrbelastung erhöht. Die Fahranforderung D wird auf diese Weise erhöht.
Ferner umfasst in dieser Ausführungsform die Erhöhungsverarbeitung eine Verarbeitung, bei welcher der Darstellungsmodus der Informationen in den On-Board-Informationsdarstellungsvorrichtungen 5 zu einem Darstellungsmodus mit einer breiteren Ansicht geändert wird. Durch Ändern der Informationsdarstellung zu einem Modus mit breiterer Ansicht erhöht sich die Informationsmenge, die dem Fahrer E bereitgestellt wird, und die Informationsmenge, die der Fahrer E verarbeiten muss, nimmt ebenfalls zu. Somit wird die Fahrbelastung erhöht und die Fahranforderung D wird erhöht. Zum Beispiel werden in dem Darstellungsmodus mit einer breiteren Ansicht die Karteninformationen in einem breiteren Bereich angezeigt.
Ferner umfasst in dieser Ausführungsform die Fahrunterstützung das Darstellen, an den On-Board-Informationsdarstellungsvorrichtungen 5, der Verkehrsinformationen an einer Zone ab der momentanen Position bis zu dem geschätzten Ankunftspunkt nach dem vorgegebenen Zeitraum und die Erhöhungsverarbeitung beinhaltet die Verarbeitung der Verlängerung des vorgegebenen Zeitraums. Durch Anzeigen der Verkehrsinformationen für eine längere Reise auf diese Weise erhöht sich die Informationsmenge, die der Fahrer E verarbeiten muss. Somit wird die Fahrbelastung erhöht und die Fahranforderung D wird erhöht.
Ferner umfasst die Erhöhungsverarbeitung in dieser Ausführungsform die autonome Fahrverarbeitung, bei welcher der Betrieb eines oder mehrerer autonomer Fahrsteuer- bzw. -regelsysteme (eines oder mehrere der autonomen Fahrunterstützungsmodi) gestoppt wird, und das Änderungsmodul 23 führt bevorzugt die Erhöhungsverarbeitung, welche die On-Board-Informationsdarstellungsvorrichtungen 5 verwendet, gegenüber der autonome Fahrverarbeitung aus. Wenn die Fahranforderung D erhöht wird, wird durch Priorisieren der von den On-Board-Informationsdarstellungsvorrichtungen 5 durchgeführten Erhöhungsverarbeitung gegenüber der autonomen Fahrverarbeitung, die direkt mit dem Verhalten des Fahrzeugs V in Beziehung steht, der Fahrer E daran gehindert, ein unangenehmes Gefühl zu empfinden.
Ferner führt in dieser Ausführungsform das Änderungsmodul 23 die Erhöhungsverarbeitung durch, um die Fahranforderung D und die Fahrleistung P auszugleichen. Durch Ausführen der Erhöhungsverarbeitung auf diese Weise wird eine geeignete Fahrbelastung auf den Fahrer E angewandt. Somit kann sich der Fahrer E stärker auf das Fahren konzentrieren, und die Sicherheit und Zuverlässigkeit werden für das Fahrzeug V entwickelt.
In dieser Ausführungsform enthält die Verkehrsumgebung zumindest die Fahrzeuginformationen, welche die Größe des Fahrzeugs enthalten. Die Fahrzeuginformationen (z. B. die Größe des Fahrzeugs) sind ebenfalls ein Einflussfaktor auf die Fahranforderung D.
Ferner schätzt beispielsweise das P-Schätzmodul 21 die Fahrleistung P des Fahrers E basierend auf den Fahrverlaufsdaten des Fahrzeugs V und zumindest einem von einem physischen Zustand und einem mentalen Zustand des Fahrers.
Ferner wird in dieser Ausführungsform das Fahrzeugfahrassistenzverfahren bereitgestellt, das durch das Fahrzeugfahrassistenzsystem S implementiert ist. Das Verfahren umfasst ein Schätzen, durch das D-Schätzmodul 22, der Fahranforderung D, die der Fahrer E zum Fahren des Fahrzeugs V benötigt, basierend auf der Verkehrsumgebung um das Fahrzeug und die Fahrunterstützung, die dem Fahrer E bereitgestellt wird, Schätzen, durch das P-Schätzmodul 21, der Fahrleistung P des Fahrers E und Durchführen, durch das Änderungsmodul 23, der Erhöhungsverarbeitung, in der die Fahranforderung D erhöht wird, wenn die Fahrleistung P höher als die Fahranforderung D ist.
Bezugszeichenliste

1: On-Board-Controller
3: Fahrzeugsensor
5: Informationsdarstellungsvorrichtung
7: Fahrzeugfahrsteuers- bzw. -regelystem
11: Steuer- bzw. Regeleinheit
13: Speicher
21: P-Schätzmodul (Momentane-Fahrfertigkeit-Schätzmodul)
22: D-Schätzmodul (Erforderliche-Fahrfertigkeit-Schätzmodul)
23: Änderungsmodul
C: Sichtlinie
D: Fahranforderung
P: Fahrleistung
S: Fahrzeugfahrassistenzsystem
V: Fahrzeug

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 2015110417 A [0002]

Claims

Fahrzeugfahrassistenzsystem, umfassend einen Prozessor, der konfiguriert ist, auszuführen oder zu umfassen: ein Erforderliche-Fahrfertigkeit-Schätzmodul (22), um die erforderliche Fahrfertigkeit eines Fahrers, die zum Fahren eines Fahrzeugs erforderlich ist, basierend auf einer Verkehrsumgebung um das Fahrzeug (V) herum und einer Fahrassistenz, die dem Fahrer von dem Fahrzeug (V) bereitgestellt wird, zu schätzen; ein Momentane-Fahrfertigkeit-Schätzmodul (21), um die momentane Fahrfertigkeit eines Fahrers zu schätzen; und ein Änderungsmodul (23), um eine Erhöhungsverarbeitung durchzuführen, bei der die erforderliche Fahrfertigkeit erhöht wird, wenn die momentane Fahrfertigkeit höher ist als die erforderliche Fahrfertigkeit.
Fahrzeugfahrassistenzsystem nach Anspruch 1, wobei die Erhöhungsverarbeitung eine Verarbeitung umfasst, bei der eine Menge an Informationen hinsichtlich einer Fahroperation, die dem Fahrer von einer On-Board-Informationsdarstellungsvorrichtung (5) präsentiert wird, erhöht wird, und/oder wobei die Erhöhungsverarbeitung eine autonome Fahrverarbeitung umfasst, bei der ein Betrieb von einem oder mehreren autonomen Fahrsteuer- bzw. -regelsystemen gestoppt wird.
Fahrzeugfahrassistenzsystem nach Anspruch 2, wobei das Änderungsmodul (23) die Erhöhungsverarbeitung unter Verwendung der On-Board-Informationsdarstellungsvorrichtung (5) über der autonomen Fahrverarbeitung durchführt.
Fahrzeugfahrassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erhöhungsverarbeitung eine Verarbeitung umfasst, bei der ein Informationsdarstellungsmodus einer On-Board-Informationsdarstellungsvorrichtung (5) zu einem Darstellungsmodus mit einer breiteren Ansicht geändert wird.
Fahrzeugfahrassistenzsystem nach Anspruch 4, wobei in dem Darstellungsmodus mit breiterer Ansicht Karteninformationen in einem breiteren Bereich angezeigt werden.
Fahrzeugfahrassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fahrassistenz Darstellen, auf einer On-Board-Informationsdarstellungsvorrichtung (5), von Verkehrsinformationen über eine Zone ab einer momentanen Position bis zu einem geschätzten Ankunftspunkt nach einem vorgegebenen Zeitraum umfasst, und die Erhöhungsverarbeitung eine Verarbeitung zum Erweitern des vorgegebenen Zeitraums umfasst.
Fahrzeugfahrassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Änderungsmodul (23) die Erhöhungsverarbeitung durchführt, um die erforderliche Fahrfähigkeit und die momentane Fahrfähigkeit auszugleichen.
Fahrzeugfahrassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verkehrsumgebung zumindest Fahrzeuginformationen umfasst, welche die Größe des Fahrzeugs (V) umfassen, und/oder das Momentane-Fahrfertigkeit-Schätzmodul (21) die momentane Fahrfertigkeit basierend auf Fahrverlaufsdaten (24) des Fahrzeugs (V) und zumindest einem von einem physischen Zustand und einem mentalen Zustand des Fahrers schätzt.
Fahrzeugfahrassistenzverfahren, das durch ein Fahrzeugfahrassistenzsystem implementiert wird, umfassend: Veranlassen eines Erforderliche-Fahrfertigkeit-Schätzmoduls (22), die erforderliche Fahrfertigkeit eines Fahrers, die zum Fahren eines Fahrzeugs (V) erforderlich ist, basierend auf einer Verkehrsumgebung um das Fahrzeug (V) herum und einer Fahrunterstützung zu schätzen, die dem Fahrer von dem Fahrzeug (V) bereitgestellt wird; Veranlassen eines Momentane-Fahrfertigkeit-Schätzmoduls (21), eine momentane Fahrfertigkeit des Fahrers zu schätzten; und Veranlassen eines Änderungsmoduls (23), eine Erhöhungsverarbeitung durchzuführen, bei der die erforderliche Fahrfertigkeit erhöht wird, wenn die momentane Fahrfertigkeit höher als die erforderliche Fahrfertigkeit ist.
Computerprogrammprodukt, das computerlesbare Instruktionen umfasst, die, wenn sie auf einem geeigneten System geladen und ausgeführt werden, die Schritte des Verfahrens nach Anspruch 9 ausführen können.