DE102018112317B4

DE102018112317B4 - Fahrassistenzvorrichtung

Info

Publication number: DE102018112317B4
Application number: DE102018112317.5A
Authority: DE
Inventors: Shunsuke Miyata
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2018-05-23
Publication date: 2021-08-26
Anticipated expiration: 2038-05-24
Also published as: US20180357904A1; JP2019001184A; CN109017777B; US10515552B2; DE102018112317A1; JP6897349B2; CN109017777A

Abstract

Fahrassistenzvorrichtung (20), aufweisend:einen Zielobjektpositionsermittlungsabschnitt (42 und 20), der mindestens ein Zielobjekt detektiert, das in der Umgebung eines eigenen Fahrzeugs (10) vorhanden ist, und eine Zielobjektposition ermittelt, die eine Position des Zielobjekts in Bezug auf das eigene Fahrzeug darstellt;einen Wahrscheinlichkeitsermittlungsabschnitt, der eine Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen in Bezug auf das detektierte Zielobjekt gemäß der Zielobjektposition ermittelt, wobei die Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen umso höher wird, je mehr dafür spricht, dass das Zielobjekt ein anderes Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen ist, das heißt ein anderes Fahrzeug, das auf einem Zielfahrstreifen fährt, bei dem es sich um einen Fahrstreifen handelt, der in einer bestimmten Richtung, die eine Richtung nach links oder eine Richtung nach rechts ist, an einen Fahrstreifen angrenzt, auf dem das eigene Fahrzeug gerade fährt;einen Glättungsprozessabschnitt, der eine geglättete Wahrscheinlichkeit in Bezug auf das detektierte Zielobjekt ermittelt durch Glätten einer Änderung der Zielobjekt-Wahrscheinlichkeit im Zeitverlauf in Bezug auf das detektierte Zielobjekt;einen Abschnitt zum Extrahieren eines anderen Fahrzeugs, der das Zielobjekt als das andere Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen extrahiert, wenn die geglättete Wahrscheinlichkeit in Bezug auf das detektierte Zielobjekt größer ist als ein vorgegebener Wahrscheinlichkeitsschwellenwert;einen Regelungsausführungsabschnitt, der eine Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung zur Unterstützung eines Fahrstreifenwechsels auf den Zielfahrstreifen ausführt durch Regeln eines Einschlagwinkels von lenkbaren Rädern des eigenen Fahrzeugs, wenn vorgegebene Regelungsstartbedingungen erfüllt sind, wobei die Regelungsstartbedingungen eine Bestimmung einschließen, dass das eigene Fahrzeug während des Fahrstreifenwechsels auf den Zielfahrstreifen nicht mit dem anderen Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen kollidieren wird; undeinen Regelungshemmungsabschnitt, der die Ausführung der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für einen neuen Fahrstreifenwechsel auf einen Fahrstreifen, der an den Zielfahrstreifen in der bestimmten Richtung angrenzt, hemmt, bis eine vorgegebene Zeit, in der ein erneuter Wechsel nicht zulässig ist, abgelaufen ist, nachdem eine vorgegebene bestimmte Bedingung erfüllt ist, wobei die bestimmte Bedingung das Auffahren des eigenen Fahrzeugs auf den Zielfahrstreifen einschließt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrassistenzvorrichtung, die einen Fahrstreifenwechsel von „einem eigenen Fahrstreifen (Ausgangsfahrstreifen), der ein Fahrstreifen ist, auf dem ein eigenes Fahrzeug fährt“ auf „einen Zielfahrstreifen, der ein Fahrstreifen neben dem eigenen Fahrstreifen ist“, unterstützt.
Beschreibung der verwandten Technik
Im Stand der Technik wurden Fahrassistenzvorrichtungen vorgeschlagen, die eine Lenkbetätigung eines Fahrers unterstützen, wenn der Fahrer einen Fahrstreifenwechsel für sein Fahrzeug (das eigene Fahrzeug) durchführt. Die vorgeschlagenen Fahrassistenzvorrichtungen führen eine Steuerung bzw. Regelung zum automatischen Ändern des Einschlagwinkels von lenkbaren Rädern aus, um die Lenkbetätigung des Fahrers zu unterstützen (d.h. eine Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung). Eine dieser Fahrassistenzvorrichtungen (im Folgenden auch als „eine herkömmliche Vorrichtung“ bezeichnet) ist dafür ausgelegt, die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung auszuführen, wenn die Vorrichtung auf Basis des Betätigungsstatus eines Blinkerhebels (eines Richtungsanzeigehebels) bestimmt, dass der Fahrer einen Fahrstreifenwechsel durchführen will (siehe beispielsweise die veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP 2009 - 274 594 A (insbesondere die Absätze [0027], [0029] und [0053])). Die herkömmliche Vorrichtung ermittelt die Positionen anderer Fahrzeuge, die auf dem eigenen Fahrstreifen (dem Ausgangsfahrstreifen) und auf dem Zielfahrstreifen fahren, und lässt die Ausführung der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung nicht zu, wenn damit gerechnet werden muss, dass das eigene Fahrzeug beim Fahrstreifenwechsel vom Ausgangsfahrstreifen auf den Zielfahrstreifen mit einem anderen Fahrzeug kollidiert.
Aus der DE 10 2013 010 983 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftwagens bei einem Spurwechsel auf einer zumindest drei Fahrspuren umfassenden Richtungsfahrbahn bekannt, mit den Schritten: Erfassen eines bevorstehenden Spurwechsels des Kraftwagens von einer ersten Fahrspur auf eine benachbarte zweite Fahrspur mittels eines Überwachungssystems des Kraftwagens; Erfassen eines bevorstehenden Spurwechsels eines anderen Fahrzeugs von einer benachbart zur zweiten Fahrspur verlaufenden dritten Fahrspur auf die zweite Fahrspur; Ermitteln mittels des Überwachungssystems, ob bei einer Durchführung des Spurwechsels mit dem Kraftwagen eine Kollision mit dem anderen Fahrzeug droht; Ausgeben eines Warnsignals mittels einer Warneinrichtung und/oder Beeinflussen der Querführung des Kraftwagens mittels eines Fahrerassistenzsystems des Kraftwagens, sobald eine drohende Kollision ermittelt worden ist.
Die DE 10 2013 225 138 A1 offenbart weiter ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei der Betätigung eines Blinkers. Eine Steuereinheit für ein Fahrzeug ist eingerichtet, zu erfassen, dass ein Blinker des Fahrzeugs zur Durchführung eines Fahrmanövers aktiviert wurde. Desweiteren ist die Steuereinheit eingerichtet, Umfelddaten von ein oder mehreren Umfeldsensoren des Fahrzeugs und/oder Positionsdaten von ein oder mehreren Positionierungssensoren des Fahrzeugs zu empfangen. Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, auf Basis der Umfelddaten und/oder der Positionsdaten zu bestimmen, dass das Fahrmanöver abgeschlossen ist, und in Reaktion darauf zu veranlassen, dass der Blinker automatisch deaktiviert wird.
Die DE 10 2014 215 959 A1 offenbart schließlich ein Bremssteuersystem und Bremssteuerverfahren für ein Fahrzeug. Das Bremssteuerverfahren enthält das Abtasten eines Rückseitenkollisionsrisikos und eines Spurwechsels durch eine Steuerung und Bestimmen einer Spurwechselabsicht basierend auf einer Lenkänderung des Fahrzeugs. Zudem ist die Steuerung zum Bestimmen einer Bremssteuerung für das Fahrzeug und einer Größe der Bremssteuerung für das Fahrzeug basierend auf dem Rückseitenkollisionsrisiko und dem Spurwechsel und der Spurwechselabsicht konfiguriert.
Ein Fahrzeug, das eine Fahrassistenzvorrichtung zur Ausführung der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung aufweist, weist dabei im Allgemeinen einen an Bord befindlichen Umgebungsüberwachungssensor auf (beispielsweise eine Bordkamera und ein Millimeterwellenradar) zur Detektion eines anderen Fahrzeugs, das auf dem eigenen Fahrstreifen fährt (eines anderen Fahrzeugs auf dem eigenen Fahrstreifen), und eines anderen Fahrzeugs, das auf dem Zielfahrstreifen fährt (eines anderen Fahrzeugs auf dem Zielfahrstreifen). Der Umgebungsüberwachungssensor ermittelt die relativen Positionen (Zielobjektpositionen) von Zielobjekten um das eigene Fahrzeug in Bezug auf das eigene Fahrzeug und gibt die Zielobjektpositionen an die Fahrassistenzvorrichtung aus. Auf der Basis der Zielobjektpositionen extrahiert die Fahrassistenzvorrichtung ein Zielobjekt, das dem anderen Fahrzeug auf dem eigenen Fahrstreifen entspricht, und ein Zielobjekt, das dem anderen Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen entspricht.
In dem Fall, wo beispielsweise die Position eines Zielobjekts in der Nähe der lateralen (auf die Breitenrichtung des Fahrstreifens bezogenen) Mitte liegt und der Abstand zwischen der Zielobjektposition und dem eigenen Fahrzeug in der Fahrtrichtung (in Vorne-Hinten-Richtung) klein ist, kann bestimmt werden, dass die Wahrscheinlichkeit dafür, dass das Zielobjekt das andere Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen ist (eine Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen), hoch ist. Indessen kann der Fehler der Zielobjektposition, die vom Umgebungsüberwachungssensor ermittelt wird (d.h. der Unterschied zwischen der tatsächlichen Position des Zielobjekts und der Position, die von der Zielobjektposition dargestellt wird), zeitweise größer werden, beispielsweise aufgrund einer Änderung der Messgenauigkeit des Umgebungsüberwachungssensors und einer Änderung der Neigung der Oberfläche eines Teils des Zielobjekts, der dem eigenen Fahrzeug zugewandt ist, wobei die Neigung auf das eigene Fahrzeug bezogen ist.
Wenn beispielsweise die Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen als Folge eines zeitweise stattfindenden Anstiegs des Erfassungsfehlers der Zielobjektposition zeitweise abrupt abfällt, wird möglicherweise bestimmt, dass ein Zielobjekt nicht das andere Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen ist, obwohl das Ziel „ein anderes Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen ist, mit dem das eigene Fahrzeug sehr wahrscheinlich kollidieren wird, wenn es einen Fahrstreifenwechsel durchführt“. Wenn dagegen die Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen als Folge eines zeitweise stattfindenden Anstiegs des Erfassungsfehlers der Zielobjektposition zeitweise abrupt ansteigt, wird möglicherweise bestimmt, dass das Zielobjekt das andere Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen ist, obwohl das Zielobjekt nicht das andere Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen ist.
Die abrupte Änderung der Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen aufgrund eines zeitweise stattfindenden Anstiegs des Zielobjektpositionserfassungsfehlers kann eine richtige Bestimmung, ob oder nicht ein Fahrstreifenwechsel durchgeführt werden kann, unmöglich machen. Um eine solche Situation zu vermeiden, kann die Fahrassistenzvorrichtung auf Basis einer „geglätteten Wahrscheinlichkeit“ bestimmen, ob oder ob nicht das Zielobjekt das andere Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen ist. Die geglättete Wahrscheinlichkeit ist ein Wert, der durch Glätten der Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen jeweils nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit ermittelt wird. Wenn die geglättete Wahrscheinlichkeit höher ist als ein vorgegebener Wahrscheinlichkeitsschwellenwert, bestimmt in diesem Fall die Fahrassistenzvorrichtung, dass dieses Zielobjekt das andere Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen ist.
Falls die Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen einen konstanten Wert beibehält, wird die geglättete Wahrscheinlichkeit der Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen gleich. Außerdem ist eine Änderung der geglätteten Wahrscheinlichkeit selbst dann gering, wenn der Zielobjektpositionserfassungsfehler zeitweise ansteigt (das heißt selbst dann, wenn sich die Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen zeitweise ändert) (siehe eine gestrichelte Linie L5 (die Änderungen der Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen mit der Zeit Ts zeigt) und eine durchgezogene Linie L6 (die Änderungen der geglätteten Wahrscheinlichkeit mit der Zeit Ts zeigt) von 6). Selbst wenn der Zielobjektpositionserfassungsfehler zeitweise ansteigt, ist es daher möglich, richtig zu bestimmen, ob oder ob nicht das Zielobjekt das andere Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen ist.
In dem Fall, wo die Bestimmung, ob oder ob nicht das Zielobjekt das andere Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen ist, auf Basis der geglätteten Wahrscheinlichkeit getroffen wird jedoch dann, wenn die Wahrscheinlichkeit für den Zielstreifen höher wird als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert, die geglättete Wahrscheinlichkeit mit einem kleinen Zeitverzug höher als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert.
In dem Fall, wo beispielsweise unmittelbar nach Abschluss der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung zur Unterstützung eines Fahrstreifenwechsels auf einen Fahrstreifen (einen ersten Zielfahrstreifen), der auf der rechten Seite an den eigenen Fahrstreifen angrenzt, die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für die Unterstützung eines Fahrstreifenwechsels auf einen Fahrstreifen (einen zweiten Zielfahrstreifen), der auf der rechten Seite an den ersten Zielfahrstreifen angrenzt, gestartet wird, kann es daher passieren, dass ein anderes Fahrzeug, das auf dem zweiten Zielfahrstreifen fährt, nicht extrahiert werden kann. Genauer detektiert die Fahrassistenzvorrichtung ein anderes Fahrzeug, das auf dem zweiten Zielfahrstreifen fährt, erst dann als anderes Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen, nachdem das eigene Fahrzeug auf den ersten Zielfahrstreifen aufgefahren ist. Wenn die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung zur Unterstützung des Fahrstreifenwechsels auf den zweiten Zielfahrstreifen gestartet wird, kann es infolgedessen passieren, dass die geglättete Wahrscheinlichkeit in Bezug auf ein anderes Fahrzeug, das auf dem zweiten Zielfahrstreifen fährt, noch nicht auf eine Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen gestiegen ist, welche die tatsächliche Zielobjektposition dieses Fahrzeugs widerspiegelt.
In dem Fall, wo nach einem Abschluss der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für einen Fahrstreifenwechsel in „einer bestimmten Richtung“, die entweder die Richtung nach links oder die Richtung nach rechts ist, die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung erneut für einen neuen Fahrstreifenwechsel in der bestimmten Richtung durchgeführt wird, kann es, anders ausgedrückt, dazu kommen, dass eine Bestimmung, ob die Wechselassistenzregelung für den neuen Fahrstreifenwechsel zugelassen werden soll, auf der Basis des Vorhandenseins/Nichtvorhandenseins eines anderen Fahrzeugs, das auf dem neuen Zielfahrstreifen fährt, nicht richtig durchgeführt werden kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Fahrassistenzvorrichtung, die eine Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für einen Fahrstreifenwechsel in einer bestimmten Richtung und einen neuen Fahrstreifenwechsel in der bestimmten Richtung nach Abschluss des erstgenannten Fahrstreifenwechsels durchführt und die richtig bestimmen kann, ob oder ob nicht mit einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug, das auf einem neuen Zielfahrstreifen fährt, gerechnet werden muss, bevor der neue Fahrstreifenwechsel gestartet wird.
Eine Fahrassistenzvorrichtung, welche die oben genannte Aufgabe löst (im Folgenden auch als „Vorrichtung der vorliegenden Erfindung“ bezeichnet), schließt einen Zielobjektpositionsermittlungsabschnitt, einen Wahrscheinlichkeitsermittlungsabschnitt, einen Glättungsprozessabschnitt, einen Abschnitt zum Extrahieren eines anderen Fahrzeugs, einen Regelungsausführungsabschnitt und einen Regelungshemmungsabschnitt ein.
Der Zielobjektpositionsermittlungsabschnitt (ein Millimeterwellenradar 42 und eine DS-ECU 20) detektiert mindestens ein Zielobjekt, das in der Nähe des eigenen Fahrzeugs (10) vorhanden ist, und ermittelt eine Zielobjektposition (eine longitudinale Position Dx und eine laterale Position Dy und eine korrigierte longitudinale Position Dmx und eine korrigierte laterale Position Dmy), die eine Position des Zielobjekts in Bezug auf das eigene Fahrzeug darstellt.
Der Wahrscheinlichkeitsermittlungsabschnitt (die DS-ECU 20) ermittelt eine Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen (eine Besetzungswahrscheinlichkeit PLi für einen linken Fahrstreifen und eine Besetzungswahrscheinlichkeit PRi für einen rechten Fahrstreifen) in Bezug auf das detektierte Zielobjekt gemäß der Zielobjektposition, wobei die Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen umso höher wird, je mehr damit gerechnet werden muss, dass das Zielobjekt ein anderes Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen ist, das heißt ein anderes Fahrzeug, das auf einem Zielfahrstreifen fährt, bei dem es sich um einen Fahrstreifen handelt, der in einer bestimmten Richtung, die eine Richtung nach links oder eine Richtung nach rechts ist, an einen Fahrstreifen angrenzt, auf dem das eigene Fahrzeug gerade fährt.
Der Glättungsprozessabschnitt (die DS-ECU 20) ermittelt eine geglättete Wahrscheinlichkeit (eine geglättete Wahrscheinlichkeit PLs für den linken Fahrstreifen und eine geglättete Wahrscheinlichkeit PRs für den rechten Fahrstreifen) in Bezug auf das detektierte Zielobjekt durch Glätten einer im Zeitverlauf stattfindenden Änderung der Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen in Bezug auf das detektierte Zielobjekt.
Der Abschnitt zum Extrahieren eines anderen Fahrzeugs (die DS-ECU 20) extrahiert das Zielobjekt als das andere Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen, wenn die geglättete Wahrscheinlichkeit in Bezug auf das detektierte Zielobjekt größer ist als ein vorgegebener Wahrscheinlichkeitsschwellenwert (ein Wahrscheinlichkeitsschwellenwert Pth) (Schritt 875 und Schritt 885 von 8).
Der Regelungsausführungsabschnitt (die DS-ECU 20) führt eine Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung zur Unterstützung eines Fahrstreifenwechsels auf den Zielfahrstreifen durch Regeln eines Einschlagwinkels von lenkbaren Rädern des eigenen Fahrzeugs (eines Winkels, der einem Lenkwinkel θs entspricht) aus, wenn vorgegebene Regelungsstartbedingungen (Bedingungen (S1) bis (S8)) erfüllt sind, wobei die Regelungsstartbedingungen eine Bestimmung (Bedingung (S5)) einschließen, dass das eigene Fahrzeug während des Fahrstreifenwechsels auf den Zielfahrstreifen nicht mit dem anderen Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen kollidieren wird.
Der Regelungshemmungsabschnitt (die DS-ECU 20) hemmt die Ausführung der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für einen neuen Fahrstreifenwechsel auf einen Fahrstreifen, der in der bestimmten Richtung an den Zielfahrstreifen angrenzt, bis eine vorgegebene Zeit, in der ein erneuter Wechsel nicht zulässig ist (eine Zeit Tint, in der ein erneuter Wechsel nicht zulässig ist), abgelaufen ist, nachdem eine vorgegebene bestimmte Bedingung (eine LCS-Abschlussbedingung) erfüllt wurde, wobei die bestimmte Bedingung das Auffahren des eigenen Fahrzeugs auf den Zielfahrstreifen einschließt (eine Bedingung (S8) nicht mehr erfüllt ist, wenn eine Bedingung (pa) und/oder eine Bedingung (pb) nicht erfüllt sind).
Die bestimmte Bedingung ist beispielsweise eine Bedingung, die erfüllt ist, wenn die Größe des Abstands zwischen der lateralen Mitte des eigenen Fahrstreifens und der lateralen Mitte des Zielfahrstreifens kleiner wird als ein vorgegebener Schwellenwert. Die Zeit, in der ein erneuter Wechsel nicht zulässig ist, wird auf eine Zeit eingestellt, die länger ist als eine Zeit, die nötig ist, damit eine geglättete Wahrscheinlichkeit in Bezug auf ein anderes Fahrzeug auf einem Zielfahrstreifen, das vom Zielobjektpositionsermittlungsabschnitt neu detektiert wird, nachdem die bestimmte Bedingung erfüllt worden ist, einer Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen, die der tatsächlichen Zielobjektposition dieses anderen Fahrzeugs entspricht, ungefähr gleich wird. Somit kann die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung richtig bestimmen, ob oder ob nicht mit einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug, das auf einem neuen Zielfahrstreifen fährt, gerechnet werden muss, bevor die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für einen neuen Fahrstreifenwechsel in der bestimmten Richtung gestartet wird, nachdem die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für den vorangehenden Fahrstreifenwechsel in der bestimmten Richtung abgeschlossen worden ist.
In einem Modus der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung schließen die Regelungsstartbedingungen eine Bedingung (eine Bedingung (S7)) ein, dass eine bestimmte Betätigung eines Blinkerhebels (eines Blinkerhebels 52) des eigenen Fahrzeugs über eine vorgegebene Zeit (eine Assistenzanforderungsbestätigungszeit Tr) hinaus andauert, wobei das Andauern der bestimmten Betätigung zur Folge hat, dass ein Abbiegesignalprozess ausgeführt wird, in dem ein Richtungsanzeiger (eine Linksabbiegesignalleuchte 73a oder eine Rechtsabbiegesignalleuchte 73b) des eigenen Fahrzeugs blinken gelassen wird, und
der Regelungsausführungsabschnitt den Abbiegesignalprozess während eines Zeitraums zwischen einem Punkt, an dem die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung gestartet wurde, und einem Punkt, an dem die bestimmte Bedingung erfüllt ist, auch dann fortsetzt, wenn die bestimmte Betätigung nicht durchgeführt wird (Schritte 910 und 950 von 9).
Gemäß diesem Modus wird nach dem Starten der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung der Abbiegesignalprozess fortgesetzt, bis die bestimmte Bedingung erfüllt ist, auch wenn der Fahrer die Betätigung (die bestimmte Betätigung) des Blinkerhebels beendet. Danach wird die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung nicht gestartet, bis die Zeit abgelaufen ist, in der ein erneuter Wechsel nicht zulässig ist, nachdem der Abbiegesignalprozess geendet hat, weil die bestimmte Bedingung erfüllt worden ist. Anders ausgedrückt kann der Fahrer des Fahrzeugs (des eigenen Fahrzeugs), auf das die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung angewendet wird, den Beginn des Zeitraums erkennen, über den die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für einen Fahrstreifenwechsel in der bestimmten Richtung gehemmt wird, wenn der Abbiegesignalprozess endet.
Man beachte, dass in der obigen Beschreibung den Bestandteilen der Erfindung, die denen einer Ausführungsform der Erfindung entsprechen, die weiter unten beschrieben wird, in Klammern gesetzte Namen und/oder Symbole, die in der Ausführungsform verwendet werden, beigefügt worden sind, um das Verstehen der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, aber dass die Bestandteile der Erfindung nicht auf diejenigen in der Ausführungsform beschränkt sind, die durch die Namen und/oder die Symbole definiert wird. Andere Ziele, andere Merkmale und damit einhergehende Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich leicht aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsform der Erfindung, für die auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen wird.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs (eines hier betrachteten Fahrzeugs), in das eine Fahrassistenzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (eine erfindungsgemäße Assistenzvorrichtung) eingebaut ist.
2 ein Blockschema der hier erfindungsgemäßen Assistenzvorrichtung.
3 ist eine Darstellung, die einen Teil von Informationen zeigt, die in einem Prozess zum Ermitteln von Informationen über einen eigenen Fahrstreifen ermittelt werden.
4 ist eine Darstellung, die korrigierte Positionen zeigt, die durch einen Geradenkorrekturprozess ermittelt werden;
5 ist eine Darstellung, die ein Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld zeigt;
6 ist ein Graph, der Beispiele für Änderungen einer Wahrscheinlichkeit, die aus dem Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld ermittelt wird, und Änderungen einer geglätteten Wahrscheinlichkeit zeigt;
7 ist eine Darstellung, die zeigt, wie das hier betrachtete Fahrzeug einen Fahrstreifenwechsel durch eine Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung durchführt;
8 ist ein Ablaufschema, das eine Prozessroutine zeigt, mit der Informationen über ein anderes Fahrzeug ermittelt werden und die von der erfindungsgemäßen Assistenzvorrichtung ausgeführt wird; und
9 ist ein Ablaufschema, das eine Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelungsroutine zeigt, die von der erfindungsgemäßen Assistenzvorrichtung ausgeführt wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun wird eine Fahrassistenzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (hierin auch als die erfindungsgemäße Assistenzvorrichtung‟ bezeichnet) unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die erfindungsgemäße Assistenzvorrichtung wird auf ein Fahrzeug 10 angewendet, das in 1 gezeigt ist. Wie in 2, einem Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Assistenzvorrichtung, gezeigt ist, weist die erfindungsgemäße Assistenzvorrichtung „eine Fahrassistenz-ECU 20, eine Motor-ECU 31, eine Bremsen-ECU 32, eine EPS-ECU 33 und eine Instrumenten-ECU 34“ auf, von denen jede eine elektronische Steuerungs- bzw. Regelungseinheit (ECU) ist. Man beachte, dass Funktionen, die von manchen oder allen von den ECUs verwirklicht werden, von einer einzigen ECU verwirklicht werden können und dass die Funktion, die von einer von den ECUs verwirklicht wird, von einer Mehrzahl von ECUs verwirklicht werden kann. In der folgenden Beschreibung wird die Fahrassistenz-ECU 20 auch als „DS-ECU 20“ bezeichnet.
Die DS-ECU 20 schließt eine CPU, einen ROM und einen RAM ein. Die CPU führt ein Lesen von Daten, eine numerische Berechnung, eine Ausgabe eines Rechenergebnisses usw. durch, indem sie wiederholt vorgegebene Programme (Routinen) ausführt. Der ROM speichert Programme, die von der CPU ausgeführt werden, Zuordnungstabellen (Kennfelder) usw. Der RAM speichert Daten vorübergehend.
Wie die DS-ECU 20 weisen die Motor-ECU 31, die Bremsen-ECU 32, die EPS-ECU 33 und die Instrumenten-ECU 34 jeweils eine CPU, einen ROM und einen RAM auf. Diese ECUs können eine gegenseitige Datenübermittlung (einen Datenaustausch) durch ein CAN (Controller Area Network) 35 durchführen. Außerdem kann jede ECU über das CAN von „anderen ECUs“ Ausgabewerte von Sensoren empfangen, die mit den anderen ECUs verbunden sind.
Die DS-ECU 20 ist mit einer Frontkamera 41, einem Millimeterwellenradar 42, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 43, einem Beschleunigungssensor 44, einem Gierratensensor 45, einem GPS-Empfangsabschnitt 46, einer Landkartendatenbank 47, einer Eingabe/Ausgabe-Einrichtung 48 und Lautsprechern 49 verbunden.
Die Frontkamera 41 ist an einer Position in der Nähe eines Rückspiegels (nicht gezeigt) angeordnet, der an einem mittleren oberen Teil der Windschutzscheibe des Fahrzeugs 10 vorgesehen ist. Die Frontkamera 41 nimmt ein Bild einer Region vor dem Fahrzeug 10 auf (im Folgenden auch als „Frontbild“ bezeichnet), und gibt ein Signal, welches das Frontbild darstellt, an die DS-ECU 20 aus. Der Blickwinkel (das Blickfeld) der Frontkamera 41 in der horizontalen Richtung ist dem Winkel gleich, der zwischen einer Geraden FL und einer Geraden FR, die in 1 gezeigt sind, gebildet wird.
Das Millimeterwellenradar 42 weist ein vorderes mittleres Radar 42a, ein vorderes linkes Radar 42b, ein vorderes rechtes Radar 42c, ein hinteres linkes Radar 42d und ein hinteres rechtes Radar 42e auf, von denen jedes eine Radareinheit ist.
Wie in 1 gezeigt ist, ist das vordere mittlere Radar 42a mittig am vorderen Ende des Fahrzeugs 10 angeordnet. Das vordere mittlere Radar 42a detektiert ein Zielobjekt in einer Region vor dem Fahrzeug 10.
Das vordere linke Radar 42b ist an der vorderen linken Ecke des Fahrzeugs 10 angeordnet. Das vordere linke Radar 42b detektiert ein Zielobjekt in einer Region vorne links vom Fahrzeug 10.
Das vordere rechte Radar 42c ist an der vorderen rechten Ecke des Fahrzeugs 10 angeordnet. Das vordere rechte Radar 42c detektiert ein Zielobjekt in einer Region vorne rechts vom Fahrzeug 10.
Das hintere linke Radar 42d ist an der hinteren linken Ecke des Fahrzeugs 10 angeordnet. Das hintere linke Radar 42d detektiert ein Zielobjekt in einer Region hinten links vom Fahrzeug 10.
Das hintere rechte Radar 42e ist an der hinteren rechten Ecke des Fahrzeugs 10 angeordnet. Das hintere rechte Radar 42c detektiert ein Zielobjekt in einer Region hinten rechts vom Fahrzeug 10.
Jede von den Radareinheiten, die im Millimeterwellenradar 42 enthalten ist, weist einen Sendeabschnitt, einen Empfangsabschnitt und einen Signalverarbeitungsabschnitt (die nicht dargestellt sind) auf. Der Sendeabschnitt strahlt (sendet) eine Funkwelle des Millimeterwellenbands aus (im Folgenden zur Vereinfachung auch als „Millimeterwelle“ bezeichnet). Der Empfangsabschnitt empfängt eine Millimeterwelle, die von einem Zielobjekt reflektiert wird, das innerhalb des Strahlungsbereichs vorhanden ist (zum Beispiel von einem anderen Fahrzeug, einem Fußgänger, einer Leitplanke oder einem Bauwerk) (das heißt, der Empfangsabschnitt empfängt eine reflektierte Welle).
Auf Basis des Phasenunterschieds zwischen der gesendeten Millimeterwelle und der empfangenen reflektierten Welle, des Frequenzunterschieds zwischen ihnen, dem Dämpfungsgrad der reflektierten Welle, der Zeit zwischen dem Senden der Millimeterwelle und dem Empfang der Millimeterwelle usw. erhält der Signalverarbeitungsabschnitt jedes Mal, wenn eine vorgegebene Zeit abgelaufen ist, Informationen, welche die Richtung des Zielobjekts in Bezug auf das Fahrzeug 10, den Abstand zwischen dem Fahrzeug 10 und dem Zielobjekt, die relative Geschwindigkeit des Zielobjekts in Bezug auf das Fahrzeug 10 usw. angeben, als „Zielobjektinformationen“. Ferner gibt der Signalverarbeitungsabschnitt die ermittelten Zielinformationen an die DS-ECU 20 aus.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 43 detektiert eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vs, das heißt die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10, und gibt ein Signal, das die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs darstellt, an die DS-ECU 20 aus.
Der Beschleunigungssensor 44 detektiert die Beschleunigung As des Fahrzeugs 10 in der Längsrichtung und gibt ein Signal, das die Beschleunigung As darstellt, an die DS-ECU 20 aus.
Der Gierratensensor 45 detektiert die Gierrate YRt des Fahrzeugs 10 und gibt ein Signal, das die Gierrate YRt darstellt, an die DS-ECU 20 aus. Die Gierrate YRt wird ein positiver Wert, wenn das Fahrzeug 10 nach links abbiegt, während es sich vorwärtsbewegt. Die Gierrate YRt wird ein negativer Wert, wenn das Fahrzeug 10 nach rechts abbiegt, während es sich vorwärtsbewegt.
Der GPS-Empfangsabschnitt 46 bestimmt die aktuelle Position Pn des Fahrzeugs 10 auf Basis von Signalen (Funkwellen) von GPS(Global Positioning System)-Satelliten (nicht gezeigt), und gibt ein Signal, das die aktuelle Position Pn darstellt, an die DS-ECU 20 aus.
Die Landkartendatenbank 47 besteht aus einem Festplattenlaufwerk (HDD) und speichert Landkarteninformationen. Die Landkartendatenbank 47 schließt Informationen (Landkarteninformationen) ein in Bezug auf „Knoten“, wie etwa Kreuzungen und Sackgassen und „Verbindungen“ (Straßen), welche die Knoten miteinander verbinden. Die Informationen in Bezug auf Verbindungen beinhalten Informationen, die einen Straßentyp (entweder eine normale Straße oder eine autobahnähnliche Straße (eine Straße nur zur Benutzung durch Autos) darstellen.
Das Eingabe/Ausgabe-Gerät 48 ist am Armaturenbrett des Fahrzeugs 10 angeordnet. Das Eingabe/Ausgabe-Gerät 48 schließt eine Anzeigeeinheit (eine Flüssigkristallanzeige) ein. Welche Buchstaben, Zahlen usw. auf der Anzeigeeinheit des - Eingabe/Ausgabe-Geräts 48 angezeigt werden, wird von der DS-ECU 20 gesteuert. Die Anzeigeeinheit des Eingabe/Ausgabe-Geräts 48 fungiert auch als Touch-Panel. Somit kann ein Fahrer durch Berühren der Anzeigeeinheit Befehle an die DS-ECU 20 senden.
Der Fahrer kann den Status einer Fahrassistenzregelungsanforderung, die weiter unten beschrieben wird (genauer den einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung, einer Fahrstreifenbeibehaltungsregelung und einer Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung) durch seine Betätigung des Eingabe/Ausgabe-Geräts 48 zwischen einem EIN-Status und einem AUS-Status umschalten.
Die Lautsprecher 49 sind jeweils innerhalb der linken und der rechten Türen (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 10 (innerhalb des Fahrzeuginnenraums) angeordnet. Die Lautsprecher 49 können Töne wie etwa einen Warnton und eine Sprachmeldung gemäß Befehlen von der DS-ECU 20 produzieren.
Die Verbrennungsmotor-ECU 31 ist mit mehreren Verbrennungsmotorsensoren 61 verbunden und empfängt Detektionssignale von diesen Sensoren. Die Verbrennungsmotorsensoren 61 detektieren die Betriebszustandsgrößen des Verbrennungsmotors 62, der eine Antriebsquelle des Fahrzeugs 10 ist. Die Verbrennungsmotorsensoren 61 schließt einen Gaspedalbetätigungssensor, einen Drosselklappenöffnungssensor, einen Verbrennungsmotordrehzahlsensor, einen Ansaugluftmengensensor usw. ein.
Ferner ist die Verbrennungsmotor-ECU 31 mit Verbrennungsmotoraktoren 63, wie etwa einem Drosselklappenaktor und einem Kraftstoffeinspritzventil, und mit einem Getriebe 64 verbunden. Die Verbrennungsmotor-ECU 31 ändert das Antriebsdrehmoment T2, das vom Verbrennungsmotor 62 erzeugt wird, und die Übersetzung des Getriebes 64 durch Steuern der Verbrennungsmotoraktoren 63 und des Getriebes 64. Somit passt die Verbrennungsmotor-ECU 31 die Antriebskraft des Fahrzeugs 10 an, um dadurch die Beschleunigung As zu regeln.
Die Bremsen-ECU 32 ist mit mehreren Bremsensensoren 65 verbunden und empfängt Detektionssignale von diesen Sensoren. Die Bremsensensoren 65 detektieren Parameter, die zum Steuern einer nicht dargestellten „Bremse (einer hydraulischen Reibungsbremse), die am Fahrzeug 10 montiert ist“ verwendet wird. Die Bremsensensoren 65 schließen einen Betätigungsumfangssensor zum Detektieren des Betätigungsumfangs des Bremspedals (nicht gezeigt), Raddrehzahlsensoren zum Detektieren der Drehzahlen der Räder usw. ein.
Die Bremsen-ECU 32 ist ferner mit einem Bremsenaktor 66 verbunden. Der Bremsenaktor 66 ist ein Hydraulikregelungsaktor. Der Bremsenaktor 66 ist in einem Hydraulikkreis vorgesehen, der zwischen einem Hauptzylinder, der Hydrauliköl unter Verwendung einer an das Bremspedal angelegten abwärts gerichteten Druckkraft verdichtet, und der Reibungsbremse verläuft, die bekannte Radzylinder einschließt, die in den Rädern vorgesehen sind. Der Hydraulikkreis, der Hauptzylinder und die Reibungsbremse sind in den Zeichnungen nicht gezeigt. Der Bremsenaktor 66 steuert den Öldruck, der zu den Radzylindern geliefert wird. Die Bremsen-ECU 32 erzeugt Bremskräfte (Reibungsbremskräfte) Bf, die an die Räder angelegt werden, durch Ansteuern des Bremsenaktors 66, um die Beschleunigung As (in diesem Fall eine negative Beschleunigung, das heißt eine Verlangsamung) des Fahrzeugs 10 zu regeln.
Die EPS-ECU 33 ist mit einem Drehmomentsensor 67 und einem Lenkwinkelsensor 68 verbunden und empfängt Detektionssignale von diesen Sensoren. Der Drehmomentsensor 67 und der Lenkwinkelsensor 68 sind an einer Lenkwelle (nicht gezeigt), die mit einem Lenkrad 51 verbunden ist, angeordnet. Der Drehmomentsensor 67 gibt ein Signal aus, das ein Lenkmoment Th darstellt, das vom Fahrer an das Lenkrad 51 angelegt wird. Der Lenkwinkelsensor 68 gibt ein Signal aus, das einen Lenkwinkel θs angibt, bei dem es sich um den Drehwinkel des Lenkrads 51 handelt.
Ferner ist die Bremsen-ECU 33 mit einer Antriebsschaltung 69 verbunden. Die Antriebsschaltung 69 liefert elektrische Leistung zu einem Elektromotor 71. Der Elektromotor 71 erzeugt ein Elektromotordrehmoment Tm zum Drehen der Lenkwelle. Um die Lenkbetätigung des Lenkrads 51 durch den Fahrer zu unterstützen, steuert die EPS-ECU 33 die Antriebsschaltung 69 so, dass das Elektromotordrehmoment Tm einem „Soll-Unterstützungsdrehmoment Tatgt gleich wird, das auf Basis des Lenkungsdrehmoments Th, des Lenkwinkels θs, der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs usw. bestimmt wird“. Ferner ändert die EPS-ECU 33 den Einschlagwinkel von nicht dargestellten lenkbaren Rädern des Fahrzeugs 10 durch Regeln des Elektromotordrehmoments Tm gemäß einem Befehl von der DS-ECU 20.
Die Instrumenten-ECU 34 ist mit einer Kombinationsanzeige 72, einem Blinkerhebel 52, Linksabbiegesignalleuchten 73a und Rechtsabbiegesignalleuchten 73b verbunden.
Die Kombinationsanzeige 72 ist eine Anzeigeeinheit (Flüssigkristallanzeige), die vor dem Fahrer angeordnet ist. Die Instrumenten-ECU 34 zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs, die Drehzahl des Verbrennungsmotors 62 usw. auf der Kombinationsanzeige 72 an.
Der Blinkerhebel 52 ist so an einer Lenksäule 51a angebracht, dass der Blinkerhebel 52 aus Sicht des Fahrers entgegen dem Uhrzeigersinn und im Uhrzeigersinn gekippt (gedreht) werden kann. Der Blinkerhebel 52 weist einen Detektionsabschnitt (nicht dargestellt) auf. Der Blinkerhebel 52 (genauer der Detektionsabschnitt des Blinkerhebels 52) detektiert den Betätigungsstatus des Blinkerhebels 52, der weiter unten beschrieben wird, und gibt ein Signal, das dem detektierten Betätigungsstatus entspricht, an die Instrumenten-ECU 34 aus.
Wenn der Blinkerhebel 52 entgegen dem Uhrzeigersinn über einen vorgegebenen Winkel aus der neutralen Position (Ausgangsposition) in eine Position gekippt wird, die einem ersten Schritt entgegen dem Uhrzeigersinn entspricht, gibt der Blinkerhebel 52 ein Signal aus, das anzeigt, dass der Betätigungsstatus des Blinkerhebels 52 die Position ist, die dem ersten Schritt entgegen dem Uhrzeigersinn entspricht. Wenn der Blinkerhebel 52 weiter entgegen dem Uhrzeigersinn über einen vorgegebenen Winkel aus der Position, die dem ersten Schritt entgegen dem Uhrzeigersinn entspricht, in eine Position, die einem zweiten Schritt entgegen dem Uhrzeigersinn entspricht, gekippt wird, gibt der Blinkerhebel 52 ein Signal aus, das anzeigt, dass der Betätigungsstatus des Blinkerhebels 52 die Position ist, die dem zweiten Schritt entgegen dem Uhrzeigersinn entspricht.
Wenn der Blinkerhebel 52 im Uhrzeigersinn über einen vorgegebenen Winkel aus der neutralen Position in eine Position gekippt wird, die einem ersten Schritt im Uhrzeigersinn entspricht, gibt der Blinkerhebel 52 ein Signal aus, das anzeigt, dass der Betätigungsstatus des Blinkerhebels 52 die Position ist, die dem ersten Schritt im Uhrzeigersinn entspricht. Wenn der Blinkerhebel 52 weiter im Uhrzeigersinn über einen vorgegebenen Winkel aus der Position, die dem ersten Schritt im Uhrzeigersinn entspricht, in eine Position gekippt wird, die einem zweiten Schritt im Uhrzeigersinn entspricht, gibt der Blinkerhebel 52 ein Signal aus, das anzeigt, dass der Betätigungsstatus des Blinkerhebels 52 die Position ist, die dem zweiten Schritt im Uhrzeigersinn entspricht.
Falls der Fahrer des Fahrzeugs 10 die Betätigung des Blinkerhebels 52 beendet (das heißt, falls der Fahrer den Blinkerhebel 52 loslässt), wenn der Blinkerhebel 52 infolge der Betätigung durch den Fahrer die Position, die dem ersten Schritt entgegen dem Uhrzeigersinn entspricht, oder die Position, die dem ersten Schritt im Uhrzeigersinn entspricht, einnimmt, kehrt der Blinkerhebel 52 in seine neutrale Position zurück. Wenn der Blinkerhebel 52 indessen infolge der Betätigung durch den Fahrer die Position, die dem zweiten Schritt entgegen dem Uhrzeigersinn entspricht, oder die Position, die dem zweiten Schritt im Uhrzeigersinn entspricht, erreicht, dann kehrt der Blinkerhebel 52 nicht in die neutrale Position zurück, auch wenn der Fahrer die Betätigung beendet.
Wenn in einer Situation, wo der Blinkerhebel 52 die Position einnimmt, die dem zweiten Schritt entgegen dem Uhrzeigersinn entspricht, der Fahrer eine Kraft im Uhrzeigersinn an den Blinkerhebel 52 anlegt oder wenn sich das Lenkrad 51 über einen vorgegebenen Winkel im Uhrzeigersinn dreht, so dass es in die neutrale Position zurückkehrt, kehrt der Blinkerhebel 52 in die neutrale Position zurück. Ebenso kehrt der Blinkerhebel 52 in die neutrale Position zurück, wenn in einer Situation, wo der Blinkerhebel 52 die Position einnimmt, die dem zweiten Schritt im Uhrzeigersinn entspricht, der Fahrer eine Kraft entgegen dem Uhrzeigersinn an den Blinkerhebel 52 anlegt oder wenn sich das Lenkrad 51 über einen vorgegebenen Winkel entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, so dass es in die neutrale Position zurückkehrt (siehe beispielsweise die veröffentlichte japanische Patentanmeldung (kokai) JP 2005 - 138 647 A ).
Die Linksabbiegesignalleuchten 73a sind Blinkerleuchten, die an der linken vorderen Ecke bzw. der linken hinteren Ecke des Fahrzeugs 10 angeordnet sind. Die Rechtsabbiegesignalleuchten 73b sind Blinkerleuchten, die an der rechten vorderen Ecke bzw. der rechten hinteren Ecke des Fahrzeugs 10 angeordnet sind.
Wenn der Blinkerhebel 52 die Position, die dem ersten Schritt entgegen dem Uhrzeigersinn entspricht, oder die Position, die dem zweiten Schritt entgegen dem Uhrzeigersinn entspricht, einnimmt, führt die Instrumenten-ECU 34 einen Linksabiegesignalprozess durch. Der Linksabiegesignalprozess beinhaltet einen Prozess, in dem die Linksabbiegesignalleuchten 73a mit vorgegebenen Blinkzeitintervallen blinken, und einen Prozess, bei dem ein linker Pfeil, der an einer vorgegebenen Position der Kombinationsanzeige 72 vorgesehen ist, in den Blinkzeitintervallen blinkt.
Wenn der Blinkerhebel 52 die Position, die dem ersten Schritt im Uhrzeigersinn entspricht, oder die Position, die dem zweiten Schritt im Uhrzeigersinn entspricht, einnimmt, führt die Instrumenten-ECU 34 einen Rechtsabbiegesignalprozess durch. Der Rechtsabbiegesignalprozess beinhaltet einen Prozess, in dem die Rechtsabbiegesignalleuchten 73b mit vorgegebenen Blinkzeitintervallen blinken, und einen Prozess, bei dem ein rechter Pfeil, der an einer vorgegebenen Position der Kombinationsanzeige 72 vorgesehen ist, in den Blinkzeitintervallen blinkt.
(Ausführung einer Fahrassistenzregelung)
Wie oben beschrieben, kann die DS-ECU 20 Fahrassistenzregelungen (genauer eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung, eine Fahrstreifenbeibehaltungsregelung und eine Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung) gemäß einer Forderung des Fahrers ausführen. Zum Ausführen dieser Regelungen definiert die DS-ECU 20 das X-Y-Koordinatensystem (siehe 1). Die X-Achse erstreckt sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs 10. Die Y-Achse schneidet die X-Achse senkrecht und erstreckt sich in der lateralen Richtung (der Breitenrichtung) des Fahrzeugs 10. Der Ursprung des X-Y-Koordinatensystems liegt in der lateralen Mitte des vorderen Endes des Fahrzeugs 10. Die X-Koordinate hat auf der Seite des Fahrzeugs 10, die in Bezug auf den Ursprung vorne liegt, einen positiven Wert. Die Y-Koordinate hat auf der Seite des Fahrzeugs 10, die in Bezug auf den Ursprung links liegt, einen positiven Wert.
Zunächst werden Prozesse beschrieben, in denen Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs 10 ermittelt werden (genauer ein Prozess zum Ermitteln von Informationen über den eigenen Fahrstreifen und ein Prozess zum Ermitteln von Informationen über Fahrzeuge in der Umgebung), die notwendig sind, um die Fahrassistenzregelung ausführen zu können.
(Prozess zum Ermitteln von Informationen über den eigenen Fahrstreifen)
Wenn der Anforderungsstatus der Fahrstreifenbeibehaltungsregelung der EIN-Status ist und wenn der Anforderungsstatus der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung der EIN-Status ist, führt die DS-ECU 20 den Prozess zum Ermitteln von Informationen über den eigenen Fahrstreifen aus. Während der Ausführung des Prozesses zum Ermitteln von Informationen über den eigenen Fahrstreifen) ermittelt (erkennt) die DS-ECU 20 „zwei Fahrstreifentrennlinien (d.h. eine rechte Trennlinie und eine linke Trennlinie), die den eigenen Fahrstreifen definieren“, die in dem Frontbild enthalten sind, das von der Frontkamera 41 ermittelt wird.
Nach dem Ermitteln der beiden Fahrstreifentrennlinien ermittelt die DS-ECU 20 die Krümmung Cu „einer Fahrstreifenmittellinie CL, bei der es sich um einen Satz lateral mittiger Punkte des eigenen Fahrstreifens handelt, die vom eigenen Fahrzeug 10 aus nach vorne verläuft“. Wenn die Fahrstreifenmittellinie CL eine gerade Linie ist, wird die Krümmung Cu „0“. Wenn sich die Fahrstreifenmittellinie CL nach links krümmt, hat die Krümmung CU einen positiven Wert. Wenn sich die Fahrstreifenmittellinie CL nach rechts krümmt, hat die Krümmung CU einen negativen Wert.
Außerdem ermittelt die DS-ECU 20 den Gierwinkel θy, das heißt den Winkel zwischen der Richtung, in der das Fahrzeug 10 fährt, und der Richtung der Fahrstreifenmittellinie CL (in dem Fall, wo sich die Fahrstreifenmittellinie CL krümmt, die Richtung einer Tangente der Fahrstreifenmittellinie CL an der lateralen Mitte des vorderen Endes des Fahrzeugs 10). Wie in 3 zu sehen ist, ist der Gierwinkel θy ein Winkel zwischen der Fahrstreifenmittellinie CL und einer geraden Linie L1, welche die Längsrichtung des Fahrzeugs 10 darstellt. Wenn das Fahrzeug 10 in der Situation ist, die in 3 gezeigt ist, hat der Gierwinkel θy einen negativen Wert.
Ferner bestimmt die DS-ECU 20 den Linientyp von sowohl der rechten Trennlinie (Fahrstreifenmarkierung, Fahrstreifenteilungslinie) und der linken Trennlinie (genauer bestimmt sie jeweils, ob die rechte Trennlinie und die linke Trennlinie eine durchgezogene Linie (kontinuierliche Linie) oder eine durchbrochene Linie sind). In dem Beispiel von 3 sind sowohl die linke Trennlinie L2 als auch die rechte Trennlinie L3 durchbrochene Linien.
Außerdem ermittelt die DS-ECU 20 eine Fahrstreifenbreite Lw, das heißt die Breite des eigenen Fahrstreifens, gemessen in der lateralen Richtung. Ferner ermittelt die DS-ECU 20 eine Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen (einen vorzeichenbehafteten Abstand) der Fahrposition des Fahrzeugs 10 (genauer der Position des geometrischen Schwerpunkts P des Umrisses des Fahrzeugs 10, wenn das Fahrzeug 10 von oben betrachtet wird) von der lateralen Mitte des eigenen Fahrstreifens. Wenn die laterale Mitte des Fahrzeugs 10 links von der lateralen Mitte des eigenen Fahrstreifens liegt, hat die Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen einen positiven Wert. Wenn die laterale Mitte des Fahrzeugs 10 rechts von der lateralen Mitte des eigenen Fahrstreifens liegt, hat die Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen einen negativen Wert. Wenn das Fahrzeug 10 in der Situation ist, die in 3 gezeigt ist, hat die Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen einen negativen Wert.
Man beachte, dass die Frontkamera 41 so konfiguriert sein kann, dass eine ECU (nicht dargestellt), die in der Frontkamera 41 enthalten ist, das Frontbild jedes Mal nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit analysiert, um die Krümmung Cu, den Gierwinkel θy, die Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen und den Linientyp zu ermitteln, und die ECU der Frontkamera 41 jedes Mal nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit die ermittelten Informationen an die DS-ECU 20 sendet. Das heißt, die Frontkamera 41 kann den Prozess zum Ermitteln von Informationen über den eigenen Fahrstreifen ausführen.
(Prozess zum Ermitteln von Informationen über Fahrzeuge in der Umgebung)
Wenn der Anforderungsstatus der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung der EIN-Status ist und wenn der Anforderungsstatus der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung der EIN-Status ist, führt die DS-ECU 20 den Prozess zum Ermitteln von Informationen über Fahrzeuge in der Umgebung aus. Während der Ausführung der Ermittlung von Informationen über Fahrzeuge in der Umgebung ermittelt die DS-ECU 20 für jedes Zielobjekt (n), das in der Umgebung des Fahrzeugs 10 vorhanden ist, die Längsposition (die x-Koordinate des Zielobjekts (n)) Dx(n), die Lateralposition (die y-Koordinate des Zielobjekts (n)) Dy(n), die relative Längsgeschwindigkeit Vx(n) und die relative Lateralgeschwindigkeit Vy(n) auf der Basis der Zielobjektinformationen, die von den einzelnen Radareinheiten empfangen werden, aus denen der Millimeterwellenradar 42 besteht.
Die relative Längsgeschwindigkeit Vx(n) ist eine Änderung der Längsposition Dx(n) pro Zeiteinheit. Die relative Lateralgeschwindigkeit Vy(n) ist eine Änderung der Lateralposition Dy(n) pro Zeiteinheit. In der folgenden Beschreibung wird die Kombination dieses Wertes in Bezug auf die einzelnen Zielobjekte (n) auch als „kollektive Zielobjektinformation“ bezeichnet. (n) ist eine Kennung, die den einzelnen Zielobjekten gegeben wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist „n“ eine natürliche Zahl. In dem Fall, wo die Zielobjektinformationen in Bezug auf ein und dasselbe Zielobjekt von einer Mehrzahl der Radareinheiten, aus denen das Millimeterwellenradar 42 besteht, detektiert werden, addiert die DS-ECU 20 diese einzelnen Zielobjektinformationen, um dadurch eine einzige kollektive Zielobjektinformation zu ermitteln.
Ferner führt die DS-ECU 20 einen Geradenkorrekturprozess durch, in dem korrigierte Zielobjektinformationen, das heißt eine kollektive Zielobjektinformation, für den Fall ermittelt wird, wo angenommen wird, dass die Fahrstreifenmittellinie CL eine gerade Linie ist. Durch den Geradenkorrekturprozess ermittelt die DS-ECU 20 eine korrigierte Längsposition Dmx(n), eine korrigierte Lateralposition Dmy(n), eine korrigierte relative Längsgeschwindigkeit Vmx(n) und eine korrigierte relative Lateralgeschwindigkeit Vmy(n) jedes Zielobjekts (n).
Ein konkreter Betrieb wird unter Bezugnahme auf ein Beispiel von 4 beschrieben. In 4 fährt das Fahrzeug 10 in einem gekrümmten bzw. kurvigen Abschnitt, der nach rechts gekrümmt ist. 4 zeigt ein anderes Fahrzeug 91, das auf dem eigenen Fahrstreifen fährt (dessen Kennung in der kollektiven Zielobjektinformation „91“ ist), und ein anderes Fahrzeug 92, das auf einem Fahrstreifen fährt, der auf der rechten Seite an den eigenen Fahrstreifen angrenzt (dessen Kennung in der kollektive Zielobjektinformation „92“ ist). Die Fahrgeschwindigkeit des anderen Fahrzeugs 91 ist der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs (das heißt der Fahrgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 10) ungefähr gleich. Die Positionen des Fahrzeugs 91 und des Fahrzeugs 92, wenn angenommen wird, dass diese Fahrzeuge jeweils in geraden Abschnitten fahren, sind als korrigierte Fahrzeugposition 91m bzw. als korrigierte Fahrzeugposition 92m gezeigt.
Die Längsposition Dx(91) des Fahrzeugs 91 in der kollektiven Zielobjektinformation ist D×1. Indessen ist Dway der Abstand von der aktuellen Position des Fahrzeugs 10 zur aktuellen Position des Fahrzeugs 91 (das heißt die Länge der Standlinie, auf der das Fahrzeugs 91 fährt, die von einer gestrichelten Linie L4 angegeben wird). Angesichts dessen schätzt die DS-ECU 20 den Abstand Dway auf der Basis der Krümmung Cu und stellt die korrigierte Längsposition Dmx(91) des Fahrzeugs 91 auf den Abstand Dway (nicht den Abstand D×1) ein.
Ebenso führt die DS-ECU 20 den Geradenkorrekturprozess für die Lateralposition Dy(91), die relative Längsgeschwindigkeit Vx(91) und die relative Lateralgeschwindigkeit Vy(91) durch. Die Lateralposition Dy(91) des Fahrzeugs 91 in der kollektiven Zielobjektinformation ist Dy1. Die korrigierte Lateralposition Dmy(91) beträgt ungefähr „0“. Außerdem betragen sowohl die korrigierte relative Längsgeschwindigkeit Vmx(91) als auch die korrigierte relative Lateralgeschwindigkeit Vmy(91) ungefähr „0“.
Die DS-ECU 20 führt auch den Geradenkorrekturprozess für das Fahrzeug 92 aus. Wie aus 4 hervorgeht, ist die Längsposition Dx(92) des Fahrzeugs 92 in der kollektiven Zielobjektinformation Dx2 und ist die Lateralposition Dy(92) des Fahrzeugs 92 in der kollektiven Zielobjektinformation Dy2. Indessen ist die korrigierte Längsposition Dmx(92) des Fahrzeugs 92 Dmx2, und die korrigierte Lateralposition Dmy(92) des Fahrzeugs 92 ist Dmy2.
Ferner bestimmt die DS-ECU 20, ob die einzelnen Zielobjekte (n) „ein anderes Fahrzeug auf dem eigenen Fahrstreifen“, „ein anderes Fahrzeug auf dem linken Fahrstreifen“ oder „ein anderes Fahrzeug auf dem rechten Fahrstreifen“ sind. Das andere Fahrzeug auf dem eigenen Fahrstreifen ist ein anderes Fahrzeug, das auf dem eigenen Fahrstreifen fährt. Das andere Fahrzeug auf dem linken Fahrstreifen ist ein anderes Fahrzeug, das auf dem linken Fahrstreifen fährt, das heißt auf einem Fahrstreifen, der auf der linken Seite an den eigenen Fahrstreifen angrenzt. Das andere Fahrzeug auf dem rechten Fahrstreifen ist ein anderes Fahrzeug, das auf dem rechten Fahrstreifen fährt, das heißt auf einem Fahrstreifen, der auf der rechten Seite an den eigenen Fahrstreifen angrenzt.
(Prozess zum Ermitteln von Informationen über Fahrzeuge in der Umgebung - ein anderes Fahrzeug auf dem eigenen Fahrstreifen)
Um zu bestimmen, ob oder ob nicht das Zielobjekt (n) ein anderes Fahrzeug auf dem eigenen Fahrstreifen ist, ermittelt (aktualisiert) die DS-ECU 20 die geglättete Wahrscheinlichkeit POs(n) für den eigenen Fahrstreifen in Bezug auf das Zielobjekt (n) jedes Mal nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit Δt. Wenn die geglättete Wahrscheinlichkeit POs für den eigenen Fahrstreifen größer ist als ein vorgegebener Wahrscheinlichkeitsschwellenwert Pth (das heißt POs(n) > Pth), bestimmt die DS-ECU 20, dass das Zielobjekt (n) ein anderes Fahrzeug auf dem eigenen Fahrstreifen ist.
Es wird ein Verfahren für die Ermittlung der geglätteten Wahrscheinlichkeit POs(n) für den eigenen Fahrstreifen beschrieben. Jedes Mal nach Ablauf der vorgegebenen Zeit Δt führt die DS-ECU 20 „einen Prozess zum Ermitteln der Besetzungswahrscheinlichkeit für den eigenen Fahrstreifen“ durch, in dem eine Besetzungswahrscheinlichkeit POi(n) für den eigenen Fahrstreifen in Bezug auf das Zielobjekt (n) ermittelt wird. Die DS-ECU 20 ermittelt die geglättete Wahrscheinlichkeit POs(n) für den eigenen Fahrstreifen durch Glätten einer Änderung der Besetzungswahrscheinlichkeit POi(n) für den eigenen Fahrstreifen im Zeitverlauf durch ein Verfahren, das weiter unten beschrieben wird.
Die DS-ECU 20 ermittelt die Besetzungswahrscheinlichkeit POi(n) für den eigenen Fahrstreifen durch Anwenden einer anzuwendenden Längsposition Dax(n) und einer Lateralposition DOy(n) des Zielobjekts (n) in Bezug auf den eigenen Fahrstreifen auf die Längsachse X und die Lateralachse Y des in 5 gezeigten „Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfelds“. In dem Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld sind der Wert der Längsachse X generell umso kleiner, je größer die Besetzungswahrscheinlichkeit ist, und der Wert der lateralen Achse umso kleiner, je höher die Besetzungswahrscheinlichkeit ist. Das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld ist liniensymmetrisch in Bezug auf die Längsachse X. Das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld ist so definiert, dass seine Längsachse X mit der Fahrstreifenmittellinie CL des eigenen Fahrstreifens zusammenfällt, seine laterale Achse Y mit der Fahrstreifenbreitenrichtung zusammenfällt und der 0-Punkt (Ursprung) der Längsachse X mit dem vorderen Ende des Fahrzeugs 10 zusammenfällt. Das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld definiert die momentane Besetzungswahrscheinlichkeit in Bezug auf das andere Fahrzeug in jeder Region des Kennfelds.
Die Beziehung zwischen der Besetzungswahrscheinlichkeit und der Kombination der Werte der Längsachse X und der lateralen Achse Y, die im Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld dargestellt sind, das in 5 gezeigt ist, wird im ROM der DS-ECU 20 in Form einer Zuordnungstabelle gespeichert. Man beachte, dass die DS-ECU 20 das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld verwendet, während sie das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld in der Y-Achsenrichtung gemäß der ermittelten tatsächlichen Fahrstreifenbreite Lw erweitert und verschmälert.
Die anzuwendende Längsposition Dax(n) ist der Wert, der erhalten wird durch Umwandeln der X-Koordinate des Zielobjekts (n) im X-Y-Koordinatensystem des Fahrzeugs 10 in dessen X-Koordinate im X-Y-Koordinatensystem des Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfelds. Genauer stellt die DS-ECU 20 die anzuwendende Längsposition Dax(n) auf einen Wert ein, welcher der korrigierten Längsposition Dmx(n) gleich ist (das heißt Dax(n) ← Dmx(n)), wenn der Wert der korrigierten Längsposition Dmx(n) gleich oder größer „0“ ist. Wenn der Wert der korrigierten Längsposition Dmx(n) negativ ist und seine absolute Größe |Dmx(n)| kleiner oder gleich der Fahrzeuglänge des Fahrzeugs 10 (der Länge in der Längsrichtung) Lc ist, stellt die DS-ECU 20 indessen die anzuwendende Längsposition Dax(n) auf „0“ ein (das heißt Dax(n) ← 0).
Wenn ferner der Wert der korrigierten Längsposition Dmx(n) ein negativer Wert ist und seine absolute Größe |Dmx(n)| größer ist als die Fahrzeuglänge Lc, stellt die DCEC die anzuwendende Längsposition Dax(n) auf einen Wert ein, der durch Subtrahieren der Fahrzeuglänge Lc von der absoluten Größe |Dmx(n)| der korrigierten Längsposition Dmx(n) erhalten wird (das heißt Dax(n) ← -Dmx(n) - Lc).
Nun wird ein Verfahren zum Ermitteln der lateralen Position DOy(n) in Bezug auf den eigenen Fahrstreifen beschrieben. Die laterale Position DOy(n) in Bezug auf den eigenen Fahrstreifen ist die Abweichung (der vorzeichenbehaftete Abstand) der Position des Zielobjekts (n) in der lateralen Richtung, die durch den Geradenkorrekturprozess ermittelt wurde, von der lateralen Mitte des eigenen Fahrstreifens.
Das heißt, die Lateralposition DOy(n) in Bezug auf den eigenen Fahrstreifen ist der Wert, der erhalten wird durch Umwandeln der Y-Koordinate des Zielobjekts (n) im X-Y-Koordinatensystem des Fahrzeugs 10 in dessen Y-Koordinate im X-Y-Koordinatensystem des Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfelds. Genauer berechnet die DS-ECU 20 die Lateralposition DOy(n) in Bezug auf den eigenen Fahrstreifen als die Summe der korrigierten Lateralposition Dmy(n) und der Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen (das heißt DOy(n) ← Dmy(n) + Dc). Wenn das Zielobjekt (n) in der lateralen Mitte des eigenen Fahrstreifens liegt (das heißt, wenn sich das Zielobjekt (n) auf der Fahrstreifenmittellinie CL befindet), wird infolgedessen die Lateralposition DOy(n) in Bezug auf den eigenen Fahrstreifen „0“. Wenn sich das Zielobjekt (n) auf der linken Seite der Fahrstreifenmittellinie CL befindet, wird der Wert der Lateralposition DOy(n) in Bezug auf den eigenen Fahrstreifen indessen positiv. Wenn sich das Zielobjekt (n) auf der rechten Seite der Fahrstreifenmittellinie CL befindet, wird der Wert der Lateralposition DOy(n) in Bezug auf den eigenen Fahrstreifen negativ.
Wie oben beschrieben, ermittelt die DS-ECU 20, nachdem sie die Besetzungswahrscheinlichkeit POi(n) für den eigenen Fahrstreifen ermittelt hat, die geglättete Wahrscheinlichkeit POs(n) für den eigenen Fahrstreifen durch Glätten der Änderung der Besetzungswahrscheinlichkeit POi(n) für den eigenen Fahrstreifen im Zeitverlauf. Genauer ermittelt die DS-ECU 20 die geglättete Wahrscheinlichkeit POs(n) für den eigenen Fahrstreifen gemäß der folgenden Gleichung (1). In Gleichung (1) ist eine vorherige geglättete Wahrscheinlichkeit POp(n) für den eigenen Fahrstreifen die geglättete Wahrscheinlichkeit POs(n) für den eigenen Fahrstreifen, die gemäß Gleichung (1) im Prozess zum Ermitteln der Besetzungswahrscheinlichkeit des eigenen Fahrstreifens vor der vorgegebenen Zeit Δt berechnet wurde. W ist ein vorgegebener Gewichtungsfaktor (0 < W < 1). $POs (n) = POp (n) \cdot W + POi (n) \cdot (1 - W)$
(Prozess zum Ermitteln von Informationen über Fahrzeuge in der Umgebung - ein anderes Fahrzeug auf dem linken Fahrstreifen)
Um zu bestimmen, ob oder ob nicht das Zielobjekt (n) ein anderes Fahrzeug auf dem linken Fahrstreifen ist, ermittelt (aktualisiert) die DS-ECU 20 die geglättete Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen in Bezug auf das Zielobjekt (n) jedes Mal nach Ablauf der vorgegebenen Zeit Δt. Wenn die geglättete Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen größer ist als ein vorgegebener Wahrscheinlichkeitsschwellenwert Pth (das heißt PLs(n) > Pth), bestimmt die DS-ECU 20, dass das Zielobjekt (n) ein anderes Fahrzeug auf dem linken Fahrstreifen ist.
Die DS-ECU 20 ermittelt die Besetzungswahrscheinlichkeit PLi(n) für den linken Fahrstreifen durch Anwenden der anzuwendenden Längsposition Dax(n) und einer Lateralposition DLy(n) des Zielobjekts (n) in Bezug auf den linken Fahrstreifen auf das in 5 gezeigte „Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld“. Der Prozess zum Ermitteln der Besetzungswahrscheinlichkeit PLi(n) für den linken Fahrstreifen wird auch als „Besetzungswahrscheinlichkeitsermittlungsprozess für den linken Fahrstreifen“ bezeichnet. Die laterale Position DLy(n) in Bezug auf den linken Fahrstreifen ist die Abweichung (der vorzeichenbehaftete Abstand) der Position des Zielobjekts (n) in der lateralen Richtung, die durch den Geradenkorrekturprozess ermittelt wurde, von der lateralen Mitte des linken Fahrstreifens.
Das heißt, die Lateralposition DLy(n) in Bezug auf den linken Fahrstreifen wird wie folgt ermittelt. Das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld wird in ein Kennfeld (ein Kennfeld für den linken Fahrstreifen) umgewandelt, das die Wahrscheinlichkeit für das Vorhandensein des Zielobjekts (n) auf dem linken Fahrstreifen definiert, und die Lateralposition DLy(n) in Bezug auf den linken Fahrstreifen wird durch Umwandeln der Y-Koordinate des Zielobjekts (n) im X-Y-Koordinatensystem des Fahrzeugs 10 in dessen Y-Koordinate im X-Y-Koordinatensystem des Kennfelds für den linken Fahrstreifen ermittelt. Genauer berechnet die DS-ECU 20 die Lateralposition DLy(n) in Bezug auf den linken Fahrstreifen als die Summe eines Wertes, der durch Multiplizieren der Fahrstreifenbreite Lw mit „-1“, der korrigierten Lateralposition Dmy(n) und der Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen erhalten wird (das heißt DLy(n) ← -Lw + Dmy(n) + Dc).
Wenn sich das Zielobjekt (n) in der lateralen Mitte des linken Fahrstreifens befindet, wird infolgedessen die Lateralposition DLy(n) in Bezug auf den linken Fahrstreifen „0“. Wenn sich Zielobjekt (n) auf der linken Seite der lateralen Mitte des linken Fahrstreifens befindet, wird der Wert der Lateralposition DLy(n) in Bezug auf den linken Fahrstreifen positiv. Wenn sich das Zielobjekt (n) auf der rechten Seite der lateralen Mitte des linken Fahrstreifens befindet, wird der Wert der Lateralposition DLy(n) in Bezug auf den linken Fahrstreifen negativ.
Die DS-ECU 20 ermittelt die geglättete Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen durch Glätten der Besetzungswahrscheinlichkeit PLi(n) für den linken Fahrstreifen gemäß der folgenden Gleichung (2). In Gleichung (2) ist eine vorherige geglättete Wahrscheinlichkeit PLp(n) für den linken Fahrstreifen die geglättete Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen, die gemäß Gleichung (2) im Prozess zum Ermitteln der Besetzungswahrscheinlichkeit des linken Fahrstreifens vor der vorgegebenen Zeit Δt berechnet wurde. W ist ein vorgegebener Gewichtungsfaktor (0 < W < 1). $PLs (n) = PLp (n) \cdot W + PLi (n) \cdot (1 - W)$
(Prozess zum Ermitteln von Informationen über Fahrzeuge in der Umgebung - ein anderes Fahrzeug auf dem rechten Fahrstreifen)
Um zu bestimmen, ob oder ob nicht das Zielobjekt (n) ein anderes Fahrzeug auf dem rechten Fahrstreifen ist, ermittelt (aktualisiert) die DS-ECU 20 die geglättete Wahrscheinlichkeit PRs(n) für den rechten Fahrstreifen in Bezug auf das Zielobjekt (n) jedes Mal nach Ablauf der vorgegebenen Zeit Δt. Wenn die geglättete Wahrscheinlichkeit PRs(n) für den rechten Fahrstreifen größer ist als ein vorgegebener Wahrscheinlichkeitsschwellenwert Pth (das heißt PRs(n) > Pth), bestimmt die DS-ECU 20, dass das Zielobjekt (n) ein anderes Fahrzeug auf dem rechten Fahrstreifen ist.
Die DS-ECU 20 ermittelt die Besetzungswahrscheinlichkeit PRi(n) für den rechten Fahrstreifen durch Anwenden der anzuwendenden Längsposition Dax(n) und einer Lateralposition DRy(n) des Zielobjekts (n) in Bezug auf den rechten Fahrstreifen auf das in 5 gezeigte „Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld“. Der Prozess zum Ermitteln der Besetzungswahrscheinlichkeit PRi(n) für den rechten Fahrstreifen wird auch als „Prozess zum Ermitteln der Besetzungswahrscheinlichkeit für den rechten Fahrstreifen“ bezeichnet. Die laterale Position DRy(n) in Bezug auf den rechten Fahrstreifen ist die Abweichung (der vorzeichenbehaftete Abstand) der Position des Zielobjekts (n) in der lateralen Richtung, die durch den Geradenkorrekturprozess ermittelt wurde, von der lateralen Mitte des rechten Fahrstreifens.
Das heißt, die Lateralposition DRy(n) in Bezug auf den rechten Fahrstreifen wird wie folgt ermittelt. Das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld wird in ein Kennfeld (ein Kennfeld für den rechten Fahrstreifen) umgewandelt, das die Wahrscheinlichkeit dafür definiert, dass das Zielobjekt auf dem rechten Fahrstreifen vorhanden ist, und die Lateralposition DRy(n) in Bezug auf den rechten Fahrstreifen wird durch Umwandeln der Y-Koordinate des Zielobjekts (n) im X-Y-Koordinatensystem des Fahrzeugs 10 in dessen Y-Koordinate im X-Y-Koordinatensystem des Kennfelds für den rechten Fahrstreifen ermittelt. Genauer berechnet die DS-ECU 20 die Lateralposition DRy(n) in Bezug auf den rechten Fahrstreifen als die Summe der Fahrstreifenbreite Lw, der korrigierten Lateralposition Dmy(n) und der Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen (das heißt DRy(n) ← -Lw + Dmy(n) + Dc).
Wenn sich das Zielobjekt (n) in der lateralen Mitte des rechten Fahrstreifens befindet, wird infolgedessen die Lateralposition DRy(n) in Bezug auf den rechten Fahrstreifen „0“. Wenn sich das Zielobjekt (n) auf der linken Seite der lateralen Mitte des rechten Fahrstreifens befindet, wird der Wert der Lateralposition DRy(n) in Bezug auf den rechten Fahrstreifen positiv. Wenn sich das Zielobjekt (n) auf der rechten Seite der lateralen Mitte des rechten Fahrstreifens befindet, wird der Wert der Lateralposition DRy(n) in Bezug auf den rechten Fahrstreifen negativ.
Die DS-ECU 20 ermittelt die geglättete Wahrscheinlichkeit PRs(n) für den rechten Fahrstreifen durch Glätten der Besetzungswahrscheinlichkeit PRi(n) für den rechten Fahrstreifen gemäß der folgenden Gleichung (3). In Gleichung (3) ist eine vorherige geglättete Wahrscheinlichkeit PRp(n) für den rechten Fahrstreifen die geglättete Wahrscheinlichkeit PRs(n) für den rechten Fahrstreifen, die gemäß Gleichung (3) im Prozess zum Ermitteln der Besetzungswahrscheinlichkeit des rechten Fahrstreifens vor der vorgegebenen Zeit Δt berechnet wurde. W ist ein vorgegebener Gewichtungsfaktor (0 < W < 1). $PRs (n) = PRp (n) \cdot W + PRi (n) \cdot (1 - W)$
(Prozess zum Ermitteln von Informationen über Fahrzeuge in der Umgebung - Beispiele für Änderungen der Besetzungswahrscheinlichkeit und der geglätteten Wahrscheinlichkeit)
6 zeigt Änderungen der Besetzungswahrscheinlichkeit PLi(n) für den linken Fahrstreifen und der geglätteten Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen. Eine abwechselnd kurz und lang gestrichelte Linie L5 von 6 zeigt eine Änderung der Besetzungswahrscheinlichkeit PLi(n) für den linken Fahrstreifen mit der Zeit Ts in Bezug auf ein anderes Fahrzeug auf dem linken Fahrstreifen. Eine durchgezogene L5 von 6 zeigt eine Änderung der geglätteten Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen in Bezug auf ein anderes Fahrzeug auf dem linken Fahrstreifen.
Wie aus 6 ersichtlich ist, beginnt die Besetzungswahrscheinlichkeit PLi(n) für den linken Fahrstreifen an einem Punkt, wenn Ts = 0, zu steigen. Das heißt, nach dem Punkt, wenn die Zeit Ts = 0, wird der absolute Wert |Dx(n)| der Längsposition Dx(n) dieses anderen Fahrzeugs, das auf dem linken Fahrstreifen fährt, kleiner.
Indessen wird die geglättete Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen mit einer geringen Verzögerung in Bezug auf die Besetzungswahrscheinlichkeit PLi(n) für den linken Fahrstreifen größer. An dem Punkt, wenn die Zeit Ts = 1, wird die geglättete Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen dem Wahrscheinlichkeitsschwellenwert Pth gleich.
An dem Punkt, wenn die Zeit Ts = 2, wird der Erfassungsfehler der Zielobjektinformationen in Bezug auf dieses andere Fahrzeug vorübergehend größer, und daher wird die Besetzungswahrscheinlichkeit PLi(n) für den linken Fahrstreifen vorübergehend kleiner als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert. Indessen behält die geglättete Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen auch in der Nähe des Punktes, wenn die Zeit Ts = 2, einen Wert, der höher ist als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert Pth.
Dieses Beispiel zeigt, dass durch Vergleichen der geglätteten Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen und des Wahrscheinlichkeitsschwellenwerts Pth die Fähigkeit, eine richtige Bestimmung dahingehend zu treffen, ob oder ob nicht das Zielobjekt ein anderes Fahrzeug auf dem linken Fahrstreifen ist, auch dann verbessert werden kann, wenn sich die Besetzungswahrscheinlichkeit PLi(n) für den linken Fahrstreifen infolge eines vorübergehenden Anstiegs des Erfassungsfehlers der Zielobjektinformationen vorübergehend ändert. Ebenso kann durch Vergleichen der geglätteten Wahrscheinlichkeit POs(n) für den eigenen Fahrstreifen und des Wahrscheinlichkeitsschwellenwerts Pth die Fähigkeit, eine richtige Bestimmung dahingehend zu treffen, ob oder ob nicht das Zielobjekt ein anderes Fahrzeug auf dem eigenen Fahrstreifen ist, auch dann verbessert werden, wenn sich die Besetzungswahrscheinlichkeit POi(n) für den eigenen Fahrstreifen infolge eines vorübergehenden Anstiegs des Erfassungsfehlers der Zielobjektinformationen vorübergehend ändert. Außerdem kann durch Vergleichen der geglätteten Wahrscheinlichkeit PRs(n) für den rechten Fahrstreifen und des Wahrscheinlichkeitsschwellenwerts Pth die Fähigkeit, eine richtige Bestimmung dahingehend zu treffen, ob oder ob nicht das Zielobjekt ein anderes Fahrzeug auf dem rechten Fahrstreifen ist, auch dann verbessert werden, wenn sich die Besetzungswahrscheinlichkeit PRi(n) für den rechten Fahrstreifen infolge eines vorübergehenden Anstiegs des Erfassungsfehlers der Zielobjektinformationen vorübergehend ändert.
(Prozess zum Ermitteln von Informationen über Fahrzeuge in der Umgebung - Verschiebungsprozess)
Mitten in einem Fahrstreifenwechsel des Fahrzeugs 10 vom eigenen Fahrstreifen (Ausgangsfahrstreifen) auf einen Fahrstreifen (Zielfahrstreifen), der an den eigenen Fahrstreifen angrenzt, kommt es zu „einer Umstellung des eigenen Fahrstreifens“, bei der „der Fahrstreifen, der im Prozess zum Ermitteln von Informationen über den eigenen Fahrstreifen als der eigene Fahrstreifen erkannt wird“ vom Ausgangsfahrstreifen auf den Zielfahrstreifen umgestellt wird. Wenn von der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung beispielsweise ein Fahrstreifenwechsel vom eigenen Fahrstreifen (Ausgangsfahrstreifen) auf einen linken Fahrstreifen (Zielfahrstreifen) (das heißt ein Fahrstreifenwechsel nach links) durchgeführt wird, was weiter unten beschrieben wird, wird die Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen allmählich größer und wird zu einem bestimmten Zeitpunkt einer Hälfte der Fahrstreifenbreite Lw gleich (das heißt Dc = Lw/2). Dabei liegt die laterale Mitte des Fahrzeugs 10 (genauer der geometrische Schwerpunkt P des Fahrzeugs 10) auf der linken Trennlinie des eigenen Fahrstreifens (des Ausgangsfahrstreifens).
Wenn danach die Situation, dass die Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen um einen vorgegebenen Betrag größer ist als eine Hälfte der Fahrstreifenbreite Lw, für eine vorgegebene Zeit andauert, findet eine Umstellung des eigenen Fahrstreifens statt, bei der die DS-ECU 20 den Fahrstreifen, der als der linke Fahrstreifen (der Zielfahrstreifen in diesem Fall) erkannt wurde, als neuen eigenen Fahrstreifen erkennt. Man beachte, dass auch in dem Fall, wo die Frontkamera 41 den Prozess zum Ermitteln von Informationen über den eigenen Fahrstreifen durchführt, die Umstellung des eigenen Fahrstreifens auf ähnliche Weise stattfindet.
Wenn eine solche Umstellung des eigenen Fahrstreifens stattfindet, wird die Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen, die im Prozess zum Ermitteln von Informationen über den eigenen Fahrstreifen ermittelt wird, die Abweichung der Fahrposition des Fahrzeugs 10 von der lateralen Mitte des neuen eigenen Fahrstreifens (des Zielfahrstreifens). Anders ausgedrückt nimmt während der Ausführung der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für den Fahrstreifenwechsel auf den linken Fahrstreifen die Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen vom Wert L/2 um die Fahrstreifenbreite Lw auf den Wert - Lw/2 ab, weil die Umstellung des eigenen Fahrstreifens stattfindet.
Angesichts dessen arbeitet die DS-ECU 20 während eines Zeitraums zwischen dem Eintreten der Umstellung des eigenen Fahrstreifens als Folge einer Ausführung der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für den Fall, wo der Zielfahrstreifen ein linker Fahrstreifen ist, und dem Abschluss der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung (im Folgenden als „späterer Zeitraum einer Unterstützung eines Fahrstreifenwechsels nach links“ bezeichnet) im Prozess zum Ermitteln einer Besetzungswahrscheinlichkeit für den eigenen Fahrstreifen, im Prozess zum Ermitteln der Besetzungswahrscheinlichkeit für den linken Fahrstreifen und im Prozess zum Ermitteln der Besetzungswahrscheinlichkeit für den rechten Fahrstreifen wie folgt.
Das heißt, im Prozess zum Ermitteln einer Besetzungswahrscheinlichkeit für den eigenen Fahrstreifen im späteren Zeitraum einer Unterstützung eines Fahrstreifenwechsels nach links ermittelt die DS-ECU 20 die Besetzungswahrscheinlichkeit POi(n) für den eigenen Fahrstreifen durch Anwenden der anzuwendenden Längsposition Dax(n) des Zielobjekts und eines Wertes, der durch Addieren der Fahrstreifenbreite Lw zur Lateralposition DOy(n) in Bezug auf den eigenen Fahrstreifen erhalten wird, auf das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld von 5.
Außerdem ermittelt die DS-ECU 20 im Prozess zum Ermitteln einer Besetzungswahrscheinlichkeit für den linken Fahrstreifen im späteren Zeitraum einer Unterstützung eines Fahrstreifenwechsels nach links die Besetzungswahrscheinlichkeit PLi(n) für den linken Fahrstreifen durch Anwenden der anzuwendenden Längsposition Dax(n) des Zielobjekts und eines Wertes, der durch Addieren der Fahrstreifenbreite Lw zur Lateralposition DLy(n) in Bezug auf den linken Fahrstreifen erhalten wird, auf das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld von 5.
Ferner ermittelt die DS-ECU 20 im Prozess zum Ermitteln einer Besetzungswahrscheinlichkeit für den rechten Fahrstreifen im späteren Zeitraum einer Unterstützung eines Fahrstreifenwechsels nach links die Besetzungswahrscheinlichkeit PRi(n) für den rechten Fahrstreifen durch Anwenden der anzuwendenden Längsposition Dax(n) des Zielobjekts und eines Wertes, der durch Addieren der Fahrstreifenbreite Lw zur Lateralposition DRy(n) in Bezug auf den rechten Fahrstreifen erhalten wird, auf das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld von 5.
Das heißt, im späteren Zeitraum einer Unterstützung eines Fahrstreifenwechsels nach links verschiebt die DS-ECU 20 sowohl „die Lateralposition DOy(n) in Bezug auf den eigenen Fahrstreifen als auch die Lateralposition DLy(n) in Bezug auf den linken Fahrstreifen und die Lateralposition DRy(n) in Bezug auf den rechten Fahrstreifen“, die auf das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld von 5 anzuwenden werden, um die Fahrstreifenbreite Lw. Dieser Prozess wird auch als „Linksverschiebungsprozess“ bezeichnet.
Wenn von der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung indessen ein Fahrstreifenwechsel vom eigenen Fahrstreifen (Ausgangsfahrstreifen) auf einen rechten Fahrstreifen (Zielfahrstreifen) (das heißt ein Fahrstreifenwechsel nach rechts) durchgeführt wird, wird die Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen allmählich größer und wird zu einem bestimmten Zeitpunkt einer Hälfte eines Wertes gleich, der durch Multiplizieren der Fahrstreifenbreite Lw mit „-1“ erhalten wird (das heißt Dc = -Lw/2). Dabei liegt die laterale Mitte des Fahrzeugs 10 auf der rechten Trennlinie des eigenen Fahrstreifens (des Ausgangsfahrstreifens).
Wenn danach die Situation, dass die Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen um einen vorgegebenen Betrag kleiner ist als eine Hälfte des Wertes, der durch Multiplizieren der Fahrstreifenbreite Lw mit „-1“ erhalten wird (das heißt, die Situation, dass die absolute Größe |Dc| der Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen um den vorgegebenen Betrag größer ist als Lw/2), für eine vorgegebene Zeit andauert, findet eine Umstellung des eigenen Fahrstreifens statt, bei der die DS-ECU 20 den Fahrstreifen, der als der rechte Fahrstreifen (der Zielfahrstreifen in diesem Fall) erkannt wurde, als neuen eigenen Fahrstreifen erkennt. Man beachte, dass auch in dem Fall, wo die Frontkamera 41 den Prozess zum Ermitteln von Informationen über den eigenen Fahrstreifen durchführt, die Umstellung des eigenen Fahrstreifens auf ähnliche Weise stattfindet.
Wenn eine solche Umstellung des eigenen Fahrstreifens stattfindet, wird die Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen, die im Prozess zum Ermitteln von Informationen über den eigenen Fahrstreifen ermittelt wird, die Abweichung der Fahrposition des Fahrzeugs 10 von der lateralen Mitte des neuen eigenen Fahrstreifens (des Zielfahrstreifens). Anders ausgedrückt nimmt während der Ausführung der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für den Fahrstreifenwechsel auf den rechten Fahrstreifen die Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen vom Wert -L/2 um die Fahrstreifenbreite Lw auf den Wert Lw/2 zu, weil die Umstellung des eigenen Fahrstreifens stattfindet.
Angesichts dessen arbeitet die DS-ECU 20 während eines Zeitraums zwischen dem Eintreten der Umstellung des eigenen Fahrstreifens als Folge einer Ausführung der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für den Fall, wo der Zielfahrstreifen ein rechter Fahrstreifen ist, und dem Abschluss der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung (im Folgenden als „späterer Zeitraum einer Unterstützung eines Fahrstreifenwechsels nach rechts“ bezeichnet) im Prozess zum Ermitteln einer Besetzungswahrscheinlichkeit für den eigenen Fahrstreifen, im Prozess zum Ermitteln der Besetzungswahrscheinlichkeit für den linken Fahrstreifen und im Prozess zum Ermitteln der Besetzungswahrscheinlichkeit für den rechten Fahrstreifen wie folgt.
Das heißt, im Prozess zum Ermitteln einer Besetzungswahrscheinlichkeit für den eigenen Fahrstreifen im späteren Zeitraum einer Unterstützung eines Fahrstreifenwechsels nach rechts ermittelt die DS-ECU 20 die Besetzungswahrscheinlichkeit POi(n) für den eigenen Fahrstreifen durch Anwenden der anzuwendenden Längsposition Dax(n) des Zielobjekts und eines Wertes, der durch Subtrahieren der Fahrstreifenbreite Lw von der Lateralposition DOy(n) in Bezug auf den eigenen Fahrstreifen erhalten wird, auf das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld von 5.
Außerdem ermittelt die DS-ECU 20 im Prozess zum Ermitteln einer Besetzungswahrscheinlichkeit für den rechten Fahrstreifen im späteren Zeitraum einer Unterstützung eines Fahrstreifenwechsels nach rechts die Besetzungswahrscheinlichkeit PLi(n) für den linken Fahrstreifen durch Anwenden der anzuwendenden Längsposition Dax(n) des Zielobjekts und eines Wertes, der durch Subtrahieren der Fahrstreifenbreite Lw von der Lateralposition DLy(n) in Bezug auf den linken Fahrstreifen erhalten wird, auf das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld von 5.
Ferner ermittelt die DS-ECU 20 im Prozess zum Ermitteln einer Besetzungswahrscheinlichkeit für den rechten Fahrstreifen im späteren Zeitraum einer Unterstützung eines Fahrstreifenwechsels nach rechts die Besetzungswahrscheinlichkeit PRi(n) für den rechten Fahrstreifen durch Anwenden der anzuwendenden Längsposition Dax(n) des Zielobjekts und eines Wertes, der durch Subtrahieren der Fahrstreifenbreite Lw von der Lateralposition DRy(n) in Bezug auf den rechten Fahrstreifen erhalten wird, auf das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld von 5.
Das heißt, im späteren Zeitraum einer Unterstützung eines Fahrstreifenwechsels nach rechts verschiebt die DS-ECU 20 sowohl „die Lateralposition DOy(n) in Bezug auf den eigenen Fahrstreifen als auch die Lateralposition DLy(n) in Bezug auf den linken Fahrstreifen und die Lateralposition DRy(n) in Bezug auf den rechten Fahrstreifen“, die auf das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld von 5 anzuwenden werden, um die Fahrstreifenbreite Lw. Dieser Prozess wird auch als „Rechtsverschiebungsprozess“ bezeichnet.
(Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung (ACC))
Nun werden die Fahrassistenzregelungen beschrieben, die von der DS-ECU 20 ausgeführt werden. Die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung (eine der Fahrassistenzregelungen) ist eine Regelung, die als Fahrzeug, dem gefolgt werden soll, ein anderes Fahrzeug spezifiziert, das unmittelbar vor dem Fahrzeug 10 auf dem eigenen Fahrstreifen fährt, eine Soll-Beschleunigung Actgt so einstellt, dass der Abstand zwischen dem Fahrzeug 10 und dem Fahrzeug, dem gefolgt werden soll, einem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Sollabstand Dtgt gleich wird, und bewirkt, dass die tatsächliche Beschleunigung As der Soll-Beschleunigung Actgt gleich wird.
Da eine solche Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung bekannt ist (siehe zum Beispiel die veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen (kokai) JP 2014 - 148 293 A und JP 2006 - 315 491 A und die japanischen Patente JP 4 172 434 B2 und JP 4 929 777 B2 ), wird die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung nur kurz beschrieben. Die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung wird auch als „adaptive Geschwindigkeitsregelung (Adaptive Cruise Control, ACC)“ bezeichnet.
In dem Fall, wo der Anforderungsstatus der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung der EIN-Status ist, führt die DS-ECU 20 die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung aus. Der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Sollabstand Dtgt wird mit einer Betätigung eingestellt (ausgewählt), „die vom Fahrer am Eingabe/Ausgabe-Gerät 48 durchgeführt wird“.
Die DS-ECU 20 spezifiziert (wählt) ein Zielobjekt, das unmittelbar vor dem Fahrzeug 10 fährt, unter Zielobjekten (n), von denen jedes im oben beschriebenen Prozess zum Ermitteln von Informationen über Fahrzeuge in der Umgebung als anderes Fahrzeug, das auf dem eigenen Fahrstreifen fährt, bestimmt wurde. Falls die korrigierte Längsposition Dmx(n) des Zielobjekts (n), das unmittelbar vor dem Fahrzeug 10 fährt, kleiner ist als ein vorgegebener Abstandsschwellenwert Dth, bestimmt die DS-ECU 20, dass das Zielobjekt (n) das Fahrzeug ist, dem gefolgt werden soll. Die DS-ECU 20 ermittelt die Soll-Beschleunigung Actgt des Fahrzeugs 10 so, dass der Abstand zwischen dem Fahrzeug 10 und dem Fahrzeug, dem gefolgt werden soll, dem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Sollabstand Dtgt gleich wird, und regelt die Beschleunigung As durch Senden von Anforderungssignalen an die Verbrennungsmotor-ECU 31 und die Bremsen-ECU 32 auf solche Weise, dass die tatsächliche Beschleunigung As mit der Soll-Beschleunigung Actgt übereinstimmt.
(Fahrstreifenbeibehaltungsregelung (LKA. LTC))
Eine Fahrstreifenbeibehaltungsregelung ist eine Regelung, die dabei hilft, dass das Fahrzeug 10 innerhalb des eigenen Fahrstreifens fährt; genauer eine Regelung, die einen Fahrstreifenbeibehaltungsweg Ld bestimmt und das Drehmoment Tm so regelt, dass der Lenkwinkel θs so geregelt wird, dass das Fahrzeug 10 entlang des Fahrstreifenbeibehaltungswegs Ld fährt.
Da eine Fahrstreifenbeibehaltungsregelung bekannt ist (siehe zum Beispiel die veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen (kokai) JP 2008 - 195 402 A , JP 2009 - 190 464 A , und JP 2010- 6 279 A und das japanische Patent JP 4 349 210 B2 ), wird die Fahrstreifenbeibehaltungsregelung nur kurz beschrieben. Die Fahrstreifenbeibehaltungsregelung wird auch als „Fahrstreifenbeibehaltungsassistenz (LKA) oder „Fahrspurregelung (LTC)“ bezeichnet.
Wenn die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung ausgeführt wird und der Anforderungsstatus der Fahrstreifenbeibehaltungsregelung der EIN-Status ist, führt die DS-ECU 20 die Fahrstreifenbeibehaltungsregelung aus. Während der Ausführung der Fahrstreifenbeibehaltungsregelung verwendet die DS-ECU 20 die Fahrstreifenmittellinie CL des eigenen Fahrstreifens als Fahrstreifenbeibehaltungsweg Ld. Demgemäß stimmt die Krümmung des Fahrstreifenbeibehaltungswegs Ld mit der Krümmung der Fahrstreifenmittellinie CL überein. Die Abweichung des Fahrzeugs 10 vom Fahrstreifenbeibehaltungsweg Ld in der horizontalen Richtung stimmt mit der Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen überein. Der Winkel zwischen dem Fahrstreifenbeibehaltungsweg Ld und der Richtung, in der das Fahrzeug 10 fährt, stimmt mit dem Gierwinkel θy überein.
Angesichts dessen berechnet die DS-ECU 20 einen Soll-Lenkwinkel θ1ta* gemäß der folgenden Gleichung (4). In der Gleichung (4) sind Klta1, Klta2, Klta3 und Klta4 Regelverstärkungen, und ein Integralwert ΣDc ist ein Integralwert der Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen mit der Zeit. $θ lta* = Klta1 \cdot Klta2 \cdot θ y + Klta3 \cdot Dc + Klta4 \cdot \sum Dc$
Die DS-ECU 20 sendet ein Anforderungssignal an die EPS-ECU 33, so dass der tatsächliche Lenkwinkel θs mit dem Soll-Lenkwinkel θ1ta* übereinstimmt. Infolgedessen wird der Elektromotor 71 durch die Antriebsschaltung 69 so gesteuert, dass der tatsächliche Lenkwinkel θs mit dem Soll-Lenkwinkel θ1ta* übereinstimmt.
(Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung (LCS))
Eine Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung ist eine Regelung, die den Fahrstreifenwechsel vom eigenen Fahrstreifen auf „einen Soll-Fahrstreifen, der an den eigenen Fahrstreifen angrenzt (das heißt entweder auf den linken Fahrstreifen oder den rechten Fahrstreifen)“ unterstützt; genauer eine Regelung, die einen Fahrstreifenwechselweg Lt, der vom eigenen Fahrstreifen zum Soll-Fahrstreifen verläuft, bestimmt, wie später beschrieben wird, und den Lenkwinkel θs auf solche Weise regelt, dass das Fahrzeug 10 entlang des Fahrstreifenwechselwegs Lt fährt. Eine solche Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung wird auch als „Fahrstreifenwechselunterstützung (LCS) bezeichnet.
Wenn „vorgegebene LCS-Startbedingungen, dass die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung und die Fahrstreifenbeibehaltungsregelung gerade ausgeführt werden, der Anforderungsstatus der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung der EIN-Status ist und eine Fahrstreifenwechselassistenz vom Fahrer angefordert wird“, erfüllt sind, (startet) führt die DS-ECU 20 die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung anstelle der Fahrstreifenbeibehaltungsregelung aus. Die LCS-Startbedingungen werden später beschrieben.
Wenn die Situation, dass der Blinkerhebel 52 die Position einnimmt, die dem ersten Schritt entgegen dem Uhrzeigersinn entspricht, über eine vorgegebene Unterstützungsanforderungsbestätigungszeit Tr (0,8 s in der vorliegenden Ausführungsform) hinaus andauert, bestimmt die DS-ECU 20, dass eine Fahrstreifenwechsel-Assistenzanforderung besteht, bei welcher der linke Fahrstreifen als Zielfahrstreifen ausgewählt ist. Ebenso bestimmt die DS-ECU 20, dass eine Fahrstreifenwechsel-Assistenzanforderung besteht, bei welcher der rechte Fahrstreifen als Zielfahrstreifen ausgewählt ist, wenn die Situation, dass der Blinkerhebel 52 die Position einnimmt, die dem ersten Schritt im Uhrzeigersinn entspricht, über eine vorgegebene Unterstützungsanforderungsbestätigungszeit Tr hinaus andauert.
Zu Beginn der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung informiert die DS-ECU 20 den Fahrer darüber, dass die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung zugelassen ist, indem sie bewirkt, dass die Lautsprecher 49 für einen kurzen Zeitraum einen Ton produzieren. Wenn die DS-ECU 20 die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung ausführt, während der linke Fahrstreifen als Zielfahrstreifen ausgewählt ist, setzt die DS-ECU 20 außerdem den Linksabbiegesignalprozess auch dann fort, wenn der Blinkerhebel 52 die neutrale Position einnimmt. Wenn die DS-ECU 20 die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung ausführt, während der rechte Fahrstreifen als Zielfahrstreifen ausgewählt ist, setzt die DS-ECU 20 außerdem den Rechtsabbiegesignalprozess auch dann fort, wenn der Blinkerhebel 52 die neutrale Position einnimmt.
(Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung - Bestimmung eines Fahrstreifenwechselwegs)
Es wird nun ein Verfahren zum Bestimmen eines Fahrstreifenwechselwegs Lt beschrieben. Der Fahrstreifenwechselweg Lt ist ein Soll-Fahrweg des Fahrzeugs 10, der von der Position des Fahrzeugs 10 zu Beginn des Fahrstreifenwechsels zur Position der lateralen Mitte des Zielfahrstreifens verläuft.
Die DS-ECU 20 bestimmt den Fahrstreifenwechselweg Lt auf solche Weise, dass die Zeit ab dem Beginn des Fahrstreifenwechsels bis zum Ende des Fahrstreifenwechsels einer Soll-Fahrstreifenwechselzeit TL gleich wird. Die Position der lateralen Mitte des Zielfahrstreifens wird auch als „Soll-Lateralendposition“ bezeichnet. Der Fahrstreifenwechselweg Lt wird von der Soll-Lateralposition y(t) des Fahrzeugs 10 dargestellt, wofür die Fahrstreifenmittellinie CL des Ausgangsfahrstreifens als Bezug dient, wobei die Soll-Lateralposition y(t) eine Funktion der Zeit t ist, die ab dem Punkt vergangen ist, an dem die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung gestartet wurde (im Folgenden als „Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelungsstartzeit“ bezeichnet).
Die DS-ECU 20 ermittelt (berechnet) die Soll-Lateralposition y(t) auf dem Fahrstreifenwechselweg Lt gemäß der folgenden Gleichung (5). Die Soll-Lateralposition y ist eine Gleichung fünften Grades der vergangenen Zeit t. Die Soll-Lateralposition y(t) wird auch als „Soll-Lateralpositionsfunktion y(t)“ ausgedrückt. $\begin{array}{l} y (t) = a \cdot t^{5} + b \cdot t^{4} + c \cdot t^{3} + d \cdot t^{2} + e \cdot t + f \end{array}$
„Koeffizienten a, b, c, d, e und f“ in Gleichung (5) werden auf Basis der Fahrsituation des Fahrzeugs 10, der Linieninformationen und der Soll-Fahrstreifenwechselzeit TL zur Zeit der Berechnung des Fahrstreifenwechselwegs Lt bestimmt. Die DS-ECU 20 ermittelt die Koeffizienten a, b, c, d, e und f, die den Fahrstreifenwechselweg Lt glätten, durch Anwenden der Fahrsituation des Fahrzeugs 10, der Linieninformationen und der Soll-Fahrstreifenwechselzeit TL auf ein Fahrzeugmodell (eine Zuordnungstabelle), das vorab im ROM gespeichert worden ist.
Die DS-ECU 20 berechnet die Soll-Lateralposition (genauer den Bewegungsumfang in der lateralen Richtung von der lateralen Mitte des Ausgangsfahrstreifens aus) nach Ablauf der Zeit t ab der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelungsstartzeit. Die DS-ECU 20 berechnet dann einen Soll-Lenkwinkel θ1ca* auf solche Weise, dass die Position des Fahrzeugs 10 in der horizontalen Richtung mit der Soll-Lateralposition übereinstimmt, und sendet ein Anforderungssignal an die EPS-ECU 33, damit der tatsächliche Lenkwinkel θs mit dem Soll-Lenkwinkel θ1ca* übereinstimmt. Infolgedessen wird der Elektromotor 71 durch die Antriebsschaltung 69 so gesteuert, dass der tatsächliche Lenkwinkel θs mit dem Soll-Lenkwinkel θ1ca* übereinstimmt.
(Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung - LCS-Startbedingungen)
Die LCS-Startbedingungen sind erfüllt, wenn alle folgenden Bedingungen (S1) bis (S8) erfüllt sind.

(S1) Die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung und die Fahrstreifenbeibehaltungsregelung werden gerade ausgeführt.
(S2) Die Straße, auf der das Fahrzeug 10 fährt, ist eine autobahnähnliche Straße.
(S3) Der Linientyp der Fahrstreifentrennlinie (Begrenzungslinie), welche die Grenze zwischen dem Ausgangsfahrstreifen und dem Soll-Fahrstreifen ist, ist eine „durchbrochene Linie“.
(S4) Die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs liegt innerhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsbereichs.
(S5) Es wurde bestimmt, dass das Fahrzeug 10 bei Ausführung des Fahrstreifenwechsels nicht mit einem anderen Fahrzeug, das auf dem Zielfahrstreifen fährt, kollidieren wird.
(S6) Der Anforderungsstatus der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung ist der EIN-Status.
(S7) Der Fahrer des Fahrzeugs 10 fordert die Fahrstreifenwechselassistenz an.
(S8) Eine LCS-Ausführungshemmungsbedingung ist nicht erfüllt.

Die DS-ECU 20 bestimmt, ob oder ob nicht die Bedingung (S2) erfüllt ist, durch Anwenden der aktuellen Position Pn auf die Landkarteninformationen, die in der Landkartendatenbank 47 gespeichert sind. Außerdem bestimmt die DS-ECU 20, ob oder ob nicht der Linientyp der Begrenzungslinie eine „durchbrochene Linie“ ist, auf der Basis des Linientyps, der im Prozess zum Erhalten von Informationen über den eigenen Fahrstreifen ermittelt wird.
Die Bedingung (S5) wird konkret beschrieben. Um zu bestimmen, ob oder ob nicht die Bedingung (S5) erfüllt ist, spezifiziert die DS-ECU 20 ein auf dem Zielfahrstreifen voranfahrendes Fahrzeug (a) und ein auf dem Zielfahrstreifen hinterher fahrendes Fahrzeug (b). (a) ist die Kennung eines Zielobjekts (n), das als das auf dem Zielfahrstreifen voran fahrende Fahrzeug spezifiziert ist. (b) ist die Kennung eines Zielobjekts (n), das als das auf dem Zielfahrstreifen hinterher fahrende Fahrzeug spezifiziert ist. Demgemäß sind „a“ und „b“ natürliche Zahlen.
Das auf dem Zielstreifen voranfahrende Fahrzeug (a) ist das Fahrzeug, das von anderen Fahrzeugen auf dem Zielfahrstreifen, die vor dem Fahrzeug 10 fahren, dem Fahrzeug 10 am nächsten ist. Falls die korrigierte Längsposition Dmx(n) eines bestimmten Zielobjekts (n) einen positiven Wert hat, bestimmt die DS-ECU 20, dass das Zielobjekt (n) vor dem Fahrzeug 10 fährt. Somit ist das auf dem Zielfahrstreifen voranfahrende Fahrzeug (a) ein Zielobjekt, das eines der Zielobjekte (n) (der anderen Fahrzeuge, die auf dem Zielfahrstreifen fahren) ist und dessen korrigierte Längsposition Dmx(n) einen positiven Wert hat und das die geringste korrigierte Längsposition Dmx(n) aufweist.
Das auf dem Zielstreifen hinterher fahrende Fahrzeug (b) ist das Fahrzeug, das von anderen Fahrzeugen auf dem Zielfahrstreifen, die hinter dem Fahrzeug 10 fahren, dem Fahrzeug 10 am nächsten ist. Falls die korrigierte Längsposition Dmx(n) eines bestimmten Zielobjekts (n) „0“ oder ein negativer Wert ist, bestimmt die DS-ECU 20, dass das Zielobjekt (n) hinter dem Fahrzeug 10 fährt. Somit ist das auf dem Zielfahrstreifen hinterher fahrende Fahrzeug (b) ein Zielobjekt, das eines der Zielobjekte (n) (der anderen Fahrzeuge, die auf dem Zielfahrstreifen fahren) ist und dessen korrigierte Längsposition Dmx(n) einen Wert hat, der höchstens 0 ist und dessen absolute Größe |Dmx(n)| der korrigierten Längsposition Dmx(n) am kleinsten ist.
Nachdem sie das auf dem Zielfahrstreifen voranfahrende Fahrzeug (a) spezifiziert hat, berechnet die DS-ECU 20 eine Frontalkollisionszeit Tcf, das heißt eine Zeit, die vergeht, bis das Fahrzeug 10 mit dem auf dem Zielfahrstreifen voranfahrenden Fahrzeug (a) kollidiert. Die DS-ECU 20 berechnet die Frontalkollisionszeit Tcf durch Multiplizieren eines Wertes, der durch Teilen der korrigierten Längsposition Dmx(a) des auf dem Zielfahrstreifen voranfahrenden Fahrzeugs (a) durch eine korrigierte relative Längsgeschwindigkeit Vmx(a) des auf dem Zielfahrstreifen voranfahrenden Fahrzeugs (a) erhalten wird, mit „-1“ (das heißt Tcf = -Dmx(a)/Vmx(a)). Wenn die Frontalkollisionszeit Tcf größer ist als ein vorgegebener positiver Kollisionszeitschwellenwert Tcth oder ein negativer Wert ist (Tcf > Tcth oder Tcf < 0), dann bestimmt die DS-ECU 20, dass das Fahrzeug 10 nicht mit dem auf dem Zielfahrstreifen voranfahrenden Fahrzeug (a) kollidiert, wenn der Fahrstreifenwechsel ausgeführt wird.
Indessen berechnet die DS-ECU 20, nachdem sie das auf dem Zielfahrstreifen hinterher fahrende Fahrzeug (a) spezifiziert hat, eine Heckkollisionszeit Tcr, das heißt eine Zeit, die vergeht, bis das Fahrzeug 10 mit dem auf dem Zielfahrstreifen hinterher fahrenden Fahrzeug (a) kollidiert. Die DS-ECU 20 berechnet die Heckkollisionszeit Tcf durch Teilen der korrigierten Längsposition Dmx(b) des auf dem Zielfahrstreifen hinterher fahrenden Fahrzeug (b) mit einer korrigierten relativen Längsgeschwindigkeit Vmx(b) des auf dem Zielfahrstreifen hinterher fahrenden Fahrzeugs (b) (das heißt Tcr = -Dmx(b)/Vmx(b)). Wenn die Heckkollisionszeit Tcr größer ist als der Kollisionszeitschwellenwert Tcth oder ein negativer Wert ist (Tcr > Tcth oder Tcr < 0), dann bestimmt die DS-ECU 20, dass das Fahrzeug 10 nicht mit dem auf dem Zielfahrstreifen hinterher fahrenden Fahrzeug (b) kollidiert, wenn der Fahrstreifenwechsel ausgeführt wird.
Die DS-ECU 20 bestimmt, das die Bedingung (S5) erfüllt ist, wenn beide folgenden Bedingungen (sa) und (sb) erfüllt sind.
(sa) Das auf dem Zielfahrstreifen voranfahrende Fahrzeug (a) ist nicht vorhanden oder es wurde bestimmt, dass das Fahrzeug 10 nicht mit dem auf dem Zielfahrstreifen voranfahrenden Fahrzeug (a) kollidieren wird.
(sb) Das auf dem Zielfahrstreifen hinterher fahrende Fahrzeug (b) ist nicht vorhanden oder es wurde bestimmt, dass das Fahrzeug 10 nicht mit dem auf dem Zielfahrstreifen hinterher fahrenden Fahrzeug (b) kollidieren wird.
Nun wird die Bedingung (S8) konkret beschrieben. Die DS-ECU 20 bestimmt, das die LCS-Ausführungshemmungsbedingung (S8) erfüllt ist, wenn beide folgenden Bedingungen (pa) und (pb) erfüllt sind. Anders ausgedrückt ist die Bedingung (S8) erfüllt, wenn eine oder beide von den Bedingungen (pa) und (pb) nicht erfüllt ist bzw. sind.
(pa) Die Richtung des Fahrstreifenwechsels (das heißt der Fahrstreifenwechsel nach links oder nach rechts), für den der Fahrer die Fahrstreifenwechselassistenz anfordert, ist der Richtung des Fahrstreifenwechsels gleich, für den eine Fahrstreifenwechselassistenz das letzte Mal von der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung durchgeführt worden ist.
(pb) Ein Zeitraum, der länger ist als eine vorgegebene Zeit Tint, in der ein erneuter Wechsel nicht zulässig ist, ist seit dem Ende der zuletzt ausgeführten Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung bis zum aktuellen Zeitpunkt vergangen.
(Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung - LCS-Abschlussbedingung)
Wenn während der Ausführung der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung eine LCS-Abschlussbedingung erfüllt ist, beendet die DS-ECU 20 die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung. Die LCS-Abschlussbedingung ist eine Bedingung, die erfüllt ist, wenn als Folge dessen, dass das eigene Fahrzeug 10 entlang des Fahrstreifenwechselwegs Lt fährt, die Umstellung des eigenen Fahrstreifens stattfindet und anschließend die Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen (in diesem Fall die Abweichung der Fahrposition des Fahrzeugs 10 von der lateralen Mitte des Zielfahrstreifens) kleiner wird als ein Abweichungsschwellenwert Sth. Die DS-ECU 20 stellt den Abweichungsschwellenwert Sth so ein, dass der Abweichungsschwellenwert Sth kleiner ist als eine Hälfte der Fahrstreifenbreite Lw (das heißt Lw/2) und mit der Fahrstreifenbreite Lw größer wird.
Wenn die DS-ECU 20 die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung beendet, nimmt die DS-ECU 20 die Fahrstreifenbeibehaltungsregelung wieder auf und beendet den Abbiegesignalprozess (das heißt entweder den Linksabbiegesignalprozess oder den Rechtsabbiegesignalprozess).
(Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung - Abbruchsbedingung)
Wenn während der Ausführung der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung eine LCS-Abbruchsbedingung erfüllt ist, führt die DS-ECU 20 einen Fahrstreifenwechselabbruchsprozess aus, in dem der Fahrstreifenwechsel auf den Zielfahrstreifen unterbrochen wird und bewirkt wird, dass das Fahrzeug 10 entlang „eines Fahrstreifenrückführungswegs Lr, der von der aktuellen Position des Fahrzeugs 10 zur lateralen Mitte des Ausgangsfahrstreifens verläuft“, fährt.
Die LCS-Abbruchsbedingung ist eine Bedingung, die erfüllt ist, wenn mit einer Kollision des Fahrzeugs 10 mit einem anderen Fahrzeug, das auf dem Zielfahrstreifen fährt, gerechnet werden muss. Genauer führt die DS-ECU 20 auch während der Ausführung der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung jedes Mal nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit den Prozess des Spezifizierens des auf dem Zielfahrstreifen voranfahrenden Fahrzeugs (a) und des auf dem Zielfahrstreifen hinterher fahrenden Fahrzeugs (b) aus. Die DS-ECU 20 bestimmt, das die LCS-Abbruchsbedingung erfüllt ist, wenn mindestens eine der folgenden Bedingungen (ca) und (cb) erfüllt sind.
(ca) Die Frontalkollisionszeit Tcf für das auf dem Zielfahrstreifen voranfahrende Fahrzeug (a) ist gleich oder größer „0“ und ist höchstens so groß wie der Kollisionszeitschwellenwert Tcth, das heißt 0 ≤ Tcf ≤ Tcth).
(cb) Die Heckkollisionszeit Tcr für das auf dem Zielfahrstreifen hinterher fahrende Fahrzeug (b) ist gleich oder größer „0“ und ist höchstens so groß wie der Kollisionszeitschwellenwert Tcth (das heißt 0 ≤ Tcr ≤ Tcth).
Wenn die DS-ECU 20 den Fahrstreifenwechselabbruchsprozess startet, bestimmt die ECU 20 den Fahrstreifenrückführungsweg Lr durch Ausführen eines Prozesses, der dem Prozess des Ermittelns des Fahrstreifenwechselwegs Lt zu Beginn der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung ähnlich ist. Die Soll-Lateralendposition des Fahrstreifenrückführungswegs Lr ist die laterale Mitte des Ausgangsfahrstreifens.
Während der Ausführung des Fahrstreifenwechselabbruchsprozesses berechnet die DS-ECU 20 die Soll-Lateralposition nach Ablauf der Zeit t ab der Startzeit des Fahrstreifenwechselabbruchsprozesses (genauer den Bewegungsumfang in der lateralen Richtung ab der Startzeit des Fahrstreifenwechselabbruchsprozesses). Die DS-ECU 20 berechnet dann den Soll-Lenkwinkel θ1ca* auf solche Weise, dass die Position des Fahrzeugs 10 in der horizontalen Richtung mit der Soll-Lateralposition übereinstimmt, und sendet ein Anforderungssignal an die EPS-ECU 33, damit der tatsächliche Lenkwinkel θs mit dem Soll-Lenkwinkel θ1ca* übereinstimmt. Infolgedessen wird der Elektromotor 71 durch die Antriebsschaltung 69 so gesteuert, dass der tatsächliche Lenkwinkel θs mit dem Soll-Lenkwinkel θ1ca* übereinstimmt.
Ein Fallbeispiel für die Ausführung des Fahrstreifenwechselabbruchsprozesses wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 ist eine schematischen Darstellung, die eine Situation zeigt, wo das Fahrzeug 10 in einem geraden Abschnitt einer autobahnähnlichen Straße mit jeweils vier Fahrstreifen auf jeder Seite fährt. Ein Fahrstreifen La1 ist der linke Fahrstreifen. Ein Fahrstreifen La2 ist der eigene Fahrstreifen. Ein Fahrstreifen La3 ist der rechte Fahrstreifen. Ein Fahrstreifen La4 ist ein Fahrstreifen, der auf der rechten Seite an den rechten Fahrstreifen angrenzt.
Eine gestrichelte Linie L7 stellt die laterale Mitte des Fahrstreifens La2 dar. Eine gestrichelte Linie L8 stellt die laterale Mitte des Fahrstreifens La3 dar. Die Fahrstreifenbreite Lw, die im Prozess zum Ermitteln von Informationen über den eigenen Fahrstreifen ermittelt wird, wenn das Fahrzeug 10 auf dem Fahrstreifen La2 fährt, ist der Fahrstreifenbreite Lw gleich, die im Prozess zum Ermitteln von Informationen über den eigenen Fahrstreifen erhalten wird, wenn das Fahrzeug 10 auf dem Fahrstreifen La3 fährt. Demgemäß ist der Abstand zwischen den gestrichelten Linien L7 und L8 in der lateralen Richtung Lw.
Falls der Fahrstreifenwechselabbruchsprozess im Beispiel von 7 nicht ausgeführt wird, startet die DS-ECU 20 die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung zu einem Zeitpunkt, an dem sich das Fahrzeug 10 an einer Position 10a befindet, so dass das Fahrzeug 10 entlang des Fahrstreifenwechselwegs Lt fährt, der von einem mit einer durchgezogenen Linie gezeichneten Pfeil Art dargestellt wird. Das heißt, das Fahrzeug 10 erreicht eine Position 10d, nachdem es Positionen 10b und 10c hinter sich gelassen hat. Wenn sich das Fahrzeug 10 der Position 10d nähert und die Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen kleiner wird als der Abweichungsschwellenwert Sth, beendet die DS-ECU 20 die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung. Im vorliegenden Beispiel ist der Fahrstreifen La2 der Ausgangsfahrstreifen und der Fahrstreifen La3 ist der Zielfahrstreifen.
Hier wird ein Fall betrachtet, wo zu einer Zeit, zu der das Fahrzeug 10, das die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung durchmacht, die Position 10c einnimmt, ein anderes Fahrzeug 93, das aus einer Position 93a entlang eines Weges fährt, der durch einen mit einer gestrichelten Linie gezeichneten Pfeil Ar2 dargestellt wird, nach einem Fahrstreifenwechsel vom Fahrstreifen La4 auf den Fahrstreifen La3 eine Position 93b erreicht. In diesem Fall spezifiziert die DS-ECU 20 das Fahrzeug 93, das die Position 93b einnimmt, als das auf dem Zielfahrstreifen hinterher fahrende Fahrzeug. In diesem Beispiel ist die Heckkollisionszeit Tcr für das Fahrzeug 93 zu diesem Zeitpunkt ein positiver Wert und ist kleiner als der Kollisionszeitschwellenwert Tcth. Somit ist die LCS-Abbruchsbedingung erfüllt, und infolgedessen startet die DS-ECU 20 den Fahrstreifenwechselabbruchsprozess.
Als Folge des Fahrstreifenwechselabbruchsprozesses fährt das Fahrzeug 10 entlang des Fahrstreifenrückführungswegs Lr, der durch einen mit einer gestrichelten Linie gezeichneten Pfeil Ar3 dargestellt wird, und erreicht eine Position 10e. In diesem Fall beendet die DS-ECU 20 die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung, wenn das Fahrzeug 10 die Position 10e erreicht.
(Konkreter Betrieb)
Nun wird ein konkreter Betrieb der DS-ECU 20 beschrieben. Jedes Mal nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit Δt führt die CPU der DS-ECU 20 (im Folgenden zur Vereinfachung auch als „die CPU“ bezeichnet) eine von einem Ablaufschema in 8 dargestellte „Prozessroutine zum Ermitteln von Informationen über andere Fahrzeuge“ aus. Die Prozessroutine zum Ermitteln von Informationen über andere Fahrzeuge wird als Teil des Prozesses zum Ermitteln von Informationen über Fahrzeuge in der Umgebung ausgeführt. Wenn die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung nicht ausgeführt wird, führt die CPU außerdem jedes Mal nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit „eine Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelungsroutine“ aus, die durch ein Ablaufschema in 9 dargestellt ist.
Zunächst wird die Prozessroutine zum Ermitteln von Informationen über andere Fahrzeuge beschrieben. Zu einem geeigneten Zeitpunkt startet die CPU den Prozess ab Schritt 800 von 8 und geht zu Schritt 802 über, um zu bestimmen, ob oder ob nicht der Anforderungsstatus der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung der EIN-Status ist. In dem Fall, wo der Anforderungsstatus der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung der AUS-Status ist, trifft die CPU in Schritt 802 eine „Nein“-Bestimmung und geht zu Schritt 895 über, um die aktuelle Routine zu beenden.
In dem Fall, wo der Anforderungsstatus der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung der EIN-Status ist, trifft die CPU in Schritt 802 indessen eine „Ja“-Bestimmung und geht zu Schritt 805 über, um zu bestimmen, ob oder ob nicht der Wert eines Flag Xsk zum Umstellen des eigenen Fahrstreifens „1“ ist.
Das Flag Xsk zum Umstellen des eigenen Fahrstreifens wird von der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelungsroutine auf „1“ eingestellt, wenn die oben beschriebene Umstellung des eigenen Fahrstreifens während der Ausführung der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung stattfindet. Das Flag Xsk für die Umstellung des eigenen Fahrstreifens wird in einer Anfangsroutine (nicht dargestellt), die von der CPU ausgeführt wird, wenn die DS-ECU 20 gestartet wird (das heißt, wenn ein dargestellter Zündschlüssel des Fahrzeugs 10 aus einer AUS-Stellung in eine EIN-Stellung bewegt wird), auf „0“ eingestellt.
In dem Fall, wo der Wert des Flags Xsk für die Umstellung des eigenen Fahrstreifens „0“ ist, trifft die CPU in Schritt 805 eine „Nein“-Bestimmung und geht zu Schritt 810 über, um einen Offset-Wert Vo auf „0“ einzustellen. Anschließend geht die CPU zu Schritt 825 über.
Indessen trifft die CPU in dem Fall, wo der Wert des Flags Xsk für die Umstellung des eigenen Fahrstreifens „1“ ist, in Schritt 805 eine „Ja“-Bestimmung und geht zu Schritt 815 über, um zu bestimmen, ob oder ob nicht das Fahrzeug 10 gerade einen Fahrstreifenwechsel auf den linken Fahrstreifen durch die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung durchführt. In dem Fall, wo das Fahrzeug 10 gerade einen Fahrstreifenwechsel auf den linken Fahrstreifen durchführt, trifft die CPU in Schritt 815 eine „Ja“-Bestimmung und geht zu Schritt 817 über, um den Offset-Wert Vo auf die Fahrstreifenbreite Lw einzustellen. Anschließend geht die CPU zu Schritt 825 über.
In dem Fall, wo das Fahrzeug 10 gerade einen Fahrstreifenwechsel auf den rechten Fahrstreifen durchführt, trifft die CPU in Schritt 815 eine „Nein“-Bestimmung und geht zu Schritt 820 über, um den Offset-Wert Vo auf einen Wert, der durch Multiplizieren der Fahrstreifenbreite Lw mit „-1“ erhalten wird (das heißt -Lw) einzustellen. Anschließend geht die CPU zu Schritt 825 über.
Wenn die CPU zu Schritt 825 übergeht, führt die CPU nacheinander die Prozesse der Schritte 825 bis 855 aus, die später beschrieben werden, und geht zu Schritt 860 über.
Schritt 825: Die CPU wählt eines der Zielobjekte (n) aus, die in den korrigierten Zielobjektinformationen enthalten sind, und ermittelt die anzuwendende Längsposition Dax(n) des ausgewählten Zielobjekts (n) auf Basis der korrigierten Längsposition Dmx(n) wie oben beschrieben.
Schritt 827: Die CPU ermittelt die Lateralposition DOy(n) in Bezug auf den eigenen Fahrstreifen für das Zielobjekt (n) als Summe der korrigierten Lateralposition Dmy(n), der Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen und des Offset-Werts Vo (das heißt DOy(n) ← Dmy(n) + Dc + Vo).
Schritt 830: Die CPU ermittelt die Besetzungswahrscheinlichkeit POi(n) für den eigenen Fahrstreifen durch Anwenden der anzuwendenden Längsposition Dax(n) und der Lateralposition DOy(n) in Bezug auf den eigenen Fahrstreifen für das Zielobjekt (n) auf das in 5 gezeigte Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld. Demgemäß wird der Linksverschiebungsprozess ausgeführt, wenn der Offset-Wert Vo auf die Fahrstreifenbreite Lw eingestellt ist. Falls der Offset-Wert Vo auf den Wert eingestellt ist, der durch Multiplizieren der Fahrstreifenbreite Lw mit „-1“ erhalten wird (das heißt auf -Lw), wird indessen der Rechtsverschiebungsprozess ausgeführt.
Schritt 832: Die CPU berechnet die geglättete Wahrscheinlichkeit POs(n) für den eigenen Fahrstreifen gemäß der oben beschriebenen Gleichung (1). Man beachte, dass die vorherige geglättete Wahrscheinlichkeit POp(n) für den eigenen Fahrstreifen in Gleichung (1) der Wert ist, der in Schritt 887 (der weiter unten beschrieben wird) eingestellt wurde, als die hier beschriebene Routine vor der vorgegebenen Zeit Δt durchgeführt wurde. Die vorherige geglättete Wahrscheinlichkeit POp(n) für den eigenen Fahrstreifen ist in der oben beschriebenen Anfangsroutine auf „0“ eingestellt.
Schritt 835: Die CPU ermittelt die Lateralposition DLy(n) in Bezug auf den linken Fahrstreifen für das Zielobjekt (n) als Summe eines Wertes, der durch Multiplizieren der Fahrstreifenbreite Lw mit „-1“ erhalten wird, der korrigierten Lateralposition Dmy(n), der Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen und des Offset-Werts Vo (das heißt DLy(n) ← -Lw + Dmy(n) + Dc + Vo).
Schritt 840: Die CPU ermittelt die Besetzungswahrscheinlichkeit PLi(n) für den linken Fahrstreifen durch Anwenden der anzuwendenden Längsposition Dax(n) und der Lateralposition DLy(n) in Bezug auf den linken Fahrstreifen für das Zielobjekt (n) auf das in 5 gezeigte Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld. Demgemäß wird der Linksverschiebungsprozess ausgeführt, wenn der Offset-Wert Vo auf die Fahrstreifenbreite Lw eingestellt ist. Falls der Offset-Wert Vo auf den Wert eingestellt ist, der durch Multiplizieren der Fahrstreifenbreite Lw mit „-1“ erhalten wird (das heißt auf -Lw), wird indessen der Rechtsverschiebungsprozess ausgeführt.
Schritt 842: Die CPU berechnet die geglättete Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen gemäß der oben beschriebenen Gleichung (2). Man beachte, dass die vorherige geglättete Wahrscheinlichkeit PLp(n) für den linken Fahrstreifen in Gleichung (2) der Wert ist, der in Schritt 887 (der weiter unten beschrieben wird) eingestellt wurde, als die hier beschriebene Routine vor der vorgegebenen Zeit Δt durchgeführt wurde. Die vorherige geglättete Wahrscheinlichkeit PLp(n) für den linken Fahrstreifen wird in der oben beschriebenen Anfangsroutine auf „0“ eingestellt.
Schritt 845: Die CPU ermittelt die Lateralposition DRy(n) in Bezug auf den rechten Fahrstreifen für das Zielobjekt (n) als Summe der Fahrstreifenbreite Lw, der korrigierten Lateralposition Dmy(n), der Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen und des Offset-Werts Vo (das heißt DRy(n) ← Lw + Dmy(n) + Dc + Vo).
Schritt 850: Die CPU ermittelt die Besetzungswahrscheinlichkeit PRi(n) für den rechten Fahrstreifen durch Anwenden der anzuwendenden Längsposition Dax(n) und der Lateralposition DRy(n) in Bezug auf den rechten Fahrstreifen für das Zielobjekt (n) auf das in 5 gezeigte Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld. Demgemäß wird der Linksverschiebungsprozess ausgeführt, wenn der Offset-Wert Vo auf die Fahrstreifenbreite Lw eingestellt ist. Falls der Offset-Wert Vo auf den Wert eingestellt ist, der durch Multiplizieren der Fahrstreifenbreite Lw mit „-1“ erhalten wird (das heißt auf -Lw), wird indessen der Rechtsverschiebungsprozess ausgeführt.
Schritt 855: Die CPU berechnet die geglättete Wahrscheinlichkeit PRs(n) für den rechten Fahrstreifen gemäß der oben beschriebenen Gleichung (3). Man beachte, dass die vorherige geglättete Wahrscheinlichkeit PRp(n) für den rechten Fahrstreifen in Gleichung (3) der Wert ist, der in Schritt 887 (der weiter unten beschrieben wird) eingestellt wurde, als die hier beschriebene Routine vor der vorgegebenen Zeit Δt durchgeführt wurde. Die vorherige geglättete Wahrscheinlichkeit PRp(n) für den rechten Fahrstreifen wird in der oben beschriebenen Anfangsroutine auf „0“ eingestellt.
In Schritt 860 bestimmt die CPU, ob oder ob nicht die geglättete Wahrscheinlichkeit POs(n) für den eigenen Fahrstreifen größer ist als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert Pth. In dem Fall, wo die geglättete Wahrscheinlichkeit POs(n) für den eigenen Fahrstreifen größer ist als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert Pth, trifft die CPU in Schritt 860 eine „Ja“-Bestimmung und geht zu Schritt 865 über, um zu bestimmen, dass das Zielobjekt (n) das andere Fahrzeug auf dem eigenen Fahrstreifen ist. Anschließend geht die CPU zu Schritt 887 über.
In dem Fall, wo die geglättete Wahrscheinlichkeit POs(n) für den eigenen Fahrstreifen höchstens so groß ist wie der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert Pth, trifft die CPU in Schritt 860 eine „Nein“-Bestimmung und geht zu Schritt 870 über, um zu bestimmen, ob oder ob nicht die geglättete Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen größer ist als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert Pth. In dem Fall, wo die geglättete Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen größer ist als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert Pth, trifft die CPU in Schritt 870 eine „Ja“-Bestimmung und geht zu Schritt 875 über, um zu bestimmen, dass das Zielobjekt (n) das andere Fahrzeug auf dem linken Fahrstreifen ist. Anschließend geht die CPU zu Schritt 887 über.
In dem Fall, wo die geglättete Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen höchstens so groß ist wie der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert Pth, trifft die CPU in Schritt 870 eine „Nein“-Bestimmung und geht zu Schritt 880 über, um zu bestimmen, ob oder ob nicht die geglättete Wahrscheinlichkeit PRs(n) für den rechten Fahrstreifen größer ist als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert Pth. In dem Fall, wo die geglättete Wahrscheinlichkeit PRs(n) für den rechten Fahrstreifen größer ist als der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert Pth, trifft die CPU in Schritt 880 eine „Ja“-Bestimmung und geht zu Schritt 885 über, um zu bestimmen, dass das Zielobjekt (n) das andere Fahrzeug auf dem rechten Fahrstreifen ist. Anschließend geht die CPU zu Schritt 887 über.
In dem Fall, wo die geglättete Wahrscheinlichkeit PRs(n) für den rechten Fahrstreifen höchstens so groß ist wie der Wahrscheinlichkeitsschwellenwert Pth, trifft die CPU in Schritt 880 eine „Nein“-Bestimmung und geht zu Schritt 887 über.
In Schritt 887 speichert die CPU die geglättete Wahrscheinlichkeit POs(n) für den eigenen Fahrstreifen im RAM der DS-ECU 20 als vorherige geglättete Wahrscheinlichkeit POp(n) für den eigenen Fahrstreifen, auf die in Schritt 832 Bezug genommen wird, wenn die hier betrachtete Routine das nächste Mal ausgeführt wird. Außerdem speichert die CPU die geglättete Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen im RAM der DS-ECU 20 als vorherige geglättete Wahrscheinlichkeit PLp(n) für den linken Fahrstreifen, auf die in Schritt 842 Bezug genommen wird, wenn die hier betrachtete Routine das nächste Mal ausgeführt wird. Ferner speichert die CPU die geglättete Wahrscheinlichkeit PRs(n) für den rechten Fahrstreifen im RAM der DS-ECU 20 als vorherige geglättete Wahrscheinlichkeit PRp(n) für den rechten Fahrstreifen, auf die in Schritt 855 Bezug genommen wird, wenn die hier betrachtete Routine das nächste Mal ausgeführt wird.
Dann geht die CPU zu Schritt 890 über, um zu bestimmen, ob oder ob nicht der oben beschriebene Prozess (das heißt der Prozess, in dem bestimmt wird, ob das Zielobjekt (n) dem anderen Fahrzeug auf dem eigenen Fahrstreifen, dem anderen Fahrzeug auf dem linken Fahrstreifen oder dem anderen Fahrzeug auf dem rechten Fahrstreifen entspricht) für alle Zielobjekte (n) durchgeführt wurde, die in den korrigierten Zielobjektinformationen enthalten sind. In dem Fall, wo der oben beschriebene Prozess für alle Zielobjekte (n), die in den korrigierten Zielobjektinformationen enthalten sind, durchgeführt wurde, trifft die CPU in Schritt 890 eine „Ja“-Bestimmung und geht zu Schritt 895 über.
In dem Fall, wo der oben beschriebene Prozess noch nicht für alle Zielobjekte (n), die in den korrigierten Zielobjektinformationen enthalten sind, durchgeführt wurde (das heißt, dass irgendein Zielobjekt (n) existiert, für das der oben beschriebene Prozess nicht durchgeführt wurde), trifft die CPU in Schritt 890 indessen eine „Nein“-Bestimmung und geht zu Schritt 825 über.
Nun wird die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelungsroutine beschrieben. Zu einem geeigneten Zeitpunkt startet die CPU den Prozess ab Schritt 900 von 9 und geht zu Schritt 905 über, um zu bestimmen, ob oder ob nicht die LCS-Startbedingung erfüllt ist.
In dem Fall, wo die oben beschriebene LCS-Startbedingung nicht erfüllt ist (das heißt, solange nicht alle oben beschriebenen Bedingungen (S1) bis (S8) erfüllt sind (anders ausgedrückt, wenn irgendwelche oder alle von den oben beschriebenen Bedingungen (S1) bis (S8) nicht erfüllt sind)), trifft die CPU in Schritt 905 eine „Nein“-Bestimmung und geht zu Schritt 905 über.
In dem Fall, wo die oben beschriebene LCS-Startbedingung erfüllt ist (das heißt alle oben beschriebenen Bedingungen (S1) bis (S8) erfüllt sind), trifft die CPU in Schritt 905 indessen eine „Ja“-Entscheidung und geht zu Schritt 910 über, um den Abbiegesignalprozess (das heißt den Linksabiegesignalprozess oder den Rechtsabbiegesignalprozess) fortzusetzen. Das heißt, auch wenn der Blinkerhebel 52 in die neutrale Position zurückgekehrt ist, wird der Abbiegesignalprozess ausgeführt. Man beachte, dass der Abbiegesignalprozess gestartet wurde, als der Blinkerhebel als Folge einer Betätigung durch den Fahrer des Fahrzeugs 10 in die Position, die dem ersten Schritt entgegen dem Uhrzeigersinn entspricht, oder in die Position, die dem ersten Schritt im Uhrzeigersinn entspricht, bewegt wurde, um die Fahrstreifenwechsel-Assistenz anzufordern.
Anschließend geht die CPU zu Schritt 915 über, um den Fahrstreifenwechselweg Lt auf der Basis des oben beschriebenen Prozesses zu ermitteln (zu bestimmen). Danach geht die CPU zu Schritt 920 über, um den Soll-Lenkwinkel θ1ca* auf solche Weise zu bestimmen, dass das Fahrzeug 10 entlang des Fahrstreifenwechselwegs Lt fährt, und sendet ein Anforderungssignal an die EPS-ECU 33, damit tatsächliche Lenkwinkel θs dem Soll-Lenkwinkel θ1ca* gleich wird. Infolgedessen führt die EPS-ECU 33 eine nicht dargestellte Routine aus, wodurch der Lenkwinkel θs geregelt wird.
Anschließend geht die CPU zu Schritt 925 über, um zu bestimmen, ob oder ob nicht der Wert des Flags Xsk für die Umstellung des eigenen Fahrstreifens „0“ ist.
Da die Umstellung des eigenen Fahrstreifens nicht sofort nach Erfüllung der LCS-Startbedingung stattfindet, ist der Wert des Flags Xsk für die Umstellung des eigenen Fahrstreifens „0“. Daher trifft die CPU in Schritt 925 eine „Ja“-Bestimmung und geht zu Schritt 930 über, um zu bestimmen, ob oder ob nicht die Umstellung des eigenen Fahrstreifens stattgefunden hat. Genauer bestimmt die CPU, ob oder ob nicht das Vorzeichen der Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen, die zuletzt vom Prozess zum Ermitteln von Informationen über den eigenen Fahrstreifen ermittelt wurde, vom Vorzeichen der Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen, die erhalten wurde, als der aktuelle Schritt (das heißt Schritt 930) das letzte Mal ausgeführt wurde (im Folgenden als „eine vorherige Abweichung Dcp vom eigenen Fahrstreifen“ bezeichnet), verschieden ist.
Da die Umstellung des eigenen Fahrstreifens in diesem Stadium nicht stattgefunden hat, sind das Vorzeichen der Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen und das Vorzeichen der vorangehenden Abweichung Dcp vom eigenen Fahrstreifen gleich (das heißt Dc· Dcp > 0). Demgemäß trifft die CPU in Schritt 930 eine „Nein“-Bestimmung und geht zu Schritt 940 über.
In Schritt 940 bestimmt die CPU, ob oder ob nicht die oben beschriebene LCS-Abbruchsbedingung erfüllt ist. In dem Fall, wo die LCS-Abbruchsbedingung nicht erfüllt ist, trifft die CPU in Schritt 940 eine „Ja“-Bestimmung und geht zu Schritt 945 über, um zu bestimmen, ob oder ob nicht die oben beschriebene LCS-Abschlussbedingung erfüllt ist.
Da die Umstellung des eigenen Fahrstreifens in diesem Stadium nicht stattgefunden hat, ist die LCS-Abschlussbedingung nicht erfüllt. Daher trifft die CPU in Schritt 945 eine „Nein“-Bestimmung und geht zu Schritt 920 über.
Wenn die Situation, dass die LCS-Abbruchsbedingung nicht erfüllt ist, andauert, findet danach eine Umstellung des eigenen Fahrstreifens statt. In diesem Fall sind das Vorzeichen der Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen und das Vorzeichen der vorangehenden Abweichung Dcp vom eigenen Fahrstreifen voneinander verschieden (das heißt Dc· Dcp < 0). Wenn die CPU zu Schritt 930 übergeht, trifft die CPU demgemäß eine „Ja“-Bestimmung in Schritt 930 und geht zu Schritt 935 über, um den Wert des Flags Xsk für die Umstellung des eigenen Fahrstreifens auf „1" einzustellen. Anschließend trifft die CPU in Schritt 940 eine „Ja“-Bestimmung, trifft in Schritt 945 eine „Nein“-Bestimmung und kehrt zu Schritt 920 zurück. Zu diesem Zeitpunkt ist der Wert des Flags Xsk für die Umstellung des eigenen Fahrstreifens „1“. Daher trifft die CPU im nächsten Schritt 925 eine „Nein“-Bestimmung und geht zu Schritt 940 über.
Wenn die Situation, dass die LCS-Abbruchsbedingung nicht erfüllt ist, andauert, ist ferner die LCS-Abschlussbedingung erfüllt. Wenn die CPU zu Schritt 945 übergeht, trifft die CPU n diesem Fall eine „Ja“-Bestimmung in Schritt 945 und geht zu Schritt 950 über, um den Abbiegesignalprozess (den Linksabiegesignalprozess oder den Rechtsabbiegesignalprozess) zu beenden.
Anschließend geht die CPU zu Schritt 955 über und stellt den Wert des Flags Xsk für die Umstellung des eigenen Fahrstreifens auf „0“ ein. Ferner geht die CPU zu Schritt 960 über, um die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Folgeabstandsregelung und die Fahrstreifenbeibehaltungsregelung wiederaufzunehmen. Danach geht die CPU zu Schritt 995 über, um die aktuelle Routine zu beenden.
In dem Fall, wo die LCS-Abbruchsbedingung im Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die LCS-Startbedingung erfüllt wurde, und dem Zeitpunkt, zu dem die LCS-Abschlussbedingung erfüllt wird, erfüllt ist, trifft die CPU, wenn die CPU zu Schritt 940 übergeht, indessen eine „Nein“-Bestimmung in Schritt 940 und geht zu Schritt 965 über. In Schritt 965 bewirkt die CPU, dass die Lautsprecher 49 einen Warnton wiedergeben, um dadurch den Fahrer darauf aufmerksam zu machen, dass der Fahrstreifenwechsel auf den Zielfahrstreifen unterbrochen worden ist und das Fahrzeug zum Ausgangsfahrstreifen zurückkehren wird.
Dann geht die CPU zu Schritt 970 über, um den Abbiegesignalprozess (den Linksabiegesignalprozess oder den Rechtsabbiegesignalprozess) zu beenden. Ferner geht die CPU zu Schritt 975 über, um den Fahrstreifenrückführungsweg Lr zu bestimmen, der von der aktuellen Position des Fahrzeugs 10 zur lateralen Mitte des Ausgangsfahrstreifens verläuft.
Anschließend geht die CPU zu Schritt 980 über, um den Soll-Lenkwinkel θ1ca* auf solche Weise zu bestimmen, dass das Fahrzeug 10 entlang des Fahrstreifenrückführungswegs Lr fährt, und sendet ein Anforderungssignal an die EPS-ECU 33, damit der tatsächliche Lenkwinkel θs dem Soll-Lenkwinkel θ1ca* gleich wird. Infolgedessen führt die EPS-ECU 33 die nicht dargestellte Routine aus, durch die der Lenkwinkel θs geregelt wird.
Anschließend geht die CPU zu Schritt 985 über, um zu bestimmen, ob oder ob nicht eine LCS-Umkehrbedingung erfüllt ist. Die LCS-Umkehrbedingung ist eine Bedingung, die erfüllt ist, wenn das Fahrzeug 10 als Folge des Fahrens entlang des Fahrstreifenrückführungswegs Lr die laterale Mitte des Ausgangsfahrstreifens erreicht.
In dem Fall, wo die LCS-Umkehrbedingung nicht erfüllt ist, trifft die CPU in Schritt 985 eine „Nein“-Bestimmung und geht zu Schritt 980 über. In dem Fall, wo die LCS-Umkehrbedingung erfüllt ist, trifft die CPU in Schritt 985 indessen eine „Ja“-Bestimmung und geht zu Schritt 955 und darauf folgenden Schritten über.
Wie oben beschrieben, wird in der vorliegenden Assistenzvorrichtung die Wartezeit zwischen dem Punkt, zu dem eine erste Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung abgeschlossen ist, und dem Punkt, zu dem „eine zweite Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung in derselben Richtung wie die erste Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung“ gestartet wird, länger gemacht als die Zeit Tint, in der ein erneuter Wechsel nicht zulässig ist. Gemäß der vorliegenden Assistenzvorrichtung kann daher die Bestimmung, ob oder ob nicht mit einem Kontakt mit einem anderen Fahrzeug, das auf einem neuen Zielfahrstreifen fährt, gerechnet werden muss, richtig getroffen werden, bevor die zweite Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung gestartet wird. Außerdem kann gemäß der vorliegenden Assistenzvorrichtung der Fahrer des Fahrzeugs 10 den Beginn eines Zeitraums, der sich vom Ende der ersten Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung bis zum Start der zweiten Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung erstreckt und dessen Länge die Zeit Tint ist, in der ein erneuter Wechsel nicht zulässig ist, leicht erkennen.
Es wurde die Ausführungsform der Fahrassistenzvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, und es sind verschiedene Modifikationen möglich, ohne vom Bereich der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel erhält die DS-ECU 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Zielobjektinformationen vom Millimeterwellenradar 42. Jedoch kann die DS-ECU 20 die Zielobjektinformationen auf andere Weise erhalten. Zum Beispiel kann die DS-ECU 20 die Zielobjektinformationen von einem Laserradar erhalten, das im Fahrzeug 10 vorgesehen ist.
Die DS-ECU 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform führt die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für einen Fahrstreifenwechsel auf den linken Fahrstreifen und die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für einen Fahrstreifenwechsel auf den rechten Fahrstreifen aus, wenn eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Jedoch kann die DS-ECU 20 auch nur die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für einen Fahrstreifenwechsel auf den linken Fahrstreifen ausführen. Alternativ dazu kann die DS-ECU 20 auch nur die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für einen Fahrstreifenwechsel auf den rechten Fahrstreifen ausführen.
Die DS-ECU 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, dass die LCS-Abschlussbedingung erfüllt ist, wenn die Abweichung Dc vom eigenen Fahrstreifen kleiner wird als der Abweichungsschwellenwert Sth. Jedoch kann die LCS-Abschlussbedingung eine Bedingung sein, die von der oben beschriebenen Bedingung verschieden ist. Zum Beispiel kann die DS-ECU 20 bestimmen, dass die LCS-Abschlussbedingung erfüllt ist, wenn eine vorgegebene Zeit vergangen ist, seit der eigene Fahrstreifen umgestellt wurde. Ferner kann die DS-ECU 20 die vorgegebene Zeit so einstellen, dass die vorgegebene Zeit umso länger ist, je größer die Fahrstreifenbreite Lw ist.
Die DS-ECU 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform berechnet die geglättete Wahrscheinlichkeit POs(n) für den eigenen Fahrstreifen, die geglättete Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen und die geglättete Wahrscheinlichkeit PRs(n) für den rechten Fahrstreifen gemäß den oben beschriebenen Gleichungen (1), (2) und (3). Jedoch kann die DS-ECU 20 die geglättete Wahrscheinlichkeit POs(n) für den eigenen Fahrstreifen, die geglättete Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen und die geglättete Wahrscheinlichkeit PRs(n) für den rechten Fahrstreifen auf andere Weise ermitteln. Zum Beispiel kann die DS-ECU 20 als geglättete Wahrscheinlichkeit POs(n) für den eigenen Fahrstreifen den Durchschnitt der Besetzungswahrscheinlichkeiten POi(n) für den eigenen Fahrstreifen ermitteln, die zuletzt in einer vorgegebenen Anzahl von Prozessen zum Ermitteln der Besetzungswahrscheinlichkeit POi(n) für den eigenen Fahrstreifen ermittelt wurden. Ebenso kann die DS-ECU 20 als geglättete Wahrscheinlichkeit PLs(n) für den linken Fahrstreifen den Durchschnitt der Besetzungswahrscheinlichkeiten PLi(n) für den linken Fahrstreifen ermitteln, die zuletzt in einer vorgegebenen Anzahl von Prozessen zum Ermitteln der Besetzungswahrscheinlichkeit PLi(n) für den linken Fahrstreifen ermittelt wurden. Ebenso kann die DS-ECU 20 als geglättete Wahrscheinlichkeit PRs(n) für den rechten Fahrstreifen den Durchschnitt der Besetzungswahrscheinlichkeiten PRi(n) für den rechten Fahrstreifen ermitteln, die zuletzt in einer vorgegebenen Anzahl von Prozessen zum Ermitteln der Besetzungswahrscheinlichkeit PRi(n) für den rechten Fahrstreifen ermittelt wurden.
Die DS-ECU 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, ob oder ob nicht das Fahrzeug 10 mit einem anderen Fahrzeug, das auf dem Zielfahrstreifen fährt, kollidieren wird, auf Basis der Frontalkollisionszeit Tcf und der Heckkollisionszeit Tcr. Jedoch kann die DS-ECU 20 anhand eines anderen Verfahrens bestimmen, ob oder ob nicht das Fahrzeug 10 mit einem anderen Fahrzeug, das auf dem Zielfahrstreifen fährt, kollidieren wird. Zum Beispiel kann die DS-ECU 20 bestimmen, dass das Fahrzeug 10 nicht mit einem anderen Fahrzeug, das auf dem Zielfahrstreifen fährt, kollidieren wird, wenn der kleinste Wert (Schätzwert) der absoluten Größe des Abstands zwischen dem Fahrzeug 10 und dem auf dem Zielfahrstreifen voranfahrenden Fahrzeug (a) in der Längsrichtung größer ist als ein vorgegebener Wert und der kleinste Wert (Schätzwert) der absoluten Größe des Abstands zwischen dem Fahrzeug 10 und dem auf dem Zielfahrstreifen hinterher fahrenden Fahrzeug (b) in der Längsrichtung größer ist als ein vorgegebener Wert.
Das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld, das in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, ist das zweidimensionale Kennfeld, das in 5 gezeigt ist. Jedoch kann sich das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld mit der Fahrzeuggeschwindigkeit Vs ändern. Zum Beispiel kann das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld verwendet werden, nachdem es so modifiziert wurde, dass das Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskennfeld in der Richtung der Längsachse vergrößert wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs zunimmt.

Claims

Fahrassistenzvorrichtung (20), aufweisend: einen Zielobjektpositionsermittlungsabschnitt (42 und 20), der mindestens ein Zielobjekt detektiert, das in der Umgebung eines eigenen Fahrzeugs (10) vorhanden ist, und eine Zielobjektposition ermittelt, die eine Position des Zielobjekts in Bezug auf das eigene Fahrzeug darstellt; einen Wahrscheinlichkeitsermittlungsabschnitt, der eine Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen in Bezug auf das detektierte Zielobjekt gemäß der Zielobjektposition ermittelt, wobei die Wahrscheinlichkeit für den Zielfahrstreifen umso höher wird, je mehr dafür spricht, dass das Zielobjekt ein anderes Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen ist, das heißt ein anderes Fahrzeug, das auf einem Zielfahrstreifen fährt, bei dem es sich um einen Fahrstreifen handelt, der in einer bestimmten Richtung, die eine Richtung nach links oder eine Richtung nach rechts ist, an einen Fahrstreifen angrenzt, auf dem das eigene Fahrzeug gerade fährt; einen Glättungsprozessabschnitt, der eine geglättete Wahrscheinlichkeit in Bezug auf das detektierte Zielobjekt ermittelt durch Glätten einer Änderung der Zielobjekt-Wahrscheinlichkeit im Zeitverlauf in Bezug auf das detektierte Zielobjekt; einen Abschnitt zum Extrahieren eines anderen Fahrzeugs, der das Zielobjekt als das andere Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen extrahiert, wenn die geglättete Wahrscheinlichkeit in Bezug auf das detektierte Zielobjekt größer ist als ein vorgegebener Wahrscheinlichkeitsschwellenwert; einen Regelungsausführungsabschnitt, der eine Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung zur Unterstützung eines Fahrstreifenwechsels auf den Zielfahrstreifen ausführt durch Regeln eines Einschlagwinkels von lenkbaren Rädern des eigenen Fahrzeugs, wenn vorgegebene Regelungsstartbedingungen erfüllt sind, wobei die Regelungsstartbedingungen eine Bestimmung einschließen, dass das eigene Fahrzeug während des Fahrstreifenwechsels auf den Zielfahrstreifen nicht mit dem anderen Fahrzeug auf dem Zielfahrstreifen kollidieren wird; und einen Regelungshemmungsabschnitt, der die Ausführung der Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung für einen neuen Fahrstreifenwechsel auf einen Fahrstreifen, der an den Zielfahrstreifen in der bestimmten Richtung angrenzt, hemmt, bis eine vorgegebene Zeit, in der ein erneuter Wechsel nicht zulässig ist, abgelaufen ist, nachdem eine vorgegebene bestimmte Bedingung erfüllt ist, wobei die bestimmte Bedingung das Auffahren des eigenen Fahrzeugs auf den Zielfahrstreifen einschließt.
Fahrassistenzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Regelungsausführungsabschnitt so ausgelegt ist, dass die Regelungsstartbedingungen eine Bedingung einschließen, dass eine bestimmte Betätigung eines Blinkerhebels (52) des eigenen Fahrzeugs über eine vorgegebene Zeit hinaus andauert, wobei das Andauern der bestimmten Betätigung zur Folge hat, dass ein Abbiegesignalprozess ausgeführt wird, in dem ein Richtungsanzeiger (73a, 73b) des eigenen Fahrzeugs blinken gelassen wird, und der Regelungsausführungsabschnitt den Abbiegesignalprozess während eines Zeitraums zwischen einem Punkt, an dem die Fahrstreifenwechsel-Assistenzregelung gestartet wurde, und einem Punkt, an dem die bestimmte Bedingung erfüllt ist, auch dann fortsetzt, wenn die bestimmte Betätigung nicht durchgeführt wird.