DE112016002488T5

DE112016002488T5 - Fahrunterstützungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112016002488T5
Application number: DE112016002488.6T
Authority: DE
Inventors: Hideshi Izuhara; Yasuhiko Mukai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2016-06-01
Publication date: 2018-02-15
Anticipated expiration: 2036-06-02
Also published as: WO2016194960A1; US20180154893A1; DE112016002488B4; JP2016222170A; CN107614346B; CN107614346A; JP6406131B2; US10597031B2

Abstract

Eine Fahrunterstützungsvorrichtung enthält eine Positionserlangungseinheit, die eine Position eines eigenen Fahrzeugs, eine Position einer Mautstelle vor der Position des eigenen Fahrzeugs und eine Position einer Zielspur auf einer Straße nach der Mautstelle erlangt, eine Planfahrroutenerzeugungseinheit, die eine geplante Fahrroute von der Position des eigenen Fahrzeugs über die Position der Mautstelle zu der Position des Zielfahrzeugs erzeugt, und eine Fahrsteuerungseinheit, die das eigene Fahrzeug derart steuert, dass dieses entlang der geplanten Fahrroute fährt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrunterstützungsvorrichtung.
Stand der Technik
Die im Folgenden beschriebene Fahrunterstützungsvorrichtung ist bekannt. Die Fahrunterstützungsvorrichtung nimmt ein Bild eines Bereiches vor einem eigenen Fahrzeug unter Verwendung einer fahrzeugeigenen Kamera auf und erzeugt Bilddaten. Die Fahrunterstützungsvorrichtung erkennt eine weiße Linie (Fahrtrennlinie) in den Bilddaten und stellt einen Fahrkurs des eigenen Fahrzeugs auf der Grundlage der erkannten weißen Linie ein. Dann steuert die Fahrunterstützungsvorrichtung einen Lenkwinkel derart, dass das eigene Fahrzeug auf dem eingestellten Fahrkurs fährt (siehe Patentliteratur 1).
Zitierungsliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2005-182 186 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Vor und nach einer Mautstelle einer Autobahn können beispielsweise keine weißen Linien vorhanden sein. In diesem Fall kann die Fahrunterstützungsvorrichtung, die in der Patentliteratur 1 beschrieben ist, die obige Steuerung nicht durchführen.
Lösung für das Problem
Eine Ausführungsform schafft eine Fahrunterstützungsvorrichtung, die eine Fahrunterstützung sogar an einem Ort durchführen kann, bei dem keine weißen Linien vorhanden sind.
Eine Fahrunterstützungsvorrichtung einer Ausführungsform enthält: eine Positionserlangungseinheit, die eine Position eines eigenen Fahrzeugs, eine Position einer Mautstelle vor der Position des eigenen Fahrzeugs und eine Position einer Zielspur auf einer Straße nach der Mautstelle erlangt; eine Planfahrroutenerzeugungseinheit, die eine geplante Fahrroute von der Position des eigenen Fahrzeugs über die Position der Mautstelle zu der Position der Zielspur erzeugt; und eine Fahrsteuereinheit, die das eigene Fahrzeug derart steuert, dass es entlang der geplanten Fahrroute fährt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Fahrunterstützungsvorrichtung zeigt;
2 ist ein Flussdiagramm eines Planfahrroutenerzeugungsprozesses, der von der Fahrunterstützungsvorrichtung durchgeführt wird;
3 ist ein Flussdiagramm des Planfahrroutenerzeugungsprozesses, der von der Fahrunterstützungsvorrichtung durchgeführt wird;
4 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel einer geplanten Fahrroute darstellt;
5 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel einer ersten geplanten Fahrroute darstellt; und
6 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel der ersten geplanten Fahrroute und einer zweiten geplanten Fahrroute darstellt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
1. Konfiguration der Fahrunterstützungsvorrichtung 1
Die Konfiguration der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 wird mit Bezug auf 1 beschrieben. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 ist eine fahrzeugeigene Vorrichtung, die in einem Fahrzeug installiert ist. Im Folgenden wird das Fahrzeug, in dem die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 installiert ist, als eigenes Fahrzeug bezeichnet. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 ist ein bekannter Computer, der eine CPU, einen RAM, einen ROM und Ähnliches enthält. Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 führt den später beschriebenen Prozess mittels eines Programmes, das in dem ROM gespeichert ist, durch.
Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 enthält als Funktionen eine Positionserlangungseinheit 3, eine Planfahrroutenerzeugungseinheit 5, eine Fahrsteuerungseinheit 7, eine Zielfahrzeugerfassungseinheit 9, eine Zielfahrzeugfahrroutenerzeugungseinheit 11, eine Übertragungseinheit 13, eine Anzeigeeinheit 15 und eine ACC-Steuerungseinheit (Steuerungseinheit einer adaptiven Fahrtregelung) 17. Die Funktionen der Einheiten werden später beschrieben.
Das eigene Fahrzeug enthält zusätzlich zu der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 eine Kamera 19, ein GPS 21, einen Karteninformationsspeicherabschnitt 23, einen Millimeterwellensensor 25, eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinheit 27, eine Fahrerfahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinheit 29, ein Navigationssystem 31, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 33, einen Fahreranwendungsstartschalter 35, eine HMI (Mensch-Maschine-Schnittstelle) 37, eine Straße-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinheit 38, eine Querbewegungssteuerung 39, ein Lenksystem 41, eine Längsrichtungsbewegungssteuerung 43, ein Getriebestrangsystem 45 und ein Bremssystem 47.
Die Kamera 19 nimmt ein Bild eines Bereiches um das eigene Fahrzeug auf, um Bilddaten zu erzeugen. Das GPS 21 erlangt eine Position des eigenen Fahrzeugs. Der Karteninformationsspeicherabschnitt 23 wird durch eine Speichereinheit ausgebildet und speichert Karteninformationen. Die Karteninformationen enthalten Informationen über Positionen von Straßen, die Anzahl der Fahrspuren der Straßen, Positionen der Fahrspuren, Mautstellen (Positionen der Mautstellen, ob die Mautstellen das ETC (elektronisches Mautsystem) unterstützen) und Ähnliches. Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform eine Mautstelle einen Abschnitt bezeichnet, der einen Pfad aufweist, auf dem ein Fahrzeug fahren kann. Die Mautstellen 49, 51, 53, 55, 57 und 59, die in 4 gezeigt sind, sind beispielsweise individuelle Mautstellen. Unter diesen unterstützen die Mautstellen 51 und 57 das ETC und die anderen Mautstellen unterstützen das ETC nicht.
Der Millimeterwellensensor 25 verwendet Millimeterwellen, um eine Position eines Ziels (beispielsweise Zielfahrzeug (ein anderes Fahrzeug) oder Ähnliches), das um das eigene Fahrzeug vorhanden ist, zu erfassen. Die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinheit 27 führt eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit dem Zielfahrzeug durch. Die Fahrerfahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinheit 29 akzeptiert einen Eingabebetrieb des Fahrers des eigenen Fahrzeugs. Die Informationen, die in die Fahrerfahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinheit 29 eingegeben werden, enthalten eine Fahrzeuggeschwindigkeit bei der ACC-Steuerung.
Das Navigationssystem 31 ist ein bekanntes Navigationssystem. Der Fahreranwendungsstartschalter 35 ist ein Schalter, der einen Betrieb des Fahrers des eigenen Fahrzeugs akzeptiert. Der Betrieb des Fahrers beinhaltet eine Anweisung zum Starten und Stoppen der ACC-Steuerung. Die HMI 37 enthält eine Anzeige, Lautsprecher, ein Mikrofon, eine Eingabeeinheit und Ähnliches, die in dem Fahrzeuginneren des eigenen Fahrzeugs vorhanden sind. Die Straße-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinheit 38 kommuniziert mit Einrichtungen an Straßen.
Die Querbewegungssteuerung 39 steuert das Lenksystem 41. Das Lenksystem 41 führt ein Lenken des eigenen Fahrzeugs durch. Die Längsrichtungsbewegungssteuerung 43 steuert das Getriebestrangsystem 45 und das Bremssystem 47. Das Getriebestrangsystem 45 enthält einen Verbrennungsmotor und einen Mechanismus, der die Leistung des Verbrennungsmotors auf Antriebsräder überträgt. Das Bremssystem 47 führt einen Bremsbetrieb des eigenen Fahrzeugs durch.
2. Planfahrroutenerzeugungsprozess, der von der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 durchgeführt wird
Ein Planfahrroutenerzeugungsprozess, der von der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 durchgeführt wird, wird mit Bezug auf 2 bis 6 beschrieben. Dieser Prozess wird durchgeführt, wenn der Fahrer einen Betrieb des Fahreranwendungsstartschalters 35 zum Anweisen eines Startens der ACC-Steuerung durchgeführt hat.
In Schritt 1 in 2 führt die ACC-Steuerungseinheit 17 eine typische ACC-Steuerung durch. Ein Überblick über die ACC-Steuerung wird im Folgenden gegeben. Die ACC-Steuerungseinheit 17 erlangt ein Bild eines Bereiches vor dem eigenen Fahrzeug unter Verwendung der Kamera 19 und erlangt Bilddaten. Die ACC-Steuerungseinheit 17 erkennt eine weiße Linie unter Verwendung einer bekannten Bilderkennungstechnik, die auf die Bilddaten angewendet wird, und stellt einen Fahrkurs des eigenen Fahrzeugs auf der Grundlage der erkannten weißen Linien ein. Dann steuert die ACC-Steuerungseinheit 17 einen Lenkwinkel geeignet unter Verwendung der Querbewegungssteuerung 39 und des Lenksystems 41, so dass das eigene Fahrzeug nicht von dem Fahrkurs abweicht.
Außerdem erkennt die ACC-Steuerungseinheit 17 ein führendes Fahrzeug unter Verwendung der Bilddaten der Kamera 19 und des Millimeterwellensensors 25 und berechnet einen Abstand von dem eigenen Fahrzeug zu dem führenden Fahrzeug. Dann stellt die ACC-Steuerungseinheit 17 die Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs unter Verwendung der Längsrichtungsbewegungssteuerung 43, des Getriebestrangsystems 45 und des Bremssystems 47 ein, so dass der Abstand auf einem voreingestellten Sollwert gehalten wird.
In Schritt 2 bestimmt die Positionserlangungseinheit 3, ob sich das eigene Fahrzeug einer Mautstelle einer Autobahn oder Ähnlichem annähert. Insbesondere wird die folgende Bestimmung durchgeführt. Die Positionserlangungseinheit 3 erlangt eine Position des eigenen Fahrzeugs (im Folgenden als Eigen-Fahrzeugposition bezeichnet) unter Verwendung des GPS 21. Anschließend verwendet die Positionserlangungseinheit 3 Karteninformationen, die aus dem Karteninformationsspeicherabschnitt 23 ausgelesen werden, um nach einer Mautstelle zu suchen, die vor der Eigen-Fahrzeugposition vorhanden ist. Wenn eine Mautstelle vor der Eigen-Fahrzeugposition vorhanden ist und der Abstand von der Eigen-Fahrzeugposition zu der Position der Mautstelle gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, bestimmt die Positionserlangungseinheit 3, dass sich das eigene Fahrzeug der Mautstelle annähert. Wenn sich das eigene Fahrzeug der Mautstelle annähert, schreitet der Prozess zum Schritt 3, und ansonsten schreitet der Prozess zurück zum Schritt 1.
In Schritt S3 erlangt die Positionserlangungseinheit 3 eine Eigen-Fahrzeugposition unter Verwendung des GPS 21.
In Schritt S4 liest die Positionserlangungseinheit 3 Mautstelleninformationen über die Mautstelle, der sich das eigene Fahrzeug annähert und deren Annäherung in Schritt 2 bestimmt wurde, aus. Wenn mehrere Mautstellen vorhanden sind, denen sich das eigene Fahrzeug annähert, wobei die Annäherung in Schritt 2 bestimmt wurde, liest die Positionserlangungseinheit 3 Mautstelleninformationen jeder der Mautstellen aus.
In Schritt 5 erlangt die Positionserlangungseinheit 3 die Position einer Zielspur unter Verwendung der Karteninformationen. Wie es in 4 gezeigt ist, ist eine Zielspur 63 eine Spur auf einer Straße 61, die nach den Mautstellen 49, 51, 53, 55, 57 und 59 vorhanden ist, die vor einem eigenen Fahrzeug 48 vorhanden sind. Die Zielspur 63 ist eine geplante Spur, auf der das eigene Fahrzeug 48 fahren wird. Die Straße 61 ist beispielsweise eine Autobahn.
Man beachte, dass die Positionserlangungseinheit 3 eine Zielspur wie unten beschrieben bestimmt. Wenn eine Route für nach der Zeit, zu der das Fahrzeug auf die Straße 61 eingefahren ist, in dem Navigationssystem 31 eingestellt ist, erlangt die Positionserlangungseinheit 3 die Zielspur 63 entsprechend der Route. Wenn beispielsweise eine Route, die auf der Straße 61 nach links abzweigt, in dem Navigationssystem 31 eingestellt ist, wird die linksseitige Spur als eine Zielspur eingestellt, und wenn eine Route, die auf der Straße 61 nach rechts abzweigt, in dem Navigationssystem 31 eingestellt ist, wird die rechtsseitige Spur als eine Zielspur eingestellt.
Wenn eine Route für nach der Zeit, zu der das Fahrzeug in die Straße 61 eingefahren ist, nicht in dem Navigationssystem 31 eingestellt ist, oder wenn eine gerade Route eingestellt ist, wird eine Zielspur entsprechend einer voreingestellten Angabe (beispielsweise eine Angabe, dass die am weitesten links liegende Spur ausgewählt wird) bestimmt.
In Schritt 6 bestimmt die Planfahrroutenerzeugungseinheit 5 eine Mautstelle, durch die das eigene Fahrzeug fährt (im Folgenden als Durchfahrmautstelle bezeichnet), aus den Mautstellen, die vor dem eigenen Fahrzeug vorhanden sind. In dem Beispiel, das in 4 gezeigt ist, wird beispielsweise eine Mautstelle 57 als eine Durchfahrmautstelle aus den Mautstellen 49, 51, 53, 55, 57 und 59 definiert, die vor dem eigenen Fahrzeug 48 vorhanden sind.
Das Kriterium zum Bestimmen der Durchfahrmautstelle kann geeignet festgelegt werden. Die Mautstelle, die am nächsten ist, wenn angenommen wird, dass das Fahrzeug auf einer geraden Linie ohne Änderung fährt, kann als die Durchfahrmautstelle definiert werden. Außerdem kann die Mautstelle, die am nächsten bei der geraden Linie ist, die die Eigen-Fahrzeugposition und die Position der Zielspur verbindet, als die Durchfahrmautstelle definiert werden. Außerdem kann die Mautstelle, die unter den Mautstellen, die das ETC unterstützen, am nächsten ist, wenn angenommen wird, dass das eigene Fahrzeug auf einer geraden Linie ohne Änderung fährt, als eine Durchfahrmautstelle definiert werden. Außerdem kann die Mautstelle, die am nächsten bei einer geraden Linie ist, die die Eigen-Fahrzeugposition und die Position der Zielspur verbindet, unter den Mautstellen, die das ETC unterstützen, als die Durchfahrmautstelle definiert werden.
Außerdem kann eine Durchfahrmautstelle unter Mautstellen, die keine geschlossenen Mautstellen sind, auf der Grundlage irgendeines der obigen Kriterien bestimmt werden. Eine geschlossene Mautstelle kann mittels Kommunikation unter Verwendung der Straße-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinheit 38 bestimmt werden.
Man beachte, dass Informationen über die Position einer Mautstelle und hinsichtlich dessen, ob die Mautstelle das ETC unterstützt, in den Mautstelleninformationen enthalten sind, die in Schritt 4 ausgelesen werden.
In Schritt 7 erzeugt die Planfahrroutenerzeugungseinheit 5 eine geplante Fahrroute zu der Durchfahrmautstelle, die in Schritt S6 bestimmt wurde (im Folgenden als erste geplante Fahrroute bezeichnet). Die erste geplante Fahrroute kann beispielsweise eine Fahrroute sein, die die Eigen-Fahrzeugposition und die Durchfahrmautstelle mit einer geraden Linie verbindet.
In Schritt 8 führt die Zielfahrzeugerfassungseinheit 9 einen Prozess zum Erlangen von Zielfahrzeuginformationen unter Verwendung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinheit 27 durch. Die Zielfahrzeuginformationen enthalten eine Position, eine Geschwindigkeit, einen Zustand von Blinkern und Ähnliches eines Zielfahrzeugs. Das Zielfahrzeug überträgt die Zielfahrzeuginformationen die ganze Zeit. Man beachte, dass ein Zielfahrzeug unter Verwendung der Kamera 19 oder des Millimeterwellensensors 25 erfasst werden kann. Danach können die Erfassungsergebnisse (Position, Geschwindigkeit, Fahrtrichtung des Zielfahrzeugs) als Zielfahrzeuginformationen verwendet werden.
In Schritt 9 bestimmt die Zielfahrzeugerfassungseinheit 9 auf der Grundlage des Ergebnisses des Prozesses in Schritt 8, ob ein Zielfahrzeug um das eigene Fahrzeug vorhanden ist und sich vor der Mautstelle befindet. Das heißt, wenn (a) Zielfahrzeuginformationen unter Verwendung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinheit 27 erlangt werden können und die Position des Zielfahrzeugs, die in den Zielfahrzeuginformationen enthalten ist, vor der Mautstelle liegt, oder wenn (b) ein Zielfahrzeug, das vor der Mautstelle vorhanden ist, unter Verwendung der Kamera 19 oder des Millimeterwellensensors 25 erfasst wird, bestimmt die Zielfahrzeugerfassungseinheit 9, dass ein Zielfahrzeug vor der Mautstelle vorhanden ist, und der Prozess schreitet zum Schritt 10.
Wenn (c) Zielfahrzeuginformationen nicht erlangt werden können und ein Zielfahrzeug, das vor der Mautstelle vorhanden ist, von der Kamera 19 oder dem Millimeterwellensensor 25 nicht erfasst werden kann, oder wenn (d) die Position des Zielfahrzeugs, die in den Zielfahrzeuginformationen enthalten ist, nach der Mautstelle liegt, und die Kamera 19 oder der Millimeterwellensensor 25 ein Zielfahrzeug, das vor der Mautstelle vorhanden ist, nicht erfassen kann, bestimmt die Zielfahrzeugerfassungseinheit 9, dass kein Zielfahrzeug vor der Mautstelle vorhanden ist, und der Prozess schreitet zum Schritt 17.
In Schritt 10 erzeugt die Zielfahrzeugfahrroutenerzeugungseinheit 11 eine geplante Fahrroute des Zielfahrzeugs (im Folgenden als erste Zielfahrzeugfahrroute bezeichnet), dessen Vorhandensein in Schritt 9 bestimmt wurde, zu der Mautstelle aus der derzeitigen Position des Zielfahrzeugs.
Grundlegend ist die erste Zielfahrzeugfahrroute eine Route zu der Mautstelle, die am nächsten bei dem Pfad liegt, von dem angenommen wird, dass das eigene Fahrzeug auf einer geraden Linie ohne Änderung fährt. Man beachte, dass, wenn die Zielfahrzeuginformationen Informationen über die Blinker enthalten, die eine Routenänderung nach links oder rechts angeben, die Fahrroute zu der Mautstelle, die am nächsten bei der Route nach der Routenänderung ist, als die erste Zielfahrzeugfahrroute definiert wird.
In Schritt 11 bestimmt die Planfahrroutenerzeugungseinheit 5, ob es eine Überdeckung zwischen der ersten geplanten Fahrroute, die Schritt 7 erzeugt wurde, und der ersten Zielfahrzeugfahrroute, die in Schritt 7 erzeugt wurde, gibt. Wie es in 5 gezeigt ist, gibt es beispielsweise, wenn eine erste geplante Fahrroute 65 des eigenen Fahrzeugs 48 und eine erste Zielfahrzeugfahrroute 69 des Zielfahrzeugs 67 zu derselben Mautstelle 53 führen, eine Überdeckung zwischen der ersten geplanten Fahrroute 65 und der ersten Zielfahrzeugfahrroute 69.
Wenn es eine Überdeckung zwischen der ersten geplanten Fahrroute und der ersten Zielfahrzeugfahrroute gibt, schreitet der Prozess zum Schritt 12. Wenn es keine Überdeckung zwischen der ersten geplanten Fahrroute und der ersten Zielfahrzeugfahrroute gibt, schreitet der Prozess zum Schritt 17.
In Schritt 12 bestimmt die Planfahrroutenerzeugungseinheit 5, ob das eigene Fahrzeug oder das Zielfahrzeug eine höhere Priorität aufweist. Wenn, wie es 5 gezeigt ist, die erste geplante Fahrroute 65 des eigenen Fahrzeugs 48 eine Fahrroute ist, die sich nach links oder rechts ändert, und wenn die erste Zielfahrzeugfahrroute 69 des Zielfahrzeugs 67 eine Fahrroute ist, die geradeaus führt, weist das Zielfahrzeug eine höhere Priorität auf. Wenn im Gegensatz dazu die erste geplante Fahrroute des eigenen Fahrzeugs eine Fahrroute ist, die geradeaus führt, und wenn die erste Zielfahrzeugfahrroute eine Fahrroute ist, die sich nach links oder rechts ändert, weist das eigene Fahrzeug eine höhere Priorität auf.
Außerdem wird in Schritt 12 die Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs angepasst, um zu bestimmen, ob der Kontakt zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Zielfahrzeug vermieden werden kann, ohne die erste geplante Fahrroute zu ändern. Die Fälle, in denen der Kontakt zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Zielfahrzeug vermieden werden kann, ohne die erste geplante Fahrroute zu ändern, beinhalten beispielsweise einen Fall, in dem nur ein Zielfahrzeug erfasst wird. Außerdem beinhalten die Fälle, in denen der Kontakt zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Zielfahrzeug nicht vermieden werden kann, ohne die erste geplante Fahrroute zu ändern, beispielsweise einen Fall, in dem mehrere Zielfahrzeuge auf einer Linie in der Längsrichtung fahren.
Als Ergebnis der obigen Bestimmung weist das eigene Fahrzeug Priorität auf, und die Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs wird angepasst. Wenn somit der Kontakt zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Zielfahrzeug vermieden werden kann, ohne die erste geplante Fahrroute zu ändern, schreitet der Prozess zum Schritt 17, und ansonsten schreitet der Prozess zum Schritt 13.
In Schritt 13 bestimmt die Planfahrroutenerzeugungseinheit 5, ob eine Änderung der Durchfahrmautstelle möglich ist (das heißt, ob eine andere Mautstelle vorhanden ist, die eine Alternative zu der Durchfahrmautstelle sein kann, die in Schritt 6 bestimmt wurde). Man beachte, dass eine andere Mautstelle, die eine Alternative sein kann, eine Mautstelle bezeichnet, die noch nicht als Durchfahrmautstelle aus den Mautstellen, die in der Umgebung vorhanden sind, ausgewählt wurde.
Wenn die Durchfahrmautstelle geändert werden kann, schreitet der Prozess zum Schritt 14. Wenn die Durchfahrmautstelle nicht geändert werden kann, schreitet der Prozess zum Schritt 16.
In Schritt 14 bewirkt die Planfahrroutenerzeugungseinheit 5 eine Änderung der Durchfahrmautstelle in eine andere Mautstelle. Die Durchfahrmautstelle nach der Änderung kann beispielsweise eine Mautstelle sein, die unter anderen Mautstellen, die eine Alternative sein können, am nächsten bei der Durchfahrmautstelle vor der Änderung ist. Außerdem kann die Durchfahrmautstelle nach der Änderung beispielsweise eine Mautstelle sein, die unter anderen Mautstellen, die eine Alternative sein können, weiter von dem Zielfahrzeug als die Durchfahrmautstelle vor der Änderung ist.
In Schritt 15 erzeugt die Planfahrroutenerzeugungseinheit 5 eine erste geplante Fahrroute von der Eigen-Fahrzeugposition zu der Position der Durchfahrmautstelle nach der Änderung in Schritt 14. Die erste geplante Fahrroute kann beispielsweise eine Fahrroute sein, die die Eigen-Fahrzeugposition und die Position der Durchfahrmautstelle mit einer geraden Linie verbindet.
Wenn beispielsweise, wie es 5 gezeigt ist, die Durchfahrmautstelle von der Mautstelle 53 in die Mautstelle 55 geändert wird, wird eine neue erste geplante Fahrroute 71 anstelle der vorherigen ersten geplanten Fahrroute 65 erzeugt.
In Schritt 16 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, wenn das eigene Fahrzeug auf der ersten geplanten Fahrroute fährt, eingestellt. Die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit kann den Kontakt zwischen dem eigenen Fahrzeug, das auf der ersten geplanten Fahrroute fährt, und dem Zielfahrzeug, das auf der ersten Zielfahrzeugfahrroute fährt, vermeiden.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann wie folgt eingestellt werden. Zunächst wird der Zeitpunkt, zu dem das Zielfahrzeug die Überdeckung zwischen der ersten geplanten Fahrroute und der ersten Zielfahrzeugfahrroute durchfährt, unter Verwendung der Zielfahrzeuginformationen berechnet. Anschließend wird die Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs derart eingestellt, dass der Zeitpunkt, zu dem das eigene Fahrzeug die obige Überdeckung durchfährt, von dem Zeitpunkt des Zielfahrzeugs abweicht.
In Schritt 17 in 3 erzeugt die Planfahrroutenerzeugungseinheit 5 eine geplante Fahrroute (im Folgenden als zweite geplante Fahrroute bezeichnet) von der Position der Durchfahrmautstelle, die in Schritt 6 oder Schritt 14 bestimmt wurde, zu der Position der Zielspur, die in Schritt 5 erlangt wurde.
Es wird beispielsweise, wie es in 6 gezeigt ist, eine zweite geplante Fahrroute 73 von der Mautstelle 55, die eine Durchfahrmautstelle ist, zu der Position der Zielspur 63 erzeugt. Die zweite geplante Fahrroute kann beispielsweise eine Fahrroute sein, die die Position der Durchfahrmautstelle und die Zielspur mit einer geraden Linie verbindet. Im Folgenden wird die Kombination aus der ersten geplanten Fahrroute und der zweiten geplanten Fahrroute als geplante Fahrroute bezeichnet.
In Schritt 18 führt die Zielfahrzeugerfassungseinheit 9 den Prozess zum Erlangen von Zielfahrzeuginformationen unter Verwendung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinheit 27 durch. Die Inhalte der Zielfahrzeuginformationen ähneln denjenigen, die in Schritt 8 erlangt wurden.
In Schritt 19 bestimmt die Zielfahrzeugerfassungseinheit 9 auf der Grundlage des Prozesses in Schritt 18, ob ein Zielfahrzeug um das eigene Fahrzeug vorhanden ist. Das heißt, wenn die Zielfahrzeuginformationen unter Verwendung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinheit 27 erlangt wurden, oder wenn das Zielfahrzeug unter Verwendung der Kamera 19 oder des Millimeterwellensensors 25 erfasst wurde, bestimmt die Zielfahrzeugerfassungseinheit 9, dass ein Zielfahrzeug vorhanden ist, und der Prozess schreitet zum Schritt 21. Wenn im Gegensatz dazu die Zielfahrzeuginformationen unter Verwendung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinheit 27 nicht erlangt werden können und wenn das Zielfahrzeug unter Verwendung der Kamera 19 oder des Millimeterwellensensors 25 nicht erfasst werden kann, bestimmt die Zielfahrzeugerfassungseinheit 9, dass kein Zielfahrzeug vorhanden ist, und der Prozess schreitet zum Schritt 27.
In Schritt 20 erzeugt die Zielfahrzeugfahrroutenerzeugungseinheit 11 eine geplante Fahrroute nach der Mautstelle (im Folgenden als eine zweite Zielfahrzeugfahrroute bezeichnet) des Zielfahrzeugs, dessen Vorhandensein in Schritt 19 bestimmt wurde.
Grundlegend ist die zweite Zielfahrzeugfahrroute eine Fahrroute von dem Ende der ersten Zielfahrzeugfahrroute (der Mautstelle, durch die das Zielfahrzeug fährt) zu der Spur, die am nächsten bei dem Pfad ist, von dem angenommen wird, dass das Zielfahrzeug auf einer geraden Linie ohne Änderung fährt. Man beachte, dass, wenn die Zielfahrzeuginformationen Informationen über die Blinker enthalten, die eine Routenänderung nach links oder rechts angeben, die Fahrroute zu der Spur, die am nächsten bei der Route nach der Routenänderung ist, als die zweite Zielfahrzeugfahrroute definiert wird.
In Schritt 21 bestimmt die Planfahrroutenerzeugungseinheit 5, ob es eine Überdeckung zwischen der zweiten geplanten Fahrroute, die Schritt 17 erzeugt wurde, und der zweiten Zielfahrzeugfahrroute, die in Schritt 20 erzeugt wurde, gibt. Wie es beispielsweise in 6 gezeigt ist, gibt es, wenn die zweite geplante Fahrroute 73 des eigenen Fahrzeugs 48 und eine zweite Zielfahrzeugfahrroute 75 des Zielfahrzeugs 67 zu derselben Spur führen, eine Überdeckung zwischen der zweiten geplanten Fahrroute 73 und der zweiten Zielfahrzeugfahrroute 75.
Wenn es eine Überdeckung zwischen der zweiten geplanten Fahrroute und der zweiten Zielfahrzeugfahrroute gibt, schreitet der Prozess zum Schritt 22. Wenn es keine Überdeckung zwischen der zweiten geplanten Fahrroute und der zweiten Zielfahrzeugfahrroute gibt, schreitet der Prozess zum Schritt 27.
In Schritt 22 bestimmt die Planfahrroutenerzeugungseinheit 5, ob das eigene Fahrzeug oder das Zielfahrzeug eine höhere Priorität aufweist. Wenn, wie es in 6 gezeigt ist, die zweite geplante Fahrroute 73 des eigenen Fahrzeugs 48 eine Fahrroute ist, die sich nach links oder rechts ändert, und wenn die zweite Zielfahrzeugfahrroute 75 des Zielfahrzeugs 67 eine Fahrroute ist, die geradeaus führt, weist das Zielfahrzeug eine höhere Priorität auf. Wenn im Gegensatz dazu die zweite geplante Fahrroute des eigenen Fahrzeugs eine Fahrroute ist, die geradeaus führt, und wenn die zweite Zielfahrzeugfahrroute eine Fahrroute ist, die sich nach links oder rechts ändert, weist das eigene Fahrzeug eine höhere Priorität auf.
Außerdem bestimmt die Planfahrroutenerzeugungseinheit 5 in Schritt 22, ob der Kontakt zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Zielfahrzeug durch Anpassen der Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, ohne die zweite geplante Fahrroute zu ändern, vermieden werden kann. Die Fälle, in denen der Kontakt zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Zielfahrzeug ohne Ändern der zweiten geplanten Fahrroute vermieden werden kann, beinhalten beispielsweise einen Fall, in dem nur ein Zielfahrzeug erfasst wird. Außerdem beinhalten die Fälle, in denen der Kontakt zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Zielfahrzeug ohne Ändern der zweiten geplanten Fahrroute nicht vermieden werden kann, beispielsweise einen Fall, in dem mehrere Fahrzeuge auf einer Linie in der Längsrichtung fahren.
Als Ergebnis der obigen Bestimmung weist das eigene Fahrzeug Priorität auf, und die Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs wird angepasst. Wenn somit der Kontakt zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Zielfahrzeug ohne Ändern der zweiten geplanten Fahrroute vermieden werden kann, schreitet der Prozess zum Schritt 27, und ansonsten schreitet der Prozess zum Schritt 23.
In Schritt 23 bestimmt die Planfahrroutenerzeugungseinheit 5, ob eine Änderung der Zielspur möglich ist (das heißt, ob eine andere Spur, die eine Alternative der Zielspur sein kann, die Schritt 5 erlangt wurde, auf derselben Straße vorhanden ist). Man beachte, dass „eine andere Spur, die eine Alternative sein kann,“ eine Spur bezeichnet, zu der eine zweite geplante Fahrroute führt, wobei die zweite geplante Fahrroute noch nicht erzeugt wurde.
Wenn die Zielspur geändert werden kann, schreitet der Prozess zum Schritt 24. Wenn die Zielspur nicht geändert werden kann, schreitet der Prozess zum Schritt 26.
In Schritt 24 bewirkt die Planfahrroutenerzeugungseinheit 5 eine Änderung von der Zielspur in eine andere Spur. Die Zielspur nach der Änderung kann beispielsweise eine Spur sein, die unter anderen Spuren, die eine Alternative sein können, am nächsten bei der Spur vor der Änderung ist. Außerdem kann die Zielspur nach der Änderung unter anderen Fahrspuren, die eine Alternative sein können, beispielsweise eine Spur sein, die weiter weg von dem Zielfahrzeug als die Zielspur vor der Änderung ist.
In Schritt 25 erzeugt die Planfahrroutenerzeugungseinheit 5 eine zweite geplante Fahrroute von der Position der Durchfahrmautstelle zu der Position der Zielspur nach der Änderung in Schritt 14. Die zweite geplante Fahrroute kann beispielsweise eine Fahrroute sein, die die Position der Durchfahrmautstelle und die Position der Zielspur mit einer geraden Linie verbindet.
Wenn, wie es beispielsweise in 6 gezeigt ist, die Zielspur von der Spur 63 in die Spur 75 geändert wird, erzeugt die Planfahrroutenerzeugungseinheit 5 eine neue zweite geplante Fahrroute 77 anstelle der vorherigen zweiten geplanten Fahrroute 73.
In Schritt 26 stellt die Planfahrroutenerzeugungseinheit 5 die Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs ein, wenn das eigene Fahrzeug auf der zweiten geplanten Fahrroute fährt. Die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit kann den Kontakt zwischen dem eigenen Fahrzeug, das auf der zweiten geplanten Fahrroute fährt, und dem Zielfahrzeug, das auf der zweiten Zielfahrzeugfahrroute fährt, vermeiden.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann wie folgt eingestellt werden. Zunächst wird der Zeitpunkt, zu dem das Zielfahrzeug die Überdeckung zwischen der zweiten geplanten Fahrroute und der zweiten Zielfahrzeugfahrroute durchfährt, unter Verwendung der Zielfahrzeuginformationen berechnet. Anschließend wird die Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs derart eingestellt, dass der Zeitpunkt, zu dem das eigene Fahrzeug die obige Überdeckung durchfährt, von dem Zeitpunkt des Zielfahrzeugs abweicht. Danach schreitet der Prozess zum Schritt 27.
In Schritt 27 verwendet die Übertragungseinheit 13 die Fahrzeug-zu-Fahr-zeug-Kommunikationseinheit 27, um Informationen, die die geplante Fahrroute repräsentieren, an die Außenseite des eigenen Fahrzeugs zu übertragen.
In Schritt 28 verwendet die Anzeigeeinheit 15 die Anzeige der HMI 37, um die geplante Fahrroute für den Insassen des eigenen Fahrzeugs anzuzeigen.
3. Fahrsteuerungsprozess, der von der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 durchgeführt wird
Wenn eine geplante Fahrroute erzeugt wurde, steuert die Fahrsteuerungseinheit 7 das eigene Fahrzeug, so dass dieses entlang der geplanten Fahrroute fährt. Man beachte, dass, wenn die geplante Fahrroute erzeugt wurde, die typische ACC-Steuerung automatisch endet.
Das heißt, die Fahrsteuerungseinheit 7 erlangt eine Eigen-Fahrzeugposition unter Verwendung des GPS 21 und führt geeignet eine Lenkung unter Verwendung der Querbewegungssteuerung 39 und des Lenksystems 41 durch, so dass die Eigen-Fahrzeugposition nicht von der geplanten Fahrroute abweicht.
Außerdem erlangt die Fahrsteuerungseinheit 7 wiederholt eine Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs unter Verwendung des Fahrzeugsensors 33 und steuert die Längsrichtungsbewegungssteuerung 43, das Getriebestrangsystem 45 und das Bremssystem 47 derart, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit von einer Krümmung jedes Teils der geplanten Fahrroute abhängt.
Außerdem steuert die Fahrsteuerungseinheit 7 die Längsrichtungsbewegungssteuerung 43, das Getriebestrangsystem 45 und das Bremssystem 47 derart, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit wird, die im Voraus für einen jeweiligen Abschnitt der geplanten Fahrroute eingestellt wurde. Wenn beispielsweise das Fahrzeug eine Mautstelle passiert, wird die Steuerung derart durchgeführt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit zu einer geeigneten Geschwindigkeit (niedrige Geschwindigkeit) wird. Nachdem das eigene Fahrzeug die Mautstelle passiert hat und wenn das eigene Fahrzeug auf einer Zielspur fährt, wird das eigene Fahrzeug beschleunigt.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in den Schritten 16, 26 eingestellt wurde, steuert die Fahrsteuerungseinheit 7 die Längsrichtungsbewegungssteuerung 43, das Getriebestrangsystem 45 und das Bremssystem 47 derart, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs zu der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit wird.
4. Wirkungen, die mit der Fahrunterstützungsvorrichtung 1 erzielt werden

(1A) Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 kann eine geplante Fahrroute sogar dann erzeugen, wenn keine weiße Linie in der Nähe einer Mautstelle vorhanden ist, um das eigene Fahrzeug derart zu steuern, dass es entlang der geplanten Fahrroute fährt.
(1B) Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 kann die Position einer Mautstelle und die Position einer Zielspur unter Verwendung von Karteninformationen erlangen. Dadurch können die Positionen einfach und richtig erlangt werden.
(1C) Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 kann ein Zielfahrzeug, das um das eigene Fahrzeug vorhanden ist, erfassen, um eine Zielfahrzeugfahrroute zu erzeugen, die eine geplante Fahrroute des Zielfahrzeugs ist. Dann kann die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 eine geplante Fahrroute erzeugen, so dass das Zielfahrzeug, das auf der Zielfahrzeugfahrroute fährt, und das eigene Fahrzeug einander nicht kontaktieren. Somit wird die Sicherheit des eigenen Fahrzeugs noch höher.
(1D) Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 kann Informationen, die die erzeugte geplante Fahrroute repräsentieren, an die Außenseite des eigenen Fahrzeugs übertragen. Das Zielfahrzeug, das die Informationen empfängt, kann die geplante Fahrroute des eigenen Fahrzeugs erkennen. Somit wird die Sicherheit des eigenen Fahrzeugs und des Zielfahrzeugs noch höher.
(1E) Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 kann die erzeugte geplante Fahrroute für den Insassen des eigenen Fahrzeugs anzeigen.

Weitere Ausführungsformen
Oben wurde eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, sondern kann verschiedentlich modifiziert werden.

(1) Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 kann eine geplante Fahrroute von der Eigen-Fahrzeugposition zu der Position einer Zielspur über die Position einer Durchfahrmautstelle zusammen erzeugen.
(2) Die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 kann die Position einer Mautstelle und die Position einer Zielspur unter Verwendung der Kamera 19 oder des Millimeterwellensensors 25 erlangen. Außerdem kann die Fahrunterstützungsvorrichtung 1 die Position einer Mautstelle und die Position einer Zielspur unter Verwendung eines anderen Sensors erlangen.
(3) Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 11 positiv ist, kann der Prozess in jedem Fall zum Schritt 13 schreiten. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 21 positiv ist, kann der Prozess in jedem Fall zum Schritt 23 schreiten.
(4) Die Funktionen eines Elementes in der obigen Ausführungsform kann auf mehrere Elemente verteilt werden. Funktionen von mehreren Elementen können in ein einzelnes Element integriert werden. Außerdem kann mindestens ein Teil der Konfiguration der obigen Ausführungsform durch eine bekannte Konfiguration ersetzt werden, die ähnliche Funktionen aufweist. Weiterhin kann ein Teil der Konfiguration der obigen Ausführungsform weggelassen werden. Zusätzlich kann mindestens ein Teil der Konfiguration der obigen Ausführungsform zu der Konfiguration einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden oder diese ersetzen.
(5) Zusätzlich zu der oben beschriebenen Fahrunterstützungsvorrichtung kann die vorliegende Erfindung durch verschiedene Ausführungsformen wie beispielsweise ein System, das die Fahrunterstützungsvorrichtung als ein Element enthält, ein Programm, das es einem Computer ermöglicht, als die Fahrunterstützungsvorrichtung zu dienen, ein Medium, das das Programm speichert, und ein Fahrunterstützungsverfahren implementiert werden.

Die Fahrunterstützungsvorrichtung der Ausführungsform enthält: eine Positionserlangungseinheit (3), die eine Position eines eigenen Fahrzeugs, eine Position einer Mautstelle, die vor dem eigenen Fahrzeug vorhanden ist, und eine Position einer Zielspur auf einer Straße nach der Mautstelle vorhanden ist, erlangt; eine Planfahrroutenerzeugungseinheit (5), die eine geplante Fahrroute von der Position des eigenen Fahrzeugs über die Position der Mautstelle zu der Position der Zielspur erzeugt; und eine Fahrsteuerungseinheit (7), die das eigene Fahrzeug derart steuert, dass dieses entlang der geplanten Fahrroute fährt.
Gemäß der Fahrunterstützungsvorrichtung der obigen Ausführungsform kann beispielsweise sogar an einer Stelle, an der keine weißen Linien vorhanden sind, eine geplante Fahrroute erzeugt werden, um das eigene Fahrzeug derart zu steuern, dass es entlang der geplanten Fahrroute fährt.
Bezugszeichenliste

1: Fahrunterstützungsvorrichtung
3: Positionserlangungseinheit
5: Planfahrroutenerzeugungseinheit
7: Fahrsteuerungseinheit
9: Zielfahrzeugerfassungseinheit
11: Zielfahrzeugfahrroutenerzeugungseinheit
13: Übertragungseinheit
15: Anzeigeeinheit
17: ACC-Steuerungseinheit
19: Kamera
21: GPS
23: Karteninformationsspeicherabschnitt
25: Millimeterwellensensor
27: Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinheit
29: Fahrerfahrzeuggeschwindigkeitseinstelleinheit
31: Navigationssystem
33: Fahrzeugsensor
35: Fahreranwendungsstartschalter
37: HMI
38: Straße-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinheit
39: Querbewegungssteuerung
41: Lenksystem
43: Längsrichtungsbewegungssteuerung
45: Getriebestrangsystem
47: Bremssystem
48: eigenes Fahrzeug
49, 51, 53, 55, 57, 59: Mautstelle
61: Straße
63: Zielspur
65, 71: erste geplante Fahrroute
67: Zielfahrzeug
69: erste Zielfahrzeugfahrroute
73, 77: zweite geplante Fahrroute
75: zweite Zielfahrzeugfahrroute

Claims

Fahrunterstützungsvorrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: eine Positionserlangungseinheit (3), die eine Position eines eigenen Fahrzeugs, eine Position einer Mautstelle vor der Position des eigenen Fahrzeugs und eine Position einer Zielspur auf einer Straße, die nach der Mautstelle vorhanden ist, erlangt; eine Planfahrroutenerzeugungseinheit (5), die eine geplante Fahrroute von der Position des eigenen Fahrzeugs über die Position der Mautstelle zu der Position der Zielspur erzeugt; und eine Fahrsteuerungseinheit (7), die das eigene Fahrzeug derart steuert, dass dieses entlang der geplanten Fahrroute fährt.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionserlangungseinheit die Position der Mautstelle und die Position der Zielspur unter Verwendung eines Sensors (19, 25), der in dem eigenen Fahrzeug installiert ist, oder von Karteninformationen erlangt.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: eine Zielfahrzeugerfassungseinheit (9), die ein Zielfahrzeug erfasst; und eine Zielfahrzeugfahrroutenerzeugungseinheit (11), die eine Zielfahrzeugfahrroute erzeugt, die eine geplante Fahrroute des Zielfahrzeugs ist, das von der Zielfahrzeugerfassungseinheit erfasst wird, wobei die Planfahrroutenerzeugungseinheit die geplante Fahrroute derart erzeugt, dass das Zielfahrzeug, das auf der Zielfahrzeugfahrroute fährt, und das eigene Fahrzeug einander nicht kontaktieren.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Übertragungseinheit (13) aufweist, die Informationen, die die geplante Fahrroute repräsentieren, an die Außenseite des eigenen Fahrzeugs überträgt.
Fahrunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Anzeigeeinheit (15) aufweist, die die geplante Fahrroute für einen Insassen des eigenen Fahrzeugs anzeigt.