DE112017007184T5

DE112017007184T5 - Unterstützungsvorrichtung, unterstützungsverfahren und programm

Info

Publication number: DE112017007184T5
Application number: DE112017007184.4T
Authority: DE
Inventors: Mei UETANI; Tadashi Hyuga; Hatsumi AOI
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2017-09-13
Publication date: 2019-12-24
Also published as: JP6648721B2; WO2018163473A1; JP2018146552A; US20190232976A1; CN109844456A

Abstract

Ein Fahrmodus wird an einem angemessenen Standort umgeschaltet, um die Sicherheit zu verbessern. Eine Unterstützungsvorrichtung unterstützt bei dem Modusumschalten zum Umschalten des Fahrmodus eines Fahrzeugs zwischen einem manuellen Fahrmodus und einem automatischen Fahrmodus. Die Unterstützungsvorrichtung enthält eine Beschaffungseinheit und eine Berechnungseinheit. Die Beschaffungseinheit beschafft Umgebungsdaten, die eine Umgebungssituation des Fahrzeugs darstellen. Die Berechnungseinheit berechnet auf der Grundlage der beschafften Umgebungsdaten einen empfohlenen Modusumschaltstandort, an dem das Modusumschalten empfohlen ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technik zum Umschalten des Fahrmodus eines Fahrzeugs zwischen einem manuellen Fahrmodus und einem automatischen Fahrmodus.
STAND DER TECHNIK
Da Techniken zur Automatisierung des Fahrzeugfahrens starke Beachtung gefunden haben, wird nun der automatische Fahrmodus zur Verwendung in Betracht gezogen. Im Gegensatz zum manuellen Fahrmodus, in dem ein Fahrer, der sich auf sein Wahrnehmungsvermögen verlässt, ein Fahrzeug mit Händen und Füßen bedient, betreibt im automatischen Fahrmodus hauptsächlich ein Computer ein Fahrzeug.
Der automatische Fahrmodus ermöglicht das automatische Fahren eines Fahrzeugs durch Steuern von, zum Beispiel, einer Antriebseinheit, einer Lenkungseinheit und einer Bremse auf der Grundlage verschiedener Informationen, die mit verschiedenen Sensoren oder über Kommunikation beschafft werden. Zu diesen Informationen zählen Standortmessungsinformationen, beschafft aus einem GPS-System, Karteninformationen von einem Autonavigationssystem, Verkehrsinformationen, die über Kommunikation von Straße zu Fahrzeug beschafft werden, Überwachungsinformationen von einem Umgebungsüberwachungssystem, das die Standorte und Bewegungen von Fußgängern und Fahrzeugen in der Nähe überwacht, und Stellungsinformationen eines Fahrzeugs, beschafft von einem Dreiachssensor.
Es wird erwartet, dass der automatische Fahrmodus die Belastung von Fahrern verringert oder Verkehrsstaus verringert. Allerdings können für einen Fahrer Situationen vorliegen, in denen er das Lenkrad hält und das Fahrzeug auf einer Route von einem Startpunkt zu einem Ziel fährt. So kann der Fahrer zum Beispiel je nach Situation den automatischen Fahrmodus auf Schnellstraßen verwenden, und stattdessen den manuellen Fahrmodus auf normalen Straßen verwenden. Es müssen Techniken entwickelt werden, um sicher zwischen dem automatischen Fahrmodus und dem manuellen Fahrmodus umzuschalten.
So beschreibt zum Beispiel die japanische ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 2015-141560 eine Technik zum Ändern der Zeitabstimmung, um das automatische Fahren zu beenden. Die japanische ungeprüfte Patentanmeldung Nr. 2015-141560 beschreibt das Zurücksetzen der Zeitabstimmung zum Beenden des automatischen Fahrens, wie durch den Fahrer angefordert, wenn ein beliebiges Ereignis, das das automatische Fahren beenden kann, auf der Route voraus entdeckt wird. Allerdings wird darin keine Technik zum Bestimmen eines angemessenen Zeitpunkts zum Umschalten und zum Empfehlen des Zeitpunkts an den Fahrer als Reaktion auf die Anforderung des Fahrers, von dem automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus umzuschalten, beschrieben.
Es sind verschiedene Techniken entwickelt worden, um zwischen dem automatischen Fahrmodus und dem manuellen Fahrmodus umzuschalten. In einem Beispiel wird ein Vorbereitungszeitraum für das Umschalten (z. B. 60 Sekunden) beschrieben, wobei Vorbereitungen, einschließlich Umschauen zum Sicherstellen der Sicherheit, vor dem Umschalten des Fahrmodus ausgeführt werden. In einem anderen Beispiel kann ein Umschaltabschnitt mit einem vorgegebenen Abstand (z. B. etwa 100 Meter bis mehrere Kilometer) auf einer Route vor einer Kreuzung definiert werden, um es dem Fahrer zu ermöglichen, ausreichend Zeit zu haben, den Fahrmodus umzuschalten.
So kann zum Beispiel der Umschaltabschnitt Standorte (oder Orte) enthalten, die für das Umschalten des Fahrmodus abhängig von der Umgebungssituation geeignet oder ungeeignet sind, wie etwa Straßengeometrie oder Verkehrsstau. Ferner können sich angemessene Standorte zum Umschalten im Laufe der Zeit ändern, während sich die Umgebungssituation ändert. Das wirksame Empfehlen einer angemessenen Position zum Umschalten des Modus für einen Fahrer kann die Sicherheit des Fahrers beim Umschalten des Fahrmodus verbessern.
Ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Unterstützungsvorrichtung, ein Unterstützungsverfahren und ein Programm, die das Umschalten des Fahrmodus an einem angemessenen Standort ermöglichen, um die Sicherheit zu verbessern.
KURZDARSTELLUNG
Eine Unterstützungsvorrichtung nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung unterstützt das Umschalten eines Fahrmodus eines Fahrzeugs zwischen einem manuellen Fahrmodus und einem automatischen Fahrmodus. Die Vorrichtung enthält eine Beschaffungseinheit, die Umgebungsdaten beschafft, die eine Umgebungssituation des Fahrzeugs darstellen, und eine Berechnungseinheit, die auf der Grundlage der beschafften Umgebungsdaten einen empfohlenen Modusumschaltstandort berechnet, an dem das Modusumschalten empfohlen ist.
Eine Unterstützungsvorrichtung nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung nach dem ersten Aspekt, wobei die Beschaffungseinheit Kartendaten zu der Umgebung des Fahrzeugs aus einer Datenbank beschafft, in der digitale Kartendaten gespeichert sind, und die Berechnungseinheit auf der Grundlage der beschafften Kartendaten den empfohlenen Modusumschaltstandort berechnet.
Eine Unterstützungsvorrichtung nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt, wobei die Berechnungseinheit auf der Grundlage der Kartendaten eine Krümmung einer Straße in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs berechnet und den empfohlenen Modusumschaltstandort unter Einsatz der Krümmung als ein Kriterium berechnet.
Eine Unterstützungsvorrichtung nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung nach dem ersten Aspekt, die ferner eine Empfangseinheit enthält, die öffentliche Verkehrsinformationen empfängt. Die Berechnungseinheit berechnet auf der Grundlage der empfangenen öffentlichen Verkehrsinformationen den empfohlenen Modusumschaltstandort.
Eine Unterstützungsvorrichtung nach einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung nach dem vierten Aspekt, wobei die Berechnungseinheit den empfohlenen Modusumschaltstandort unter Einsatz einer aus den öffentlichen Verkehrsinformationen erhaltenen Verkehrsstausituation in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs als ein Kriterium berechnet.
Eine Unterstützungsvorrichtung nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung nach einem von dem ersten bis zum fünften Aspekt, ferner eine Benachrichtigungseinheit enthaltend, die einen Fahrer über den empfohlenen Modusumschaltstandort benachrichtigt.
Eine Unterstützungsvorrichtung nach einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung nach dem sechsten Aspekt, wobei die Benachrichtigungseinheit den empfohlenen Modusumschaltstandort auf einem Kartenbild der Umgebung des Fahrzeugs auf einer Anzeige überlagert anzeigt.
Eine Unterstützungsvorrichtung nach einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung nach dem sechsten Aspekt, wobei die Benachrichtigungseinheit mit einer Stimme den Fahrer des Fahrzeugs über einen Zeitraum bis zum Erreichen des empfohlenen Modusumschaltstandorts benachrichtigt.
Eine Unterstützungsvorrichtung nach einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung nach dem sechsten Aspekt, ferner eine Abschnittsdefinitionseinheit enthaltend, die einen Umschaltabschnitt für das Modusumschalten einschließlich des empfohlenen Modusumschaltstandorts auf einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, definiert. Die Benachrichtigungseinheit benachrichtigt den Fahrer über den definierten Umschaltabschnitt.
Eine Unterstützungsvorrichtung nach einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung nach dem neunten Aspekt, wobei die Berechnungseinheit eine Verteilung von numerischen Indizes berechnet, wobei jeder einen Empfehlungsgrad zu dem Modusumschalten in dem Umschaltabschnitt angibt, und die Benachrichtigungseinheit die Indizes auf dem Kartenbild der Umgebung des Fahrzeugs mit Anzeigefarben verknüpft, um die Indizes auf einer Farbkarte anzuzeigen.
Eine Unterstützungsvorrichtung nach einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung nach dem neunten Aspekt, wobei die Abschnittsdefinitionseinheit den Umschaltabschnitt als Reaktion auf eine Absicht eines Bedieners, den Fahrmodus umzuschalten, definiert.
Die Unterstützungsvorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschafft Umgebungsdaten, die eine Umgebungssituation des Fahrzeugs darstellen. Die Unterstützungsvorrichtung berechnet auf der Grundlage der Umgebungsdaten einen empfohlenen Modusumschaltstandort, an dem das Modusumschalten empfohlen ist.
Diese Struktur berechnet einen Standort, der als der Modusumschaltstandort für das Modusumschalten besonders empfohlen ist, der zum Beispiel in einer Speichervorrichtung in einem fahrzeuginternen Computer gespeichert werden kann. Auf der Grundlage der obigen Informationen kann zum Beispiel die automatische Fahrsteuereinrichtung in dem Fahrzeug automatisch verschiedene Steuervorgänge ausführen, um den Fahrmodus umzuschalten, wobei der empfohlene Modusumschaltstandort als Zielpunkt eingesetzt wird. Dies ermöglicht es dem Fahrer, den Fahrmodus an einem empfohlenen Standort umzuschalten, um die Sicherheit beim Modusumschalten zu verbessern.
Die Unterstützungsvorrichtung nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschafft Kartendaten zu der Umgebung des Fahrzeugs, wobei es sich um Umgebungsdaten handelt, aus einer Datenbank, in der digitale Kartendaten (z. B. ein fahrzeuginternes Navigationssystem oder eine Website, die Karteninformationen bereitstellt) gespeichert sind. Die Unterstützungsvorrichtung berechnet auf der Grundlage der Umgebungsdaten den empfohlenen Modusumschaltstandort, an dem das Modusumschalten empfohlen ist.
Diese Struktur ermöglicht das Umschalten des Fahrmodus an dem auf der Grundlage der Kartendaten berechneten empfohlenen Modusumschaltstandort.
Die Unterstützungsvorrichtung nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung berechnet auf der Grundlage der Kartendaten eine Krümmung einer Straße in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs und den empfohlenen Modusumschaltstandort unter Einsatz der Krümmung als ein Kriterium. So wird beispielsweise ein Standort in einer sanften Kurve als der empfohlene Modusumschaltstandort bestimmt, wohingegen ein Standort in einem kleineren Krümmungsradius (in einer scharfen Kurve) nicht empfohlen wird. Dies verbessert die Sicherheit beim Modusumschalten.
Die Unterstützungsvorrichtung nach dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung empfängt öffentliche Verkehrsinformationen über Frequenzmodulation (FM) zum Beispiel unter Einsatz eines Radios, und berechnet den empfohlenen Modusumschaltstandort auf der Grundlage der öffentlichen Verkehrsinformationen, wobei es sich um ein Beispiel für Umgebungsdaten handelt. So wird zum Beispiel, wie in dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung, der empfohlene Modusumschaltstandort unter Einsatz einer Verkehrsstausituation in einer Fahrtrichtung nach den öffentlichen Verkehrsinformationen als ein Kriterium berechnet. Diese Struktur kann den empfohlenen Modusumschaltstandort bestimmen, um einen Verkehrsstau oder Unfälle in der Fahrtrichtung zu verhindern und somit die Sicherheit beim Modusumschalten zu verbessern.
Die Unterstützungsvorrichtung nach dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung benachrichtigt, mit der Benachrichtigungseinheit, den Fahrzeugfahrer zum empfohlenen Modusumschaltstandort. Diese Struktur ermöglicht es dem Fahrer, ausreichend Zeit zu haben, um die Kontrolle zu übernehmen (wie etwa sich umzuschauen oder den Betrieb des Niederdrückens des Fahrpedals zu übernehmen), bevor er den empfohlenen Modusumschaltstandort erreicht. Die Struktur ermöglicht auch das Umschalten des Fahrmodus an einem Standort mit weniger Hindernissen. Das Modusumschalten kann somit effektiv an einem geeigneten Standort empfohlen werden, wodurch die Sicherheit des Fahrers effektiv unterstützt wird und die Sicherheit bei dem Modusumschalten stark verbessert wird.
Die Unterstützungsvorrichtung nach dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt den empfohlenen Modusumschaltstandort überlagert auf dem Kartenbild der Umgebung des Fahrzeugs an, das auf einer Anzeige (z. B. auf einem Touchscreen eines Autonavigationssystems, in einem Heads-Up-Display oder einer Anzeige eines Smartphones oder eines Tablets) erscheint. Der Fahrer kann somit den empfohlenen Modusumschaltstandort visuell erkennen, wodurch die Sicherheit beim Modusumschalten stark verbessert wird.
Die Unterstützungsvorrichtung nach dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung benachrichtigt, mit der Benachrichtigungseinheit, mit einer Stimme den Fahrzeugfahrer über eine Zeitdauer bis zum Erreichen des empfohlenen Modusumschaltstandorts. Beispielsweise kann der Fahrer über den Zeitraum von dem aktuellen Zeitpunkt bis zu dem abgeschätzten Zeitpunkt des Durchfahrens des empfohlenen Modusumschaltstandorts informiert werden, indem die Zeit heruntergezählt wird. Der Fahrer kann somit den empfohlenen Modusumschaltstandort hörbar erkennen und sich somit visuell auf das Überwachen der Umgebung konzentrieren. Dies verbessert die Sicherheit beim Modusumschalten deutlich.
Die Unterstützungsvorrichtung nach dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung definiert mit der Abschnittsdefinitionseinheit einen Umschaltabschnitt für das Modusumschalten, einschließlich des empfohlenen Modusumschaltstandorts auf einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, und benachrichtigt mit der Benachrichtigungseinheit den Fahrer über den definierten Umschaltabschnitt. So wird zum Beispiel nach einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung der Umschaltabschnitt als Reaktion auf eine Absicht eines Bedieners, den Fahrmodus umzuschalten, definiert. Diese Struktur definiert den Umschaltabschnitt nicht mechanisch sondern intelligent auf der Grundlage von Berechnungsergebnissen für sicherere Positionen. Dies verbessert die Sicherheit beim Modusumschalten deutlich.
Die Unterstützungsvorrichtung nach dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung berechnet mit der Berechnungseinheit eine Verteilung von numerischen Indizes, wobei jeder den Empfehlungsgrad zu dem Modusumschalten in dem Umschaltabschnitt angibt. Die Benachrichtigungseinheit verknüpft die Indizes auf einem Kartenbild mit Anzeigefarben, um die Indizes auf einer Farbkarte anzuzeigen. Die numerischen Indizes, die jeweils den Empfehlungsgrad zu dem Modusumschalten angeben, sind zum Beispiel der Kehrwert der Krümmungsradien der Straße. Insbesondere sind die Indexwerte an Standorten mit größeren Krümmungsradien größer. Die Indizes können auch auf der Grundlage verschiedener Parameter berechnet werden, wie etwa dem Vorliegen von Hindernissen auf einer Straße, Abständen zu den Hindernissen und Unfallstellen (jeweils beschafft durch öffentliche Verkehrsinformationen).
Beispielsweise kann der Umschaltabschnitt unter Einsatz eines Leisten- oder Streifensymbols auf einer Anzeige angezeigt werden. Die Tiefe einer Anzeigefarbe (oder die Farbtöne von Anzeigefarben) in der Leiste kann den Indizes zugeordnet werden. Somit kann der Fahrer leicht die Standorte erkennen, die für das Modusumschalten angemessen oder unangemessen sind. Dies verbessert die Sicherheit beim Modusumschalten deutlich.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm eines automatischen Fahrsteuersystems einschließlich einer Unterstützungsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein funktionelles Blockdiagramm der in 1 gezeigten Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Vorgang zeigt, ausgeführt durch die in 2 gezeigte Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6.
4A und 4B sind Diagramme, die beispielhafte Navigationsbildschirme beschreiben, die auf einer Anzeige 9 erscheinen.
5A und 5B sind Diagramme, die beispielhafte Navigationsbildschirme beschreiben, die auf der Anzeige 9 erscheinen.
6A und 6B sind Diagramme, die beispielhafte Navigationsbildschirme beschreiben, die auf der Anzeige 9 erscheinen.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine aus einem Lautsprecher 10 ausgegebene Sprachnachricht beschreibt.
8 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für eine aus dem Lautsprecher 10 ausgegebene Sprachnachricht beschreibt.
9 ist ein Diagramm, das ein Streifensymbol beschreibt, welches einen Umschaltabschnitt angibt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen
Eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm eines automatischen Fahrsteuersystems einschließlich einer Unterstützungsvorrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das automatische Fahrsteuersystem ist an einem Fahrzeug 1 angebracht. Das Fahrzeug 1 kann entweder in einem manuellen Fahrmodus oder in einem automatischen Fahrmodus fahren. Das Fahrzeug 1 enthält als Grundkomponenten eine Antriebseinheit 2 und eine Lenkeinheit 3. Die Antriebseinheit 2 beinhaltet eine Energieversorgung und ein Getriebe. Die Energieversorgung enthält einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor oder beides. Die Lenkeinheit 3 ist mit einem Lenkrad 4 verbunden.
Der manuelle Fahrmodus ermöglicht es, dass sich das Fahrzeug 1 zum Beispiel hauptsächlich auf der Grundlage eines durch den Fahrer ausgeführten manuellen Fahrbetriebs fortbewegt. Beispielsweise kann der manuelle Fahrmodus einen Fahrzeugfahrbetriebsmodus zum Fahren eines Fahrzeugs mit einem von dem Fahrer allein ausgeführten Fahrbetrieb und einen unterstützten Fahrmodus zum Fahren eines Fahrzeugs hauptsächlich mit einem von einem Fahrer ausgeführten Fahrbetrieb in Kombination mit unterstütztem Fahren umfassen.
Wenn das Fahrzeug 1 zum Beispiel entlang einer Kurve fährt, unterstützt das unterstützte Fahren den Fahrer durch Lenken des Fahrzeugs 1 zum Ermöglichen des Fahrens entlang einer Kurve. Das unterstützte Fahren kann ferner eine Steuerung zum Unterstützen der Beschleunigung (z. B. Gaspedalbetätigung) oder des Bremsens (z. B. Bremspedalbetätigung) des Fahrers, einer manuellen Lenkung (manuellen Lenkung während des Fahrens) und einer manuellen Geschwindigkeitsregelung (manuellen Geschwindigkeitssteuerung während des Fahrens) umfassen. Manuelle Lenkung bezieht sich auf das Lenken des Fahrzeugs 1 hauptsächlich mit der Betätigung des Lenkrads 4 durch den Fahrer. Die manuelle Geschwindigkeitsregelung bezieht sich auf das Einstellen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs hauptsächlich durch einen Beschleunigungsvorgang oder Bremsvorgang des Fahrers.
Im Gegensatz dazu ermöglicht der automatische Fahrmodus zum Beispiel das automatische Fahren des Fahrzeugs entlang einer Straße, auf der das Fahrzeug gefahren wird. Der automatische Fahrmodus kann automatisches Fahren eines Fahrzeugs an einen vorgegebenen Zielort einschließen, ohne dass der Fahrer einen Fahrvorgang ausführt. Der automatische Fahrmodus ist nicht auf vollständig automatische Steuerung des Fahrzeugs beschränkt. So kann zum Beispiel der automatische Fahrmodus Fahren einschließen, das die Betriebsvorgänge des Fahrers beim Fahren des Fahrzeugs in einem vorgegebenen zulässigen Bereich widerspiegelt.
Die in 1 gezeigte automatische Fahrsteuereinrichtung 5 steuert das Fahren im automatischen Fahrmodus. Die automatische Fahrsteuereinrichtung 5 beschafft Sensordaten von einem Fahrpedalsensor 12 und einem Bremspedalsensor 13. Die automatische Fahrsteuereinrichtung 5 steuert die Fahrt des Fahrzeugs 1 auf der Grundlage der Sensordaten, der in einem Speicher 14 eines Navigationssystems 50 gespeicherten digitalen Kartendaten 14a, der Routeninformationen, der durch Kommunikation von Straße zu Fahrzeug beschafften Verkehrsinformationen und von Informationen von einem Umgebungsüberwachungssystem, das die Standorte und Bewegungen von Fußgängern und Fahrzeugen in der Nähe überwacht.
Das Navigationssystem 50 nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthält den Speicher 14, einen GPS-Empfänger 15 und eine Kommunikationseinheit 16. Der GPS-Empfänger 15 erfasst Signale von mehreren GPS-Satelliten und berechnet 3D-Standortinformationen (Standortmessinformationen) für das Fahrzeug 1 auf der Grundlage von von jedem Satelliten übermittelten Standortmessinformationen.
Die Kommunikationseinheit 16 kann Drahtloskommunikation ausführen und beschafft öffentliche Verkehrsinformationen von einem Informationssystem, wie etwa dem Vehicle Information and Communication System (VICS) (eingetragene Marke). Zu öffentlichen Verkehrsinformationen können Informationen zu Verkehrsstaus auf Straßen in der Nähe des Fahrzeugs 1 oder auch Informationen zu Stellen, an denen sich Unfälle ereignet haben, zählen. Die Kommunikationseinheit 16 kann zusätzlich zur Kommunikation von Straße zu Fahrzeug auch Kommunikation zwischen Fahrzeugen mit anderen Fahrzeugen ausführen, um Informationen zu Straßen, Einrichtungen und Gebäuden in der Nähe des Fahrzeugs 1 zu beschaffen. Die Kommunikationseinheit 16 kann unter Einsatz eines in dem Fahrzeug 1 eingebauten Kommunikationsgeräts oder eines herkömmlichen Mobilendgeräts, wie etwa eines Smartphones, implementiert werden.
Die automatische Steuerung enthält zum Beispiel Autosteering (automatisches Lenken während des Fahrens) und automatische Geschwindigkeitsregelung (automatische Geschwindigkeitsregelung während des Fahrens). Autosteering ermöglicht einen Fahrzustand, in dem die Lenkeinheit 3 automatisch gesteuert wird. Autosteering beinhaltet einen Spurhalteassistenten (LKA). LKA steuert die Lenkeinheit 3 automatisch, um zu verhindern, dass das Fahrzeug 1 die Fahrspur verlässt, wenn beispielsweise der Fahrer keinen Lenkvorgang ausführt. Während des Betriebs des LKA kann der Lenkungsvorgang des Fahrers in dem Fahrzeug, das in dem Bereich gelenkt wird, widergespiegelt werden, wobei das Fahrzeug 1 in der Fahrspur bleibt (zulässiger Bereich). Autosteering ist nicht auf LKA beschränkt.
Die automatische Geschwindigkeitsregelung ermöglicht einen Fahrzustand, bei dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 automatisch geregelt wird. Die automatische Geschwindigkeitsregelung enthält die adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC). Zum Beispiel steuert ACC das Fahrzeug 1 so, dass es mit einer vorgegebenen konstanten Geschwindigkeit fährt, während kein vorausfahrendes Fahrzeug vor dem Fahrzeug 1 fährt. Wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug vor dem Fahrzeug 1 fährt, führt ACC eine Verfolgungssteuerung durch, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 in Übereinstimmung mit dem Abstand von dem vorausfahrenden Fahrzeug zu regeln.
Während des Betriebs von ACC verlangsamt die automatische Fahrsteuereinrichtung 5 das Fahrzeug 1 als Reaktion auf das Bremsen des Fahrers (z. B. Bremspedalbetätigung). Während des Betriebs von ACC kann automatische Fahrsteuereinrichtung 5 das Fahrzeug als Reaktion auf das Beschleunigen des Fahrers (z. B. Gaspedalbetätigung) bis auf eine vorgegebene maximal zulässige Geschwindigkeit (z. B. die gesetzlich festgelegte Höchstgeschwindigkeit auf der befahrenen Straße) beschleunigen. Die automatische Geschwindigkeitsregelung ist nicht auf ACC beschränkt, sondern kann Geschwindigkeitsregelung (CC, die eine Regelung auf eine konstante Geschwindigkeit durchführt) enthalten.
Das automatische Fahrsteuersystem nach der vorliegenden Ausführungsform enthält ein Modusumschaltunterstützungssystem 100. Das Modusumschaltunterstützungssystem 100 unterstützt das Umschalten des Fahrmodus eines Fahrzeugs. Das Modusumschaltunterstützungssystem 100 enthält eine Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6, die ein Computer zum Unterstützen des Modusumschaltens ist. Das Umschalten von dem automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus wird nachfolgend beschrieben.
Das Modusumschaltunterstützungssystem 100 enthält eine Anzeige 9 und einen Lautsprecher 10. Die Anzeige 9, die ein Beispiel für eine Anzeige ist, ist eine Mensch-Maschine-Schnittstelle zwischen einem Insassen eines Fahrzeugs, einschließlich eines Fahrers, und der Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6. Die Anzeige 9 zeigt eine Karte um das Fahrzeug und verschiedene Informations- und Nachrichtenelemente an. Der Lautsprecher 10 dient ebenfalls als eine Mensch-Maschine-Schnittstelle und gibt Sprachnachrichten aus.
Das Modusumschaltunterstützungssystem 100 kann mit einer Fahrerkamera 7 verbunden sein. Die Fahrerkamera 7 ist an einer Stelle angebracht, um Bilder des Fahrers zu erfassen, wie etwa an dem Armaturenbrett, und sie erfasst Bilder des Fahrzeuginneren, einschließlich des Fahrers. Das erzeugte Videosignal wird an die Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6 ausgegeben.
2 ist ein funktionelles Blockdiagramm der Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6. Die Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6 enthält eine Steuereinheit 61, eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle (I/O) 62 und einen Speicher 63.
Die I/O 62 beschafft digitale Kartendaten 14a an einer durch die Steuereinheit 61 angegebenen Adresse aus dem Speicher 14 und speichert die Daten in dem Speicher 63 (Kartendaten 63a). Die I/O 62 liefert ferner Anzeigebilddaten an die Anzeige 9, um ein vorgesehenes Bild anzuzeigen und übermittelt Soundsignaldaten an den Lautsprecher 10 und gibt die Soundsignaldaten hörbar aus.
Die Steuereinheit 61 enthält eine zentrale Prozessoreinheit (central processing unit - CPU), die in einem Computer enthalten ist, und eine Speichervorrichtung. Die Steuereinheit 61 enthält als ihre Funktionen zum Implementieren der vorliegenden Ausführungsform eine Beschaffungseinheit 61a, eine Berechnungseinheit 61b, eine Benachrichtigungseinheit 61c und eine Abschnittsdefinitionseinheit 61d. Diese Funktionen werden durch die CPU implementiert, die in der Speichervorrichtung gespeicherte Programme ausführt.
Insbesondere wird die Beschaffungseinheit 61a durch den Computer implementiert, der eine Anweisung zum Beschaffen der digitalen Kartendaten 14a aus dem Speicher 14 ausführt.
Die Berechnungseinheit 61b wird durch den Computer implementiert, der eine Anweisung zum Berechnen, auf der Grundlage der erhaltenen Umgebungsdaten, eines empfohlenen Modusumschaltstandorts, an dem das Modusumschalten empfohlen ist, ausführt.
Die Benachrichtigungseinheit 61c wird durch den Computer implementiert, der eine Anweisung zum Benachrichtigen des Fahrers des Fahrzeugs 1 zu dem empfohlenen Modusumschaltstandort ausführt.
Die Abschnittsdefinitionseinheit 61d wird dadurch implementiert, dass der Computer eine Anweisung zum Definieren eines Umschaltabschnitts für das Modusumschalten einschließlich des empfohlenen Modusumschaltstandorts auf einer Straße ausführt, auf der das Fahrzeug 1 fährt.
Ein Umschaltabschnitt kann vor einer Ausfahrt eines Autobahnkreuzes auf einer Schnellstraße vorgegeben werden. Wie zuvor beschrieben kann ein Umschaltabschnitt in manchen Situationen, einschließlich aufgrund der Straßenführung, fixiert sein.
In manchen Ausführungsformen kann ein Umschaltabschnitt an einem im Wesentlichen frei ausgewählten Standort definiert sein. In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Umschaltabschnitt als Reaktion auf die Absicht eines Fahrers, von dem automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus umzuschalten, durch die Abschnittsdefinitionseinheit 61d mit einem Abstand von 100 Metern bis zu mehreren Kilometern vor dem Fahrzeug 1 definiert. Allerdings können manche Standorte für den Fahrmodusumschaltabschnitt geeignet sein, andere wiederum nicht. Eine Technik zum Suchen nach einem sichereren Standort und zum Empfehlen des Standorts an den Fahrer wird in einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die Absicht des Fahrers, den Fahrmodus umzuschalten, kann zum Beispiel durch Betätigen eines Druckknopfs am Lenkrad 4 oder einer Softwareschaltfläche auf einem Touchscreen oder durch Betätigen eines Fahrpedals erreicht werden. Die Absicht des Fahrers/der Fahrerin kann mit seiner/ihrer Stimme bereitgestellt werden, die vom Computer erkannt wird.
Die Beschaffungseinheit 61a beschafft zum Beispiel Kartendaten mit einer Reichweite von 100 Metern bis zu mehreren Kilometern vor dem Fahrzeug 1 aus dem Speicher 14 und speichert die Daten in dem Speicher 63 (Kartendaten 63a). Die Beschaffungseinheit 61a beschafft öffentliche Verkehrsinformationen (hiernach Verkehrsinformationen), durch die Kommunikationseinheit 16 empfangen und decodiert, von der Kommunikationseinheit 16 und speichert die Informationen in der Speichereinheit 63 (Verkehrsdaten 63b). Die Kartendaten 63a oder die Verkehrsdaten 63b sind ein Beispiel für Umgebungsdaten, die die das Fahrzeug 1 umgebende Situation darstellen.
Die Berechnungseinheit 61b berechnet auf der Grundlage der beschafften Kartendaten 63a einen empfohlenen Modusumschaltstandort, bei dem es sich um einen für das Modusumschalten empfohlenen Standort handelt. Insbesondere verarbeitet die Berechnungseinheit 61b die Kartendaten 63a und berechnet einen Kurvenradius als eine Angabe der Straßengeometrien in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1. Durch die obige Verarbeitung werden Straßengeometriedaten 63c erzeugt. Die Straßengeometriedaten 63c werden dann in dem Speicher 63 gespeichert. Die Berechnungseinheit 61b bestimmt eine Position mit dem größten Krümmungsradius als einen empfohlenen Modusumschaltstandort unter Verwendung eines Krümmungsradius, der durch die Straßengeometriedaten 63c als ein Kriterium angezeigt wird.
Der empfohlene Modusumschaltstandort in der vorliegenden Ausführungsform ist ein Standort, an dem der Modus auf die sicherste Weise umgeschaltet werden kann. Beispielsweise ist das Modusumschalten auf einer geraden Straße sicher. Das Modusumschalten ist auch in Abschnitten ohne Verkehrsstau oder an von in einen Unfall verwickelten Fahrzeugen oder von umgestürzten Objekten abseits gelegenen Stellen sicher.
Der empfohlene Modusumschaltstandort kann mit numerischen Werten ausgedrückt werden, wie zum Beispiel einem Breitengrad und einem Längengrad, oder mit Koordinaten in dem XY-Koordinatensystem. Der mit numerischen Werten ausgedrückte empfohlene Modusumschaltstandort wird in dem Speicher 63 als empfohlene Modusumschaltstandortdaten 63d gespeichert.
Eine sicherer Standort ist nicht auf den empfohlenen Modusumschaltstandort beschränkt und kann sich über Bereiche innerhalb des Umschaltabschnitts erstrecken. Die Berechnungseinheit 61b berechnet demnach die Verteilung von numerischen Indizes, wobei jeder den Empfehlungsgrad zu dem Modusumschalten (hiernach Empfehlungsgrad) angibt, wie zum Beispiel den Kehrwert des Straßenkrümmungsradius.
Die Benachrichtigungseinheit 61c führt den Steuervorgang aus, um den Fahrer des Fahrzeugs 1 zu dem empfohlenen Modusumschaltstandort zu benachrichtigen. Beispielsweise benachrichtigt die Benachrichtigungseinheit 61c den Fahrer visuell über den empfohlenen Modusumschaltstandort durch Erzeugen von Bilddaten einschließlich des empfohlenen Modusumschaltstandorts, überlagert auf dem Kartenbild um das Fahrzeug 1 und durch Anzeigen der Bilddaten auf der Anzeige 9. Das Kartenbild um das Fahrzeug 1 kann beschafft werden, indem aus den digitalen Kartendaten 14a Kartendaten gelesen werden, die den Standortinformationen für das Fahrzeug 1 entsprechen, die von dem GPS-Empfänger 15 ausgegeben werden. Die Benachrichtigungseinheit 61c erzeugt Anzeigebilddaten 63e durch Überlagern eines Symbols, das den empfohlenen Modusumschaltstandort angibt, auf die Kartendaten an den Koordinaten, die dem empfohlenen Modusumschaltstandort entsprechen. Die Anzeigebilddaten 63e werden in dem Speicher 63 gespeichert.
Die durch die Berechnungseinheit 61b berechnete Verteilung der Empfehlungsgrade kann auch visuell dargestellt werden. Insbesondere erzeugt die Benachrichtigungseinheit 61c ein Farbkartenbild (Wärmekartenbild), das die mit Anzeigefarben abgebildeten Empfehlungsgrade enthält, und speichert die Anzeigebilddaten 63e in dem Speicher 63. Die Benachrichtigungseinheit 61c liest die Anzeigebilddaten 63e aus dem Speicher 63 und zeigt die Daten auf der Anzeige 9 an.
In der Speichereinheit 63 werden die Kartendaten 63a, die Verkehrsdaten 63b, die Straßengeometriedaten 63c, die Daten des empfohlenen Modusumschaltstandorts 63d und die Anzeigebilddaten 63e gespeichert.
Der Speicher 63 ist zum Beispiel eine Halbleiterspeichervorrichtung, wie etwa eine Direktzugriffsspeichervorrichtung (RAM), eine Nurlesespeichervorrichtung (ROM), eine Flash-Speichervorrichtung und ein synchroner dynamischer RAM (SDRAM) oder eine nichtflüchtige Speichervorrichtung, wie etwa ein löschbarer programmierbarer ROM (EPROM) und ein elektrisch löschbarer programmierbarer ROM (EPROM). Der Speicher 63 kann ferner ein Speichermedium sein, wie etwa ein Solid-State-Drive (SSD) und eine Festplatte (hard disk drive - HDD). In manchen Ausführungsformen kann der Speicher 63 ein Speicherbereich in einem Ein-Chip-Mikrocomputer sein, wie etwa ein FPGA (field programmable gate array) oder ein PIC (peripheral interface controller). Die vorteilhaften Auswirkungen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun auf der Grundlage der obigen Struktur beschrieben.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Vorgang zeigt, ausgeführt durch die in 2 gezeigte Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Fahrmodus durch den Fahrer absichtlich in den manuellen Fahrmodus umgeschaltet, während das Fahrzeug 1 in dem automatischen Fahrmodus auf einer Schnellstraße fährt.
Während der Fahrt des Fahrzeugs 1, wie in 3 dargestellt, werden das Beschaffen von Kartendaten, die die Umgebung des Fahrzeugs 1 an dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs 1, gemessen durch die GPS-Vorrichtung, darstellen, aus dem Speicher 14 (Schritt S1) und das Beschaffen von Verkehrsdaten (Schritt S2) kontinuierlich durchgeführt. Als Reaktion auf die Absicht, den Fahrmodus umzuschalten (Ja in Schritt S3), analysiert die Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6 die beschafften Kartendaten 63a und Verkehrsdaten 63b (Schritt S4).
Nach dem Start der Datenanalyse verarbeitet die Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6 die Kartendaten 63a mit einer bekannten Mustererkennungstechnik oder einer bekannten Datenanalysetechnik und berechnet einen Krümmungsradius einer Straße vor dem fahrenden Fahrzeug 1 (Schritt S5). Die erzeugte Straßengeometriedaten 63c werden dann in dem Speicher 63 gespeichert. Die Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6 identifiziert einen Standort mit Stau auf einer Straße in der Nähe durch Auslegen der Verkehrsdaten 63b (Schritt S6).
Anschließend speichert die Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6 einen Krümmungsradius an jedem Standort auf der Straße in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 (oder für jedes Pixel auf der Anzeige 9) in, zum Beispiel, einer Doppelanordnung und sortiert die Informationen in Größenreihenfolge auf der Grundlage der Straßengeometriedaten 63c und bestimmt eine Position mit dem größten Krümmungsradius als einen empfohlenen Modusumschaltstandort (Schritt S7).
Wenn der Standort, der als der mit dem größten Krümmungsradius bestimmt worden ist, und der in Schritt S6 identifizierte Standort des Staus nahe beieinander liegen (z. B. wenn die Standorte mehrere zehn bis mehrere hundert Meter voneinander entfernt liegen), bestimmt die Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6 den Standort mit dem zweitgrößten Krümmungsradius als den empfohlenen Modusumschaltstandort. Wenn der empfohlene Modusumschaltstandort bestimmt ist, definiert die Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6 einen Abschnitt mit einem vorgegebenen Abstand (z. B. 1 km) einschließlich des vorgegebenen Modusumschaltstandorts als einen Umschaltabschnitt für das Modusumschalten (Schritt S8). Die Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6 kann mehrere Umschaltabschnitte definieren, anstatt einen einzigen Umschaltabschnitt zu definieren. So kann zum Beispiel die Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6 einen Umschaltabschnitt A einschließlich eines Punkts mit dem größten Krümmungsradius und einen Umschaltabschnitt B einschließlich eines Punkts mit dem zweitgrößten Krümmungsradius definieren.
Die Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6 erzeugt dann zum Beispiel ein Streifensymbol in einer hervortretenden Farbe, die dem definierten Umschaltabschnitt entspricht, und erzeugt die Anzeigebilddaten 63e durch Kombinieren des Symbols mit den aus dem Speicher 14 ausgelesenen neuesten digitalen Bilddaten 14a (Schritt S9). Die erzeugten Anzeigebilddaten 63e erscheinen dann unmittelbar auf der Anzeige 9 (Schritt S10).
4A bis 5B sind Diagramme, die beispielhafte Navigationsbildschirme beschreiben, die auf der Anzeige 9 erscheinen. Wenn eine Absicht für das Modusumschalten in Schritt S3 in 3 erfasst wird, erscheint eine Nachricht mit dem Text „Modusumschalten angefordert. Verarbeitung beginnt.“, wie in 4A dargestellt, auf dem Navigationsbildschirm in der normalen Anzeige. Der Navigationsbildschirm zeigt beispielsweise ein nach vorne zeigendes Dreieckssymbol, das das Fahrzeug 1 anzeigt, und eine Straße, auf der das Fahrzeug 1 fährt. Sobald die Verarbeitung in Schritt S8 in 3 abgeschlossen ist, erscheinen eine Nachricht mit dem Text „Umschaltabschnitte definiert.“ und Streifensymbole, die die Umschaltabschnitte auf der Straße (schraffierte Bereiche in der Zeichnung) angeben, wie in 4B gezeigt. Die im zweiten vorhergehenden Absatz beschriebenen Umschaltabschnitte A und B sind in der Zeichnung dargestellt.
Anschließend erscheinen, wie in 5A gezeigt, eine Nachricht mit dem Text „Ein empfohlener Umschaltpunkt erscheint.“ und ein Pfeilsymbol 200, das einen empfohlenen Modusumschaltstandort angibt. In 5A zeigt der Pfeil, der in Richtung des von dem Fahrzeug 1 weiter entfernten Umschaltabschnitts zeigt, dass der angegebene Umschaltabschnitt sicherer ist. Wenn sich das Fahrzeug 1 dem Abschnitt nähert, der für die Übernahme der Fahrt definiert ist, erscheint eine Nachricht mit dem Text „Übernahme der Kontrolle einleiten.“, wie in 5B gezeigt. Der Fahrer, der die Nachricht erkennt, beginnt den Vorgang, einschließlich des Umsehens oder des Übernehmens des Vorgangs des Tretens der Pedale. Diese zuvor beschriebenen Nachrichten können durch den Lautsprecher 10 hörbar ausgegeben werden.
Der Vorgang wird unter erneuter Bezugnahme auf 3 kontinuierlich beschrieben. Die Verarbeitung in den Schritten S9 und S10 in 3 wird beispielsweise in Zyklen wiederholt, die den Aktualisierungszyklen von Daten entsprechen, die auf der Anzeige 9 erscheinen (Schritt S11). Das Beschaffen der Kartendaten in Schritt S1 oder das Beschaffen der Verkehrsdaten in Schritt S2 kann parallel zu der Verarbeitung in einem anderen Schritt erfolgen. Die Verarbeitung in jedem Schritt kann in anderen als der in 3 gezeigten Reihenfolge durchgeführt werden.
Wenn die Position des Verkehrsstaus in Schritt S6 in 3 identifiziert wird, wird die Information in den Daten wiedergegeben, die auf dem Navigationsbildschirm erscheinen, und in der Definition der Umschaltabschnitte.
6A und 6B sind Diagramme, die beispielhafte Navigationsbildschirme beschreiben, die Abschnitte mit Staus enthalten. So wird eine Anzeige, die den Standort des Staus (Stauanzeige) anzeigt, entlang eines Abschnitts mit Stau angezeigt, wenn der Standort des Staus identifiziert ist. Der Verkehrsstau tritt in der Nähe des in 5A und 5B gezeigten Symbols 200 auf. Als Reaktion hierauf definiert die Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6 einen empfohlenen Modusumschaltstandort in dem Umschaltabschnitt in der Nähe des Fahrzeugs 1, um den Abschnitt mit Stau zu vermeiden, und bewegt das Symbol 200 an den entsprechenden Standort. Somit kann der Fahrer, der den Bildschirm betrachtet, das Modusumschalten frühzeitig ausführen, um den Stau zu vermeiden.
Während des Fahrens im automatischen Fahrmodus berechnet die Berechnungseinheit 61b nach der obigen Ausführungsform als Reaktion auf die Absicht des Fahrers, in den manuellen Fahrmodus umzuschalten, die Straßengeometriedaten 63c, die den Krümmungsradius an jedem Standort entlang der Straße angeben, vor dem eigentlichen Modusumschalten. Das Berechnen wird unter Verwendung der von der Beschaffungseinheit 61a beschafften Kartendaten 63a durchgeführt. Die Beschaffungseinheit 61a beschafft die Verkehrsdaten 63b und stellt die Daten an die Berechnungseinheit 61b bereit. Die Berechnungseinheit 61b interpretiert die Verkehrsdaten und bestimmt, ob das Fahrzeug 1 umgebende Objekte zu erfassen sind, und bestimmt den Standort dieser Objekte. Die Berechnungseinheit 61b berechnet dann auf der Grundlage der Straßengeometriedaten 63c und der Verkehrsdaten 63b einen empfohlenen Modusumschaltstandort. Die Abschnittsdefinitionseinheit 61d definiert dann einen Umschaltabschnitt einschließlich des empfohlenen Modusumschaltstandorts. Dann erzeugt die Benachrichtigungseinheit 61c ein Navigationsbild einschließlich des Umschaltabschnitts und zeigt auf der Anzeige 9 das Bild mit einem Symbol an, das den empfohlenen Modusumschaltstandort anzeigt.
Die Struktur benachrichtigt den Fahrer wirksam über einen Umschaltabschnitt einschließlich eines sichereren und geeigneten Umschaltpunkts. Somit kann der Fahrer den Fahrmodus an einem Standort mit weniger Hindernissen, wie etwa Kurven oder Verkehrsstaus, umschalten. Anders ausgedrückt kann diese Struktur zum Beispiel einen weiter entfernten und sichereren Bereich als Reaktion auf eine Anforderung für Modusumschalten von dem Fahrer auswählen und dem Fahrer den Bereich empfehlen, anstatt das Modusumschalten unmittelbar in einem Bereich in der Nähe auszuführen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein sicherer Standort auf der Grundlage der unter Einsatz der digitalen Kartendaten 14a beschafften Straßengeometrien oder der aus dem öffentlichen Funk erhaltenen Verkehrsdaten bestimmt. Diese Struktur kann Straßenzustandsinformationen in jeder Richtung innerhalb eines Bereichs von mehreren Kilometern einschließlich des Fahrzeugs 1 sammeln, wodurch die Suche nach einem empfohlenen Modusumschaltstandort in einem größeren Bereich als bei Verwendung einer Radarvorrichtung oder eines Bildsensors ermöglicht wird. Die in der vorliegenden Ausführungsform beschriebene Technik umfasst sowohl das Suchen nach einem sicheren Bereich in einem vorgegebenen Umschaltabschnitt als auch zunächst das Suchen nach einem sicheren Bereich und dann das Definieren eines Umschaltabschnitts in der Nähe des gefundenen Bereichs.
Die Unterstützungsvorrichtung, das Unterstützungsverfahren und das Programm nach der vorliegenden Ausführungsform ermöglichen Modusumschalten an einem angemessenen Standort, um die Sicherheit zu verbessern.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die zuvor beschriebenen Beispiele beschränkt. So kann zum Beispiel der Fahrer durch eine Sprachnachricht über den empfohlenen Modusumschaltstandort informiert werden, anstatt dass diese auf der Anzeige 9 erscheint.
Wie in 7 gezeigt, kann eine Sprachnachricht ausgegeben werden, die „500 Meter bis zum empfohlenen Umschaltpunkt.“ angibt, indem der Abstand von dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs 1 bis zu dem empfohlenen Modusumschaltstandort berechnet wird. Ferner kann, wie in 8 gezeigt, eine Sprachnachricht ausgegeben werden, die „40 Sekunden bis zum empfohlenen Umschaltpunkt.“ angibt, indem die Zeitdauer bis zum Erreichen des empfohlenen Modusumschaltstandorts durch Teilen des Abstands von dem gegenwärtigen Standort des Fahrzeugs 1 bis zu dem empfohlenen Modusumschaltstandort durch die gegenwärtige Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 berechnet wird. Eine höhere Lautstärke dieser Sprachbenachrichtigung kann die Aufmerksamkeit des Fahrers wecken, was einen vorteilhaften Effekt darstellt, der durch eine visuelle Benachrichtigung nicht zu erzielen ist.
In einem Umschaltabschnitt können Empfehlungsgrade in Bereichen in dem Umschaltabschnitt verschieden ausfallen. Somit kann, wie in 9 dargestellt, ein Farbkartenbild, das die mit Anzeigefarben verknüpfte Verteilung von Empfehlungsgraden enthält, erzeugt und in der Anzeige 9 dargestellt werden.
9 ist ein Diagramm, das ein Streifensymbol beschreibt, welches einen Umschaltabschnitt im Detail angibt. Wie in 9 dargestellt, können numerische Indizes, die jeweils den Empfehlungsgrad zu dem Modusumschalten angeben, mit satteren Farben (anders schraffiert) aufgezeichnet werden, wenn der Empfehlungsgrad höher ist. Diese Struktur stellt dem Fahrer weitere Informationen bereit, was durch Bereitstellen von Informationen an den Fahrer den Fahrer weiter unterstützt.
Die Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6 kann als dedizierte eingebaute Hardwarevorrichtung bereitgestellt sein oder kann in einer bekannten fahrzeuginternen Vorrichtung (z. B. in dem Navigationssystem 50) integriert sein.
Ferner kann die Modusumschaltunterstützungsvorrichtung 6 mit einer Technik zum numerischen Auswerten des Zustands des Fahrers aus mit der Fahrerkamera 7 erfassten Videodaten für den Fahrer kombiniert werden. Diese Kombination kann ein sichereres System bereitstellen, das ferner bestimmen kann, ob eine Sprachmeldung auszugeben ist.
Die Vorrichtung nach jeder der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ferner durch einen Computer und ein Programm implementiert werden, die auf einem Aufzeichnungsmedium gespeichert sein oder durch ein Netzwerk bereitgestellt werden können.
Die Steuereinrichtung nach jeder der obigen Ausführungsformen und ihre Vorrichtungskomponenten können durch Hardware oder durch eine Kombination aus Hardwareressourcen und Software implementiert werden. Die zu kombinierende Software ist ein Programm, das über ein Netzwerk oder von einem computerlesbaren Medium vorläufig in einem Computer installiert wird und von einem in dem Computer enthaltenen Prozessor durchgeführt wird, um die Funktion einer jeden Einheit auszuführen.
Ein gemeinsam mit einem Computer eingesetzter Prozessor oder der Begriff Hardwareprozessor, wie hierin gebraucht, bezieht sich auf einen Schaltkreis, wie etwa eine CPU, einen Grafikprozessor (GPU), einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), eine einfache programmierbare Logikvorrichtung (simple programmable logic device - SPLD), eine komplizierte programmierbare Logikvorrichtung (complex programmable logic device - CPLD) und ein FPGA.
Der Prozessor liest ein in der Speichervorrichtung gespeichertes Programm aus und führt das Programm aus, um die spezifischen Funktionen auf der Grundlage des Programms auszuführen. Möglicherweise ist das Programm nicht in der Speichervorrichtung gespeichert, sondern es kann direkt in dem Schaltkreis des Prozessors eingebunden sein. In diesem Fall liest der Prozessor das in dem Schaltkreis eingebundene Programm aus, um die Funktionen auszuführen.
Weitere Details, einschließlich des Fahrzeugtyps, der Funktionen der automatischen Fahrsteuereinrichtung und der Funktionen, Abläufe und Steuerung der Modusumschaltunterstützungsvorrichtung können verschiedentlich modifiziert werden, ohne von dem Geist und dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorliegende Ausführungsform beschränkt vielmehr können die Komponenten modifiziert werden, ohne vom Geist und vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Die in der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen Komponenten können ggf. kombiniert werden, um verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. So können zum Beispiel manche der in der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen Komponenten eliminiert werden. Ferner können Bauteile in verschiedenen Ausführungsformen nach Bedarf kombiniert werden.
Die obigen Ausführungsformen können teilweise oder gänzlich in den folgenden in den nachstehenden Anhängen dargestellten Formen ausgedrückt werden, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Anhang 1
Eine Unterstützungsvorrichtung zum Unterstützen bei dem Umschalten eines Fahrmodus eines Fahrzeugs zwischen einem manuellen Fahrmodus und einem automatischen Fahrmodus, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Hardwareprozessor und eine Speichervorrichtung umfasst, wobei der Hardwareprozessor eingerichtet ist zum
Beschaffen von Umgebungsdaten, die eine Umgebungssituation des Fahrzeugs darstellen;
Berechnen, auf der Grundlage der beschafften Umgebungsdaten, eines empfohlenen Modusumschaltstandorts, an dem das Modusumschalten empfohlen ist; und
Speichern von Standortinformationen, die den berechneten empfohlenen Modusumschaltstandort angeben, in der Speichervorrichtung.
Anhang 2
Unterstützungsverfahren zum Unterstützen bei dem Umschalten eines Fahrmodus eines Fahrzeugs zwischen einem manuellen Fahrmodus und einem automatischen Fahrmodus, wobei das Verfahren umfasst:

Beschaffen, mit wenigstens einem Hardwareprozessor, von Umgebungsdaten, die eine Umgebungssituation des Fahrzeugs darstellen; und
Berechnen, mit dem wenigstens einen Hardwareprozessor, eines empfohlenen Modusumschaltstandorts, an dem das Modusumschalten empfohlen ist, auf der Grundlage der beschafften Umgebungsdaten.

Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Antriebseinheit
3: Lenkeinheit
4: Lenkrad
5: Automatische Fahrsteuerung
6: Modusumschaltunterstützungsvorrichtung
7: Fahrerkamera
9: Anzeige
10: Lautsprecher
12: Fahrpedalsensor
13: Bremspedalsensor
14: Speicher
14a: Digitale Kartendaten
15: GPS-Empfänger
16: Kommunikationseinheit
50: Navigationssystem
61: Steuereinheit
61a: Beschaffungseinheit
61b: Berechnungseinheit
61c: Benachrichtigungseinheit
61d: Abschnittsdefinitionseinheit
63: Speicher
63a: Kartendaten
63b: Verkehrsdaten
63c: Straßengeometriedaten
63d: Daten des empfohlenen Modusumschaltstandorts
63e: Anzeigebilddaten
100: Modusumschaltunterstützungssystem
200: Symbol

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2015141560 [0005]

Claims

Unterstützungsvorrichtung zum Unterstützen bei dem Umschalten eines Fahrmodus eines Fahrzeugs zwischen einem manuellen Fahrmodus und einem automatischen Fahrmodus, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Beschaffungseinheit, eingerichtet, um Umgebungsdaten zu beschaffen, die eine Umgebungssituation des Fahrzeugs darstellen; und eine Berechnungseinheit, eingerichtet, um auf der Grundlage der beschafften Umgebungsdaten einen empfohlenen Modusumschaltstandort zu berechnen, an dem das Modusumschalten empfohlen ist.
Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Beschaffungseinheit Kartendaten zu der Umgebung des Fahrzeugs aus einer Datenbank beschafft, in der digitale Kartendaten gespeichert sind, und die Berechnungseinheit auf der Grundlage der beschafften Kartendaten den empfohlenen Modusumschaltstandort berechnet.
Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Berechnungseinheit auf der Grundlage der Kartendaten eine Krümmung einer Straße in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs berechnet und den empfohlenen Modusumschaltstandort unter Einsatz der Krümmung als ein Kriterium berechnet.
Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Empfangseinheit, eingereicht, um öffentliche Verkehrsinformationen zu empfangen, wobei die Berechnungseinheit auf der Grundlage der empfangenen öffentlichen Verkehrsinformationen den empfohlenen Modusumschaltstandort berechnet.
Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Berechnungseinheit den empfohlenen Modusumschaltstandort unter Einsatz einer aus den öffentlichen Verkehrsinformationen beschafften Verkehrsstausituation in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs als ein Kriterium berechnet.
Unterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: eine Benachrichtigungseinheit, eingerichtet, um einen Fahrer des Fahrzeugs über den empfohlenen Modusumschaltstandort zu benachrichtigen.
Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Benachrichtigungseinheit den empfohlenen Modusumschaltstandort auf einem Kartenbild der Umgebung des Fahrzeugs auf einer Anzeige überlagert anzeigt.
Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Benachrichtigungseinheit mit einer Stimme den Fahrer des Fahrzeugs über einen Zeitraum bis zum Erreichen des empfohlenen Modusumschaltstandorts benachrichtigt.
Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 6, ferner umfassend: eine Abschnittsdefinitionseinheit, eingerichtet zum Definieren eines Umschaltabschnitts für das Modusumschalten einschließlich des empfohlenen Modusumschaltstandorts auf einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, wobei die Benachrichtigungseinheit den Fahrer über den definierten Umschaltabschnitt benachrichtigt.
Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Berechnungseinheit eine Verteilung von numerischen Indizes berechnet, wobei jeder einen Empfehlungsgrad zu dem Modusumschalten in dem Umschaltabschnitt angibt, und die Benachrichtigungseinheit die Indizes auf einem Kartenbild der Umgebung des Fahrzeugs mit Anzeigefarben verknüpft, um die Indizes auf einer Farbkarte anzuzeigen.
Unterstützungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Abschnittsdefinitionseinheit den Umschaltabschnitt als Reaktion auf eine Absicht eines Bedieners, den Fahrmodus umzuschalten, definiert.
Unterstützungsverfahren zum Unterstützen, mit einem Computer, bei dem Umschalten eines Fahrmodus eines Fahrzeugs zwischen einem manuellen Fahrmodus und einem automatischen Fahrmodus, wobei das Verfahren umfasst: Beschaffen, mit dem Computer, von Umgebungsdaten, die eine Umgebungssituation des Fahrzeugs darstellen; und Berechnen, mit dem Computer, eines empfohlenen Modusumschaltstandorts, an dem das Modusumschalten empfohlen ist, auf der Grundlage der beschafften Umgebungsdaten.
Programm, das bewirkt, dass ein Computer als die Unterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 fungiert.