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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung, ein Verfahren und ein Programm zum Umschalten eines Fahrmodus eines Fahrzeugs zwischen einem manuellen Fahrmodus und einem automatischen Fahrmodus.
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STAND DER TECHNIK
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In den letzten Jahren ist als Fahrmodus eines Fahrzeugs zusätzlich zu einem manuellen Fahrmodus, in dem das Fahrzeug basierend auf einem Fahrbetrieb seitens des Fahrers gefahren wird, die Entwicklung eines automatischen Fahrmodus im Gange, in dem das Fahrzeug unabhängig von dem Fahrbetrieb seitens des Fahrers auf einer vorgegebenen Strecke gefahren wird. Der automatische Fahrmodus soll ein automatisches Fahren des Fahrzeugs durch Steuern einer Antriebseinheit, einer Lenkvorrichtung, einer Bremse und dergleichen basierend beispielsweise auf Informationen eines Navigationssystems mittels eines Globalen Positioniersystems (GPS), durch Straße-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfassten Verkehrsinformationen, und Informationen eines Umgebungsüberwachungssystems, das eine Position und Bewegung von umgebenden Personen und Fahrzeugen überwacht, ermöglichen.
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Obwohl davon ausgegangen werden kann, dass der automatische Fahrmodus z. B. das Vermindern der Belastung eines Fahrbetriebs für den Fahrer und das Reduzieren von Verkehrsstaus bewirken kann, ist es dabei in der Praxis schwierig, alle Fahrvorgänge von dem Fahrtbeginn bis zum Ende der Fahrt zu automatisieren. Daher besteht die Notwendigkeit, auf geeignete Weise von dem automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus umzuschalten. Als Auslöser zum Umschalten des automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus gibt es beispielsweise einen Fahrbetrieb (nachstehend als Aufhebungsvorgang bezeichnet) von dem Fahrer während des automatischen Fahrens (siehe beispielsweise
JP 2016 -
151815 A ). Wenn der Aufhebungsvorgang ermittelt wird, muss vor dem Umschalten ein Zustand des Fahrers ermittelt werden und es muss bestimmt werden, dass ein manueller Fahrbetrieb möglich ist.
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Allerdings besteht nach der Untersuchung des Erfinders, obwohl das vorstehend dargelegte Umschalten in der Regel kein besonderes Problem verursacht, Verbesserungspotenzial hinsichtlich der einheitlichen Abwicklung des Aufhebungsvorgangs ohne die Klassifizierung von Fällen.
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So kann beispielsweise der Aufhebungsvorgang ein Bedienungsfehler, ein Nicht-Notfallbetrieb oder ein Notfallbetrieb sein. Hier muss im Fall eines Notfallbetriebs vor dem Umschalten ein Zustand des Fahrers ermittelt und bestimmt werden, obwohl der Fahrer schnelles Umschalten wünscht. Dies kann eine Zeit zwischen einem Notfallbetrieb bis zum Umschalten in den manuellen Fahrmodus verlängern, so dass der Beginn eines manuellen Betriebs durch den Fahrer verzögert wird. Andererseits ist in einem Fall einer Fehlbedienung oder eines Nicht-Notfallbetriebs schnelles Umschalten in den manuellen Fahrmodus nicht erforderlich, und es ist nur erforderlich, dass vor dem Umschalten ein Zustand des Fahrers ermittelt und bestimmt werden kann.
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Das bedeutet, dass, da das konventionelle Umschalten einheitlich ohne Klassifizieren eines Falls eines Notfallbetriebs und eines Falls von anderen Vorgängen erfolgt, insofern Verbesserungspotenzial besteht, als dass eine zum Umschalten benötigte Zeit in einem Fall eines Notfall-Aufhebungsvorgangs lang sein kann.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung, ein Verfahren und ein Programm bereitzustellen, die die Zeit von einem Aufhebungsvorgang bis zum Umschalten in einen manuellen Fahrmodus in einem Fall eines Notfall-Aufhebungsvorgangs verkürzen können.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Um das vorstehend aufgeführte Problem zu lösen, ist ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung zum Umschalten eines Fahrmodus eines Fahrzeugs von einem automatischen Fahrmodus in einen manuellen Fahrmodus. Die Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung beinhaltet: eine Erfassungseinheit zum Erfassen von Sensordaten, die einen Zustand eines Fahrers darstellen, von einem Überwachungssensor, der zum Überwachen eines Zustands des Fahrers dient; eine Fahrerzustandsbestimmungseinheit, um basierend auf den erfassten Sensordaten in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen zu bestimmen, ob ein Zustand des Fahrers ein Zustand ist, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb in dem manuellen Fahrmodus durchzuführen oder nicht, und davon ein Bestimmungsergebnis festzuhalten; eine Betriebsbestimmungseinheit, um zu bestimmen, ob ein von dem Fahrer durchgeführter Vorgang ein Notfall-Aufhebungsvorgang oder ein Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang ist, basierend auf einem Ermittlungssignal, das von einem bordeigenen Sensor ausgegeben wird, der in der Lage ist, einen Fahrbetrieb seitens des Fahrers zu ermitteln; eine erste Umschaltsignalausgabeeinheit, um ein Umschaltsignal zum Umschalten des automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus auszugeben, wenn ein Bestimmungsergebnis von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit unmittelbar vor dem Ermitteln des Notfall-Aufhebungsvorgangs lautet, dass ein Zustand des Fahrers ein Zustand ist, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb in dem manuellen Fahrmodus durchzuführen, in einem Fall, in dem ein Bestimmungsergebnis von der Betriebsbestimmungseinheit der Notfall-Aufhebungsvorgang ist; und eine zweite Umschaltsignalausgabeeinheit zum Ausgeben des Umschaltsignals, wenn ein Bestimmungsergebnis von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit nach dem Ermitteln eines Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgangs lautet, dass ein Zustand des Fahrers ein Zustand ist, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb in dem manuellen Fahrmodus durchzuführen, in einem Fall, in dem ein Bestimmungsergebnis von der Betriebsbestimmungseinheit der Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang ist.
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Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen bestimmt, ob ein Zustand des Fahrers ein Zustand ist, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb in dem manuellen Fahrmodus durchzuführen; es wird bestimmt, ob ein von dem Fahrer durchgeführter Vorgang ein Notfall-Aufhebungsvorgang oder ein Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang ist; und ein Umschaltsignal zum Umschalten des automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus wird ausgegeben, wenn ein Bestimmungsergebnis von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit unmittelbar vor dem Ermitteln des Aufhebungsvorgangs lautet, dass ein Zustand des Fahrers ein Zustand ist, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb in dem manuellen Fahrmodus durchzuführen, in einem Fall, in dem ein Bestimmungsergebnis von der Betriebsbestimmungseinheit der Notfall-Aufhebungsvorgang ist. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Zeit zum Ermitteln und Bestimmen eines Zustands des Fahrers nach dem Notfall-Aufhebungsvorgang, wodurch eine Zeit von dem Notfall-Aufhebungsvorgang bis zur Ausgabe eines Signals zum Umschalten in den manuellen Fahrmodus verkürzt werden kann. Ferner wird in einem Fall, in dem eine Betätigung von dem Fahrer der Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang ist, bestimmt, ob ein Zustand des Fahrers ein Zustand ist, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb nach diesem Zeitpunkt durchzuführen oder nicht, und basierend auf dem Bestimmungsergebnis davon wird ein Fahrmodus-Umschaltsignal ausgegeben. Daher ist es nach dem Bestätigen des aktuellsten Zustandes des Fahrers möglich, von dem automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus umzuschalten.
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Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist so ausgeführt, dass die Betriebsbestimmungseinheit einen ersten Detektor, einen zweiten Detektor und eine Schwellenwertbestimmungseinheit beinhaltet; der erste Detektor einen Aufhebungsvorgang von dem Fahrer basierend auf dem Ermittlungssignal ermittelt; der zweite Detektor einen Wert basierend auf einer Betriebsgröße des Fahrbetriebs basierend auf dem Ermittlungssignal ermittelt; und die Schwellenwertbestimmungseinheit bestimmt, ob ein von dem ersten Detektor ermittelter Aufhebungsvorgang ein Notfallbetrieb ist oder nicht, je nachdem, ob ein auf einer von dem zweiten Detektor ermittelten Betriebsgröße basierender Wert gleich oder größer als ein Schwellenwert ist oder nicht.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Aufhebungsvorgang von dem Fahrer ermittelt, wird ein Wert basierend auf einer Betriebsgröße des Fahrbetriebs ermittelt, und es wird ermittelt, ob ein Aufhebungsvorgang ein Notfallbetrieb ist oder nicht, je nachdem, ob ein auf einer Betriebsgröße basierender Wert gleich oder größer als ein Schwellenwert ist oder nicht. Dies ermöglicht die Unterscheidung, ob ein Aufhebungsvorgang ein Notfallbetrieb ist oder nicht, je nach der Größenordnung eines Wertes basierend auf der Betriebsgröße des Fahrbetriebs.
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Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist so ausgeführt, dass die Schwellenwertbestimmungseinheit bestimmt, dass ein von dem ersten Detektor ermittelter Aufhebungsvorgang ein Notfallbetrieb ist, wenn ein Wert basierend auf der Betriebsgröße gleich oder größer als der Schwellenwert ist, und die Zeitdauer, während der ein Wert basierend auf der Betriebsgröße gleich oder größer als der Schwellenwert war, gleich oder größer als eine Referenzzeit ist.
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Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bestimmt, dass der Aufhebungsvorgang ein Notfallbetrieb ist, wenn ein Wert basierend auf der Betriebsgröße gleich oder größer als ein Schwellenwert ist, und die Zeitdauer, während der ein Wert basierend auf der Betriebsgröße gleich oder größer als der Schwellenwert war, gleich oder größer als eine Referenzzeit ist. Dies ermöglicht die Bestimmung (Ermittlung) eines Notfallbetriebs, der über die Referenzzeit oder länger anhält, als den Notfall-Aufhebungsvorgang.
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Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist so ausgeführt, dass die Schwellenwertbestimmungseinheit bestimmt, dass ein von dem ersten Detektor ermittelter Aufhebungsvorgang kein Notfallbetrieb ist, wenn ein Wert basierend auf der Betriebsgröße gleich oder größer als der Schwellenwert ist, und die Zeitdauer, während der ein Wert basierend auf der Betriebsgröße gleich oder größer als der Schwellenwert war, kleiner als eine Referenzzeit ist.
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Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bestimmt, dass der Aufhebungsvorgang kein Notfallbetrieb ist, wenn ein Wert basierend auf der Betriebsgröße gleich oder größer als der Schwellenwert ist, und die Zeitdauer, während der ein Wert basierend auf der Betriebsgröße gleich oder größer als der Schwellenwert war, kleiner als eine Referenzzeit ist. Dadurch entfällt das Ermitteln einer temporären Fehlbedienung, die beispielsweise dadurch verursacht wird, dass der Ellbogen des Fahrers kurzzeitig mit einem Lenkrad kollidiert, als ein Notfall-Aufhebungsvorgang.
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Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist so ausgeführt, dass die Schwellenwertbestimmungseinheit bestimmt, dass ein durch den ersten Detektor ermittelter Aufhebungsvorgang kein Notfallbetrieb ist, wenn ein Wert basierend auf der Betriebsgröße kleiner als der Schwellenwert ist.
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Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bestimmt, dass ein durch den ersten Detektor ermittelter Aufhebungsvorgang kein Notfallbetrieb ist, wenn ein Wert basierend auf der Betriebsgröße kleiner als der Schwellenwert ist. Dies kann zeitlichen Spielraum für erneutes Bestätigen der Angemessenheit von manuellem Fahren einräumen, wenn der Fahrer den Aufhebungsvorgang langsam und umsichtig ausführt.
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Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist so ausgeführt, dass ein Wert basierend auf der Betriebsgröße mindestens eines der Folgenden sein muss: ein Wert der Betriebsgröße des Fahrbetriebs; ein durch einmaliges Differenzieren einer Betriebsgröße des Fahrbetriebs beschaffter Betriebsgeschwindigkeitswert; oder ein durch zweimaliges Differenzieren einer Betriebsgröße des Fahrbetriebs beschaffter Betriebsbeschleunigungswert.
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Gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird als ein Wert basierend auf der Betriebsgröße ein Wert verwendet, der mindestens eines ist von: einem Wert für die Betriebsgröße des Fahrbetriebs; einem durch einmaliges Differenzieren einer Betriebsgröße des Fahrbetriebs beschafften Betriebsgeschwindigkeitswert; oder einem durch zweimaliges Differenzieren einer Betriebsgröße des Fahrbetriebs beschafften Betriebsbeschleunigungswert. Dies ermöglicht basierend auf einem spezifischen Zahlenwert die Bestimmung, ob ein Aufhebungsvorgang ein Notfallbetrieb ist oder nicht.
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Das bedeutet, gemäß jedem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung, ein Verfahren und ein Programm bereitzustellen, die die Zeit von einem Aufhebungsvorgang bis zum Umschalten in den manuellen Fahrmodus in einem Fall eines Notfall-Aufhebungsvorgangs verkürzen können.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines automatischen Fahrsteuersystems zeigt, das mit einer Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist.
- 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration einer Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 3 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur und Steuerungsinhalte der Fahrmodusumschaltsteuerung durch die in 2 dargestellte Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung zeigt.
- 4 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur und Steuerungsinhalte der Bestimmung eines Aufhebungsvorgangs in dem in 3 dargestellten Ablauf zeigt.
- 5 ist ein Flussdiagramm, das eine weitere Prozedur und Steuerungsinhalte des in 4 dargestellten Ablaufs zeigt.
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MODUS ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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[Eine Ausführungsform]
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1 ist ein Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines automatischen Fahrsteuerungssystems zeigt, das mit einer Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist. Dieses automatische Fahrsteuerungssystem ist in ein Fahrzeug 1, wie z. B. einen PKW, eingebaut.
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Das Fahrzeug 1 beinhaltet als Grundausstattung eine Antriebseinheit 2 einschließlich einer Energiequelle und eines Getriebes, und eine mit einem Lenkrad 4 ausgerüstete Lenkvorrichtung 3. Darüber hinaus ist das Fahrzeug 1 mit einem manuellen Fahrmodus und einem automatischen Fahrmodus als Fahrmodi versehen. Als Energiequelle kommen ein Verbrennungsmotor, ein Elektromotor, oder beide zur Verwendung.
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Der manuelle Fahrmodus ist beispielsweise ein Modus, um zu bewirken, dass sich das Fahrzeug 1 überwiegend mittels eines manuellen Fahrbetriebs durch einen Fahrer bewegt. Der manuelle Fahrmodus beinhaltet beispielsweise einen Fahrmodus, um zu bewirken, dass sich das Fahrzeug nur basierend auf dem Fahrbetrieb seitens des Fahrers bewegt, und einen Fahrmodus zum Durchführen einer Fahrbetriebsunterstützungssteuerung zum Unterstützen des Fahrbetriebs seitens des Fahrers, während überwiegend der Fahrbetrieb seitens des Fahrers durchgeführt wird.
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Die Fahrbetriebsunterstützungssteuerung unterstützt beispielsweise ein Lenkmoment, so dass das Lenken seitens des Fahrers, basierend auf einer Krümmung einer Kurve während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs 1, ein angemessener Lenkwert wird. Weiterhin beinhaltet die Fahrbetriebsunterstützungssteuerung eine Steuerung zum Unterstützen der Gasbetätigung seitens des Fahrers (beispielsweise einer Betätigung des Gaspedals) oder einer Bremsbetätigung (beispielsweise einer Betätigung des Bremspedals), und vom manuellen Lenken (manuelles Fahren zum Lenken) und manueller Geschwindigkeitsanpassung (manuelles Fahren zur Geschwindigkeitsanpassung). Beim manuellen Lenken wird das Lenken des Fahrzeugs 1 überwiegend durch die Betätigung des Lenkrads 4 von dem Fahrer durchgeführt. Bei der manuellen Geschwindigkeitsanpassung wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit überwiegend durch Gasbetätigung oder Bremsbetätigung von dem Fahrer angepasst.
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Es ist zu beachten, dass die Fahrbetriebsunterstützungssteuerung keine Steuerung umfasst, um zu bewirken, dass sich das Fahrzeug automatisch bewegt, indem in den Fahrbetrieb seitens des Fahrers gewaltsam eingegriffen wird. Das bedeutet, dass der manuelle Fahrmodus keine Steuerung zum gewaltsamen Eingreifen in die Bewegung des Fahrzeugs unter bestimmten Bedingungen beinhaltet (beispielsweise Verlassen der Fahrspur des Fahrzeugs und dergleichen), während er einen Fahrbetrieb seitens des Fahrers beim Bewegen des Fahrzeugs innerhalb eines vorgegebenen zulässigen Bereichs widerspiegelt.
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Dagegen ist der automatische Fahrmodus beispielsweise ein Modus, um einen Fahrzustand herzustellen, bei dem bewirkt wird, dass sich das Fahrzeug automatisch entlang einer Straße bewegt, auf der sich das Fahrzeug bewegt. Der automatische Fahrmodus beinhaltet beispielsweise einen Fahrzustand, bei dem bewirkt wird, dass sich das Fahrzeug automatisch in Richtung auf ein vorgegebenes Ziel bewegt, ohne dass der Fahrer einen Fahrbetrieb ausführt. Der automatische Fahrmodus erfordert nicht zwangsläufig, dass die gesamte Steuerung des Fahrzeugs automatisch durchgeführt werden muss, sondern beinhaltet einen Fahrzustand, der einen Fahrbetrieb seitens des Fahrers beim Bewegen des Fahrzeugs innerhalb eines vorgegebenen zulässigen Bereichs widerspiegelt. Das bedeutet, dass der automatische Fahrmodus Steuerung zum gewaltsamen Eingreifen in das Bewegen des Fahrzeugs unter bestimmten Bedingungen beinhaltet, während er einen Fahrbetrieb seitens des Fahrers beim Bewegen des Fahrzeugs innerhalb eines vorgegebenen zulässigen Bereichs widerspiegelt.
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Eine automatische Fahrsteuerungsvorrichtung 5 führt eine Fahrsteuerung mit dem vorstehend aufgeführten automatischen Fahrmodus aus. Die automatische Fahrsteuerungsvorrichtung 5 erfasst individuell Sensordaten von einem Lenksensor 11, einem Gaspedalsensor 12, einem Bremspedalsensor 13, einem GPS-Empfänger 14, einem Gyroskopsensor 15 und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 16. Dann steuert die automatische Fahrsteuerungsvorrichtung 5 automatisch das Bewegen des Fahrzeugs 1 basierend auf diesen Sensordatenelementen, auf von einem Navigationssystem (nicht dargestellt) generierten Routeninformationen, auf bei der Straße-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfassten Verkehrsinformationen und auf durch ein Umgebungsüberwachungssystem beschafften Informationen, das eine Position und Bewegung von umgebenden Personen und Fahrzeugen überwacht.
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Die automatische Steuerung beinhaltet beispielsweise automatisches Lenken (automatisches Fahren zum Lenken) und automatische Geschwindigkeitsanpassung (automatisches Fahren für eine Geschwindigkeit). Das automatische Lenken ist ein Fahrzustand des automatischen Steuerns der Lenkvorrichtung 3. Das automatische Lenken beinhaltet den Spurhalteassistenten (Lane Keeping Assistant - LKA). Der LKA steuert automatisch die Lenkvorrichtung 3, so dass das Fahrzeug 1 nicht von einer Fahrspur abweicht, beispielsweise selbst wenn der Fahrer keinen Lenkvorgang ausführt. Es ist zu beachten, dass selbst mit LKA der Lenkvorgang des Fahrers eventuell beim Lenken des Fahrzeugs in einem Bereich (zulässigen Bereich) reflektiert wird, in dem das Fahrzeug 1 nicht von der Fahrspur abweicht. Außerdem ist das automatische Lenken nicht auf den LKA beschränkt.
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Die automatische Geschwindigkeitsanpassung ist ein Fahrzustand des automatischen Steuerns einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1. Die automatische Geschwindigkeitsanpassung beinhaltet die adaptive Fahrgeschwindigkeitsregelung (Adaptive Cruise Control - ACC). Beispielsweise muss die ACC eine konstante Geschwindigkeitssteuerung durchführen, um zu bewirken, dass sich das Fahrzeug 1 mit konstanter Geschwindigkeit bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit bewegt, die vorher vorgegeben wurde, wenn sich kein vorausfahrendes Fahrzeug vor dem Fahrzeug 1 befindet, und um eine nachfolgende Steuerung durchzuführen, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 entsprechend einem Abstand zwischen Fahrzeugen von einem vorausfahrenden Fahrzeug anzupassen, wenn sich vor dem Fahrzeug 1 ein vorausfahrendes Fahrzeug befindet. Die automatische Fahrsteuerungsvorrichtung 5 verzögert das Fahrzeug 1 entsprechend einer Bremsbetätigung des Fahrers (beispielsweise einer Betätigung des Bremspedals), selbst während die ACC ausgeführt wird. Ferner kann, selbst während die ACC ausgeführt wird, die automatische Fahrsteuerungsvorrichtung 5 ebenfalls das Fahrzeug entsprechend einer Gasbetätigung des Fahrers (beispielsweise einer Betätigung des Gaspedals) bis zu einer vorgegebenen maximal zulässigen Geschwindigkeit (beispielsweise einer von Gesetzes wegen definierten maximalen Geschwindigkeit auf einer Kraftfahrstraße) beschleunigen. Es ist zu beachten, dass die automatische Geschwindigkeitsanpassung nicht nur die ACC, sondern auch die Geschwindigkeitsregelung (Cruise Control - CC) und dergleichen beinhaltet, die nur eine konstante Geschwindigkeitssteuerung durchführt.
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Dabei beinhaltet das automatische Fahrsteuerungssystem dieser Ausführungsform eine Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung 6 als eine Vorrichtung zum Umschalten zwischen dem manuellen Fahrmodus und dem automatischen Fahrmodus, eine Fahrerkamera 7 als einen ersten Überwachungssensor, einen Drehmomentsensor 8 als einen zweiten Überwachungssensor, und einen Alarmgeber 9.
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Die Fahrerkamera 7 ist beispielsweise in einer Position vor dem Fahrer, wie z. B. auf einem Armaturenbrett, eingebaut, nimmt ein Bild des Fahrers auf und gibt davon ein Videosignal an die Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung 6 aus. Der Drehmomentsensor 8 muss ein Drehmoment ermitteln, das generiert wird, wenn der Fahrer das Lenkrad 4 betätigt, und gibt davon ein Ermittlungssignal an die Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung 6 aus. Der Alarmgeber 9 weist einen Lautsprecher und ein Display auf, gibt von dem Lautsprecher ein Audiosignal einer von der Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung 6 ausgegebenen Meldung aus und zeigt ein Anzeigesignal der Meldung auf dem Display an.
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Die Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung 6 muss das Umschalten des Fahrmodus integral steuern und ist wie folgt eingerichtet.
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2 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration davon zeigt.
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Das bedeutet, dass die Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung 6 eine Steuereinheit 61, eine Ein-/Ausgabeschnittstelleneinheit 62 und eine Speichereinheit 63 beinhaltet.
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Die Ein-/Ausgabeschnittstelleneinheit 62 empfängt ein Videosignal und ein Drehmomentermittlungssignal, die von der Fahrerkamera 7 bzw. dem Drehmomentsensor 8 ausgegeben werden, und wandelt die Signale in digitale Daten um. Auf ähnliche Weise empfängt die Ein-/Ausgabeschnittstelleneinheit 62 Ermittlungssignale als Sensordaten, die von dem Lenksensor 11, dem Gaspedalsensor 12 bzw. dem Bremspedalsensor 13 ausgegeben werden, und wandelt das Ermittlungssignal in digitale Daten um. Ferner wandelt die Ein-/Ausgabeschnittstelleneinheit 62 eine von der Steuereinheit 61 ausgegebene Meldung in ein Audiosignal und ein Anzeigesignal um, und gibt die Signale an den Alarmgeber 9 aus. Zudem gibt die Ein-/Ausgabeschnittstelleneinheit 62 ein von der Steuereinheit 61 ausgegebenes Umschaltsignal an die automatische Fahrsteuerungsvorrichtung 5 aus.
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Die Speichereinheit 63 verwendet als ein Speichermedium beispielsweise eine nichtflüchtige Speichervorrichtung, die bei Bedarf lese- und schreibfähig ist, wie z. B. ein Solid-State-Laufwerk (Solid State Drive - SSD) oder ein Festplattenlaufwerk (Hard Disk Drive - HDD). Die Speichereinheit 63 beinhaltet einen Fahrerüberwachungsvideospeicher 631 und einen Bestimmungsergebnisspeicher 632 als Speicherbereiche, die zur Implementierung der Ausführungsform zu verwenden sind.
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Die Steuereinheit 61 weist eine zentrale Verarbeitungseinheit (Central Processing Unit - CPU) und eine Programmspeichervorrichtung auf, die einen Computer bilden. Die Steuereinheit 61 beinhaltet eine Fahrerüberwachungsvideoerfassungseinheit 611, eine Fahrerzustandsbestimmungseinheit 612, eine Betriebsbestimmungseinheit 613 und eine Umschaltsignalausgabeeinheit 614, als zur Implementierung der Ausführungsform erforderliche Steuerungsfunktionen. Es ist zu beachten, dass alle diese Steuerungsfunktionen dadurch hergestellt werden, dass die CPU zum Ausführen eines in der Programmspeichervorrichtung gespeicherten Programms veranlasst wird.
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Die Fahrerüberwachungs-Videoerfassungseinheit 611 nimmt von der Ein-/Ausgabeschnittstelleneinheit 62 digitale Daten (Fahrerüberwachungsvideodaten) eines Videosignals des Fahrers, das von der vorstehend aufgeführten Fahrerkamera 7 ausgegeben wurde, auf und bewirkt, dass der Fahrerüberwachungsvideospeicher 631 der vorstehend aufgeführten Speichereinheit 63 diese aufgenommenen Fahrerüberwachungsvideodaten speichert.
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Die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 612 liest in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen Fahrerüberwachungsvideodaten aus dem Fahrerüberwachungsvideospeicher 631 aus. Dann führt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 612 bei jedem Lesen der Fahrerüberwachungsvideodaten basierend auf den Fahrerüberwachungsvideodaten die Verarbeitung der Bestimmung durch, ob sich der Fahrer in einem Zustand befindet, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb manuell durchzuführen oder nicht. So bestimmt beispielsweise die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 612, ob der Fahrer seine Augen geschlossen hat oder nicht, um zu bestimmen, ob sich der Fahrer in einem Schlafzustand befindet oder nicht. Dann hält die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 612 Informationen fest, die ein Bestimmungsergebnis davon darstellen, in dem Bestimmungsergebnisspeicher 632 in Verbindung mit einem Zeitstempel, der die Bestimmungszeitsteuerung darstellt. Dabei kann die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 612 Sensordaten von der Fahrerkamera 7 erfassen, ohne die Ein-/Ausgabeschnittstelleneinheit 62 und den Fahrerüberwachungsvideospeicher 631 zu durchlaufen.
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Basierend auf den Ermittlungssignalen, die von dem Lenksensor 11 und dem Drehmomentsensor 8 als bordeigene Sensoren, die zum Ermitteln eines Fahrbetriebs seitens des Fahrers in der Lage sind, ausgegeben werden, bestimmt die Betriebsbestimmungseinheit 613, ob ein von dem Fahrer durchgeführter Vorgang ein Notfall-Aufhebungsvorgang oder ein Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang ist. Es ist zu beachten, dass, ohne dies einzuschränken, der Gaspedalsensor 12 und der Bremspedalsensor 13 auf geeignete Weise als bordeigene Sensoren verwendet werden können. Ferner kann die „Betriebsbestimmungseinheit“ durch einen „Betriebsdetektor“ ersetzt werden. Auf ähnliche Weise kann das Verarbeiten der „Bestimmung, ob es sich um einen Notfall-Aufhebungsvorgang oder einen Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang handelt“, durch das Verarbeiten der „Ermittlung eines Notfall-Aufhebungsvorgangs oder eines Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgangs“ ersetzt werden.
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Hier kann die Betriebsbestimmungseinheit 613 die nachstehend aufgeführte individuelle Verarbeitung ausführen.
- (1) Erste Ermittlungsverarbeitung der Ermittlung eines Aufhebungsvorgangs seitens des Fahrers, basierend auf einem Ermittlungssignal.
- (2) Zweite Ermittlungsverarbeitung zum Ermitteln eines Wertes basierend auf einer Betriebsgröße eines Fahrbetriebs, basierend auf einem Ermittlungssignal. Es ist zu beachten, dass ein auf einer Betriebsgröße basierender Wert beispielsweise ein Wert ist, der mindestens eines der Folgenden ist: ein Wert einer Betriebsgröße eines Fahrbetriebs; ein Betriebsgeschwindigkeitswert, der durch einmaliges Differenzieren einer Betriebsgröße des Fahrbetrieb beschafft wurde; oder ein Betriebsbeschleunigungswert, der durch zweimaliges Differenzieren einer Betriebsgröße des Fahrbetriebs beschafft wurde. Wenn beispielsweise das Ermittlungssignal ein Ausgangssignal des Lenkrads 4 ist, ist der Fahrbetrieb ein Lenkvorgang, und der Wert der Betriebsgröße ist ein Wert eines Drehwinkels θ des Lenkrads 4. In diesem Fall ist ein Betriebsgeschwindigkeitswert v ein Wert, der durch einmaliges Differenzieren des Drehwinkels θ in Bezug auf die Zeit beschafft wurde, und ein Betriebsbeschleunigungswert α ist ein Wert, der durch zweimaliges Differenzieren des Drehwinkels θ in Bezug auf die Zeit beschafft wurde. Es ist zu beachten, dass als die Betriebsgröße jeder Wert, der einer Betriebsgröße entspricht, anstelle des Drehwinkels θ verwendet werden kann. Beispielsweise kann die Betriebsgröße eine Verschiebung s1 = rθ sein, die durch Multiplizieren des Drehwinkels θ [rad] mit einem Radius r des Lenkrads 4 erhalten wurde, oder kann die Anzahl der Ausgangsimpulse des Lenksensors 11 vor der Umwandlung in den Drehwinkel θ sein. Wenn weiterhin das Ermittlungssignal ein Ausgangssignal des Gaspedalsensors 12 oder des Bremspedalsensors 13 ist, kann ähnlich wie vorstehend jeder Wert, der einer Betriebsgröße, wie z. B. einer Verschiebung s2 des Gaspedals oder des Bremspedals, entspricht, anstelle des Drehwinkels θ oder dergleichen als eine derartige Betriebsgröße verwendet werden.
- (3) Schwellenwertbestimmungsverarbeitung des Bestimmens, ob ein durch die erste Ermittlungsverarbeitung ermittelter Aufhebungsvorgang ein Notfallbetrieb ist oder nicht, je nachdem, ob ein Wert basierend auf einer Betriebsgröße, die von der zweiten Ermittlungsverarbeitung ermittelt wurde, gleich oder größer als ein Schwellenwert ist oder nicht.
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Dabei kann die Betriebsbestimmungseinheit 613 einzelne Einheiten beinhalten von: einem ersten Detektor zum Ausführen der ersten Ermittlungsverarbeitung von dem vorstehenden Punkt (1); einem zweiten Detektor zum Ausführen der zweiten Ermittlungsverarbeitung von dem vorstehenden Punkt (2); und einer Schwellenwertbestimmungseinheit zum Ausführen der Schwellenwertbestimmungsverarbeitung von dem vorstehenden Punkt (3), und kann in diese einzelnen Einheiten verteilt und implementiert sein.
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Die Schwellenwertbestimmungsverarbeitung von dem vorstehenden Punkt (3) kann die nachstehend aufgeführte individuelle Verarbeitung ausführen.
- (3-1) Verarbeiten der Bestimmung, dass ein von der ersten Ermittlungsverarbeitung ermittelter Aufhebungsvorgang ein Notfallbetrieb ist, wenn ein Wert basierend auf einer Betriebsgröße gleich oder größer als ein Schwellenwert ist, und die Zeitdauer, während der ein Wert basierend auf der Betriebsgröße gleich oder größer als der Schwellenwert war, gleich oder größer als eine Referenzzeit ist.
- (3-2) Verarbeiten der Bestimmung, dass ein durch die erste Ermittlungsverarbeitung ermittelter Aufhebungsvorgang kein Notfallbetrieb ist, wenn ein Wert basierend auf einer Betriebsgröße gleich oder größer als ein Schwellenwert ist, und die Zeitdauer, während der ein Wert basierend auf der Betriebsgröße gleich oder größer als der Schwellenwert war, kleiner als eine Referenzzeit ist.
- (3-3) Verarbeiten der Ermittlung, dass ein von der ersten Ermittlungsverarbeitung ermittelter Aufhebungsvorgang kein Notfallbetrieb ist, wenn ein Wert basierend auf einer Betriebsgröße kleiner als ein Schwellenwert ist.
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In einem Fall, in dem ein Bestimmungsergebnis von der Betriebsbestimmungseinheit 613 ein Notfall-Aufhebungsvorgang ist, führt die Umschaltsignalausgabeeinheit 614 eine erste Umschaltsignalausgabeverarbeitung der Ausgabe eines Umschaltsignals zum Umschalten des automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus zu der automatischen Fahrsteuerungsvorrichtung 5 aus, wenn ein Bestimmungsergebnis von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit 612 unmittelbar vor dem Ermitteln des Notfall-Aufhebungsvorgangs lautet, dass ein Zustand des Fahrers ein Zustand ist, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb in dem manuellen Fahrmodus durchzuführen.
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Ferner führt in einem Fall, in dem ein Bestimmungsergebnis von der Betriebsbestimmungseinheit 613 ein Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang ist, die Umschaltsignalausgabeeinheit 614 eine zweite Umschaltsignalausgabeverarbeitung der Ausgabe eines Umschaltsignals zu der automatischen Fahrsteuerungsvorrichtung 5 aus, wenn ein Bestimmungsergebnis von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit 612 nach dem Ermitteln des Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgangs lautet, dass ein Zustand des Fahrers ein Zustand ist, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb in dem manuellen Fahrmodus durchzuführen.
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Es ist zu beachten, dass die Umschaltsignalausgabeeinheit 614 einzelne Einheiten einer ersten Umschaltsignalausgabeeinheit zum Ausführen der ersten Umschaltsignalausgabeverarbeitung und einer zweiten Umschaltsignalausgabeeinheit zum Ausführen der zweiten Umschaltsignalausgabeverarbeitung beinhalten kann, und in diesen einzelnen Einheiten verteilt und implementiert sein kann.
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Als Nächstes folgt eine Beschreibung für eine Betätigung der Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung, die wie vorstehend beschrieben eingerichtet ist.
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3 ist ein Flussdiagramm, das eine ganze Steuerungsprozedur und Steuerungsinhalte davon zeigt.
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(1) Erfassung eines Fahrerüberwachungsvideos
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Zu Beginn des Fahrens wird die Fahrerkamera 7 aktiviert und nimmt fortlaufend Bilder eines vorgegebenen Bereichs einschließlich des Gesichts des Fahrers auf, um ein Videosignal davon auszugeben. In diesem Zustand nimmt die Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung 6 zunächst, gesteuert von der Fahrerüberwachungs-Videoerfassungseinheit 611, von der Ein-/Ausgabeschnittstelleneinheit 62 digitale Daten (Fahrerüberwachungsvideodaten) des von der Fahrerkamera 7 in Schritt S1 ausgegebenen Videosignals auf und bewirkt, dass der Fahrerüberwachungsvideospeicher 631 der Speichereinheit 63 diese aufgenommenen Fahrerüberwachungsvideodaten in Schritt S2 speichert.
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Dabei kann das Aufnehmen des Bildes des Fahrers intermittierend in einem Zyklus durchgeführt werden, der kürzer als ein Bestimmungszyklus der nachfolgend beschriebenen Fahrerzustandsbestimmungseinheit 612 ist. Ferner kann das Videosignal in der Fahrerkamera 7 oder der Ein-/Ausgabeschnittstelleneinheit 62 entsprechend einem vorgegebenen Codierverfahren codiert werden. Dadurch wird es möglich, Speicherkapazität des Fahrerüberwachungsvideospeichers 631 durch Reduzieren einer Informationsmenge der Überwachungsvideodaten zu sparen.
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(2) Bestimmung des Zustands des Fahrers
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Zu Beginn der Erfassung der Fahrerüberwachungsvideodaten, gesteuert von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit 612, liest die Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung 6 bei jeder Bestimmung des Ablaufs einer bestimmten Zeit in Schritt S3 Fahrerüberwachungsvideodaten aus dem Fahrerüberwachungsvideospeicher 631 in Schritt S4. Dann wird anhand jedes Elements der gelesenen Fahrerüberwachungsvideodaten bestimmt, ob sich der Fahrer in einem Zustand befindet, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb manuell durchzuführen oder nicht.
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Beispielsweise werden basierend auf den Fahrerüberwachungsvideodaten ein Öffnungszustand des Auges des Fahrers, die Blinzelfrequenz, die Augenbewegung und dergleichen ermittelt, um den Wachheitsgrad eines Fahrers zu erkennen. Dieser Wachheitsgrad ist ein Beispiel für einen Konzentrationsgrad und wird durch einen Zahlenwert in einem Bereich von 0 bis 100 % dargestellt. Dabei ist der Konzentrationsgrad nicht auf den Zahlenwert innerhalb des Bereichs von 0 bis 100 % beschränkt. Beispielsweise kann ein Wert (Flag) von „1“ oder „0“ verwendet werden, wie z. B. eine Einstellung „1“, wenn eine Blickrichtung innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt, die Einstellung „0“, wenn die Blickrichtung des Fahrers nicht innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt, und dergleichen. Dann wird, beispielsweise durch Vergleichen des erkannten Wachheitsgrades mit einem Schwellenwert, bestimmt, ob sich der Fahrer in einem Zustand befindet, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb manuell durchzuführen oder nicht.
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Dann, wenn das Bestimmungsergebnis hinsichtlich der Angemessenheit des manuellen Fahrbetrieb beschafft ist, bewirkt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 612, dass der Bestimmungsergebnisspeicher 632 Informationen speichert, die das Bestimmungsergebnis in Verbindung mit Informationen darstellen, die Bestimmungszeitsteuerung, beispielsweise Zeitstempelinformationen in Schritt S5, darstellen. Überdies kann zu diesem Zeitpunkt die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 612 bewirken, dass der Bestimmungsergebnisspeicher 632 den zur Bestimmung verwendeten Konzentrationsgrad in Verbindung mit den Informationen, die das Bestimmungsergebnis und den Zeitstempel darstellen, speichert.
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(3) Ermittlung von Aufhebungsvorgang
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Die Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung 6 führt anschließend die Schritte S6 und S20, gesteuert von der Betriebsbestimmungseinheit 613, aus. Zu diesem Zeitpunkt geben beispielsweise der Lenksensor 11 und der Drehmomentsensor 8 als bordeigene Sensoren Ermittlungssignale entsprechend dem Fahrbetrieb seitens des Fahrers aus. Die Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung 6 bestimmt, basierend auf dem dem Fahrbetrieb entsprechenden Ermittlungssignal, ob ein von dem Fahrer durchgeführter Vorgang ein Notfall-Aufhebungsvorgang oder ein Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang ist.
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Beispielsweise ermittelt, gesteuert von der Betriebsbestimmungseinheit 613, die Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung 6 einen Aufhebungsvorgang seitens des Fahrers basierend auf einem von dem Drehmomentsensor 8 in Schritt S6 ausgegebenen Ermittlungssignal. Als Ergebnis von Schritt S6 kehrt die Verarbeitung zu Schritt S1 zurück, wenn der Aufhebungsvorgang nicht ermittelt wurde, und die Verarbeitung fährt mit Schritt S20 fort, wenn der Aufhebungsvorgang ermittelt wurde.
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In Schritt S20 bestimmt die Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung 6, gesteuert von der Betriebsbestimmungseinheit 613, basierend auf einem von dem Lenksensor 11 ausgegebenen Ermittlungssignal, ob ein Aufhebungsvorgang ein Notfallbetrieb ist, wie in den folgenden Schritten S21 bis S24 dargelegt, oder nicht.
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4 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerungsprozedur und Steuerungsinhalte davon zeigt.
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Das bedeutet, dass, basierend auf einem Ermittlungssignal von dem Lenkrad 4, die Betriebsbestimmungseinheit 613 in Schritt S21 einen Wert basierend auf einer Betriebsgröße des Fahrbetriebs, wie z. B. den Drehwinkel θ des Lenkrads 4, die Betriebsgeschwindigkeit v, oder die Betriebsbeschleunigung α ermittelt. Dabei kann der zu ermittelnde Wert einfach mindestens einer von einem Wert für den Drehwinkel θ, einem Wert für die Betriebsgeschwindigkeit v, und einem Wert für die Betriebsbeschleunigung α sein.
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Anschließend bestimmt in Schritt S22 die Betriebsbestimmungseinheit 613, ob der in Schritt S21 ermittelte Wert gleich oder größer als ein Schwellenwert ist oder nicht, und bestimmt, dass der Aufhebungsvorgang ein Notfallbetrieb ist, wenn der Wert gleich oder größer als der Schwellenwert ist (Schritt S23). Es ist zu beachten, dass der Aufhebungsvorgang nicht ein Notfallbetrieb ist, wenn der Wert kleiner als der Schwellenwert als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S22 (Schritt S24) ist. Somit ist die Verarbeitung von Schritt S20 abgeschlossen.
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Anschließend schreitet, wiederum in Fig. 3, die
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Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung 6 zu den Schritten S8 und S9 voran, wenn der Aufhebungsvorgang nicht ein von der Betriebsbestimmungseinheit 613 gesteuerter Notfallbetrieb in Schritt S7 ist, und schreitet in einem anderen Fall zu Schritt S10 voran.
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(4) Ausgabesteuerung des Umschaltsignals
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Nachdem der Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang, gesteuert durch die Umschaltsignalausgabeeinheit 614, in Schritt S8 ermittelt ist, bewirkt die Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung 6, dass die Fahrerzustandsbestimmungseinheit 612 die Bestimmung auf ähnliche Weise wie in Schritt S4 erneut ausführt. Während allerdings die Bestimmung in Schritt S4 regelmäßig ausgeführt wird, wird die Bestimmung in Schritt S8 durch Interruptverarbeitung unregelmäßig ausgeführt.
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Wenn ein Ergebnis der unregelmäßigen Bestimmung in Schritt S8 angibt, dass manuelles Fahren in Schritt S9 möglich ist, fährt die Umschaltsignalausgabeeinheit 614 mit Schritt S11 fort und gibt ein Umschaltsignal zum Umschalten des automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus an die automatische Fahrsteuerungsvorrichtung 5 aus. Wenn das Ergebnis der unregelmäßigen Bestimmung in Schritt S8 anders als dieses lautet, beendet die Umschaltsignalausgabeeinheit 614 die Verarbeitung, und die Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung 6 kehrt zu Schritt S1 zurück.
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Wenn dagegen ein Notfall-Aufhebungsvorgang ermittelt wird, führt die Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung 6, gesteuert von der Umschaltsignalausgabeeinheit 614, Schritt S10 aus. In Schritt S10 bestimmt die Umschaltsignalausgabeeinheit 614, ob ein regelmäßiges Bestimmungsergebnis von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit 612 unmittelbar vor dem Ermitteln des Notfall-Aufhebungsvorgangs angibt, dass manuelles Fahren möglich ist, und wenn nicht, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S1 zurück. Weiterhin gibt, als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S10, in einem Fall, in dem angegeben wird, dass manuelles Fahren möglich ist, die Umschaltsignalausgabeeinheit 614 ein Umschaltsignal zum Umschalten des automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus an die automatische Fahrsteuerungsvorrichtung 5 aus (Schritt S11). Dadurch beendet die automatische Fahrsteuerungsvorrichtung 5 den automatischen Fahrmodus, und dann wird die Fahrsteuerung entsprechend einer manuellen Betätigung seitens des Fahrers durchgeführt.
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Wie vorstehend im Einzelnen beschrieben, wird in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen bestimmt, ob ein Zustand des Fahrers ein Zustand ist, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb in dem manuellen Fahrmodus durchzuführen oder nicht. Ferner wird bestimmt, ob ein von dem Fahrer durchgeführter Vorgang ein Notfall-Aufhebungsvorgang oder ein Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang ist. In einem Fall, in dem ein Bestimmungsergebnis von der Betriebsbestimmungseinheit 613 der Notfall-Aufhebungsvorgang ist, wird ein Umschaltsignal zum Umschalten des automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus ausgegeben, wenn ein Bestimmungsergebnis von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit 612 unmittelbar vor dem Ermitteln des Aufhebungsvorgangs lautet, dass ein Zustand des Fahrers ein Zustand ist, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb in dem manuellen Fahrmodus durchzuführen. Somit wird das unmittelbar vorhergehende Bestimmungsergebnis verwendet, wodurch die Notwendigkeit einer Zeit zum Ermitteln und Bestimmen eines Zustands des Fahrers nach dem Notfall-Aufhebungsvorgang entfällt. Daher ist es möglich, eine Zeit von dem Notfall-Aufhebungsvorgang bis zur Ausgabe eines Umschaltsignals für den manuellen Fahrmodus zu verkürzen.
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Daher kann bei einem Notfall-Aufhebungsvorgang eine Zeit von dem Aufhebungsvorgang bis zum Umschalten in den manuellen Fahrmodus verkürzt werden.
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Wenn ferner ein Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang ermittelt wird, wird basierend auf einem Bestimmungsergebnis von der Fahrerzustandsbestimmungseinheit 612 nach dem Ermitteln des Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgangs ein Umschaltsignal zum Umschalten des automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus ausgegeben. Somit ist es bei einem Nicht-Notfall, da ein Zustand des Fahrers nach dem Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang ermittelt und bestimmt werden kann, möglich, nach dem Bestätigen des aktuellsten Zustandes des Fahrers von dem automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus umzuschalten.
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Ferner wird ein Aufhebungsvorgang von dem Fahrer ermittelt, wird ein Wert basierend auf einer Betriebsgröße des Fahrbetriebs ermittelt, und es wird ermittelt, ob ein Aufhebungsvorgang ein Notfallbetrieb ist oder nicht, je nachdem, ob ein auf einer Betriebsgröße basierender Wert gleich oder größer als ein Schwellenwert ist oder nicht. Dies ermöglicht die Unterscheidung, ob ein Aufhebungsvorgang ein Notfallbetrieb ist oder nicht, je nach der Größenordnung eines Wertes basierend auf der Betriebsgröße des Fahrbetriebs.
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Wenn zudem ein Wert basierend auf einer Betriebsgröße kleiner ist als der Schwellenwert, wird bestimmt, dass der von der Betriebsbestimmungseinheit 613 ermittelte Aufhebungsvorgang kein Notfallbetrieb ist. Dies kann zeitlichen Spielraum für erneutes Bestätigen der Angemessenheit von manuellem Fahren einräumen, wenn der Fahrer den Aufhebungsvorgang langsam und umsichtig ausführt.
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Ferner wird als ein auf einer Betriebsgröße basierender Wert ein Wert verwendet, der mindestens eines der Folgenden ist: ein Wert einer Betriebsgröße eines Fahrbetriebs; ein Betriebsgeschwindigkeitswert, der durch einmaliges Differenzieren einer Betriebsgröße des Fahrbetriebs beschafft wurde; oder ein Betriebsbeschleunigungswert, der durch zweimaliges Differenzieren einer Betriebsgröße des Fahrbetriebs beschafft wurde. Dies ermöglicht basierend auf einem spezifischen Zahlenwert die Bestimmung, ob ein Aufhebungsvorgang ein Notfallbetrieb ist oder nicht.
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[Weitere Ausführungsformen]
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Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt ist. Beispielsweise kann das in 4 dargestellte Flussdiagramm modifiziert werden, wie in 5 dargestellt. Das bedeutet, dass Schritt S22a ferner zwischen den Schritten S22 und S23 durchgeführt werden kann. In diesem Fall, wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S22 gleich oder größer als ein Schwellenwert ist, bestimmt die Betriebsbestimmungseinheit 613, ob eine Zeitdauer, während der ein in Schritt S21 ermittelter Wert gleich oder größer als der Schwellenwert war, gleich oder größer als eine Referenzzeit ist (Schritt S22a). Als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S22a, wenn die Zeitdauer gleich oder größer als die Referenzzeit ist, bestimmt die Betriebsbestimmungseinheit 613, dass der Aufhebungsvorgang ein Notfallbetrieb ist (Schritt S23). Dabei bestimmt als Ergebnis der Bestimmung in Schritt S22a, wenn die Zeitdauer kleiner als eine Referenzzeit ist, die Betriebsbestimmungseinheit 613, dass der Aufhebungsvorgang kein Notfallbetrieb ist (Schritt S24).
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Wenn daher das Bestimmungsergebnis in Schritt S22a die Referenzzeit oder mehr angibt, kann ein Notfallbetrieb, der über die Referenzzeit oder länger anhält, als ein Notfall-Aufhebungsvorgang ermittelt werden. Wenn weiterhin das Bestimmungsergebnis in Schritt S22a weniger als die Referenzzeit angibt, wird beispielsweise eine temporäre Fehlbedienung, die dadurch verursacht wird, dass der Ellbogen des Fahrers kurzzeitig mit dem Lenkrad kollidiert, nicht als ein Notfall-Aufhebungsvorgang ermittelt.
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Weitere Ausführungsformen beinhalten ferner beispielsweise Folgendes.
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In der einen vorstehend beschriebenen Ausführungsform wurde beispielhaft eine Beschreibung eines Falls der Verwendung eines Videosignals einschließlich des von der Fahrerkamera 7 beschafften Gesichts des Fahrers als Möglichkeit zum Bestimmen eines Zustands des Fahrers gegeben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann, basierend auf einem biometrischen Signal, das von einem biometrischen Sensor beschafft wurde, beispielsweise, einem Pulswellensignal des Fahrers oder einem Herzfrequenzsignal, das durch einen Pulswellensensor oder einen Herzfrequenzsensor ermittelt wurde, oder einem Signal, das die durch einen Drucksensor ermittelte Auf- und Abbewegung des Zwerchfells darstellt, ein Zustand des Fahrers bestimmt werden. Alternativ kann als Möglichkeit zum Bestimmen eines Zustands des Fahrers unter Verwendung eines durch den Drehmomentsensor 8 ermittelten Lenkdrehmoments des Lenkvorgangs des Fahrers bestimmt werden, dass sich der Fahrer in einem Zustand befindet, in dem er in der Lage ist, einen manuellen Fahrbetrieb durchzuführen, wenn ein Drehmoment gleich oder größer als ein vorgegebener Wert ermittelt wurde. Ohne dies einzuschränken, kann ein Zustand des Fahrers mittels einer Betriebseingabeeinheit bestimmt werden, die dem Fahrer die Eingabe ermöglicht, dass der manuelle Fahrbetrieb möglich geworden ist, wie z. B. eine am Lenkrad 4 bereitgestellte Drucktaste und eine am Touch Panel bereitgestellte Soft-Taste. Daneben ist es ebenfalls möglich, eine Betätigung des Gaspedals oder dergleichen zu verwenden.
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Weiterhin können in Bezug auf einen Fahrzeugtyp eine Funktion der automatischen Fahrsteuerungsvorrichtung, eine Steuerungsfunktion, eine Steuerungsprozedur, Steuerungsinhalte und dergleichen der Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung, verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, ohne von dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Das bedeutet, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehende eine Ausführungsform beschränkt ist, und auf vielfältige Weise in einer Implementierungsphase modifiziert werden kann, ohne von dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Weiterhin können individuelle Ausführungsformen in möglichst geeigneter Kombination implementiert werden, und in diesem Fall wird ein kombinierter Effekt erreicht. Zudem können verschiedene Erfindungen durch eine geeignete Kombination einer Vielzahl von Bestandselementen extrahiert werden, die in der vorstehenden einen Ausführungsform offenbart sind.
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Einige oder alle der vorstehenden Ausführungsformen können wie in den folgenden Zusätzlichen Hinweisen beschrieben sein, sind jedoch nicht auf die folgenden beschränkt.
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(Zusätzlicher Hinweis 1)
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Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung zum Umschalten eines Fahrmodus eines Fahrzeugs von einem automatischen Fahrmodus in einen manuellen Fahrmodus, wobei die Fahrmodusumschaltsteuerungsvorrichtung beinhaltet:
- eine Speichervorrichtung zum Speichern eines Bestimmungsergebnisses, das durch Bestimmen beschafft wurde, ob ein von einem Fahrer durchgeführter Vorgang ein Notfall-Aufhebungsvorgang oder ein Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang ist; und
- mindestens einem mit der Speichervorrichtung verbundenen Hardwareprozessor, wobei
- der mindestens eine Hardwareprozessor:
- Sensordaten, die einen Zustand eines Fahrers darstellen, von einem Überwachungssensor, der zum Überwachen eines Zustands des Fahrers dient, erfasst;
- basierend auf den erfassten Sensordaten eine regelmäßige Bestimmung oder unregelmäßige Bestimmung durchführt, ob ein Zustand des Fahrers ein Zustand ist, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb in dem manuellen Fahrmodus durchzuführen oder nicht, und ein Bestimmungsergebnis davon in der Speichervorrichtung festhält;
- bestimmt, ob ein von dem Fahrer durchgeführter Vorgang ein Notfall-Aufhebungsvorgang oder ein Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang ist, basierend auf einem Ermittlungssignal, das von einem bordeigenen Sensor ausgegeben wird, der zum Ermitteln eines Fahrbetriebs seitens des Fahrers in der Lage ist;
- in einem Fall, in dem dieses Bestimmungsergebnis der Notfall-Aufhebungsvorgang ist, ein Umschaltsignal zum Umschalten des automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus ausgibt, wenn ein Ergebnis der regelmäßigen Bestimmung unmittelbar vor dem Ermitteln des Notfall-Aufhebungsvorgangs lautet, dass ein Zustand des Fahrers ein Zustand ist, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb in dem manuellen Fahrmodus durchzuführen; und
- in einem Fall, in dem dieses Bestimmungsergebnis der Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang ist, das Umschaltsignal ausgibt, wenn ein Ergebnis der unregelmäßigen Bestimmung nach dem Ermitteln des Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgangs lautet, dass ein Zustand des Fahrers ein Zustand ist, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb in dem manuellen Fahrmodus durchzuführen.
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(Zusätzlicher Hinweis 2)
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Fahrmodusumschaltsteuerungsverfahren, das durch eine Vorrichtung zum Umschalten eines Fahrmodus eines Fahrzeugs von einem automatischen Fahrmodus in einen manuellen Fahrmodus ausgeführt wird, wobei das Fahrmodusumschaltsteuerungsverfahren beinhaltet:
- einen Erfassungsprozess unter Verwendung von mindestens einem Hardwareprozessor, um Sensordaten, die einen Zustand eines Fahrers darstellen, von einem Überwachungssensor zu erfassen, der zum Überwachen eines Zustands des Fahrers dient;
- einen Fahrerzustandsbestimmungsprozess unter Verwendung von mindestens einem Hardwareprozessor, basierend auf den erfassten Sensordaten, um regelmäßig oder unregelmäßig zu bestimmen, ob ein Zustand des Fahrers ein Zustand ist, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb in dem manuellen Fahrmodus durchzuführen oder nicht, und ein Bestimmungsergebnis davon in mindestens einer Speichervorrichtung festzuhalten;
- einen Betriebsbestimmungsprozess unter Verwendung von mindestens einem Hardwareprozessor, um zu bestimmen, ob ein von dem Fahrer durchgeführter Vorgang ein Notfall-Aufhebungsvorgang oder ein Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang ist, basierend auf einem Ermittlungssignal, das von einem bordeigenen Sensor ausgegeben wird, der zum Ermitteln eines Fahrbetriebs seitens des Fahrers in der Lage ist;
- einen ersten Umschaltsignalausgabeprozess unter Verwendung von mindestens einem Hardwareprozessor, zum Ausgeben eines Umschaltsignals zum Umschalten des automatischen Fahrmodus in den manuellen Fahrmodus, wenn ein Bestimmungsergebnis von dem Fahrerzustandsbestimmungsprozess unmittelbar vor dem Ermitteln des Notfall-Aufhebungsvorgangs lautet, dass ein Zustand des Fahrers ein Zustand ist, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb in dem manuellen Fahrmodus durchzuführen, in einem Fall, in dem ein Bestimmungsergebnis von dem Betriebsbestimmungsprozess der Notfall-Aufhebungsvorgang ist; und
- einen zweiten Umschaltsignalausgabeprozess unter Verwendung von mindestens einem Hardwareprozessor, zum Ausgeben des Umschaltsignals, wenn ein Bestimmungsergebnis von dem Fahrerzustandsbestimmungsprozess nach dem Ermitteln eines Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgangs lautet, dass ein Zustand des Fahrers ein Zustand ist, in dem er in der Lage ist, einen Fahrbetrieb in dem manuellen Fahrmodus durchzuführen, in einem Fall, in dem ein Bestimmungsergebnis von dem Betriebsbestimmungsprozess der Nicht-Notfall-Aufhebungsvorgang ist.
