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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrassistenztechnik zum Steuern der Geschwindigkeit eines Eigenfahrzeugs auf der Basis eines vorhergesagten Fahrzustandes eines voranfahrenden Fahrzeugs.
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Stand der Technik
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Für den Zweck des Vermeidens von Unfällen oder des Verbesserns der Bequemlichkeit schreitet die Einführung der Fahrassistenztechnologie, die Fahrpedal- und Bremsbetätigungen eines Fahrers unterstützt oder automatisiert, fort. Bei diesen Technologien erkennt eine Fahrzeugsteuervorrichtung die Fahrsituation auf der Basis von Informationen, die durch einen Umgebungsdetektionssensor detektiert werden, die von der fahrzeuginternen Kamera, dem Radar und dergleichen erhalten werden, und steuert eine Antriebsstrangvorrichtung wie z. B. eine Kraftmaschine und einen Motor und eine Bremsvorrichtung. Die Fahrassistenztechnologie ist nicht darauf begrenzt und in den letzten Jahren wurde eine Fahrassistenztechnologie, die kraftstoffsparendes Fahren auf der Basis eines vorhergesagten Fahrzustandes des voranfahrenden Fahrzeugs, das vor dem Eigenfahrzeug fährt, verwirklicht, untersucht. Eine Technik zum Vorhersagen des Fahrzustandes des voranfahrenden Fahrzeugs auf der Basis der Fahreigenschaften des Fahrers des voranfahrenden Fahrzeugs (PTL 1) und eine Technik zum Vorhersagen des Fahrzeugverhaltens, das der aktuellen Verkehrsbedingung entspricht (PTL 2), sind beispielsweise offenbart.
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Entgegenhaltungsliste
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Patentliteratur
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- PTL 1: JP 2008-87545 A
- PTL 2: JP 2014-26539 A
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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In PTL 1 wird jedoch nicht in Betracht gezogen, dass, wenn die Situation zur Zeit des Erzeugens des Vorhersagemodells zum Vorhersagen des Fahrzustandes des voranfahrenden Fahrzeugs (Lerndatensatz) und die aktuelle Situation (Eingangsdatensatz) unterschiedlich sind, die Vorhersagegenauigkeit signifikant schlechter ist. Obwohl PTL 2 eine Technik zum Auswählen des am besten geeigneten Vorhersagemodells auf der Basis der Eigenschaften von Zeitreihenänderungen offenbart, wird ferner der entsprechende Bereich des Vorhersagemodells nicht betrachtet. Aus diesem Grund wird, wenn die kraftstoffsparende Fahrsteuerung durch die herkömmliche Vorhersagetechnik ausgeführt wird, die kraftstoffsparende Fahrsteuerung in einer Situation ausgeführt, die durch das Vorhersagemodell nicht angenommen wird, und es besteht eine Sorge, dass die Vorhersage falsch ist und der Kraftstoffverbrauch verschlechtert wird.
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Die Erfindung wurde angesichts der obigen Probleme durchgeführt und eine Aufgabe davon besteht darin, eine Technik zu schaffen, die in der Lage ist, die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
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Lösung für das Problem
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Um die obigen Probleme zu lösen, steuert eine Fahrassistenzvorrichtung gemäß der Erfindung eine Geschwindigkeit eines Eigenfahrzeugs auf der Basis eines vorhergesagten Fahrzustandes eines voranfahrenden Fahrzeugs, und umfasst eine Erreichungsabstandsdetektionseinheit, die einen Abstand detektiert, bis das voranfahrende Fahrzeug einen vorbestimmten vorausliegenden Punkt erreicht, eine Bestimmungseinheit, die eine Fahrszene am vorbestimmten Punkt vor dem voranfahrenden Fahrzeug bestimmt, und eine Berechnungseinheit, die ein Vorhersagemodell gemäß der durch die Bestimmungseinheit bestimmten Fahrszene aus mehreren Vorhersagemodellen auswählt, die für jede Fahrszene aufgezeichnet sind, in der das voranfahrende Fahrzeug fährt, und einen durch die Erreichungsabstandsdetektionseinheit detektierten Abstand, bis das voranfahrende Fahrzeug den vorbestimmten vorausliegenden Punkt erreicht, in das ausgewählte Vorhersagemodell eingibt, um einen Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs nach einer vorbestimmten Zeit zu berechnen.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der Erfindung kann die Kraftstoffeffizienz verbessert werden.
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Figurenliste
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- [1] 1 ist ein Blockdiagramm, das eine herkömmliche Fahrassistenzvorrichtung darstellt.
- [2] 2 ist ein erläuterndes Diagramm von Problemen der herkömmlichen Fa hrassistenzvorrichtu ng.
- [3] 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Fahrassistenzvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
- [4] 4 ist ein Ablaufplan einer Fahrassistenzsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform.
- [5] 5 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Kreuzungstyptabelle gemäß der ersten Ausführungsform.
- [6] 6 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Kraftstoffsparsteuertabelle gemäß der ersten Ausführungsform.
- [7] 7 ist ein erläuterndes Diagramm einer frühen Verlangsamungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform.
- [8] 8 ist ein erläuterndes Diagramm der Beziehung zwischen der Zeit und der Laufleistung während der frühen Verlangsamungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform.
- [9] 9 ist ein erläuterndes Diagramm einer langsamen Verfolgungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform.
- [10] 10 ist ein erläuterndes Diagramm der Beziehung zwischen der Zeit und der Laufleistung während der langsamen Verfolgungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform.
- [11] 11 ist ein Blockdiagramm, das eine Fahrassistenzvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
- [12] 12 ist ein erläuterndes Diagramm eines Vorhersagemodells für ein voranfahrendes Fahrzeug und eines Abweichungsbestimmungsmodells gemäß der zweiten Ausführungsform.
- [13] 13 ist ein erläuterndes Diagramm eines Abweichungsbestimmungsergebnisses durch das Abweichungsbestimmungsmodell gemäß der zweiten Ausführungsform.
- [14] 14 ist ein Ablaufplan einer Fahrassistenzsteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Zuerst werden die Probleme einer herkömmlichen Fahrassistenzvorrichtung mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben.
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1 ist ein Blockdiagramm, das die herkömmliche Fahrassistenzvorrichtung darstellt.
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Die Fahrassistenzvorrichtung 100 umfasst eine Erkennungseinheit 101 für ein voranfahrendes Fahrzeug, eine Fahrszenenerkennungseinheit 102, eine Vorhersageeinheit 103 und eine Folgesteuereinheit 104. Die Erkennungseinheit 101 für ein voranfahrendes Fahrzeug ist ein Radar oder eine Kamera, berechnet den Abstand vom Eigenfahrzeug zum voranfahrenden Fahrzeug und die Geschwindigkeit des voranfahrenden Fahrzeugs und gibt den berechneten Abstand vom Eigenfahrzeug zum voranfahrenden Fahrzeug und die Geschwindigkeit des voranfahrenden Fahrzeugs an die Vorhersageeinheit 103 aus. Die Fahrszenenerkennungseinheit 102 weist einen GPS-Empfänger und eine Karte auf, berechnet eine vorbestimmte Fahrszene (beispielsweise eine Steigung, eine Kurve, einen Geschwindigkeitsbegrenzungsänderungspunkt) des voranfahrenden Fahrzeugs, die immer von einer Beschleunigung/Verlangsamung begleitet ist, und gibt die berechnete Fahrszene an die Vorhersageeinheit 103 aus.
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Die Vorhersageeinheit 103 umfasst eine Fahrertypbestimmungseinheit 105 und eine Berechnungseinheit 106. Die Fahrertypbestimmungseinheit 105 bestimmt den Fahrertyp auf der Basis der Amplitude und Frequenz der Beschleunigung, wenn das Fahrzeug beschleunigt oder verlangsamt, in einer vorbestimmten Fahrszene des voranfahrenden Fahrzeugs. Der Fahrertyp kann ein geruhsamer Typ, ein normaler Typ, ein ungeduldiger Typ oder dergleichen sein. Die Berechnungseinheit 106 wählt das Fahrervorhersagemodell 107 gemäß dem durch die Fahrertypbestimmungseinheit 105 bestimmten Fahrertyp aus mehreren Fahrervorhersagemodellen 107 aus, die für jeden Fahrertyp aufgezeichnet sind. Dann gibt die Berechnungseinheit 106 den Abstand vom Eigenfahrzeug zum voranfahrenden Fahrzeug in das ausgewählte Vorhersagemodell 107 für ein voranfahrendes Fahrzeug ein, so dass der vorhergesagte Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs nach einer vorbestimmten Zeit (Geschwindigkeitsinformationen nach einer vorbestimmten Zeit) ausgegeben wird.
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Die Folgesteuereinheit 104 berechnet eine Folgegeschwindigkeit des Eigenfahrzeugs in Bezug auf das voranfahrende Fahrzeug gemäß dem vorhergesagten Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs. In dieser Weise kann die Fahrassistenzvorrichtung 100 die Folgegeschwindigkeit des Eigenfahrzeugs auf der Basis des berechneten vorhergesagten Fahrzustandes steuern und die Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs verringern, die auftritt, wenn der nutzlosen Beschleunigung/Verlangsamung des voranfahrenden Fahrzeugs gefolgt wird.
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2 ist ein erläuterndes Diagramm von Problemen der herkömmlichen Fahrassistenzvorrichtung.
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Bei der kraftstoffsparenden Geschwindigkeitssteuerung durch die herkömmliche Fahrassistenzvorrichtung 100 wird die Zeit, die erforderlich ist, um den Fahrertyp jedes voranfahrenden Fahrzeugs zu bestimmen (Fahrertypbestimmungszeit), zu einem Problem. Das heißt, wenn die Fahrertypbestimmungszeit zu kurz ist, nimmt die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Fahrertypbestimmung zu, und wenn der vorhergesagte Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs unter Verwendung des falschen Fahrervorhersagemodells berechnet wird, wird der Effekt der Kraftstoffeffizienzverbesserung während der kraftstoffsparenden Fahrsteuerung verringert. Wenn dagegen die Fahrertypbestimmungszeit zu lang ist, nimmt die Zeit (Gelegenheitsverlust), bis die kraftstoffsparende Fahrsteuerung ausgeführt wird, zu und der Effekt der Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs kann nicht ausreichend erhalten werden. Da der Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs von unbestimmten Faktoren für jedes Umgebungsumfeld wie z. B. vorausliegenden voranfahrenden Fahrzeugen und den Signalen abhängt, ist es tatsächlich eine noch schwierigere Angelegenheit, die Fahrertypbestimmungszeit eindeutig zu bestimmen.
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<Erste Ausführungsform>
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Daher wird in dieser Ausführungsform das Vorhersagemodell für ein voranfahrendes Fahrzeug für jede Fahrszene anstelle des Fahrervorhersagemodells verwendet. In der folgenden Beschreibung wird der Einfachheit halber die Fahrszene auf eine Kreuzung als ein Beispiel eines „vorbestimmten vorausliegenden Punkts“ begrenzt. Zusätzlich zu Kreuzungen können jedoch Fahrszenen wie z. B. Kurven, Steigungen und Geschwindigkeitsbegrenzungsänderungspunkte verwendet werden, oder Kombinationen davon können verwendet werden.
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Die erste Ausführungsform wird mit Bezug auf 3 bis 10 beschrieben.
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3 ist ein Blockdiagramm, das eine Fahrassistenzvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
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Die Fahrassistenzvorrichtung 1 umfasst eine Erkennungseinheit 101 für ein voranfahrendes Fahrzeug als Beispiel einer „Geschwindigkeitsdetektionseinheit“, eine Fahrszenenerkennungseinheit 102 als Beispiel einer „Erreichungsabstandsdetektionseinheit“, eine Vorhersageeinheit 203, eine Folgesteuereinheit 104.
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Die Erkennungseinheit 101 für ein voranfahrendes Fahrzeug ist ein Radar oder eine Kamera. Die Erkennungseinheit 101 für ein voranfahrendes Fahrzeug berechnet die relative Position des voranfahrenden Fahrzeugs mit Bezug auf das Eigenfahrzeug und die Geschwindigkeit des voranfahrenden Fahrzeugs und gibt die berechnete relative Position des voranfahrenden Fahrzeugs mit Bezug auf das Eigenfahrzeug und die berechnete Geschwindigkeit des voranfahrenden Fahrzeugs an die Vorhersageeinheit 203 aus. Die Fahrszenenerkennungseinheit 102 ist ein GPS-Empfänger und eine Karte. Die Fahrszenenerkennungseinheit 102 berechnet die Kreuzungsinformationen (Kreuzungsabstand, Anzahl von Abzweigungen, Abzweigungswinkel, Anzahl von Fahrspuren) und den Abstand vom voranfahrenden Fahrzeug zur Kreuzung und gibt den bestimmten Abstand vom voranfahrenden Fahrzeug zur Kreuzung an die Vorhersageeinheit 203 aus.
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Die Vorhersageeinheit 203 umfasst eine Szenenbestimmungseinheit 205 für ein voranfahrendes Fahrzeug als Beispiel der „Bestimmungseinheit“ und eine Berechnungseinheit 206. Die Szenenbestimmungseinheit 205 für ein voranfahrendes Fahrzeug bestimmt den Kreuzungstyp (Straßenkreuzung, T-Kreuzung, Anwesenheit/Abwesenheit eines Signals usw.), durch den das voranfahrende Fahrzeug fährt, auf der Basis der relativen Position des voranfahrenden Fahrzeugs in Bezug auf das Eigenfahrzeug und der Kreuzungsinformationen. Die Berechnungseinheit 206 wählt das Vorhersagemodell 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug gemäß dem durch die Szenenbestimmungseinheit 205 für ein voranfahrendes Fahrzeug bestimmten Kreuzungstyp aus den mehreren Vorhersagemodellen 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug aus, die für jeden Kreuzungstyp aufgezeichnet sind, in dem das voranfahrende Fahrzeug fährt. Dann gibt die Berechnungseinheit 206 den Abstand vom voranfahrenden Fahrzeug zur Kreuzung und die Geschwindigkeit des voranfahrenden Fahrzeugs in das ausgewählte Vorhersagemodell 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug ein, so dass der vorhergesagte Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs nach einer vorbestimmten Zeit (Geschwindigkeitsinformationen nach einer vorbestimmten Zeit) ausgegeben wird.
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Die Folgesteuereinheit 104 berechnet eine Folgegeschwindigkeit des Eigenfahrzeugs in Bezug auf das voranfahrende Fahrzeug gemäß dem vorhergesagten Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs. In dieser Weise kann die Fahrassistenzvorrichtung 1 die Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs auf der Basis des berechneten vorhergesagten Fahrzustandes steuern und kann die Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs verringern, die verursacht wird, indem der unnötigen Beschleunigung/Verlangsamung des voranfahrenden Fahrzeugs gefolgt wird. In dieser Konfiguration kann die kraftstoffsparende Fahrsteuerung auf der Basis des vorhergesagten Fahrzustandes gemäß dem Kreuzungstyp schnell und sicher selbst an der Kreuzung ausgeführt werden, an der die Beschleunigung/Verlangsamung nicht immer auftritt.
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4 ist ein Ablaufplan der Fahrassistenzsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform.
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Die Szenenbestimmungseinheit 205 für ein voranfahrendes Fahrzeug gleicht die Karte mit der Position des Eigenfahrzeugs ab und berechnet, ob die Kreuzung vor dem voranfahrenden Fahrzeug einer von mehreren vorab registrierten Kreuzungstypen ist (S401). Die Szenenbestimmungseinheit 205 für ein voranfahrendes Fahrzeug bestimmt, ob der Abstand, bis das voranfahrende Fahrzeug die vordere Kreuzung erreicht, kleiner ist als ein vorbestimmter Wert (S402). In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis in S402 wahr ist (S402: JA), geht der Prozess zu Schritt S403 weiter. Die Berechnungseinheit 206 berechnet den vorhergesagten Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs unter Verwendung des Vorhersagemodells für ein voranfahrendes Fahrzeug gemäß dem berechneten Kreuzungstyp (S403). Die Folgesteuereinheit 104 berechnet die Eigenfahrzeuggeschwindigkeit zum Ausführen der kraftstoffsparenden Fahrsteuerung auf der Basis des vorhergesagten Fahrzustandes (S404).
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Wenn andererseits das Bestimmungsergebnis von S402 falsch ist (S402: NEIN), geht die Fahrassistenzvorrichtung 1 zu Schritt S405 weiter und führt eine normale ACC-Steuerung durch. Die Fahrassistenzvorrichtung 1 führt die kraftstoffsparende Fahrsteuerung auf der Basis des vorhergesagten Fahrzustandes des voranfahrenden Fahrzeugs nur dann aus, wenn der Abstand vom voranfahrenden Fahrzeug zur vorderen Kreuzung kleiner ist als ein vorbestimmter Wert. Dieser vorbestimmte Wert muss nicht notwendigerweise konstant sein und kann eine Geschwindigkeitstabelle des voranfahrenden Fahrzeugs sein oder kann ein anderer Wert oder eine andere Tabelle in Abhängigkeit vom Kreuzungstyp sein.
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In jedem Fall kann gemäß dieser Konfiguration die Fahrassistenzvorrichtung 1 das Vorhersagemodell 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug gemäß dem Kreuzungstyp zum geeigneten Zeitpunkt auswählen und kann die Kraftstoffeffizienz verbessern.
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5 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Kreuzungstyptabelle gemäß der ersten Ausführungsform.
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Die Szenenbestimmungseinheit 205 für ein voranfahrendes Fahrzeug zeichnet eine Kreuzungstyptabelle auf, in der der Kreuzungstyp gemäß der Kreuzungsform festgelegt ist, und die Berechnungseinheit 206 zeichnet das Vorhersagemodell 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug für jede Kreuzungsform auf. Die Kreuzungstyptabelle kann als Elementwert (oder Spaltenwert; dasselbe gilt nachstehend) Dreiwegekreuzungen, Vierwegekreuzungen, Fünfwegekreuzungen, Kreisverkehre, versetzte Kreuzungen Diagonalquerungen und dreidimensionale Kreuzungen umfassen. Der Kreuzungstyp kann leicht auf der Basis der Fahrtrichtung des voranfahrenden Fahrzeugs und der Position des voranfahrenden Fahrzeugs auf der Karte (aus der Position des Eigenfahrzeugs auf der Karte und der relativen Position des voranfahrenden Fahrzeugs berechnet) berechnet werden. Daher kann die Berechnungseinheit 206 schnell das Vorhersagemodell 207 für das voranfahrende Fahrzeug auswählen, wenn sich das voranfahrende Fahrzeug der Kreuzung nähert. Ferner kann die Berechnungseinheit 206 ein Verlangsamungsmuster des voranfahrenden Fahrzeugs vorhersagen, das sich für jeden Kreuzungstyp unterscheidet, und kann die kraftstoffsparende Fahrsteuerung auf der Basis einer höheren Vorhersagegenauigkeit verwirklichen.
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6 ist ein Konfigurationsdiagramm der Kraftstoffsparsteuertabelle gemäß der ersten Ausführungsform.
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Die Berechnungseinheit 206 zeichnet die Kraftstoffsparsteuertabelle auf, die die Beziehung zwischen dem Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs und der kraftstoffsparenden Steuerung angibt. Wie in 6 dargestellt, führt die Berechnungseinheit 206 die kraftstoffsparende Fahrsteuerung durch Verlangsamung mit der Kraftmaschinenbremse in einem frühen Schritt (nachstehend als „Kraftmaschinenbremse“ bezeichnet) aus, selbst wenn der aktuelle Fahrzustand (Konstantfahrt, Verlangsamung, Beschleunigung, Stopp) des voranfahrenden Fahrzeug ein Konstantfahrtzustand ist, der vorhergesagte Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs eine Verlangsamung ist. Alternativ lockert die Berechnungseinheit 206 den Grad, in dem dem voranfahrenden Fahrzeug gefolgt wird, wenn der aktuelle Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs eine Beschleunigung oder Verlangsamung ist, und der vorhergesagte Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs die entgegengesetzte Verlangsamung bzw. Beschleunigung ist, so dass die Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs zur Zeit, zu der dem voranfahrenden Fahrzeug gefolgt wird, verringert werden kann. Ferner kann der aktuelle Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs durch Ändern der Geschwindigkeit des voranfahrenden Fahrzeugs innerhalb einer vorbestimmten Zeit berechnet werden. Wenn beispielsweise die Geschwindigkeitsänderung nach 5 Sekunden größer ist als +2 m/s, wird es beschleunigt. Wenn die Geschwindigkeit kleiner ist als -2 m/s, wird es verlangsamt. Wenn die Geschwindigkeit des voranfahrenden Fahrzeugs 1 m/s oder weniger ist, wird es gestoppt. In anderen Fällen kann es konstant fahren. In dieser Weise kann durch Feststellen des Fahrzustandes des voranfahrenden Fahrzeugs anstelle der Geschwindigkeit des voranfahrenden Fahrzeugs die kraftstoffsparende Steuerung auf der Basis des Vorhersagezustandes des voranfahrenden Fahrzeugs furch das folgende einfache Verfahren verwirklicht werden.
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7 ist ein erläuterndes Diagramm einer frühen Verlangsamungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform.
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Ein Kreuzungsabstand P4 ist eine Position, in der der vorhergesagte Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs verlangsamt wird, und von dieser Position wird die Zielfahrzeuggeschwindigkeit des Eigenfahrzeugs um das Ausmaß der Kraftmaschinenbremsverlangsamung (im Fall eines Elektrofahrzeugs das Ausmaß der Trägheitsverlangsamung) vom aktuellen Wert verringert. Folglich ist die Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs kleiner als jene des voranfahrenden Fahrzeugs und der Abstand zwischen Fahrzeugen zwischen dem Eigenfahrzeug und dem voranfahrenden Fahrzeug wird vergrößert. Als nächstes ist ein Kreuzungsabstand P3 der Punkt, an dem der aktuelle Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs zu Verlangsamung geworden ist, und die Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs wird von dieser Position aus berechnet, so dass der Abstand zwischen Fahrzeugen zwischen dem Eigenfahrzeug und dem voranfahrenden Fahrzeug konstant gehalten wird.
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Ein Kreuzungsabstand P2 ist der Punkt, an dem der vorhergesagte Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs gestoppt hat. Von dieser Position aus wird die Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs berechnet, um den Abstand zwischen Fahrzeugen zwischen dem Eigenfahrzeug und dem voranfahrenden Fahrzeug zu verwirklichen, wenn das voranfahrende Fahrzeug gestoppt wird, und das Fahrzeug stoppt in einem Kreuzungsabstand P1, der weiter von der Kreuzung weg liegt als die Stoppposition des voranfahrenden Fahrzeugs. Die Fahrassistenzvorrichtung 1 umfasst vorzugsweise eine Benachrichtigungseinheit zum Benachrichtigen des Fahrers des Eigenfahrzeugs, dass es sich in der kraftstoffsparenden Fahrsteuerung befindet, in der die Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs absichtlich zwischen dem Kreuzungspunkt P4 und dem Kreuzungspunkt P3 gesteuert wird, um den Abstand zwischen Fahrzeugen zwischen dem Eigenfahrzeug und dem voranfahrenden Fahrzeug zu trennen. Folglich ist es möglich zu verhindern, dass sich der Fahrer wegen Änderungen im Abstand zwischen Fahrzeugen zwischen dem Eigenfahrzeug und dem voranfahrenden Fahrzeug und wegen der Verlangsamung ängstlich fühlt.
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8 ist ein erläuterndes Diagramm der Beziehung zwischen der Zeit und der Fahrleistung während der frühen Verlangsamungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform.
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P1 bis P4 in 8 entsprechen P1 bis P4 in 7 und die Differenz der Laufleistung zwischen dem voranfahrenden Fahrzeug und dem Eigenfahrzeug von der Zeitachse in 8 betrachtet entspricht dem Abstand zwischen Fahrzeugen zwischen dem Eigenfahrzeug und dem voranfahrenden Fahrzeug von 7.
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Die Liniensegmentneigung in 8 ist die Fahrzeuggeschwindigkeit. Gemäß der frühen Verlangsamungssteuerung kann das kraftstoffsparende Fahren durch Durchfahren eines langen Abstandes mit niedrigerer Geschwindigkeit (kleine Neigung) als das voranfahrende Fahrzeug von der Zeit T4 bis T1 verwirklicht werden.
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9 ist ein erläuterndes Diagramm einer langsamen Verfolgungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform.
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Der Kreuzungsabstand P3 ist eine Position, in der der vorhergesagte Wert des Fahrzustandes des voranfahrenden Fahrzeugs verlangsamt wird, und die Fahrassistenzvorrichtung 1 legt die Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs von dieser Position niedriger als jene des voranfahrenden Fahrzeugs fest. Der Kreuzungsabstand P2 ist eine Position, in der der Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs zu Verlangsamung geworden ist, und die Fahrassistenzvorrichtung 1 steuert, um die Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs von dieser Position bis zum Kreuzungsabstand P1 konstant zu halten, wo die Geschwindigkeit des voranfahrenden Fahrzeugs niedriger ist als die Eigenfahrzeuggeschwindigkeit. Daher nimmt gemäß der langsamen Verfolgungssteuerung der Abstand zwischen Fahrzeugen zwischen dem Eigenfahrzeug und dem voranfahrenden Fahrzeug zwischen den Punkten P3 und P2 zu. Wie im Fall der frühen Verlangsamungssteuerung ist es daher bevorzugt, dass die Fahrassistenzvorrichtung 1 eine Benachrichtigungseinheit zum Benachrichtigen des Fahrers, dass es sich im kraftstoffsparenden Fahren befindet, in dem die Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs absichtlich gesteuert wird, um den Abstand zwischen Fahrzeugen zwischen dem Eigenfahrzeug und dem voranfahrenden Fahrzeug zu trennen, umfasst.
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10 ist ein erläuterndes Diagramm der Beziehung zwischen der Zeit und der Laufleistung während der langsamen Verfolgungssteuerung gemäß der ersten Ausführungsform.
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P1 bis P3 in 10 entsprechen jeweils P1 bis P3 in 8. Gemäß der langsamen Verfolgungssteuerung wird das kraftstoffsparende Fahren durch Unterdrücken der Geschwindigkeit zwischen T3 und T1, bei denen das voranfahrende Fahrzeug beschleunigt und verlangsamt, auf niedrig verwirklicht.
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Wie vorstehend beschrieben, kann in dieser Ausführungsform ein geeignetes Vorhersagemodell für ein voranfahrendes Fahrzeug selbst an einer Kreuzung ausgewählt werden, unmittelbar nachdem das voranfahrende Fahrzeug detektiert wird, und das kraftstoffsparende Fahren kann durch geeignetes Steuern der Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs in Bezug auf das voranfahrende Fahrzeug verwirklicht werden.
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<Zweite Ausführungsform>
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung wird mit Bezug auf 11 bis 14 beschrieben.
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11 ist ein Blockdiagramm, das eine Fahrassistenzvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
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Eine Fahrassistenzvorrichtung 2 gemäß der zweiten Ausführungsform ist von der Fahrassistenzvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform in 3 insofern verschieden, als eine Abweichungsbestimmungseinheit 1101 vorgesehen ist, um aus der Eingabe der Szenenbestimmungseinheit 205 für ein voranfahrendes Fahrzeug zu bestimmen, ob das Vorhersagemodell 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug angewendet werden kann. Andere Konfigurationen sind dieselben wie jene der Fahrassistenzvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Daher werden hauptsächlich die Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben.
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Die Abweichungsbestimmungseinheit 1101 umfasst die Abweichungsbestimmungseinheit 1101, die ein Abweichungsmodell aufzeichnet. Die Abweichungsbestimmungseinheit 1101 berechnet den Abweichungsgrad, der ein Abweichungsausmaß zwischen der Eingabe (Fahrverlauf), die durch das Vorhersagemodell 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug angenommen wird, das für jede Fahrszene aufgezeichnet ist, in der das voranfahrende Fahrzeug fährt, und der tatsächlichen Eingabe angibt. Dann berechnet die Folgesteuereinheit 106 die Folgegeschwindigkeit zum Verwirklichen des kraftstoffsparenden Fahrens auf der Basis des vorhergesagten Zustandes, nur wenn der Abweichungsgrad kleiner ist als ein vorbestimmter Wert. Gemäß dieser Konfiguration kann, wenn die Eingabe in das Vorhersagemodell 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug von der Annahme verschieden ist, die Folgesteuerung verboten werden und die Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs aufgrund des Vorhersagefehlers kann verhindert werden.
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12 ist ein erläuterndes Diagramm des Vorhersagemodells für ein voranfahrendes Fahrzeug und des Abweichungsbestimmungsmodells gemäß der zweiten Ausführungsform.
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Im Folgenden wird ein Verfahren zum Konstruieren des Vorhersagemodells 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug und eines Abweichungsbestimmungsmodells als Beispiel des „Abweichungsmodells“ unter Verwendung von Maschinenlernen beschrieben. Überwachtes Lernen (beispielsweise LSTM: langes Kurzzeitgedächtnis) 1201 wird jedoch verwendet, um das Vorhersagemodell 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug unter Verwendung des Fahrverlaufs zu erzeugen, wenn es durch einen spezifischen Kreuzungstyp fährt (beispielsweise eine Straßenkreuzung). Es wird angenommen, dass der Fahrverlauf zu dieser Zeit mindestens die Geschwindigkeit des voranfahrenden Fahrzeugs und den Abstand, bis das voranfahrende Fahrzeug die Kreuzung erreicht (Kreuzungsabstand des voranfahrenden Fahrzeugs), umfasst, und als überwachtes Signal wird der zukünftige Zustand des voranfahrenden Fahrzeugs (beispielsweise Verlangsamung, wenn die Geschwindigkeitsverschiebung 5 Sekunden voraus 2 m/s oder mehr ist) auf das LSTM angewendet. Folglich ist es möglich, das Vorhersagemodell 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug zu konstruieren, das die Verlangsamung des voranfahrenden Fahrzeugs in der Zukunft vorhersagt.
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Andererseits kann das Abweichungsbestimmungsmodell unter Verwendung von unüberwachtem Lernen (beispielsweise k-means) 1202 unter Verwendung derselben Daten konstruiert werden. Ferner kann das Abweichungsbestimmungsmodell für alle Kreuzungstypen vorbereitet werden. Es ist jedoch möglich, zu einem Modell zu vereinigen, indem k-means alle Eingaben gegeben werden, wenn das LSTM erzeugt wird, das jedem Kreuzungstyp entspricht, In dieser Ausführungsform wird ein Clustermodell durch das unüberwachte Lernen 1202 unter Verwendung derselben Daten konstruiert, wie wenn das Vorhersagemodell 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug konstruiert und überprüft wird, und der Abstand vom Cluster, der der neuen Eingabe am besten entspricht, wird als Abweichungsgrad übernommen. Wenn der berechnete Abweichungsgrad von der Eingabe des Vorhersagemodells 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug groß ist, kann folglich schnell bestimmt werden, dass das Vorhersagemodell 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug unerwartet ist.
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13 ist ein erläuterndes Diagramm des Abweichungsbestimmungsergebnisses durch das Abweichungsbestimmungsmodell gemäß der zweiten Ausführungsform.
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Die oberste Stufe in 13 ist die Geschwindigkeit des voranfahrenden Fahrzeugs, die zweite Stufe ist das Ergebnis der Berechnung des Abstandes zum nächsten Cluster durch k-means (Clusterabstand) und die dritte Stufe ist ein Kreuzungsunterscheidungssignal, ein Abweichungsunterscheidungssignal und ein Vorhersagesteuerungserlaubnissignal. In diesem Beispiel empfängt das Vorhersagemodell 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug die Beschleunigung/Verlangsamung an der Vorderseite/Rückseite und linken/rechten Seite des voranfahrenden Fahrzeugs, ein Bremslichtdetektionssignal des voranfahrenden Fahrzeugs, Anwesenheit/Abwesenheit eines vorausliegenden voranfahrenden Fahrzeugs usw. zusätzlich zum Abstand, bis das voranfahrende Fahrzeug die Kreuzung erreicht. Ferner wird das Abweichungsunterscheidungssignal auf hoch gesetzt, wenn der Clusterabstand kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, und das Vorhersagesteuerungserlaubnissignal ist das Ergebnis einer UND-Verarbeitung zwischen dem Kreuzungsunterscheidungssignal und dem Abweichungsunterscheidungssignal. Durch Ausführen des kraftstoffsparenden Fahrens auf der Basis des vorhergesagten Fahrzustandes, nur wenn das Vorhersagesteuerungserlaubnissignal hoch ist, ist es möglich, eine Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs zu verhindern, selbst wenn ein unerwarteter Wert in das Vorhersagemodell 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug eingegeben wird.
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14 ist ein Ablaufplan einer Fahrassistenzsteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform.
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Die Szenenbestimmungseinheit 205 für ein voranfahrendes Fahrzeug gleicht die Karte mit der Position des Eigenfahrzeugs ab und berechnet, ob die Kreuzung vor dem voranfahrenden Fahrzeug einer von mehreren vorab registrierten Kreuzungstypen ist (S1401). Die Abweichungsbestimmungseinheit 1101 berechnet den Abweichungsgrad unter Verwendung des vorstehend erwähnten Abweichungsbestimmungsmodells (S1402). Die Szenenbestimmungseinheit 205 für ein voranfahrendes Fahrzeug bestimmt, ob der Abstand, bis das voranfahrende Fahrzeug die vordere Kreuzung erreicht, kleiner ist als ein vorbestimmter Wert und der Abweichungsgrad kleiner ist als ein vorbestimmter Wert (S1403). In einem Fall, in dem das Bestimmungsergebnis in S1403 wahr ist (S1403: JA), geht der Prozess zu Schritt S1404 weiter. Die Berechnungseinheit 206 berechnet den vorhergesagten Fahrzustand des voranfahrenden Fahrzeugs unter Verwendung des Vorhersagemodells 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug gemäß dem berechneten Kreuzungstyp (S1404). Die Folgesteuereinheit 104 berechnet die Eigenfahrzeuggeschwindigkeit zum Ausführen der kraftstoffsparenden Fahrsteuerung auf der Basis der vorhergesagten Fahrinformationen (S1405). Wenn andererseits das Bestimmungsergebnis von S1403 falsch ist (S1403: NEIN), geht die Fahrassistenzvorrichtung 2 zu Schritt 1406 weiter und führt eine normale ACC-Steuerung durch.
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Gemäß dieser Ausführungsform wird, wenn ein Wert, der durch das Vorhersagemodell 207 für ein voranfahrendes Fahrzeug nicht angenommen wird, eingegeben wird, die kraftstoffsparende Fahrsteuerung verboten, so dass es möglich ist, die Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs aufgrund der kraftstoffsparenden Fahrsteuerung zu verhindern, wenn die Vorhersageinformationen abgewichen sind.
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Beispielsweise können die folgenden Äußerungen auf der Basis der bisher beschriebenen Ausführungsformen durchgeführt werden.
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<Äußerungen>
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Ein Fahrassistenzverfahren zum Steuern einer Geschwindigkeit eines Eigenfahrzeugs auf der Basis eines vorhergesagten Fahrzustandes eines voranfahrenden Fahrzeugs umfasst:
- Detektieren eines Abstandes, bis das voranfahrende Fahrzeug einen vorbestimmten vorausliegenden Punkt erreicht;
- Bestimmen einer Fahrszene des voranfahrenden Fahrzeugs an einem vorbestimmten vorausliegenden Punkt (S401); und
- Berechnen eines vorhergesagten Fahrzustandes des voranfahrenden Fahrzeugs nach einer vorbestimmten Zeit durch Auswählen eines Vorhersagemodells gemäß der durch die Bestimmungseinheit bestimmten Fahrszene aus mehreren Vorhersagemodellen, die für jede Fahrszene aufgezeichnet sind, in der das voranfahrende Fahrzeug fährt, und durch Eingeben eines durch die Erreichungsabstandsdetektionseinheit detektierten Abstandes, bis das voranfahrende Fahrzeug den vorbestimmten vorausliegenden Punkt erreicht, in das ausgewählte Vorhersagemodell (S402, S403).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrassistenzvorrichtung
- 2
- Fahrassistenzvorrichtung
- 101
- Erkennungseinheit für ein voranfahrendes Fahrzeug
- 102
- Fahrszenenerkennungseinheit
- 205
- Szenenbestimmungseinheit für ein voranfahrendes Fahrzeug
- 206
- Berechnungseinheit
- 207
- Vorhersagemodell für ein voranfahrendes Fahrzeug
- 1101
- Abweichungsbestimmungseinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2008087545 A [0002]
- JP 2014026539 A [0002]
