DE112020007646T5 - Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung und Fahrweg-Erzeugungsverfahren - Google Patents

Abstract

Bereitstellen einer Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung und eines Fahrweg-Erzeugungsverfahrens, die einen Fahrweg für einen Fahrspurwechsel mit guter Genauigkeit unter Verwendung der neuesten Fahrspurmarkierungsinformationen, die während eines Fahrspurwechsels beschafft werden, erzeugen können. Eine Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung (10) und ein Fahrweg-Erzeugungsverfahren bestimmt während des Fahrspurwechsels des eigenen Fahrzeugs, ob die Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung eine effektive Fahrspurmarkierungsinformation ist oder nicht, die für die Erzeugung eines Fahrwegs für einen Fahrspurwechsel verwendet werden kann, der ein Fahrweg für einen Fahrspurwechsel ist; wählt auf Grundlage eines Effektivitäts-Bestimmungsergebnisses eine Referenzfahrspurmarkierung aus der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite und der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite einer Eigenfahrspur aus; und erzeugt einen Fahrweg für einen Fahrspurwechsel, basierend auf der Fahrspurmarkierungsinformation der Referenzfahrspurmarkierung.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung und ein Fahrweg-Erzeugungsverfahren.
• HINTERGRUND
• Bisher ist eine Fahrsteuerungs-Vorrichtung bekannt, die einen Fahrweg zum Wechseln der Fahrspuren erzeugt und ein eigenes Fahrzeug veranlasst, die Fahrspur zu wechseln. Zum Beispiel wird in der Patentschrift 1 ein Fahrweg zum Wechseln der Fahrspuren im Voraus erzeugt zum Zeitpunkt des Starts des Fahrspurwechsels auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformation des Ziels des Fahrspurwechsels, die zum Zeitpunkt des Starts des Fahrspurwechsels beschafft wurden.
• ZITIERLISTE
• Patentliteratur
• Patentschrift 1: JP 2017-056779 A
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Technisches Problem
• Die Genauigkeit der Fahrspurmarkierungsinformation vor der maximalen Entfernung, in der die Kamera oder das Radar detektieren kann, ist jedoch gering; und die Zuverlässigkeit des entfernten Teils im Fahrweg, der im Voraus zum Zeitpunkt des Starts des Fahrspurwechsels wie in Patentschrift 1 erzeugt wurde, ist gering. Wenn die Fahrspurmarkierungsinformation aufgrund eines Hindernisses oder dergleichen zum Zeitpunkt des Starts des Fahrspurwechsels nicht beschafft werden kann, ist die Genauigkeit des Fahrwegs, der zuvor zum Zeitpunkt des Starts des Fahrspurwechsels erzeugt wurde, gering.
• Zweck der vorliegenden Offenbarung ist es daher, eine Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung und ein Fahrweg-Erzeugungsverfahren bereitzustellen, die einen Fahrweg für einen Fahrspurwechsel mit guter Genauigkeit unter Verwendung der neuesten Fahrspurmarkierungsinformation, die während des Fahrspurwechsels beschafft wird, erzeugen können.
• Lösung des Problems
• Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, umfassend:
• eine Fahrspurmarkierungs-Informationsbeschaffungseinheit, die FahrspurmarkierungsInformation bezüglich der Position und Form jeder Fahrspurmarkierung auf Grundlage einer Position eines eigenen Fahrzeugs beschafft, über Fahrspurmarkierungen von einer oder einer Vielzahl von Fahrspuren, die vor dem eigenen Fahrzeug erkannt werden können und eine Eigenfahrspur enthalten, die eine Fahrspur ist, auf der das eigene Fahrzeug fährt, und eine an die Eigenfahrspur angrenzende Fahrspur;
• eine Fahrspur-Erkennungseinheit, die eine Entsprechungsbeziehung zwischen jeder Fahrspurmarkierung und der Eigenfahrspur auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformation von jeder Fahrspurmarkierung bestimmt;
• eine Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit, die während des Fahrspurwechsels des eigenen Fahrzeugs bestimmt, ob die Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung eine effektive Fahrspurmarkierungsinformation ist oder nicht, die zur Erzeugung eines Fahrspurwechsel-Fahrwegs verwendet werden kann, der ein Fahrweg zum Wechseln der Fahrspuren ist;
• eine Referenzfahrspurmarkierungs-Auswahleinheit, die während eines Fahrspurwechsels eine Fahrspurmarkierung aus einer Fahrspurmarkierung auf einer linken Seite und einer Fahrspurmarkierung auf einer rechten Seite der Eigenfahrspur als eine Referenzfahrspurmarkierung auswählt auf Grundlage eines Effektivitäts-Bestimmungsergebnisses der Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung durch die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit; und
• eine Fahrweg-Erzeugungseinheit, die während des Fahrspurwechsels den Fahrspurwechsel-Fahrweg erzeugt, der ein Fahrweg für den Wechsel der Fahrspuren ist, auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformation der Referenzfahrspurmarkierung.
• Fahrweg-Erzeugungsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung, umfassend:
• einen Fahrspurmarkierungsinformation-Beschaffungsschritt des Beschaffens von Fahrspurmarkierungsinformation bezüglich der Position und Form jeder Fahrspurmarkierung auf Grundlage einer Position eines eigenen Fahrzeugs, über Fahrspurmarkierungen von einer oder einer Vielzahl von Fahrspuren, die vor dem eigenen Fahrzeug erkannt werden können und eine Eigenfahrspur enthalten, die eine Fahrspur ist, auf der das eigene Fahrzeug fährt, und eine an die Eigenfahrspur angrenzende Fahrspur;
• einen Fahrspur-Erkennungsschritt des Bestimmens einer Entsprechungsbeziehung zwischen jeder Fahrspurmarkierung und der Eigenfahrspur auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformation von jeder Fahrspurmarkierung;
• einen Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungsschritt des Bestimmens, während des Fahrspurwechsels des eigenen Fahrzeugs, ob die Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung eine effektive Fahrspurmarkierungsinformation ist oder nicht, die zur Erzeugung eines Fahrspurwechsel-Fahrwegs verwendet werden kann, der ein Fahrweg zum Wechseln der Fahrspuren ist;
• einen Referenzfahrspurmarkierungs-Auswahlschritt des Auswählens, während eines Fahrspurwechsels, einer Fahrspurmarkierung aus einer Fahrspurmarkierung auf einer linken Seite und einer Fahrspurmarkierung auf einer rechten Seite der Eigenfahrspur als eine Referenzfahrspurmarkierung auf Grundlage eines Effektivitäts-Bestimmungsergebnisses der Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung durch die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit; und
• einen Fahrweg-Erzeugungsschritt des Erzeugens, während des Fahrspurwechsels, des Fahrspurwechsel-Fahrwegs, der ein Fahrweg für den Wechsel der Fahrspuren ist, auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformation der Referenzfahrspurmarkierung.
• Vorteil der Erfindung
• Gemäß der Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung und dem Fahrweg-Erzeugungsverfahren der vorliegenden Offenbarung wird der Fahrspurwechsel-Fahrweg auf Grundlage der neuesten Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung, die nacheinander während des Fahrspurwechsels beschafft wird, und der Fahrspurmarkierungsinformation der Referenzfahrspurmarkierung, die aus den Fahrspurmarkierungen auf der linken Seite und der rechten Seite des Eigenfahrweges ausgewählt wird, auf Grundlage des Effektivitäts-Bestimmungsergebnisses erzeugt. Dementsprechend kann auf Grundlage der während des Fahrspurwechsels nacheinander beschafften Fahrspurmarkierungsinformation der neuesten Eigenfahrspur der Fahrspurwechsel-Fahrweg mit guter Genauigkeit erzeugt werden.
• KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• 1 ist ein schematisches Blockdiagramm der Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
• 2 ist eine Hardware-Konfigurationsfigur der Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
• 3 ist eine Hardware-Konfigurationsfigur der Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1; 3 ist eine Hardware-Konfigurationsfigur der Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
• 4 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung der schematischen Verarbeitung der Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
• 5 ist eine Figur zur Erläuterung des Koordinatensystems des eigenen Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 1;
• 6 ist eine Figur zur Erläuterung der Fahrspurmarkierungsinformation gemäß Ausführungsform 1;
• 7 ist eine Figur zur Erläuterung der Fahrspurmarkierungsinformation und des Eigenfahrspur-Fahrwegs der Eigenfahrspur gemäß Ausführungsform 1;
• 8 ist eine Figur zur Erläuterung des Fahrspurwechsels gemäß Ausführungsform 1;
• 9 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Änderung der Entsprechungsbeziehung zwischen der Eigenfahrspur und jeder Fahrspurmarkierung durch den Fahrspurwechsel gemäß Ausführungsform 1;
• 10 ist eine Figur zur Erläuterung der Effektivitätsbestimmung der Fahrspurmarkierungsinformation gemäß Ausführungsform 1;
• 11 ist eine Figur zur Erläuterung des Ergebnisses der Effektivitäts-Bestimmung der Fahrspurmarkierungsinformation gemäß Ausführungsform 1;
• 12 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Verarbeitung der Fahrweg-Erzeugung gemäß Ausführungsform 1;
• 13 ist eine Figur zur Erläuterung der Erzeugung des Fahrspurwechsel-Fahrwegs gemäß Ausführungsform 1;
• 14 ist eine Figur zur Erläuterung der Erzeugung des Fahrspurwechsel-Fahrwegs gemäß Ausführungsform 2;
• 15 ist eine Figur zur Erläuterung der Erzeugung des Fahrspurwechsel-Fahrwegs gemäß Ausführungsform 3; und
• 16 ist eine Figur zur Erläuterung der Erzeugung des Fahrspurwechsel-Fahrwegs gemäß Ausführungsform 3.
• DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Ausführungsform 1
• Eine Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung 10 und ein Fahrweg-Erzeugungsverfahren gemäß Ausführungsform 1 werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm der Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung 10.
• Die Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung 10 ist mit Verarbeitungseinheiten wie einer Fahrspurmarkierungsinformations-Beschaffungseinheit 11, einer Fahrspur-Erkennungseinheit 12, einer Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13, einer Referenzfahrspurmarkierungs-Auswahleinheit 14, einer Fahrweg-Erzeugungseinheit 15, einer Lenksteuereinheit 16 und dergleichen versehen. Jede Verarbeitung der Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung 10 wird durch Verarbeitungsschaltungen realisiert, die in der Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung 10 bereitgestellt sind. Wie in 2 gezeigt, ist die Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung 10 insbesondere mit einem arithmetischen Prozessor 90 wie z.B. einer CPU (Central Processing Unit), Speichereinheiten 91, einer Eingabe- und Ausgabeschaltung 92, die externe Signale an den arithmetischen Prozessor 90 ausgibt und eingibt, und dergleichen bereitgestellt.
• Als arithmetischer Prozessor 90 können ASIC (Application Specific Integrated Circuit, dt.: anwendungsspezifischer integrierter Schaltung), IC (Integrated Circuit, dt.: integrierter Schaltkreis), DSP (Digital Signal Processor, dt.: digitaler Signalprozessor), FPGA (Field Programmable Gate Array), GPU (Graphics Processing Unit, dt.: Grafikprozessor), AI (Artificial Intelligence, dt.: künstliche Intelligenz) Chip, verschiedene Arten von logischen Schaltungen, verschiedene Arten von Signalverarbeitungsschaltungen und ähnliches bereitgestellt werden. Als arithmetischer Prozessor 90 kann eine Vielzahl des gleichen Typs oder eines anderen Typs bereitgestellt werden, und jede Verarbeitung kann gemeinsam genutzt und ausgeführt werden. Als Speichervorrichtungen 91 werden ein RAM (Random Access Memory, dt.: Direktzugriffsspeicher), der Daten aus dem arithmetischen Prozessor 90 lesen und schreiben kann, ein ROM (Read Only Memory, dt.: Nur-Lese-Speicher), der Daten aus dem arithmetischen Prozessor 90 lesen kann, und dergleichen bereitgestellt. Als die Speichervorrichtungen 91 können verschiedene Arten von Speichervorrichtungen, wie ein Flash-Speicher, EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory, dt: elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher), eine Festplatte und eine DVD-Vorrichtung verwendet werden.
• Der Eingabe- und Ausgabeschaltkreis 92 ist mit einer Kommunikationsvorrichtung, einem A/D-Wandler, einem Eingabe-/Ausgabe-Anschluss, einem Fahrschaltkreis und dergleichen bereitgestellt. Der Eingabe- und Ausgabe-Schaltkreis 92 ist mit einer Peripherieüberwachungsvorrichtung 31, einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung 32, einer Lenkvorrichtung 24, einem Fahrunterstützungssystem 25 und dergleichen verbunden und kommuniziert mit diesen Vorrichtungen.
• Dann führt der arithmetische Prozessor 90 Softwareelemente (Programme) aus, die in der Speichervorrichtung 91, wie z.B. einem ROM, gespeichert sind, und arbeitet mit anderen Hardware-Vorrichtungen in der Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung 10, wie z.B. der Speichervorrichtung 91 und dem Eingabe- und Ausgabe-Schaltkreis 92, zusammen, so dass die jeweiligen Funktionen der 11 bis 16, die in der Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung 10 enthalten sind, realisiert werden. Einstellungsdatenelemente wie ein Bestimmungswert, der in den Verarbeitungseinheiten 11 bis 16 zu nutzen ist, werden als Teil von Softwareelementen (Programmen) in der Speichervorrichtung 91, wie einem ROM, gespeichert. Jede Funktion der Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung 10 wird im Folgenden im Detail erläutert.
• Alternativ, wie in 3 gezeigt, kann die Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung 10 mit einer dedizierten Hardware 93 als Verarbeitungsschaltung bereitgestellt werden, zum Beispiel einer einzelnen Schaltung, einer kombinierten Schaltung, einem programmierten Prozessor, einem parallel programmierten Prozessor, ASIC, FPGA, GPU, AI-Chip oder einer Schaltung, die diese kombiniert.
• 4 ist ein schematisches Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens (das Fahrspur-Erkennungsverfahren) der Verarbeitung der Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Verarbeitung des Flussdiagramms in 4 wird wiederholt in jeder vorbestimmten Zeitdauer der Operation durch den arithmetischen Prozessor 90 ausgeführt, der Software (ein Programm) ausführt, die in der Speichervorrichtung 91 gespeichert ist. Die Zeitdauer der Berechnung ist zum Beispiel auf 0,01 Sekunden eingestellt.
• 1. Fahrspurmarkierungsinformations-Beschaffungseinheit 11
• In dem Schritt S01 von 4 führt die Fahrspurmarkierungsinformations-Beschaffungseinheit 11 eine Fahrspurmarkierungsinformations-Beschaffungsverarbeitung (einen Fahrspurmarkierungsinformations-Beschaffungsschritt) aus, die Fahrspurmarkierungsinformationen bezüglich der Position und der Form jeder Fahrspurmarkierung auf Grundlage einer Position des eigenen Fahrzeugs beschafft, und zwar über Fahrspurmarkierungen einer oder einer Vielzahl von Fahrspuren, die vor dem eigenen Fahrzeug erkannt werden können und eine Eigenfahrspur, die eine Fahrspur ist, auf der das eigene Fahrzeug fährt, und eine an die Eigenfahrspur angrenzende Fahrspur enthalten.
• Die Fahrspurmarkierungsinformations-Beschaffungseinheit 11 beschafft Fahrspurmarkierungsinformationen auf Grundlage von Erkennungsinformationen der Peripherieüberwachungsvorrichtung 31, wenn die Fahrspurmarkierung erkannt werden kann. Die Peripherieüberwachungsvorrichtung 31 enthält eine Kamera, ein Radar und dergleichen, die die Front des eigenen Fahrzeugs überwachen. Verschiedene Arten der bekannten Bildverarbeitung werden an den von der Kamera abgebildeten Bildern durchgeführt, und die Fahrspurmarkierung der Fahrbahn wird erkannt. Obwohl die Fahrspurmarkierung hauptsächlich eine weiße Linie ist, ist sie nicht auf die weiße Linie beschränkt, und ein Objekt am Straßenrand, wie z. B. eine Leitplanke, ein Pfosten, ein Straßenrand und eine Mauer, kann als Fahrspurmarkierung erkannt werden. Als Peripherieüberwachungsvorrichtung 31 kann ein Laserradar verwendet werden, und die weiße Linie kann an den Punkten erkannt werden, an denen die Reflexionsleuchtdichte des Laserradars hoch ist.
• Die Fahrspurmarkierungsinformations-Beschaffungseinheit 11 beschafft die Fahrspurmarkierungsinformationen bezüglich Position und Form jeder erkannten Fahrspurmarkierung im Eigenfahrspur-Koordinatensystem. Wie in 5 gezeigt, ist das Koordinatensystem des eigenen Fahrzeugs ein Koordinatensystem, das die Frontrichtung und die Lateralrichtung des eigenen Fahrzeugs als zwei Koordinatenachsen X und Y einstellt. Der Ursprung des Koordinatensystems des eigenen Fahrzeugs wird auf einen Mittelpunkt des eigenen Fahrzeugs eingestellt, wie z.B. einen neutralen Lenkpunkt. Die linke Seite der Lateralrichtung ist positiv und die rechte Seite ist negativ.
• In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 6 gezeigt ist, beschafft die Fahrspurmarkierungsinformations-Beschaffungseinheit 11 als Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung Informationen, die eine Fahrspurmarkierungsentfernung K0, die eine Entfernung zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem Teil der Fahrspurmarkierung ist, der sich in der Lateralrichtung des eigenen Fahrzeugs befindet, einen Fahrspurmarkierungswinkel K1, der eine Neigung des Teils der Fahrspurmarkierung ist, der sich in der Lateralrichtung des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf die Frontrichtung des eigenen Fahrzeugs befindet, und eine Krümmung K2 der Fahrspurmarkierung enthalten. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist in den Fahrspurmarkierungsinformationen außerdem eine Krümmungsänderungsrate K3 der Fahrspurmarkierung enthalten. Unter Verwendung dieser Parameter K0 bis K3 der Fahrspurmarkierungsinformationen kann die Position jeder Fahrspurmarkierung im Koordinatensystem des eigenen Fahrzeugs durch die folgende Gleichung berechnet werden. Das heißt, jede Fahrspurmarkierung wird durch eine Näherungsgleichung angenähert, die durch ein Polynom dritter Ordnung ausgedrückt wird, das die Position Y in lateraler Richtung und die Position X in Frontrichtung der Fahrspurmarkierung im Koordinatensystem des eigenen Fahrzeugs als Variablen einstellt. Jeder Ordnungskoeffizient wird als Parameter K0 bis K3 beschafft, die die Fahrspurmarkierungsinformationen angeben. Er kann durch ein Polynom zweiter Ordnung approximiert werden, das den Term dritter Ordnung der Krümmungsänderungsrate K3 nicht enthält.
  [Gleichung 1] $$\text{Y}=\text{K}0+\text{K}1\times \text{X}+\frac{1}{2}\times \text{K}2\times {\text{X}}^2+\frac{1}{6}\times \text{K}3\times {\text{X}}^3$$

  
• Wie in 5 gezeigt, beschafft die Fahrspurmarkierungsinformations-Beschaffungseinheit 11 die Fahrspurmarkierungsinformationen nicht nur der rechten und linken Fahrspurmarkierungen der Eigenfahrspur, sondern auch einer Fahrspurmarkierung einer an die Eigenfahrspur angrenzenden Fahrspur.
• <Informationen zur Bestimmung der Effektivität>
• Die Fahrspurmarkierungsinformations-Beschaffungseinheit 11 sendet Informationen bezüglich einer Genauigkeit der Fahrspurmarkierungsinformationen einer jeden Fahrspurmarkierung an die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13. Zum Beispiel werden Informationen über eine Länge (in diesem Beispiel die Entfernung vor dem eigenen Fahrzeug) der ursprünglichen Fahrspurmarkierung (weiße Linie und dergleichen), die von der Peripherieüberwachungsvorrichtung 31 detektiert und für die Berechnung der Fahrspurmarkierungsinformationen verwendet wurde (in diesem Beispiel die Koeffizienten K0, K1, K2, K3 der angenäherten Kurve der Gleichung (1)), an die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13 übertragen. An die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13 wird ein Grad der Übereinstimmung zwischen der ursprünglichen Fahrspurmarkierung, die von der Peripherieüberwachungsvorrichtung 31 detektiert wurde, und der angenäherten Kurve, d.h. eine Information über die ungefähre Genauigkeit, gesendet. Informationen über die Erkennungswahrscheinlichkeit der detektierten ursprünglichen Fahrspurmarkierung werden ebenfalls an die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13 gesendet.
• 2. Fahrspur-Erkennungseinheit 12
• In dem Schritt S02 von 4 führt die Fahrspur-Erkennungseinheit 12 eine Fahrspur-Erkennungsverarbeitung (einen Fahrspur-Erkennungsschritt) aus, die eine Entsprechungsbeziehung zwischen jeder Fahrspurmarkierung und der Eigenfahrspur auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen jeder Fahrspurmarkierung bestimmt. In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Fahrspur-Erkennungseinheit 12 auch eine Entsprechungsbeziehung zwischen jeder Fahrspurmarkierung und der angrenzenden Fahrspur, die an die Eigenfahrspur angrenzt, auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen jeder Fahrspurmarkierung. Die Fahrspur-Erkennungseinheit 12 bestimmt auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen jeder Fahrspurmarkierung, ob das eigene Fahrzeug eine Fahrspurmarkierung überquert hat, die zwischen der Fahrspur vor dem Fahrspurwechsel und der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel trennt, oder nicht. Wenn das eigene Fahrzeug eine Fahrspurmarkierung überquert, ändert die Fahrspur-Erkennungseinheit 12 die Entsprechungsbeziehung zwischen jeder Fahrspurmarkierung und der Eigenfahrspur, so dass die Eigenfahrspur von einer Fahrspur vor dem Überqueren auf eine Fahrspur nach dem Überqueren geändert wird. Ein Bestimmungsergebnis wird an die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13, die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 und dergleichen gesendet, die unten beschrieben werden.
• In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 7 gezeigt ist, erkennt die Fahrspur-Erkennungseinheit 12 die Form der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite des Eigenfahrzeugs im Eigenfahrzeug-Koordinatensystem, das der aktuellen Position des Eigenfahrzeugs entspricht, auf Grundlage einer Fahrspurmarkierungsinformation der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite der Eigenfahrspur (der linken ersten Fahrspurmarkierung L1) (in diesem Beispiel die Fahrspurmarkierungsentfernung K0, der Fahrspurmarkierungswinkel K1, die Krümmung der Fahrspurmarkierung K2 und die Krümmungsänderungsrate der Fahrspurmarkierung K3). Die Fahrspur-Erkennungseinheit 12 erkennt die Form der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite des eigenen Fahrzeugs auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen auf der rechten Seite der Eigenfahrspur (der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1) (in diesem Beispiel die Fahrspurmarkierungsentfernung K0, der Fahrspurmarkierungswinkel K1, die Krümmung der Fahrspurmarkierung K2 und die Krümmungsänderungsrate der Fahrspurmarkierung K3).
• <Erkennung jeder Fahrspurmarkierung der rechten und linken Seite auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsentfernung K0>
• Die Fahrspur-Erkennungseinheit 12 erkennt die Entsprechungsbeziehung zwischen der Eigenfahrspur und jeder Fahrspurmarkierung auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsentfernung K0 jeder zu diesem Zeitpunkt beschafften Fahrspurmarkierung.
• Die Fahrspur-Erkennungseinheit 12 erkennt unter den Fahrspurmarkierungsentfernungen K0 der jeweiligen Fahrspurmarkierungen die Fahrspurmarkierung, die dem eigenen Fahrzeug auf der rechten Seite des eigenen Fahrzeugs am nächsten ist, als die Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der Eigenfahrspur (die rechte erste Fahrspurmarkierung R1); und erkennt die Fahrspurmarkierung, die dem eigenen Fahrzeug auf der linken Seite des eigenen Fahrzeugs unter den Fahrspurmarkierungsentfernungen K0 der jeweiligen Fahrspurmarkierungen am nächsten ist, als die Fahrspurmarkierung auf der linken Seite der Eigenfahrspur (die linke erste Fahrspurmarkierung L1) .
• In der vorliegenden Ausführungsform erkennt die Fahrspur-Erkennungseinheit 12 die Fahrspurmarkierung, deren Fahrspurmarkierungsentfernung K0 die kleinste unter den Fahrspurmarkierungen ist, deren Fahrspurmarkierungsentfernungen K0 positive Werte sind, als die linke erste Fahrspurmarkierung L1, die der linksseitigen Fahrspurmarkierung der Eigenfahrspur entspricht; erkennt die Fahrspurmarkierung, deren Fahrspurmarkierungsentfernung K0 die zweitkleinste ist, als die linke zweite Fahrspurmarkierung L2; und erkennt die Fahrspurmarkierung, deren Fahrspurmarkierungsentfernung K0 die drittkleinste ist, als die linke dritte Fahrspurmarkierung L3. Die Fahrspur-Erkennungseinheit 12 erkennt die Fahrspurmarkierung, deren Absolutwert der Fahrspurmarkierungsentfernung K0 die kleinste unter den Fahrspurmarkierungen ist, deren Fahrspurmarkierungsentfernung K0 negative Werte sind, als die rechte erste Fahrspurmarkierung R1, die der rechten Fahrspurmarkierung der Eigenfahrspur entspricht; erkennt die Fahrspurmarkierung, deren Absolutwert der Fahrspurmarkierungsentfernung K0 die zweitkleinste ist, als die rechte zweite Fahrspurmarkierung R2; und erkennt die Fahrspurmarkierung, deren Absolutwert der Fahrspurmarkierungsentfernung K0 die drittkleinste ist, als die rechte dritte Fahrspurmarkierung R3.
• 8 und 9 zeigen ein Verhalten, wenn das eigene Fahrzeug, das auf der mittleren der drei Fahrspuren auf einer Seite unterwegs war, einen Fahrspurwechsel auf die rechte Fahrspur durchführt. 8 zeigt das Verhalten des eigenen Fahrzeugs auf Grundlage der Straße, und 9 zeigt das Zeitdiagramm der Fahrspurmarkierungsentfernung K0 jeder Fahrspurmarkierung. Zum Zeitpunkt t0 ist das eigene Fahrzeug auf der mittleren Spur unterwegs. Die Fahrspurmarkierungsentfernung K0 der linken ersten Fahrspurmarkierung L1 und die Fahrspurmarkierungsentfernung K0 der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1 betragen die Hälfte der Fahrspurbreite W2 der mittleren Fahrspur. Danach, da ein Fahrspurwechsel auf die rechte Seite gestartet wurde, nimmt der Absolutwert der Fahrspurmarkierungsentfernung K0 der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1 ab, und die Fahrspurmarkierungsentfernung K0 der linken ersten Fahrspurmarkierung L1 nimmt zu.
• Dann, zum Zeitpunkt t1, wird die Fahrspurmarkierungsentfernung K0 der Fahrspurmarkierung, die als die rechte erste Fahrspurmarkierung R1 erkannt wurde, ein positiver Wert und wird die Fahrspurmarkierung, deren Fahrspurmarkierungsentfernung K0 die kleinste unter den Fahrspurmarkierungen ist, deren Fahrspurmarkierungsentfernungen K0 positive Werte sind, und sie wird als die linke erste Fahrspurmarkierung L1 erkannt. Zum Zeitpunkt t1 wird die Fahrspurmarkierungsentfernung K0 der Fahrspurmarkierung, die als linke erste Fahrspurmarkierung L1 erkannt wurde, zu der Fahrspurmarkierung, deren Fahrspurmarkierungsentfernung K0 die zweitkleinste unter den Fahrspurmarkierungen ist, deren Fahrspurmarkierungsentfernungen K0 positive Werte sind, und sie wird als linke zweite Fahrspurmarkierung L2 erkannt. Zum Zeitpunkt t1 wird die Fahrspurmarkierungsentfernung K0 der Fahrspurmarkierung, die als rechte zweite Fahrspurmarkierung R2 erkannt wurde, die Fahrspurmarkierung, deren Absolutwert der Fahrspurmarkierungsentfernung K0 der kleinste unter den Fahrspurmarkierungen ist, deren Fahrspurmarkierungsentfernungen K0 negative Werte sind, und sie wird als rechte erste Fahrspurmarkierung R1 erkannt.
• <Überquerungsbestimmung der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite>
• Zum Beispiel, wie in der nächsten Gleichung gezeigt, (Bedingung 1) wenn eine Abweichung ΔK0R1 zwischen der Fahrspurmarkierungsentfernung K0R1_old der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1, die beim letzten Mal beschafft wurde, und der Fahrspurmarkierungsentfernung K0R1 der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1, die dieses Mal beschafft wurde, innerhalb eines Bereichs liegt, der einer Fahrspurbreite entspricht, wenn der Fahrspurwechsel auf die rechte Seite der Fahrbahn durchgeführt wird; oder (Bedingung 2) wenn eine Abweichung ΔK0L1 zwischen der Fahrspurmarkierungsentfernung K0L1_old der linken ersten Fahrspurmarkierung L1, die beim letzten Mal beschafft wurde, und der Fahrspurmarkierungsentfernung K0L1 der linken ersten Fahrspurmarkierung L1, die dieses Mal beschafft wurde, innerhalb eines Bereichs liegt, der der Fahrspurbreite entspricht, wenn der Fahrspurwechsel auf die rechte Fahrspur durchgeführt wird, bestimmt die Fahrspur-Erkennungseinheit 12, dass das eigene Fahrzeug die Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite überquert und die Fahrspur auf die rechte Fahrspur gewechselt hat.

      ΔK0R1=K0R1-K0R1_old
      ΔK0L1=K0L1-K0L1_old
   Wenn (Bedingung 1) -W3-ΔW<=ΔK0R1 <=-W3+ΔW 
      oder (Bedingung 2) -W2-ΔW<=ΔK0L1 <=-W2+ΔW
      festgestellt wird,
   Bestimmen, dass das eigene Fahrzeug auf die rechte Fahrspur
   gewechselt hat.... (2)

Der der Fahrspurbreite der Bedingung 1 entsprechende Bereich wird auf -W3-ΔW bis -W3+ΔW eingestellt. W3 wird auf die Fahrspurbreite der Fahrspur eingestellt, die ein Ziel für den Fahrspurwechsel auf der rechten Seite ist, zum Beispiel auf eine Abweichung zwischen der Fahrspurmarkierungsentfernung K0R1_old der zuletzt beschafften rechten ersten Fahrspurmarkierung R1 und der Fahrspurmarkierungsentfernung K0R2_old der zuletzt beschafften rechten zweiten Fahrspurmarkierung R2. Der Bereich, der der Fahrspurbreite der Bedingung 2 entspricht, wird auf -W2-ΔW bis -W2+ΔW eingestellt. W2 wird auf die Fahrspurbreite der Eigenfahrspur vor dem Fahrspurwechsel eingestellt, zum Beispiel auf eine Abweichung zwischen der Fahrspurmarkierungsentfernung K0L1_old der zuletzt beschafften linken ersten Fahrspurmarkierung L1 und der Fahrspurmarkierungsentfernung K0R1_old der zuletzt beschafften rechten ersten Fahrspurmarkierung R1. ΔW wird auf einen vorgegebenen Wert, z. B. 0,1 m, oder auf ein vorgegebenes Verhältnis, z. B. 10 %, der Fahrspurbreite W3 oder der Fahrspurbreite W2 eingestellt.

Außerdem, wie in der nächsten Gleichung gezeigt, (Bedingung 1) wenn die Fahrspurmarkierungsentfernung K0R1_old der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1, die beim letzten Mal beschafft wurde, näher bei 0 liegt als ein Bestimmungswert ΔWm, und eine Abweichung ΔK0R1 zwischen der Fahrspurmarkierungsentfernung K0R1_old der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1, die beim letzten Mal beschafft wurde, und der Fahrspurmarkierungsentfernung K0R1 der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1, die dieses Mal beschafft wurde, innerhalb eines Bereichs liegt, der einer Fahrspurbreite entspricht, wenn der Fahrspurwechsel zur rechten Seite durchgeführt wird; oder (Bedingung 2) wenn die Fahrspurmarkierungsentfernung K0L1_old der linken ersten Fahrspurmarkierung L1, die zuletzt beschafft wurde, näher an der Fahrspurbreite W2 liegt als der Bestimmungswert ΔWm, und eine Abweichung ΔK0L1 zwischen der Fahrspurmarkierungsentfernung K0L1_old der linken ersten Fahrspurmarkierung L1, die beim letzten Mal beschafft wurde, und der Fahrspurmarkierungsentfernung K0L1 der linken ersten Fahrspurmarkierung L1, die dieses Mal beschafft wurde, innerhalb eines Bereichs liegt, der der Fahrspurbreite entspricht, wenn der Fahrspurwechsel auf die rechte Seite durchgeführt wird, kann die Fahrspur-Erkennungseinheit 12 bestimmen, dass das eigene Fahrzeug die Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite überquert und die Fahrspur auf die rechte Seite gewechselt hat.

      ΔK0R1=K0R1-K0R1_old
      ΔK0L1=K0L1-K0L1_old
   Wenn (Bedingung 1) -ΔWm<=K0R1_old<=ΔWm
           und -W3-ΔW<=ΔK0RK=-W3+ΔW
      oder
      (Bedingung 2) W2-ΔWm<=K0L1_old<=W2+ΔWm
           und -W2-ΔW<=ΔK0LK=-W2+ΔW
      festgestellt wird,
   Bestimmen, dass das eigene Fahrzeug die Fahrspur auf die
   rechte Seite gewechselt hat.... (3)

ΔWm kann auf den gleichen Wert wie ΔW oder auf einen anderen Wert eingestellt werden. Alternativ dazu kann die Geschwindigkeit, mit der sich das eigene Fahrzeug der Fahrspurmarkierung nähert, auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Fahrspurmarkierungswinkels K1 der entsprechenden Fahrspurmarkierung berechnet werden, und ΔWm und ΔW können gemäß der Annäherungsgeschwindigkeit an die Fahrspurmarkierung eingestellt werden. Zum Beispiel, wenn die Annäherungsgeschwindigkeit an die Fahrspurmarkierung groß ist, wird ein Änderungsbetrag der Fahrspurmarkierungsentfernung K0 während der Zeitdauer der Berechnung groß, die Fahrspurmarkierungsentfernung K0 ändert sich außerhalb des Bestimmungsbereichs vor und nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung, und die Überquerungsbestimmung der Fahrspurmarkierung kann nicht durchgeführt werden. Die Überquerung der Fahrspurmarkierung kann jedoch sicher bestimmt werden, indem der Bestimmungsbereich gemäß der Annäherungsgeschwindigkeit an die Fahrspurmarkierung geändert wird.

<Überquerungsbestimmung der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite>

Wie in der nächsten Gleichung gezeigt, (Bedingung 3) wenn eine Abweichung ΔK0L1 zwischen der Fahrspurmarkierungsentfernung K0L1_old der linken ersten Fahrspurmarkierung L1, die beim letzten Mal beschafft wurde, und der Fahrspurmarkierungsentfernung K0L1 der linken ersten Fahrspurmarkierung L1, die dieses Mal beschafft wurde, innerhalb eines Bereichs liegt, der der Fahrspurbreite beim Durchführen des Fahrspurwechsels auf die linke Fahrspur entspricht; oder (Bedingung 4) wenn eine Abweichung ΔK0R1 zwischen der Fahrspurmarkierungsentfernung K0R1_old der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1, die beim letzten Mal beschafft wurde, und der Fahrspurmarkierungsentfernung K0R1 der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1, die dieses Mal beschafft wurde, innerhalb eines Bereichs liegt, der der Fahrspurbreite entspricht, wenn der Fahrspurwechsel zur linken Fahrspur durchgeführt wird, bestimmt die Fahrspur-Erkennungseinheit 12, dass das eigene Fahrzeug die Fahrspurmarkierung auf der linken Seite überquert und die Fahrspur zur linken Fahrspur gewechselt hat.

      ΔK0L1=K0L1-K0L1_old
      ΔK0R1=K0R1-K0R1_old
       (Bedingung 3) W1-ΔW<=ΔK0LK=W1+ΔW
            oder
       (Bedingung 4) W2-ΔW<=ΔK0RK=W2+ΔW
      wird festgestellt,
   Bestimmen, dass das eigene Fahrzeug auf die linke Fahrspur
   gewechselt hat.... (4)

Der Bereich, der der Fahrspurbreite der Bedingung 3 entspricht, wird auf von W1-ΔW bis W1+ΔW eingestellt. W1 wird auf die Fahrspurbreite der Fahrspur eingestellt, die ein Ziel für den Fahrspurwechsel auf der linken Seite ist. Zum Beispiel wird sie auf eine Abweichung zwischen der Fahrspurmarkierungsentfernung K0L2_old der zuletzt beschafften linken zweiten Fahrspurmarkierung L2 und der Fahrspurmarkierungsentfernung K0L1_old der zuletzt beschafften linken ersten Fahrspurmarkierung L1 eingestellt. Der Bereich, der der Fahrspurbreite der Bedingung 4 entspricht, wird auf W2-ΔW bis W2+ΔW eingestellt. ΔW wird auf einen vorgegebenen Einstellwert, beispielsweise 0,1 m, oder auf ein vorgegebenes Verhältnis, beispielsweise 10 %, der Fahrspurbreite W1 oder der Fahrspurbreite W2 eingestellt.

Außerdem, wie in der nächsten Gleichung gezeigt, (Bedingung 3), wenn die Fahrspurmarkierungsentfernung K0L1_old der zuletzt beschafften linken ersten Fahrspurmarkierung L1 näher bei 0 liegt als der Bestimmungswert ΔWm, und eine Abweichung ΔK0L1 zwischen der Fahrspurmarkierungsentfernung K0L1_old der linken ersten Fahrspurmarkierung L1, die beim letzten Mal beschafft wurde, und der Fahrspurmarkierungsentfernung K0L1 der linken ersten Fahrspurmarkierung L1, die dieses Mal beschafft wurde, innerhalb eines Bereichs liegt, der der Fahrspurbreite beim Durchführen des Fahrspurwechsels zur linken Seite entspricht; oder (Bedingung 4) wenn die Fahrspurmarkierungsentfernung K0R1_old der zuletzt beschafften rechten ersten Fahrspurmarkierung R1 näher an der Fahrspurbreite W2 liegt als der Bestimmungswert ΔWm, und eine Abweichung ΔK0R1 zwischen der Fahrspurmarkierungsentfernung K0R1_old der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1, die beim letzten Mal beschafft wurde, und der Fahrspurmarkierungsentfernung K0R1 der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1, die dieses Mal beschafft wurde, innerhalb eines Bereichs liegt, der der Fahrspurbreite entspricht, wenn der Fahrspurwechsel auf die linke Seite durchgeführt wird, kann die Fahrspur-Erkennungseinheit 12 bestimmen, dass das eigene Fahrzeug die Fahrspurmarkierung auf der linken Seite überquert hat und die Fahrspur auf die linke Seite gewechselt hat.

      ΔK0L1=K0L1-K0L1_old
      ΔK0R1=K0R1-K0R1_old
      (Bedingung 3) -ΔWm<=K0L1old<=ΔWm
             und W1-ΔW<=ΔK0LK=W1+ΔW
             oder
      (Bedingung 4) -W2-ΔWm<=K0R1_old<=-W2+ΔWm
             und W2-ΔW<=ΔK0RK=W2+ΔW
      festgestellt wird,
   Bestimmen, dass das eigene Fahrzeug die Spur auf die linke
   Fahrbahnseite gewechselt hat.... (5)

3. Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13

Im Schritt S03 von 4 führt die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13 eine Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungsverarbeitung (ein Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungsschritt) aus, die während des Fahrspurwechsels des eigenen Fahrzeugs bestimmt, ob die Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung eine effektive Fahrspurmarkierungsinformation ist, die für die Erzeugung eines Fahrwegs für den Fahrspurwechsel verwendet werden kann oder nicht. Während des Fahrspurwechsels bestimmt die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13 kontinuierlich die Effektivität der Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung, wann immer die Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung beschafft wird.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass das Fahrunterstützungssystem 25, das den Fahrspurwechsel automatisch durchführt, befestigt ist. Wenn das Fahrunterstützungssystem 25 bestimmt, den Fahrspurwechsel auf die rechte oder die linke Fahrspur für die Fahrt zum Zielort oder gemäß dem Peripherie-Fahrzustand durchzuführen, und den Fahrspurwechsel ausführt, wird bestimmt, dass dies während der Ausführung des Fahrspurwechsels geschieht. Das Fahrunterstützungssystem 25 schaltet den seiner Fahrspurwechselrichtung entsprechenden Richtungsanzeiger ein, wenn die Ausführung des Fahrspurwechsels bestimmt ist.

Falls ein Fahrunterstützungssystem zur Unterstützung des Fahrspurwechsels durch Einstellen eines Fahrspurwechselbefehls des Fahrers als Startpunkt angenommen wird, wird bestimmt, dass ein Fahrspurwechsel während der Operation des Richtungsanzeigers oder anderer Mittel ausgeführt wird.

Die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13 bestimmt auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung, die von der Fahrspur-Erkennungseinheit 12 erkannt wurde, ob jede Fahrspurmarkierungsinformation effektiv ist oder nicht. 10 ist eine Figur, die ein Beispiel für die Verarbeitung der Effektivität von Fahrspurmarkierungsinformationen zeigt. Es gibt drei Fahrspuren auf einer Seite, und die rechte Fahrspur verzweigt sich auf dem Weg. In der Zeitdauer vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t2 wechselt das eigene Fahrzeug die Spur von der mittleren Spur auf die rechte Spur. Zum Zeitpunkt t1 überquert das eigene Fahrzeug durch Fahrspurwechsel die Fahrspurmarkierung, die die mittlere und die rechte Fahrspur voneinander trennt.

In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13 die Effektivität der Fahrspurmarkierungsinformationen jeder Fahrspurmarkierung auf Grundlage der von der Fahrspurmarkierungsinformations-Beschaffungseinheit 11 gesendeten Informationen bezüglich der Genauigkeit der Fahrspurmarkierungsinformationen jeder Fahrspurmarkierung. Zum Beispiel bestimmt die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13, dass die Fahrspurmarkierungsinformationen effektiv sind, wenn die Länge VR (in diesem Beispiel die Entfernung VR vor dem eigenen Fahrzeug) der ursprünglichen Fahrspurmarkierungen (weiße Linie und dergleichen), die von der Peripherieüberwachungsvorrichtung 31, wie der Kamera oder dem Laserradar, detektiert wurde, länger als eine Bestimmungslänge VRth ist. Und wenn die Länge VR kürzer als die Bestimmungslänge VRth ist, bestimmt die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13, dass die Fahrspurmarkierungsinformation nicht effektiv ist.

Gemäß dieser Konfiguration wird bestimmt, dass die Fahrspurmarkierungsinformation, bei der die Länge VR der ursprünglichen Fahrspurmarkierung lang ist und die Zuverlässigkeit der Fahrspurmarkierungsinformation vor dem eigenen Fahrzeug hoch ist, effektiv ist, und sie kann zum Erzeugen eines Fahrspurwechsel-Fahrwegs verwendet werden.

Zum Beispiel wird im Beispiel von 10 zum Zeitpunkt t0 des Starts des Fahrspurwechsels, da die Längen VRL1, VRR1, VRR2 der ursprünglichen Fahrspurmarkierungen der linken ersten Fahrspurmarkierung L1, der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1 und der rechten zweiten Fahrspurmarkierung R2 länger als die Bestimmungsentfernung VRth sind, bestimmt, dass die Fahrspurmarkierungsinformationen dieser Fahrspurmarkierungen L1, R1, R2 effektiv sind. Da andererseits die Länge VRL2 der ursprünglichen Fahrspurmarkierung der linken zweiten Fahrspurmarkierung L2 kürzer ist als die Bestimmungsentfernung VRth, wird bestimmt, dass die Fahrspurmarkierungsinformation dieser Fahrspurmarkierung L2 nicht effektiv ist.

Während des Fahrspurwechsels bestimmt die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13 nach der Zeit t0 die Effektivität der Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung, wenn die Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung beschafft wird. Wenn die abgelaufene Zeit oder die Entfernung nach dem Fahrspurwechsel zunimmt, kann die Bestimmungsentfernung VRth schrittweise verkürzt werden. Bezüglich der Fahrspurmarkierung, deren Fahrspurmarkierungsinformationen nicht beschafft werden können, wird bestimmt, dass die Fahrspurmarkierungsinformationen nicht effektiv sind.

In Bezug auf die Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung kann die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13 die Effektivität der Fahrspurmarkierungsinformation auf Grundlage der ungefähren Genauigkeit der angenäherten Kurve bestimmen; oder sie kann die Effektivität der Fahrspurmarkierungsinformation auf Grundlage der Detektionswahrscheinlichkeit der ursprünglichen Fahrspurmarkierung bestimmen.

In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13 auf Grundlage des Krümmungswerts K2 der Fahrspurmarkierungsinformationen jeder Fahrspurmarkierung, ob es sich bei jeder Fahrspurmarkierung um eine Fahrspurmarkierung einer abzweigenden Straße handelt oder nicht; und bestimmt die Effektivität der Fahrspurmarkierungsinformationen jeder Fahrspurmarkierung. Wenn es nicht geplant ist, die abzweigende Straße durch Fahrspurwechsel zu befahren, bestimmt die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13, dass die Fahrspurmarkierungsinformation der Fahrspurmarkierung der abzweigenden Straße nicht effektiv ist. Wenn ein Fahrspurwechsel auf der abzweigenden Straße geplant ist, bestimmt die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13, dass die Fahrspurmarkierungsinformation der Fahrspurmarkierung auf der abzweigenden Straße effektiv ist. Im Beispiel von 10 wird zum Zeitpunkt t01, da sich der Krümmungswert K2R2 der rechten zweiten Fahrspurmarkierung R2 von den Krümmungswerten der anderen Fahrspurmarkierungen K2R1, K2L1, K2L2 um den Bestimmungskrümmungswert oder mehr unterscheidet und sie sich nach rechts abzweigt, bestimmt, dass es sich um die Fahrspurmarkierung der abzweigenden Straße handelt, die nach rechts abzweigt. Da nicht geplant ist, die abzweigende Straße auf der rechten Seite zu befahren, wird bestimmt, dass die Fahrspurmarkierungsinformation der rechten zweiten Fahrspurmarkierung R2 nicht effektiv ist. Die aus Kartendaten beschaffte Form der Straße kann verwendet werden, um zu bestimmen, ob es sich um die abzweigende Straße handelt.

Zum Zeitpunkt t1, wenn das eigene Fahrzeug die Fahrspurmarkierung überquert hat, ändert die Fahrspur-Erkennungseinheit 12 die Entsprechungsbeziehung zwischen jeder Fahrspurmarkierung und der Eigenfahrspur, so dass die Eigenfahrspur nach dem Überqueren von der mittleren Fahrspur vor dem Überqueren auf die rechte Seitenspur geändert wird. Wie anhand von 9 erläutert, wird die linke Fahrspurmarkierung der mittleren Fahrspur von der linken ersten Fahrspurmarkierung L1 auf die linke zweite Fahrspurmarkierung L2 geändert; die rechte Fahrspurmarkierung der mittleren Fahrspur wird von der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1 auf die linke erste Fahrspurmarkierung L1 geändert; und die rechte Fahrspurmarkierung der rechten Fahrspur wird von der rechten zweiten Fahrspurmarkierung R2 auf die rechte erste Fahrspurmarkierung R1 geändert. Dann bestimmt die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13 die Effektivität der Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung, deren Entsprechungsbeziehung mit der Eigenfahrspur geändert wurde, durch ein ähnliches Verfahren wie vor der Änderung. Zum Zeitpunkt t1 wird die rechte erste Fahrspurmarkierung R1 als die Fahrspurmarkierung der abzweigenden Straße bestimmt und kontinuierlich als nicht effektiv bestimmt.

Wie in 11 gezeigt, wird das Bestimmungsergebnis der Effektivität jeder Fahrspurmarkierung mit jeder Fahrspurmarkierung korreliert, die mit der Eigenfahrspur korreliert ist, und wird in der Speichervorrichtung, wie z.B. RAM, gespeichert. Da jede mit der Eigenfahrspur korrelierte Fahrspurmarkierung vor und nach der Zeit t1 des Überquerens der Fahrspurmarkierung geändert wird, wird das Ergebnis der Bestimmung der Effektivität nach links verschoben. Wie in 11 gezeigt, kann das Bestimmungsergebnis der Effektivität zu jedem Zeitpunkt während des Fahrspurwechsels in der Speichervorrichtung 91 gespeichert werden, oder nur das Bestimmungsergebnis der neuesten Effektivität kann in der Speichervorrichtung 91 gespeichert werden.

4. Referenzfahrspurmarkierungs-Auswahleinheit 14

Im Schritt S04 von 4 führt die Referenzfahrspurmarkierungs-Auswahleinheit 14 eine Referenzfahrspurmarkierungs-Auswahlverarbeitung (einen Referenzfahrspurmarkierungs-Auswahlschritt) aus, der auf Grundlage des Effektivitäts-Bestimmungsergebnisses der Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit 13 eine Fahrspurmarkierung aus der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite (linke erste Fahrspurmarkierung L1) und der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite (rechte erste Fahrspurmarkierung R1) der Eigenfahrspur als eine Referenzfahrspurmarkierung während des Fahrspurwechsels auswählt. Während des Fahrspurwechsels wählt die Referenzfahrspurmarkierungs-Auswahleinheit 14 kontinuierlich eine Fahrspurmarkierung aus der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite und der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der Eigenfahrspur als Referenzfahrspurmarkierung aus, wenn das Effektivitäts-Bestimmungsergebnis jeder Fahrspurmarkierung beschafft wurde. Wenn das eigene Fahrzeug die Fahrspurmarkierung überquert hat und sich die Entsprechungsbeziehung zwischen jeder Fahrspurmarkierung und der Eigenfahrspur geändert hat, wird eine Fahrspurmarkierung aus der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite und der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der Eigenfahrspur nach dem Wechsel als Referenzfahrspurmarkierung ausgewählt.

Wenn bestimmt wird, dass sowohl die linke erste Fahrspurmarkierung L1 als auch die rechte erste Fahrspurmarkierung R1 effektiv sind, wählt die Referenzfahrspurmarkierungs-Auswahleinheit 14 eine der Fahrspurmarkierungen als Referenzfahrspurmarkierung aus. In diesem Fall kann die Referenzfahrspurmarkierungs-Auswahleinheit 14 eine der linken ersten Fahrspurmarkierung L1 und der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1, die einen höheren Grad an Effektivität aufweist, als Referenzfahrspurmarkierung auswählen. Zum Beispiel kann die längere der Längen VRL1 der ursprünglichen Fahrspurmarkierung der linken ersten Fahrspurmarkierung L1 und der Länge VRL1 der ursprünglichen Fahrspurmarkierung der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1 als die Referenzfahrspurmarkierung ausgewählt werden.

Wenn bestimmt wird, dass eine der linken ersten Fahrspurmarkierung L1 und der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1 effektiv ist, wählt die Referenzfahrspurmarkierungs-Auswahleinheit 14 eine Fahrspurmarkierung, die als effektiv bestimmt wurde, als Referenzfahrspurmarkierung aus. Wenn bestimmt wird, dass sowohl die linke erste Fahrspurmarkierung L1 als auch die rechte erste Fahrspurmarkierung R1 nicht effektiv sind, wählt die Referenzfahrspurmarkierungs-Auswahleinheit 14 nicht die Referenzfahrspurmarkierung aus. Wenn die Referenzfahrspurmarkierung nicht ausgewählt ist, wird der Fahrspurwechsel-Fahrweg nicht erzeugt. Zum Beispiel wird zu Beginn des Fahrspurwechsels der Fahrspurwechsel nicht gestartet. Während des Fahrspurwechsels kann der Fahrspurwechsel unterbrochen und der Fahrweg für die Fahrt entlang der Straße erzeugt werden, oder der Fahrspurwechsel kann auf Grundlage der Referenzfahrspurmarkierung fortgesetzt werden, die erzeugt wurde, als die Referenzfahrspurmarkierung zuvor ausgewählt wurde.

5. Fahrweg-Erzeugungseinheit 15

Im Schritt S05 von 4 führt die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 eine Fahrweg-Erzeugungsverarbeitung (einen Fahrweg-Erzeugungsschritt) aus, die auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen der Referenzfahrspurmarkierung den Fahrspurwechsel-Fahrweg erzeugt, der ein Fahrweg zum Wechseln der Fahrspur während des Fahrspurwechsels ist. Die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 erzeugt den Fahrspurwechsel-Fahrweg periodisch während des Fahrspurwechsels, auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen der beschafften neuesten Referenzfahrspurmarkierung.

Gemäß dieser Konfiguration wird der Fahrspurwechsel-Fahrweg auf Grundlage der neuesten Fahrspurmarkierungsinformationen jeder während des Fahrspurwechsels sukzessive erhaltenen Fahrspurmarkierung und der Fahrspurmarkierungsinformationen der Referenzfahrspurmarkierung, die aus den Fahrspurmarkierungen auf der linken Seite und der rechten Seite der Eigenspur ausgewählt wird, auf Grundlage des Effektivitäts-Bestimmungsergebnisses erzeugt. Dementsprechend kann auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen der neuesten Eigenfahrspur, die während des Fahrspurwechsels nacheinander beschafft werden, der Fahrspurwechsel-Fahrweg mit guter Genauigkeit erzeugt werden.

Die Verarbeitung der Erzeugung des Fahrwegs gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird anhand des Flussdiagramms von 12 erläutert. Die Verarbeitung von 12 wird bei jeder vorbestimmten Zeitdauer der Berechnung ausgeführt. 13 zeigt ein Beispiel für die Durchführung des Fahrspurwechsels von der mittleren auf die rechte Fahrspur. In der Zeitdauer vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t2 wechselt das eigene Fahrzeug die Spur von der mittleren Spur auf die rechte Fahrspur. Zum Zeitpunkt t1 überquert das eigene Fahrzeug durch Fahrspurwechsel die Fahrspurmarkierung, die die mittlere und die rechte Fahrspur voneinander trennt.

<Erzeugung des Eigenfahrspur-Fahrwegs>

In dem Schritt S21 erzeugt die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen der Referenzfahrspurmarkierung einen Eigenfahrspur-Fahrweg, der ein Fahrweg ist, wenn kein Fahrspurwechsel erfolgt, sondern entlang der Eigenfahrspur gefahren wird. Vor dem Überqueren der Fahrspurmarkierung wird die Eigenfahrspur als die Fahrspur vor dem Fahrspurwechsel bestimmt, und die Referenzfahrspurmarkierung wird auf die Fahrspurmarkierung auf der linken Seite oder die Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der Fahrspur vor dem Fahrspurwechsel eingestellt. Der Eigenfahrspur-Fahrweg wird zu einem Fahrweg, wenn er entlang der Fahrspur vor dem Fahrspurwechsel verläuft. Nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung wird die Eigenfahrspur zur Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel bestimmt, und die Referenzfahrspurmarkierung wird auf die Fahrspurmarkierung auf der linken Seite oder die Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel eingestellt. Die Eigenfahrspur-Fahrweg wird zu einem Fahrweg, wenn entlang der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel gefahren wird.

In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 7 gezeigt, verschiebt die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 die angenäherte Kurve der Referenzfahrspurmarkierung, die durch die Fahrspurmarkierungsinformation der Referenzfahrspurmarkierung ausgedrückt wird, in der lateralen Richtung des eigenen Fahrzeugs um eine Verschiebungsbreite ΔWsft gemäß der Fahrspurbreite Wown der Eigenfahrspur, und erzeugt den Eigenfahrspur-Fahrweg. Zum Beispiel, wie in der nächsten Gleichung gezeigt, verschiebt die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 die angenäherte Kurve der Referenzfahrspurmarkierung im Koordinatensystem des eigenen Fahrzeugs, wie in Gleichung (1) dargestellt, um die Verschiebungsbreite ΔWsft in Lateralrichtung und stellt den Eigenfahrspur-Fahrweg Yown ein. Das Positiv/Negativ der Verschiebungsbreite ΔWsft wird gemäß dem Umstand geändert, ob die Referenzfahrspurmarkierung die rechtsseitige Fahrspurmarkierung oder die linksseitige Fahrspurmarkierung der Eigenfahrspur ist, so dass der Eigenfahrspur-Fahrweg Yown in der Mitte der Eigenfahrspur eingestellt wird. Dabei ist K0b die Fahrspurmarkierungsentfernung der Referenzfahrspurmarkierung; Klb der Fahrspurmarkierungswinkel der Referenzfahrspurmarkierung; K2b die Krümmung der Referenzfahrspurmarkierung; und K3b die Krümmungsänderungsrate der Referenzfahrspurmarkierung.
[Gleichung 2] $$\begin{array}{l}\text{Yown}=\left\{\text{K0b}+\text{K1b}\times \text{X}+\frac{1}{2}\times \text{K2b}\times {\text{X}}^2+\frac{1}{6}\times \text{K3b}\times {\text{X}}^3\right\}+\Delta \text{Wsft}\\ \text{1) Wenn die Referenzfahrspurmarkierung die rechtsseitige Fahrspurmarkierung der Eigenfahrspur ist}\text{,}\\ \Delta \text{Wsft}=\frac{1}{2}\times \text{Wown}\\ \text{2) Wenn die Referenzfahrspurmarkierung die linksseitige Fahrspurmarkierung der Eigenfahrspur ist}\text{,}\\ \Delta \text{Wsft}=-\frac{1}{2}\times \text{Wown}\end{array}$$

Die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 stellt die Fahrspurbreite Wown der Eigenfahrspur auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen für die linke erste Fahrspurmarkierung L1 und die rechte erste Fahrspurmarkierung R1 der Eigenfahrspur ein. Zum Beispiel, wie in der nächsten Gleichung gezeigt, wird die Fahrspurbreite Wown der Eigenfahrspur auf eine Differenz zwischen der Fahrspurmarkierungsentfernung K0L1 der linken ersten Fahrspurmarkierung L1 und der Fahrspurmarkierungsentfernung K0R1 der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1 eingestellt.
[Gleichung 3] $$\text{Wown}=\text{K0L1}-\text{K0R1}$$

Wenn die Fahrspurmarkierungsinformationen der linken ersten Fahrspurmarkierung L1 und der rechten ersten Fahrspurmarkierung R1 nicht beschafft werden, kann die Fahrspurbreite Wown der Eigenfahrspur auf eine Fahrspurbreite der entsprechenden, in der Vergangenheit beschafften Fahrspur eingestellt werden; sie kann auf eine aus Kartendaten abgebildete Fahrspurbreite eingestellt werden; und sie kann auf eine Standardfahrspurbreite eingestellt werden.

Im Schritt S22 bestimmt die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15, ob es während der Ausführung des Fahrspurwechsels ist oder nicht. Wenn sie bestimmt, dass sie während der Ausführung des Fahrspurwechsels ist, geht sie zum Schritt S23 über, und wenn sie bestimmt, dass sie nicht während der Ausführung des Fahrspurwechsels ist, geht sie zum Schritt S26 über. In dem Schritt S26, da es nicht während der Ausführung des Fahrspurwechsels ist, stellt die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 den Eigenfahrspur-Fahrweg Yown als den endgültigen Zielfahrweg ein.

<Überquerungsbestimmung der Fahrspurmarkierung>

Andererseits, wenn es während der Ausführung des Fahrspurwechsels ist, bestimmt die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 im Schritt S23, nach dem Start des Fahrspurwechsels, auf Grundlage des Bestimmungsergebnisses der Fahrspur-Erkennungseinheit 12, ob das eigene Fahrzeug die Fahrspurmarkierung überquert hat, die die Fahrspur vor dem Fahrspurwechsel und die Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel trennt, oder nicht. Wenn sie bestimmt, dass es vor dem Überqueren der Fahrspurmarkierung ist, schreitet sie zu dem Schritt S24 fort, und wenn sie bestimmt, dass es nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung ist, schreitet sie zu dem Schritt S25 fort.

<Erzeugung eines Fahrspurwechsel-Fahrwegs vor dem Überqueren der Fahrspurmarkierung>

Im Schritt S24 erzeugt die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 vor dem Überqueren der Fahrspurmarkierung den Fahrspurwechsel-Fahrweg, der sich schrittweise dem Fahrweg der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel vom Eigenfahrspur-Fahrweg nähert.

In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen jeder Fahrspurmarkierung eine gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd, bei der es sich um eine Entfernung handelt, bei der sich das eigene Fahrzeug in der Lateralrichtung vom Start bis zum Ende des Fahrspurwechsels bewegt. Zum Beispiel, wie in der nächsten Gleichung gezeigt, berechnet die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 einen Wert, der durch Multiplizieren von +1 oder -1 gemäß der Fahrspurwechsel-Richtung mit einem halben Wert eines Gesamtwerts der Fahrspurbreite Wbf der Fahrspur vor dem Fahrspurwechsel und der Fahrspurbreite Waf der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel beschafft wird, als die gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd. Vor dem Überqueren der Fahrspurmarkierung ist die Fahrspur vor dem Fahrspurwechsel die Eigenfahrspur. Die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 berechnet eine Differenz zwischen der Fahrspurmarkierungsentfernung K0 der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite der Fahrbahn vor dem Fahrbahnwechsel und der Fahrspurmarkierungsentfernung K0 der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der Fahrbahn vor dem Fahrbahnwechsel als Fahrspurbreite Wbf der Fahrbahn vor dem Fahrbahnwechsel. Die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 berechnet eine Differenz zwischen der Fahrspurmarkierungsentfernung K0 der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel und der Fahrspurmarkierungsentfernung K0 der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel, als die Fahrspurbreite Waf der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel.
[Gleichung 4] $$\begin{array}{l}1\text{) Beim Fahrspurwechsel auf die linksseitige Fahrspur}\\ \text{ Wd}=\frac{1}{2}\times \left(\text{Wbf}+\text{Waf}\right)\\ \text{2) Beim Fahrspurwechsel auf die rechtsseitige Fahrspur}\\ \text{ Wd}=-\frac{1}{2}\times \left(\text{Wbf}+\text{Waf}\right)\end{array}$$

Wenn die Fahrspurmarkierungsinformationen der rechten Fahrspurmarkierung und/oder der linken Fahrspurmarkierung der Fahrspur vor dem Fahrspurwechsel nicht beschafft werden, kann die Fahrspurbreite Wbf der Fahrspur vor dem Fahrspurwechsel auf eine Fahrspurbreite der entsprechenden, in der Vergangenheit beschafften Fahrspur eingestellt werden; sie kann auf eine aus Kartendaten abgebildete Fahrspurbreite eingestellt werden; oder sie kann auf eine Standardfahrspurbreite eingestellt werden. Wenn die Fahrspurmarkierungsinformationen der rechten Fahrspurmarkierung und/oder der linken Fahrspurmarkierung der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel nicht beschafft werden, kann die Fahrspurbreite Waf der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel auf eine in der Vergangenheit beschaffte Fahrspurbreite der entsprechenden Fahrspur eingestellt werden; sie kann auf eine aus Kartendaten abgebildete Fahrspurbreite der entsprechenden Fahrspur eingestellt werden; oder sie kann auf eine Standardfahrspurbreite eingestellt werden.

Vor dem Überqueren der Fahrspurmarkierung ändert die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 schrittweise eine Lateralrichtungs-Reiseentfernung Ychg des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf den Eigenfahrspur-Fahrweg Yown von 0 auf die gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd gemäß einer - Reiseentfernung Xchg des eigenen Fahrzeugs in der Frontrichtung ab dem Startzeitpunkt des Fahrspurwechsels (im Folgenden als Frontrichtungs-Reiseentfernung Xchg nach dem Start des Fahrspurwechsels bezeichnet); und addiert die Lateralrichtungs-Reiseentfernung Ychg in der lateralen Richtung zu dem Eigenfahrspur-Fahrweg Yown, und erzeugt den Fahrspurwechsel-Fahrweg YLC.

In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 unter Verwendung der nächsten Gleichung die Reiseentfernung Ychg in der Lateralrichtung auf Grundlage der Frontrichtungs-Reiseentfernung Xchg nach dem Start des Fahrspurwechsels und der gesamten Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd.
[Gleichung 5] $$\begin{array}{l}\text{Ychg}=\text{Wd}\times \left\{\text{a}+\text{b}\times \left(\frac{\text{Xchg}}{\text{L}}\right)+\text{c}\times {\left(\frac{\text{Xchg}}{\text{L}}\right)}^2+\text{d}\times {\left(\frac{\text{Xchg}}{\text{L}}\right)}^3+\text{e}\times {\left(\frac{\text{Xchg}}{\text{L}}\right)}^4+\text{f}\times {\left(\frac{\text{Xchg}}{\text{L}}\right)}^5\right\}\\ \text{Xchg}=\text{X}+\text{Xrun}\end{array}$$

Hierbei ist L eine Reiseentfernung in Frontrichtung vom Startzeitpunkt des Fahrspurwechsels bis zum Endzeitpunkt; und wird gemäß der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsvorrichtung 32 detektierten Fahrzeuggeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs geändert. Xrun ist eine Reiseentfernung des eigenen Fahrzeugs in Frontrichtung vom Startzeitpunkt des Fahrspurwechsels bis zur aktuellen Position des eigenen Fahrzeugs; und wird durch Integrieren der Reiseentfernung des eigenen Fahrzeugs vom Startzeitpunkt des Fahrspurwechsels berechnet. X ist eine Position in Frontrichtung des Koordinatensystems des eigenen Fahrzeugs auf Grundlage der aktuellen Position des eigenen Fahrzeugs. Die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 erhöht die Position X in Frontrichtung schrittweise von 0 bis zur Fahrspurwechsel-Endposition Xend (=L-Xrun); und berechnet die Reiseentfernung Ychg in Lateralrichtung unter Verwendung der Gleichung (9) an jeder Position X in Frontrichtung. Als Ergebnis werden die jeweilige Position X in Frontrichtung und die Reiseentfernung Ychg in Lateralrichtung an der jeweiligen Position X in Frontrichtung berechnet.

Das Polynom in { } der Gleichung (9) ist ein Polynom, in dem (Xchg/L) eine Variable ist und sich schrittweise von 0 auf 1 ändert, wenn (Xchg/L) von 0 auf 1 ansteigt. a, b, c, d, e sind Koeffizienten der jeweiligen Ordnungen des Polynoms und sind vorläufig so eingestellt, dass sie den Fahrspurwechsel des geübten Fahrers nachahmen. Zum Beispiel wird es eingestellt als a=b=c=0, d=10, e=-15 und f=6

Anstelle des Polynoms der Gleichung (9) können Kartendaten verwendet werden, in denen eine Beziehung zwischen Xchg/L und einem Koeffizienten, der sich von 0 bis 1 ändert, vorläufig eingestellt ist.

Dann berechnet die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15, wie in der nächsten Gleichung gezeigt, den Fahrspurwechsel-Fahrweg YLC, indem sie die Reiseentfernung Ychg in der Lateralrichtung zu dem Eigenfahrspur-Fahrweg Yown addiert. $$\text{YLC}=\text{Yown}+\text{Ychg}$$

Die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 erhöht schrittweise die Position X in Frontrichtung von 0 bis zur Fahrspurwechsel-Endposition Xend (=L-Xrun); und addiert die unter Verwendung der Gleichung (6) berechnete Eigenfahrspur-Fahrweg Yown und die unter Verwendung der Gleichung (9) berechnete Reiseentfernung Ychg in der Lateralrichtung an jeder Position X in Frontrichtung und berechnet die Fahrspurwechsel-Fahrweg YLC. Als Ergebnis werden Koordinatensystem des eigenen Fahrzeugs auf Grundlage der aktuellen Position des eigenen Fahrzeugs die jeweilige Position X in Frontrichtung und der Fahrspurwechsel-Fahrweg YLC (die Position in Lateralrichtung) an der jeweiligen Position X in Frontrichtung berechnet. Dann stellt die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 den Fahrspurwechsel-Fahrweg YLC als endgültigen Zielfahrweg ein.

<Erzeugung des Fahrspurwechsel-Fahrwegs nach Überqueren der Fahrspurmarkierung>

Im Schritt S25 erzeugt die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung den Fahrspurwechsel-Fahrweg, der sich schrittweise dem Eigenfahrspur-Fahrweg von dem Fahrweg der Fahrspur vor dem Fahrspurwechsel annähert.

In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Fahrspurwechsel-Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 ähnlich wie vor dem Überqueren der Fahrspurmarkierung die gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd, bei der es sich um eine Entfernung handelt, bei der sich das eigene Fahrzeug in der Lateralrichtung vom Start bis zum Ende des Fahrspurwechsels bewegt, auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen jeder Fahrspurmarkierung. Zum Beispiel berechnet die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 die gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd unter Verwendung der Gleichung (8). Nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung ist die Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel die Eigenfahrspur.

Nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung ändert die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 schrittweise die Reiseentfernung Ychg des eigenen Fahrzeugs in der Lateralrichtung in Bezug auf den Eigenfahrspur-Fahrweg Yown von einem Wert, der durch Multiplikation von -1 mit der gesamten Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd auf 0 beschafft wird, gemäß der Frontrichtungs-Reiseentfernung Xchg nach dem Start des Fahrspurwechsels; und addiert die Reiseentfernung Ychg in der Lateralrichtung zu dem Eigenfahrspur-Fahrweg Yown und erzeugt die Fahrspurwechsel-Reiseentfernung YLC.

In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 unter Verwendung der nächsten Gleichung die Reiseentfernung Ychg in der Lateralrichtung auf Grundlage der Frontrichtungs-Reiseentfernung Xchg nach dem Start des Fahrspurwechsels und der gesamten Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd.
[Gleichung 6] $$\begin{array}{l}\text{Ychg}=-\text{Wd}\times \left[1-\left\{\text{a}+\text{b}\times \left(\frac{\text{Xchg}}{\text{L}}\right)+\text{c}\times {\left(\frac{\text{Xchg}}{\text{L}}\right)}^2+\text{d}\times {\left(\frac{\text{Xchg}}{\text{L}}\right)}^3+\text{e}\times {\left(\frac{\text{Xchg}}{\text{L}}\right)}^4+\text{f}\times {\left(\frac{\text{Xchg}}{\text{L}}\right)}^5\right\}\right]\\ \text{Xchg}=\text{X}+\text{Xrun}\end{array}$$

Die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 erhöht die Position X in Frontrichtung schrittweise von 0 bis zur Fahrspurwechsel-Endposition Xend (=L-Xrun); und berechnet die Reiseentfernung Ychg in der Lateralrichtung unter Verwendung der Gleichung (11) an jeder Position X in Frontrichtung. Als Ergebnis werden die jeweilige Position X in der Frontrichtung und die Reiseentfernung Ychg in der Lateralrichtung an der jeweiligen Position X in der Frontrichtung berechnet.

Dann berechnet die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15, wie in der nächsten Gleichung gezeigt, den Fahrspurwechsel-Fahrweg YLC, indem sie die Reiseentfernung Ychg in der lateralen Richtung zum Eigenfahrspur-Fahrweg Yown addiert. $$\text{YLC}=\text{Yown}+\text{Ychg}$$

Die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 erhöht die Position X in der Frontrichtung schrittweise von 0 bis zur Fahrspurwechsel-Endposition Xend (=L-Xrun); und addiert die unter Verwendung der Gleichung (6) berechnete Eigenfahrspur-Fahrweg Yown und die unter Verwendung der Gleichung (11) berechnete Reiseentfernung Ychg in der Lateralrichtung an jeder Position X in der Frontrichtung und berechnet den Fahrspurwechsel-Fahrweg YLC. Als Ergebnis werden im Koordinatensystem des eigenen Fahrzeugs auf Grundlage der aktuellen Position des eigenen Fahrzeugs die jeweilige Position X in Frontrichtung und der Fahrspurwechsel-Fahrweg YLC (die Position in Lateralrichtung) an der jeweiligen Position X in Frontrichtung berechnet. Dann stellt die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 den Fahrspurwechsel-Fahrweg YLC als endgültigen Zielfahrweg ein.

In dem in 13 gezeigten Beispiel wird vor der Überquerung der Fahrspurmarkierung (vor der Zeit t1) die mittlere Fahrspur als die Eigenfahrspur bestimmt; die auf Grundlage der Referenzfahrspurmarkierung der Eigenfahrspur, die als effektiv bestimmt wurde, erzeugte Eigenfahrspur-Fahrweg Yown wird auf die Mitte der mittleren Fahrspur gesetzt; und der Fahrspurwechsel-Fahrweg YLC wird berechnet, indem die Lateralrichtungs-Reiseentfernung Ychg, die sich schrittweise von 0 auf die gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd ändert, zu dem Eigenfahrspur-Fahrweg Yown addiert wird.

Andererseits wird nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung (nach der Zeit t1) die rechte Fahrspur als Eigenfahrspur bestimmt; der auf Grundlage der Referenzfahrspurmarkierung der Eigenfahrspur, die als effektiv bestimmt wurde, erzeugte Eigenfahrspur-Fahrweg Yown wird auf die Mitte der rechten Fahrspur eingestellt; und der Fahrspurwechsel-Fahrweg YLC berechnet wird, indem die Lateralrichtungs-Reiseentfernung Ychg, die sich schrittweise von einem durch Multiplikation von -1 mit der gesamten Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd beschafften Wert auf 0 ändert, zu dem Eigenfahrspur-Fahrweg Yown addiert wird.

Auf diese Weise kann vor und nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung, auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen der neuesten, als effektiv bestimmten Eigenfahrspur, der Fahrspurwechsel-Fahrweg mit guter Genauigkeit erzeugt werden.

6. Lenksteuereinheit 16

Die Lenksteuereinheit 16 führt eine Lenksteuerverarbeitung (einen Steuerungs-Schritt) aus, die eine Lenksteuerung durchführt, die einen Lenkwinkel der Räder steuert, auf Grundlage des Zielfahrwegs (der Fahrspurwechsel-Fahrweg YLC während des Fahrspurwechsels, der Eigenfahrspur-Fahrweg Yown außer während des Fahrspurwechsels), der von der Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 erzeugt wird.

<Lenkungssteuerung>

Die Lenksteuereinheit 16 berechnet einen Steuerbefehlswert des Lenkwinkels der Räder, der das eigene Fahrzeug entlang des Zielfahrweges fahren lässt, auf Grundlage des Zielfahrweges, der Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen; und sendet an die Lenkvorrichtung 24. Die Steuerung des Fahrspurwechsels kann als ein Teil der automatischen Fahrfunktion des automatisch fahrenden Fahrzeugs bereitgestellt werden.

Die Vorrichtung 24 ist eine elektrische Servolenkungsvorrichtung und manipuliert den Lenkwinkel der Räder durch die Antriebskraft eines Elektromotors. Die Vorrichtung 24 führt eine Steuerung des Elektromotors durch, so dass ein tatsächlicher Lenkwinkel dem Lenkwinkel-Sollwert folgt.

Ausführungsform 2

Als nächstes werden die Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung 10 und das Fahrweg-Erzeugungsverfahren gemäß Ausführungsform 2 erläutert. Die Erläuterung der Teile, die mit denen von Ausführungsform 1 übereinstimmen, wird weggelassen. Die grundsätzliche Konfiguration und Verarbeitung der Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die gleichen wie die der Ausführungsform 1. In der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich ein Teil der Verarbeitung der Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 von Ausführungsform 1.

In der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Fahrspurmarkierungsinformationen einer der Fahrspurmarkierungen auf der linken Seite und der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der Eigenfahrspur nicht beschafft werden können, nachdem die Fahrspurmarkierung überquert wurde, erzeugt die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 den Eigenfahrspur-Fahrweg so, dass er näher an der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite oder der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite liegt, deren Fahrspurmarkierungsinformationen beschafft werden können, verglichen mit der Erzeugung auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite und der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel, die in der Vergangenheit beschafft wurden.

Auf der Seite der Fahrspurmarkierung, deren Fahrspurmarkierungsinformationen nicht beschafft werden können, kann die Fahrspurmarkierung nicht einfach detektiert werden, und es besteht die Möglichkeit, dass die Fahrspurbreite, auf der das Fahrzeug tatsächlich fahren kann, schmal wird. Gemäß dieser Konfiguration kann das eigene Fahrzeug nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung, da der Eigenfahrspur-Fahrweg so konfiguriert ist, dass er näher an der Seite der Fahrspurmarkierung liegt, deren Fahrspurmarkierungsinformationen beschafft werden können, die schmale Fahrspur befahren, selbst wenn die Fahrspurbreite schmal wird.

Ähnlich wie in Ausführungsform 1 verschiebt die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 die angenäherte Kurve der Referenzfahrspurmarkierung, die durch die Fahrspurmarkierungsinformation der Referenzfahrspurmarkierung ausgedrückt wird, in der Lateralrichtung des eigenen Fahrzeugs um eine Verschiebungsbreite ΔWsft gemäß der Fahrspurbreite Wown der Eigenfahrspur und erzeugt den Eigenfahrspur-Fahrweg. Zum Beispiel, wie in Gleichung (6) gezeigt, verschiebt die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 die angenäherte Kurve der Referenzfahrspurmarkierung in dem in Gleichung (1) gezeigten Koordinatensystem des eigenen Fahrzeugs um die Verschiebungsbreite ΔWsft in Lateralrichtung, und stellt den Eigenfahrspur-Fahrweg Yown ein.

In der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Fahrspurmarkierungsinformation von einer der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite und der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite des Eigenfahrwegs nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung nicht beschafft werden kann, macht die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 die Verschiebungsbreite ΔWsft kleiner als beim Erzeugen auf Grundlage der Fahrspurmarkierung der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite und der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite des Wegs nach dem Fahrspurwechsel, die in der Vergangenheit beschafft wurden.

Zum Beispiel, wie in der nächsten Gleichung gezeigt, wenn eine der Fahrspurmarkierungsinformationen nicht beschafft werden kann, berechnet die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 als die Verschiebungsbreite ΔWsft einen Wert, der durch Multiplizieren von +1 oder -1 berechnet wird, gemäß der Frage, ob die Fahrspurmarkierung, deren Fahrspurmarkierungsinformationen nicht beschafft werden können, die rechte Seite oder die linke Seite ist, zu einem Wert, der durch Subtraktion einer Schließbreite Wcmp von einem halben Wert einer Fahrspurbreite Waf_old der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel berechnet wird, der auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen auf der linken Seite und der rechten Seite der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel, die in der Vergangenheit beschafft wurden, berechnet wird. Die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 kann einen Absolutwert der Verschiebungsbreite ΔWsft um eine Breite gemäß einer Fahrzeugbreite des eigenen Fahrzeugs verringern, so dass die Verschiebungsbreite ΔWsft nicht zu schmal wird.
[Gleichung 7] $$\begin{array}{l}\text{1) Wenn die Fahrspurmarkierungsinformation der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite der Eigenfahrspur nicht beschafft werden kann nach Uberqueren der Fahrspurmarkierung }\\ \Delta \text{Wsft}=\frac{1}{2}\times \text{Waf\_old}-\text{Wcmp}\\ \text{2) Wenn die Fahrspurmarkierungsinformation der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der Eigenfahrspur nicht beschafft werden kann nach Uberqueren der Fahrspurmarkierung }\\ \Delta \text{Wsft}=-\left(\frac{1}{2}\times \text{Waf\_old}-\text{Wcmp}\right)\end{array}$$

Alternativ kann die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 einen Wert, der durch Subtraktion der Schließbreite Wcmp von der Standardfahrspurbreite beschafft wird, als Verschiebungsbreite ΔWsft einstellen. Die Standardfahrspurbreite kann gemäß der Klassifizierung der Fahrstraße eingestellt werden; sie kann aus Kartendaten beschafft werden; oder sie kann auf eine Fahrspurbreite einer anderen Fahrspur eingestellt werden, die auf der Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen berechnet wurde.

Wenn die Fahrspurmarkierungsinformationen der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite oder der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der Eigenfahrspur nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung nicht beschafft werden können, ändert die Fahrspur-Erzeugungseinheit 15 die gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd um die Schließbreite Wcmp des Eigenfahrspur-Fahrwegs, verglichen mit der Erzeugung auf der Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite und der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel, die in der Vergangenheit beschafft wurden.

Gemäß dieser Konfiguration wird die gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd entsprechend der Schließbreite Wcmp des Eigenfahrspur-Fahrwegs geändert, und der Fahrspurwechsel-Fahrweg kann entsprechend erzeugt werden.

Zum Beispiel berechnet die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15, wie in der nächsten Gleichung gezeigt, als gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd einen Wert, der durch Multiplikation von +1 oder -1 gemäß der Fahrspurwechsel-Richtung mit einem Wert berechnet wird, der beschafft wird, indem ein halber Wert eines Gesamtwerts der Fahrspurbreite Wbf der Fahrspur vor dem Fahrspurwechsel und der Fahrspurbreite Waf_old der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel, der in der Vergangenheit beschafft wurde, durch die Schließbreite Wcmp geändert wird.
[Gleichung 8] $$\begin{array}{l}\text{1) Wenn Fahrspur nach links gewechselt wird}\text{, und }\\ \left(\text{a}\right)\text{Wenn die Fahrspurmarkierungsinformation der Fahrspurmarkierung links der Eigenfahrspur nicht erfasst werden kann nach }\ddot{\text{U}}\text{berqueren der Fahrspurmarkierung}\text{.}\\ \text{ Wd}=\frac{1}{2}\times \left(\text{Wbf}+\text{Waf\_old}\right)-\text{Wcmp}\\ \left(\text{b}\right)\text{Wenn die Fahrspurmarkierungsinformation der Fahrspurmarkierung rechts der Eigenfahrspur nicht erfasst werden kann nach }\ddot{\text{U}}\text{berqueren der Fahrspurmarkierung}\text{.}\\ \text{ Wd}=\frac{1}{2}\times \left(\text{Wbf}+\text{Waf\_old}\right)+\text{Wcmp}\\ \text{2) Wenn Fahrspur nach rechts gewechselt wird}\text{, und }\\ \left(\text{a}\right)\text{Wenn die Fahrspurmarkierungsinformation der Fahrspurmarkierung rechts der Eigenfahrspur nicht erfasst werden kann nach }\ddot{\text{U}}\text{berqueren der Fahrspurmarkierung}\text{.}\\ \text{ Wd}=-\frac{1}{2}\times \left(\text{Wbf}+\text{Waf\_old}\right)+\text{Wcmp}\\ \left(\text{b}\right)\text{Wenn die Fahrspurmarkierungsinformation der Fahrspurmarkierung links der Eigenfahrspur nicht erfasst werden kann nach }\ddot{\text{U}}\text{berqueren der Fahrspurmarkierung}\text{.}\\ \text{ Wd}=-\frac{1}{2}\times \left(\text{Wbf}+\text{Waf\_old}\right)-\text{Wcmp}\end{array}$$

Dann berechnet die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15, ähnlich wie in Ausführungsform 1, unter Verwendung der Gleichung (11) die Reiseentfernung Ychg in der Lateralrichtung auf Grundlage der Frontrichtungs-Reiseentfernung Xchg nach dem Start des Fahrspurwechsels und der gesamten Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd. Dann berechnet die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 unter Verwendung der Gleichung (12) den Fahrspurwechsel-Fahrweg YLC, indem sie die Reiseentfernung Ychg in der lateralen Richtung zum Eigenfahrspur-Fahrweg Yown addiert.

14 zeigt ein Beispiel für die Verarbeitung des Fahrwegs gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Es gibt drei Fahrspuren auf einer Seite, und die Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der rechten Fahrspur ist unterwegs verloren gegangen und kann nicht beschafft werden. In der Zeitdauer vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t2 wechselt das eigene Fahrzeug von der mittleren Spur auf die rechte Spur. Zum Zeitpunkt t1 überquert das eigene Fahrzeug durch Fahrspurwechsel die Fahrspurmarkierung, die die mittlere und die rechte Fahrspur voneinander trennt.

Bevor die Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der rechten Fahrspur verloren geht, kann die Fahrspurmarkierungsinformation dieser Fahrspurmarkierung beschafft werden, und die Fahrspurbreite Waf der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel wird auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformation der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite und der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der rechten Fahrspur beschafft. Die zuletzt beschaffte Fahrspurbreite Waf der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel wird gespeichert.

Zum Zeitpunkt t1, nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung, wird die linksseitige Fahrspurmarkierung der Eigenfahrspur, die auf die rechte Fahrspur eingestellt wurde, als Referenzfahrspurmarkierung ausgewählt, und der Eigenfahrspur-Fahrweg wird auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformationen der Referenzfahrspurmarkierung erzeugt. Da zu diesem Zeitpunkt die Fahrspurmarkierungsinformation der rechten Fahrspurmarkierung der Eigenfahrspur nicht beschafft wird, wird ein Wert, der durch Subtraktion der Schließbreite Wcmp von der Fahrspurbreite Waf_old der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel, die in der Vergangenheit beschafft wurde, erhalten wird, als die Verschiebungsbreite ΔWsft eingestellt. Als Ergebnis wird der Eigenfahrspur-Fahrweg so erzeugt, dass er um die Schließbreite Wcmp näher an der linken Seite liegt, als wenn er auf Grundlage der Fahrspurbreite Waf_old der in der Vergangenheit beschafften Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel erzeugt wird. Dementsprechend kann das eigene Fahrzeug, wie durch eine gestrichelte Linie gezeigt, auch dann innerhalb der schmaler werdenden Fahrspur fahren, wenn das Ende der rechten Fahrspur näher an der linken Seite liegt und die Fahrspurbreite abnimmt.

Da die gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd entsprechend der Schließbreite Wcmp geändert und der Fahrspurwechsel-Fahrweg erzeugt wird, wird der Fahrspurwechsel-Fahrweg auch nach der Korrektur durch die Schließbreite Wcmp in geeigneter Weise erzeugt, und es kann verhindert werden, dass der Fahrspurwechsel-Fahrweg vor und nach der Korrektur durch die Schließbreite Wcmp diskontinuierlich wird.

Ausführungsform 3

Als nächstes werden die Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung 10 und das Fahrweg-Erzeugungsverfahren gemäß Ausführungsform 3 erläutert. Die Erläuterung der Teile, die mit denen von Ausführungsform 1 übereinstimmen, wird weggelassen. Die grundsätzliche Konfiguration und Verarbeitung der Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die gleichen wie die der Ausführungsform 1. In der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich ein Teil der Verarbeitung der Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 von Ausführungsform 1.

Wie in 15 gezeigt, wird in einem Fall, in dem der Fahrspurwechsel in einem Abschnitt durchgeführt wird, in dem die Anzahl der Fahrspuren abnimmt, nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung die überquerte Fahrspurmarkierung verloren, die Anzahl der Fahrspuren nimmt ab, und die Fahrspurbreite der Eigenfahrspur kann weitgehend zunehmen. In diesem Fall, gemäß dem Verfahren der Ausführungsform 1, da der Eigenfahrspur-Fahrweg an dem zentralen Teil der Eigenfahrspur erzeugt wird, dessen Fahrspurbreite sich vergrößert hat, tritt kein großes Problem bei der Erzeugung des Eigenfahrspur-Fahrwegs auf. Da jedoch gemäß dem Verfahren der Ausführungsform 1 die Fahrspurbreite Waf der Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel stark zunimmt und die Fahrspurbreite Wbf der Fahrspur vor dem Fahrspurwechsel nicht beschafft werden kann, wird sie auf die in der Vergangenheit beschaffte Fahrspurbreite Wbf_old der Fahrspur vor dem Fahrspurwechsel eingestellt. Dementsprechend erhöht sich der Absolutwert der gesamten Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd, die durch die Gleichung (8) berechnet wird, stark, und der erzeugte Fahrspurwechsel-Fahrweg wird ungeeignet.

Dann, in der vorliegenden Ausführungsform, nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung, nachdem ein Schwankungsbetrag der Fahrspurbreite ΔWown zwischen der Fahrspurbreite Wown(n-1) der zuletzt beschafften Eigenfahrspur und der Fahrspurbreite Wown(n) der diesmal beschafften Eigenfahrspur größer oder gleich einem vorläufig eingestellten Bestimmungsschwankungsbetrag Thw wird, die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 ändert die gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd gemäß der Entfernung Ytmp in der Lateralrichtung des Eigenfahrspur-Fahrwegs in Bezug auf das eigene Fahrzeug, wenn sie größer oder gleich dem Bestimmungsschwankungsbetrag Thw wird.

In der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in der nächsten Gleichung gezeigt, nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung, wenn der Schwankungsbetrag der Fahrspurbreite ΔWown zwischen der Fahrspurbreite Wown(n-1) der zuletzt beschafften Eigenfahrspur und der Fahrspurbreite Wown(n) der diesmal beschafften Eigenfahrspur größer oder gleich dem vorläufig eingestellten Bestimmungsschwankungsbetrag Thw wird, die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15 berechnet einen doppelten Wert der Entfernung Ytmp in der Lateralrichtung des Eigenfahrspur-Fahrwegs in Bezug auf das eigene Fahrzeug als die gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd.
[Gleichung 9] $$\begin{array}{l}\Delta \text{Wown}=\text{Wown}\left(\text{n}\right)-\text{Wown}\left(\text{n}-1\right)\\ \text{1) Wenn }\Delta \text{Wown}>=\text{Thw nach }\ddot{\text{U}}\text{berqueren der Fahrspurmarkierung}\text{,}\\ \text{ Wd}=\text{2}\times \text{Ytmp}\end{array}$$

Dann berechnet die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15, ähnlich wie in Ausführungsform 1, unter Verwendung der Gleichung (11) die Reiseentfernung Ychg in der Lateralrichtung auf Grundlage der Frontrichtungs-Reiseentfernung Xchg nach dem Start des Fahrspurwechsels und der gesamten Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd, die durch die Gleichung (15) berechnet wird. Ähnlich wie in Ausführungsform 1 berechnet die Fahrweg-Erzeugungseinheit 15, wie in Gleichung (12) gezeigt, den Fahrspurwechsel-Fahrweg YLC durch Addieren der Reiseentfernung Ychg in der Lateralrichtung zum Eigenfahrspur-Fahrweg Yown.

Wie in 15 gezeigt, wird nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung zum Zeitpunkt t1 die überquerte Fahrspurmarkierung zum Zeitpunkt t2 verloren, die Fahrspurbreite Wown der Eigenfahrspur nimmt stark zu, und der Schwankungsbetrag der Fahrspurbreite ΔWown wird größer als oder gleich dem vorläufig eingestellten Bestimmungsschwankungsbetrag Thw. Zu diesem Zeitpunkt wird der Eigenfahrspur-Fahrweg Yown von der Mitte des rechten Fahrspur vor dem Verlust der Fahrspurmarkierung zur Mitte eines Fahrspur nach dem Verlust der Fahrspurmarkierung geändert.

Im Gegensatz zur vorliegenden Ausführungsform wird in dem Fall, in dem die gesamte Fahrspurwechsel-Reiseentfernung Wd nicht durch die Entfernung Ytmp in der seitlichen Richtung des Eigenfahrspur-Fahrwegs in Bezug auf das eigene Fahrzeug korrigiert wird, die gesamte Fahrspurwechsel-Reiseentfernung Wd zu groß, und es wird eine unangemessene Fahrspurwechsel-Reiseentfernung erzeugt, die vor und nach dem Verlust der Fahrspurmarkierung diskontinuierlich wird. Andererseits kann in dem Fall, in dem die gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd um die Entfernung Ytmp in der Lateralrichtung des Eigenfahrspur-Fahrwegs in Bezug auf das eigene Fahrzeug korrigiert wird, die gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd angemessen verringert werden, es kann verhindert werden, dass der Fahrspurwechsel-Fahrweg vor und nach dem Verlust der Fahrspurmarkierung diskontinuierlich wird, und es kann ein geeigneter Fahrspurwechsel-Fahrweg erzeugt werden.

Andererseits wird, wie in 16 gezeigt, nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung zum Zeitpunkt t1, selbst wenn die überquerte Fahrspurmarkierung zum Zeitpunkt t2 verloren geht, und der Eigenfahrspur-Fahrweg in eine Richtung entgegengesetzt zur Fahrspurwechsel-Richtung in Bezug auf das eigene Fahrzeug geändert wird, ein Vorzeichen der Entfernung Ytmp in der Lateralrichtung des Eigenfahrspur-Fahrwegs in Bezug auf das eigene Fahrzeug und ein Vorzeichen der gesamten Lateralrichtungs-Reiseentfernung Wd umgekehrt, und die Fahrspurwechsel-Reiseentfernung wird angemessen erzeugt.

<Andere Ausführungsformen>

Die oben erläuterte Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung kann auch auf ein Fahrweg-Erzeugungssystem angewendet werden, das als ein System aufgebaut ist, indem eine geeignete Navigationsvorrichtung, wie z.B. ein PND (Portable Navigation Device, dt.: tragbare Navigationsvorrichtung), eine Kommunikationsvorrichtung, die eine tragbare Endgerätvorrichtung, wie z.B. ein Mobiltelefon, ein Smartphone und ein Tablet, eine darin installierte Anwendungsfunktion enthält, und ein Server kombiniert werden. In diesem Fall kann jede Funktion oder jede Komponente der oben erläuterten Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung verteilt auf jede Vorrichtung angeordnet sein, die das System aufbaut, oder sie kann kollektiv auf eine beliebige der Vorrichtungen angeordnet sein.

Obwohl die vorliegende Offenbarung oben in Form von verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen und Implementierungen beschrieben wird, sollte verstanden werden, dass die verschiedenen Merkmale, Aspekte und Funktionen, die in einer oder mehreren der einzelnen Ausführungsformen beschrieben werden, in ihrer Anwendbarkeit auf die jeweilige Ausführungsform, mit der sie beschrieben werden, nicht beschränkt sind, sondern stattdessen allein oder in verschiedenen Kombinationen auf eine oder mehrere der Ausführungsformen angewendet werden können. Es versteht sich daher, dass zahlreiche Modifikationen, die nicht beispielhaft dargestellt wurden, entwickelt werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel kann mindestens einer der Bestandteile geändert, hinzugefügt oder eliminiert werden. Mindestens einer der in mindestens einer der bevorzugten Ausführungsformen genannten Bestandteile kann ausgewählt und mit den in einer anderen bevorzugten Ausführungsform genannten Bestandteilen kombiniert werden.

REFERENZZEICHENLISTE

10: Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung, 11: Fahrspurmarkierungsinformations-Beschaffungseinheit, 12: Fahrspur-Erkennungseinheit, 13: Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit, 14: Referenzfahrspurmarkierungs-Auswahleinheit, 15: Fahrweg-Erzeugungseinheit, Wd: Gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung, Xchg: Reiseentfernung in Frontrichtung, YLC: Fahrspurwechsel-Fahrweg, Ychg: Reiseentfernung in lateraler Richtung, Yown: Eigenfahrspur-Fahrweg

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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

Zitierte Patentliteratur

• JP 2017056779 A [0003]

Claims (10)

1. Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung, umfassend: eine Fahrspurmarkierungs-Informationsbeschaffungseinheit, die FahrspurmarkierungsInformation bezüglich der Position und Form jeder Fahrspurmarkierung auf Grundlage einer Position eines eigenen Fahrzeugs beschafft, über Fahrspurmarkierungen von einer oder einer Vielzahl von Fahrspuren, die vor dem eigenen Fahrzeug erkannt werden können und eine Eigenfahrspur enthalten, die eine Fahrspur ist, auf der das eigene Fahrzeug fährt, und eine an die Eigenfahrspur angrenzende Fahrspur; eine Fahrspur-Erkennungseinheit, die eine Entsprechungsbeziehung zwischen jeder Fahrspurmarkierung und der Eigenfahrspur auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformation von jeder Fahrspurmarkierung bestimmt; eine Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit, die während des Fahrspurwechsels des eigenen Fahrzeugs bestimmt, ob die Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung eine effektive Fahrspurmarkierungsinformation ist oder nicht, die zur Erzeugung eines Fahrspurwechsel-Fahrwegs verwendet werden kann, der ein Fahrweg zum Wechseln der Fahrspuren ist; eine Referenzfahrspurmarkierungs-Auswahleinheit, die während eines Fahrspurwechsels eine Fahrspurmarkierung aus einer Fahrspurmarkierung auf einer linken Seite und einer Fahrspurmarkierung auf einer rechten Seite der Eigenfahrspur als eine Referenzfahrspurmarkierung auswählt auf Grundlage eines Effektivitäts-Bestimmungsergebnisses der Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung durch die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit; und eine Fahrweg-Erzeugungseinheit, die während des Fahrspurwechsels den Fahrspurwechsel-Fahrweg erzeugt, der ein Fahrweg für den Wechsel der Fahrspuren ist, auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformation der Referenzfahrspurmarkierung.
2. Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei, wenn das eigene Fahrzeug eine Fahrspurmarkierung überquert, die Fahrspur-Erkennungseinheit die Entsprechungsbeziehung zwischen jeder Fahrspurmarkierung und der Eigenfahrspur ändert, so dass die Eigenfahrspur von einer Fahrspur vor der Überquerung auf eine Fahrspur nach der Überquerung geändert wird, wobei die Fahrweg-Erzeugungseinheit einen Eigenfahrspur-Fahrweg erzeugt, der ein Fahrweg ist, wenn die Fahrspur nicht gewechselt wird, sondern entlang der Eigenfahrspur gefahren wird, auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformation der Referenzfahrspurmarkierung; vor dem Überqueren der Fahrspurmarkierung den Fahrspurwechsel-Fahrweg erzeugt, der sich schrittweise einem Fahrweg einer Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel von dem Eigenfahrspur-Fahrweg nähert; und nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung den Fahrspurwechsel-Fahrweg erzeugt, der sich schrittweise dem Eigenfahrspur-Fahrweg von einem Fahrweg einer Fahrspur vor dem Fahrspurwechsel annähert.
3. Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Fahrweg-Erzeugungseinheit eine gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung berechnet, die eine Entfernung ist, bei der sich das eigene Fahrzeug in einer Lateralrichtung vom Start bis zum Ende des Fahrspurwechsels bewegt, auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung; vor dem Überqueren der Fahrspurmarkierung schrittweise eine Reiseentfernung in der Lateralrichtung des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf den Eigenfahrspur-Fahrweg von 0 auf die gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung gemäß einer Reiseentfernung in einer Frontrichtung des eigenen Fahrzeugs von einem Startzeitpunkt des Fahrspurwechsels ändert und den Fahrspurwechsel-Fahrweg durch Addieren der Reiseentfernung in der Lateralrichtung zu dem Eigenfahrspur-Fahrweg erzeugt; nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung schrittweise die Reiseentfernung in der Lateralrichtung von einem Wert, der durch Multiplikation von -1 mit der gesamten Lateralrichtungs-Reiseentfernung beschafft wird, auf 0 ändert, gemäß der Reiseentfernung in der Frontrichtung, und den Fahrspurwechsel-Fahrweg durch Addieren der Reiseentfernung in der Lateralrichtung zu dem Eigenfahrspur-Fahrweg erzeugt.
4. Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Fahrspurmarkierungsinformations-Beschaffungseinheit Information beschafft, die eine Fahrspurmarkierungsentfernung enthält, die eine Entfernung zwischen einem Teil der Fahrspurmarkierung, der sich in einer Lateralrichtung des eigenen Fahrzeugs befindet, und dem eigenen Fahrzeug ist, als die Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung; und wobei die Fahrweg-Erzeugungseinheit die gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsentfernung jeder Fahrspurmarkierung berechnet.
5. Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei, wenn die Fahrspurmarkierungsinformation einer der Fahrspurmarkierungen auf der linken Seite und der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite der Eigenfahrspur nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung nicht beschafft werden kann, die Fahrweg-Erzeugungseinheit den Eigenfahrspur-Fahrweg so erzeugt, dass er näher an der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite oder der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite liegt, deren Fahrspurmarkierungsinformation beschafft werden kann, im Vergleich zur Erzeugung auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformation der Fahrspurmarkierung auf der linken Seite und der Fahrspurmarkierung auf der rechten Seite einer Fahrspur nach dem Fahrspurwechsel, die in der Vergangenheit beschafft wurden.
6. Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei nach dem Überqueren der Fahrspurmarkierung, nachdem ein Schwankungsbetrag der Fahrspurbreite zwischen einer Fahrspurbreite der Eigenfahrspur, die beim letzten Mal beschafft wurde, und einer Fahrspurbreite der Eigenfahrspur, die dieses Mal beschafft wurde, größer oder gleich einem vorläufig eingestellten Bestimmungsschwankungsbetrag wird, die Fahrweg-Erzeugungseinheit die gesamte Lateralrichtungs-Reiseentfernung entsprechend einer Entfernung in der Lateralrichtung des Eigenfahrspur-Fahrwegs in Bezug auf das eigene Fahrzeug ändert, wenn sie größer oder gleich dem Bestimmungsschwankungsbetrag wird.
7. Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Fahrspurmarkierungsinformations-Beschaffungseinheit die Fahrspurmarkierung durch eine Peripherieüberwachungsvorrichtung detektiert und die Fahrspurmarkierungsinformation auf Grundlage der detektierten Fahrspurmarkierung beschafft; wobei, über die Fahrspurmarkierungsinformation von jeder Fahrspurmarkierung, wenn eine Länge vor dem eigenen Fahrzeug der von der Peripherieüberwachungsvorrichtung erfassten Fahrspurmarkierung länger als eine Bestimmungslänge ist, die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Fahrspurmarkierungsinformation effektiv ist; und wenn die Länge kürzer als die Bestimmungslänge ist, die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Fahrspurmarkierungsinformation nicht effektiv ist.
8. Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Fahrspurmarkierungsinformations-Beschaffungseinheit Information beschafft, die eine Krümmung der Fahrspurmarkierung enthält, als die Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung; und wobei die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit bestimmt, dass die Fahrspurmarkierungsinformation der Fahrspurmarkierung, deren Krümmung sich von den Krümmungen anderer Fahrspurmarkierungen um mehr als einen Bestimmungskrümmungswert unterscheidet, nicht effektiv ist.
9. Fahrweg-Erzeugungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, die ferner eine die Lenksteuereinheit umfasst, die eine Steuerung durchführt, die einen Lenkwinkel der Räder auf Grundlage des Fahrspurwechsel-Fahrwegs steuert.
10. Fahrweg-Erzeugungsverfahren, umfassend: einen Fahrspurmarkierungsinformation-Beschaffungsschritt des Beschaffens von Fahrspurmarkierungsinformation bezüglich der Position und Form jeder Fahrspurmarkierung auf Grundlage einer Position eines eigenen Fahrzeugs, über Fahrspurmarkierungen von einer oder einer Vielzahl von Fahrspuren, die vor dem eigenen Fahrzeug erkannt werden können und eine Eigenfahrspur enthalten, die eine Fahrspur ist, auf der das eigene Fahrzeug fährt, und eine an die Eigenfahrspur angrenzende Fahrspur; einen Fahrspur-Erkennungsschritt des Bestimmens einer Entsprechungsbeziehung zwischen jeder Fahrspurmarkierung und der Eigenfahrspur auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformation von jeder Fahrspurmarkierung; einen Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungsschritt des Bestimmens, während des Fahrspurwechsels des eigenen Fahrzeugs, ob die Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung eine effektive Fahrspurmarkierungsinformation ist oder nicht, die zur Erzeugung eines Fahrspurwechsel-Fahrwegs verwendet werden kann, der ein Fahrweg zum Wechseln der Fahrspuren ist; einen Referenzfahrspurmarkierungs-Auswahlschritt des Auswählens, während eines Fahrspurwechsels, einer Fahrspurmarkierung aus einer Fahrspurmarkierung auf einer linken Seite und einer Fahrspurmarkierung auf einer rechten Seite der Eigenfahrspur als eine Referenzfahrspurmarkierung auf Grundlage eines Effektivitäts-Bestimmungsergebnisses der Fahrspurmarkierungsinformation jeder Fahrspurmarkierung durch die Fahrspurmarkierungsinformationseffektivitäts-Bestimmungseinheit; und einen Fahrweg-Erzeugungsschritt des Erzeugens, während des Fahrspurwechsels, des Fahrspurwechsel-Fahrwegs, der ein Fahrweg für den Wechsel der Fahrspuren ist, auf Grundlage der Fahrspurmarkierungsinformation der Referenzfahrspurmarkierung.

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