DE112021006687T5

DE112021006687T5 - Fahrsteuerungssystem für ein fahrzeug sowie fahrsteuerungsvorrichtung für ein fahrzeug

Info

Publication number: DE112021006687T5
Application number: DE112021006687.0T
Authority: DE
Inventors: Hajime Oyama; Kengo Kobayashi; Norikazu Ebisawa; Yasuhiro Takahashi; Hiroaki Kawamura; Masaru Nakanishi
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2024-01-11
Also published as: JP7412603B2; JPWO2022145351A1; US20240067210A1; WO2022145351A1; CN116783101A

Abstract

Ein Fahrsteuerungssystem (1) weist eine Kameraeinheit (11) und einen Transceiver (18) auf, die an einem Fahrzeug (5) montiert sind. Das Fahrsteuerungssystem (1) weist außerdem Folgendes auf: einen Transceiver (74), eine Informationserkennungs_ECU (72), die eine Straßenverkehrsinformation basierend auf einer ersten Straßenverkehrs-Detektionsinformation erkennt, die durch den Transceiver (18) von dem Transceiver (74) empfangen wird, sowie eine Fahr_ECU (73), die eine Steuerungsinformation für das Fahrzeug (5) basierend auf der Straßenverkehrsinformation berechnet, die an einer Verkehrssteuerungsvorrichtung (70) angeordnet sind, die in einem jeweiligen Verkehrssteuerungsgebiet angeordnet ist. Das Fahrsteuerungssystem (1) weist außerdem eine E/G_ECU 23, eine PS_ECU 24 sowie eine BK_ECU 25 auf, die an dem Fahrzeug (5) montiert sind und eine Fahrsteuerung basierend auf der Steuerungsinformation ausführen, die durch den Transceiver (74) von dem Transceiver (18) empfangen wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Technologie bezieht sich auf ein Fahrsteuerungssystem für ein Fahrzeug sowie eine Fahrsteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Fahrsteuerung ausführen, wie beispielsweise eine Vermeidungssteuerung für ein Fahrzeug in Bezug auf Kollisionen mit einem Hindernis.
STAND DER TECHNIK
In den letzten Jahren wurde zum Zweck der Reduzierung einer Belastung eines Fahrbetriebs durch einen Fahrer und außerdem zur Erzielung einer Verbesserung in Bezug auf die Sicherheit eine Fahrsteuerungsvorrichtung, die den Fahrbetrieb durch den Fahrer unterstützt, in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug, zur praktischen Anwendung gebracht. Bei einer derartigen Fahrsteuerungsvorrichtung wurden verschiedene Arten von Technologien in Bezug auf einen Fahrsteuerungsmodus, bei dem eine Lenkunterstützungssteuerung sowie eine Beschleunigungs- und Bremssteuerung unter der Prämisse eines proaktiven Fahrbetriebs durch den Fahrer ausgeführt werden, sowie einen Fahrsteuerungsmodus (einen sogenannten automatischen Fahrmodus) entwickelt, bei dem ein Fahrzeug veranlasst wird, ohne die Notwendigkeit eines Fahrbetriebs durch den Fahrer zu fahren (siehe zum Beispiel die ungeprüfte Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung JP 2019- 172 113 A ).
Eine Fahrsteuerung mittels der Fahrsteuerungsvorrichtung wird im Wesentlichen mit einer adaptiven Fahrsteuerungs(ACC)-Funktion, einer aktiven Fahrspurhaltezentrierungs(ALKC)-Steuerungsfunktion und dergleichen erzielt. Dann kann ein Abstand zwischen Fahrzeugen zu einem vorausfahrenden Fahrzeug durch eine derartige Fahrsteuerung aufrechterhalten werden, und es kann bewirkt werden, dass das Fahrzeug automatisch entlang einer Fahrspur fährt.
Darüber hinaus wurde bei der Fahrsteuerungsvorrichtung eine autonome Notfallbremssteuerung ((AEB): Abbremsung zur Reduzierung von Kollisionsschäden) zur Vermeidung einer Kollision mit einem Hindernis zur praktischen Anwendung gebracht. Bei dieser autonomen Notfallbremssteuerung wird, wenn eine Fahrumgebungserkennungsvorrichtung, die autonome Sensoren verwendet, wie beispielsweise eine Kamera und ein Radar, ein Hindernis, wie beispielsweise ein Fahrzeug und einen Fußgänger, vor dem eigenen Fahrzeug erkennt, eine Abbremsung eingesetzt, bis eine relative Geschwindigkeit zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Hindernis gleich Null wird.
Ferner wurde, wenn festgestellt wird, dass eine Kollision mit einem Hindernis durch die autonome Notfallbremssteuerung nicht vermieden werden kann, eine Technologie zur Ausführung einer autonomen Notfalllenkungssteuerung in der Fahrsteuerungsvorrichtung zur praktischen Anwendung gebracht, um die Kollision mit dem Hindernis zu vermeiden.
Diese verschiedenen Arten von Fahrsteuerung lagen im Trend einer Perfektion in Richtung Vervollkommnung einer automatischen Fahrsteuerung, die auch im Fall eines Notfalls und dergleichen keinen Fahrbetrieb durch den Fahrer erfordert.
Für die Perfektion der Fahrsteuerung müssen jedoch Informationen um das eigene Fahrzeug herum aus mehreren Perspektiven durch Verwenden einer Mehrzahl von autonomen Sensoren und dergleichen erfasst werden. Um darüber hinaus eine Fahrumgebung um das eigene Fahrzeug herum basierend auf den Informationen zu erkennen, die aus den mehreren Perspektiven erfasst werden, und um Steuerungsinformationen für die Fahrsteuerung äußerst präzise zu berechnen, muss eine Steuerungseinheit mit einer hohen Rechenleistung verwendet werden.
Andererseits ist es wünschenswert, dass die Fahrsteuerung in Bezug auf die Sicherheit, insbesondere beispielsweise die Vermeidungssteuerung in Bezug auf Kollisionen mit einem Hindernis unter verschiedenen Arten von Fahrsteuerungen, umfassend bei Fahrzeugen mit verschiedenen Arten von Spezifikationen eingesetzt wird. Ferner werden neueste Steuerungsprogramme und dergleichen, die um den Taktgenerator herum entwickelt wurden, wünschenswerterweise zu jedem Zeitpunkt bei der Berechnung der Steuerungsinformationen eingesetzt, wie beispielsweise der Fahrsteuerung in Bezug auf die Sicherheit, wie vorstehend beschrieben.
Aspekte der Technologie wurden im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Umstände konzipiert, und es ist wünschenswert, ein Fahrsteuerungssystem für ein Fahrzeug, mit dem die neueste Fahrsteuerung bei Fahrzeugen mit verschiedenen Arten von Spezifikationen eingesetzt werden kann, ohne ein kompliziertes System an den Fahrzeugen zu montieren, sowie eine Fahrsteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug anzugeben.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Mittel zum Lösen des Problems
Ein Fahrsteuerungssystem für ein Fahrzeug gemäß einem Aspekt der Erfindung weist Folgendes auf eine erste Straßenverkehrs-Detektionsinformations-Erfassungseinheit, die an einem beweglichen Objekt angeordnet ist und so konfiguriert ist, dass sie erste Straßenverkehrs-Detektionsinformationen erfasst, eine erste Kommunikationseinheit, die an dem beweglichen Objekt angeordnet ist, eine zweite Kommunikationseinheit, die an einer in einem jeweiligen Verkehrssteuerungsgebiet angeordneten Verkehrssteuerungsvorrichtung angeordnet ist, eine Straßenverkehrsinformations-Erkennungseinheit, die an der Verkehrssteuerungsvorrichtung angeordnet ist und so konfiguriert ist, dass sie eine Straßenverkehrsinformation basierend auf der ersten Straßenverkehrs-Detektionsinformation erkennt, die durch die erste Kommunikationseinheit von der zweiten Kommunikationseinheit empfangen wird, eine Steuerungsinformations-Berechnungseinheit, die an der Verkehrssteuerungsvorrichtung angeordnet und für eine Berechnung konfiguriert ist, sowie eine Fahrsteuerungsausführungseinheit, die an dem Fahrzeug montiert ist und so konfiguriert ist, dass sie eine Fahrsteuerung basierend auf der Steuerungsinformation ausführt, die durch die zweite Kommunikationseinheit von der ersten Kommunikationseinheit empfangen wird.
Eine Fahrsteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist Folgendes auf: eine Straßenverkehrs-Detektionsinformations-Erfassungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Straßenverkehrs-Detektionsinformation erfasst, eine Kommunikationseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie die Straßenverkehrs-Detektionsinformation zu einer in einem jeweiligen Verkehrssteuerungsgebiet angeordneten Verkehrssteuerungsvorrichtung überträgt und dass sie eine in der Verkehrssteuerungsvorrichtung berechnete Steuerungsinformation empfängt, sowie eine Fahrsteuerungsausführungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Fahrsteuerung basierend auf der Steuerungsinformation ausführt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Figuren zeigen:

1 ein schematisches Schaubild einer Konfiguration, das ein Fahrsteuerungssystem für ein Fahrzeug gemäß einem ersten Beispiel der Technologie darstellt;
2 ein erläuterndes Schaubild, das eine Fahrsteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug sowie eine Überwachungsvorrichtung gemäß dem ersten Beispiel darstellt, die durch eine drahtlose Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung mit einer Verkehrssteuerungsvorrichtung gekoppelt sind;
3 ein erläuterndes Schaubild, das einen Überwachungsbereich einer Stereo-Kamera gemäß einem ersten Beispiel darstellt;
4 ein erläuterndes Schaubild, das eine Straßenverkehrs-Detektionsinformation darstellt, die von der Fahrsteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Beispiel übertragen wird;
5 ein erläuterndes Schaubild, das eine Straßenverkehrs-Detektionsinformation darstellt, die von der Überwachungsvorrichtung gemäß dem ersten Beispiel übertragen wird;
6 ein Flussdiagramm, das eine Kommunikations-Steuerungsroutine in einer Kommunikationssteuerungseinheit der Fahrsteuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Beispiel darstellt;
7 ein Flussdiagramm, das eine Kommunikations-Steuerungsroutine in einer Kommunikationssteuerungseinheit der Verkehrssteuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Beispiel darstellt;
8 ein Flussdiagramm, das eine Straßenverkehrsinformations-Erkennungsroutine in einer Straßenverkehrsinformationserkennungs-Steuerungseinheit der Verkehrssteuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Beispiel darstellt;
9 ein Flussdiagramm (Teil 1), das eine Steuerungsinformations-Berechnungsroutine in einer Fahrsteuerungseinheit der Verkehrssteuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Beispiel darstellt;
10 ein Flussdiagramm (Teil 2), welches die Steuerungsinformations-Berechnungsroutine in der Fahrsteuerungseinheit der Verkehrssteuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Beispiel darstellt;
11 ein Schaubild einer Konfiguration, das einen Hauptbereich eines Datenübertragungsanschlusses gemäß einer Modifikation darstellt;
12 ein erläuterndes Schaubild, das die Fahrsteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, den Datenübertragungsanschluss sowie die Überwachungsvorrichtung gemäß der Modifikation darstellt, die durch die drahtlose Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung mit der Verkehrssteuerungsvorrichtung gekoppelt sind;
13 ein schematisches Schaubild einer Konfiguration, das ein Fahrsteuerungssystem für ein Fahrzeug gemäß der Modifikation darstellt, bei dem der Datenübertragungsanschluss verwendet wird;
14 ein schematisches Schaubild einer Konfiguration, das ein Fahrsteuerungssystem für ein Fahrzeug gemäß einem zweiten Beispiel der Technologie darstellt;
15 ein Flussdiagramm, das eine Kommunikations-Steuerungsroutine in einer Kommunikationssteuerungseinheit einer Verkehrssteuerungsvorrichtung gemäß dem zweiten Beispiel darstellt.

BESTE ART FÜR EINE REALISIERUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden Beispiele für die Technologie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 bis 10 beziehen sich auf ein erstes Beispiel der Technologie, wobei 1 ein schematisches Schaubild einer Konfiguration ist, das ein Fahrsteuerungssystem für ein Fahrzeug darstellt, und 2 ein erläuterndes Schaubild ist, das eine Fahrsteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug sowie eine Überwachungsvorrichtung darstellt, die durch eine drahtlose Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung mit einer Verkehrssteuerungsvorrichtung gekoppelt sind.
Wie in 1 dargestellt, weist ein Fahrsteuerungssystem 1 bei dem vorliegenden Beispiel eine Fahrsteuerungsvorrichtung 10, die an einem Fahrzeug 5 montiert ist, das als ein bewegliches Objekt dient, eine Überwachungsvorrichtung 50, die entlang einer Straße angeordnet ist, sowie eine Mehrzahl von Verkehrssteuerungsvorrichtungen 70 auf, die durch Server für schmale Bereiche gebildet werden, die in einer Netzwerkumgebung NW angeordnet sind.
Die Fahrsteuerungsvorrichtung 10 weist zum Beispiel eine Kameraeinheit 11 als einen autonomen Sensor auf, der eine Fahrumgebung außerhalb des Fahrzeugs detektiert. Die Fahrsteuerungsvorrichtung 10 weist außerdem Folgendes auf: eine Datenübertragungssteuerungseinheit 21 (auf die im Folgenden als eine „Datenübertragungs_ECU“ Bezug genommen wird), eine Fahrsteuerungseinheit 22 (auf die im Folgenden als eine „Fahr_ECU“ Bezug genommen wird), eine Motorsteuerungseinheit 23 (auf die im Folgenden als eine „E/G_ECU“ Bezug genommen wird), eine Servolenkungssteuerungseinheit 24 (auf die im Folgenden als eine „PS_ECU“ Bezug genommen wird), eine Bremssteuerungseinheit 25 (auf die im Folgenden als eine „BK_ECU“ Bezug genommen wird) sowie eine Warnsteuerungseinheit 26 (auf die im Folgenden als eine „Warn_ECU“ Bezug genommen wird). Diese Steuerungseinheiten 21 bis 26 sind über eine Datenübertragungsleitung im Fahrzeug, wie beispielsweise ein Controller Area Network (CAN), miteinander gekoppelt.
Die Kameraeinheit 11 ist zum Beispiel in der oberen Mitte auf einer Vorderseite innerhalb eines Fahrzeuginnenraums angebracht. Die Kameraeinheit 11 weist zum Beispiel eine Bordkamera (Stereokamera), die von einer Hauptkamera 11a und einer Unterkamera 11b gebildet wird, sowie eine Bildverarbeitungseinheit (IPU) 11c auf.
Die Hauptkamera 11a und die Unterkamera 11b erfassen zum Beispiel einen realen Raum vor dem Fahrzeug 5. Das heißt, die Hauptkamera 11a und die Unterkamera 11b sind zum Beispiel an symmetrischen Positionen in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs 5 über die Mitte hinweg angeordnet, um eine Stereo-Bildaufzeichnung eines vorne gelegenen Bereichs Af (siehe 3) des Fahrzeugs 5 aus unterschiedlichen Blickwinkeln durchzuführen.
Die IPU 11c verarbeitet eine Bildinformation einer vorne gelegenen Fahrumgebung des Fahrzeugs 5, die durch die Stereo-Bildaufzeichnung mittels der beiden Kameras 11a und 11b erfasst wurde. Somit erfasst die IPU 11 c eine Abstandsinformation aus einem Positionsverlagerungswert von Pixeln, die entsprechende Ziele in Bildern links und rechts darstellen, um eine Bildinformation (Abstandsbildinformation) zu erzeugen, welche die Abstandsinformation aufweist.
Ein Transceiver 18, der eine drahtlose Datenübertragung zwischen der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 und der Fahrsteuerungsvorrichtung 10 eines anderen Fahrzeugs 5 ermöglicht, ist mit der Datenübertragungs_ECU 21 gekoppelt. Der Transceiver 18 ist mit einem äußerst zuverlässigen Datenübertragungssystem mit geringer Latenz kompatibel (zum Beispiel mit einem mobilen Datenübertragungssystem der 5-ten Generation).
Die Kameraeinheit 11 ist mit einer Eingangsseite der Datenübertragungs_ECU 21 gekoppelt, und verschiedene Arten von Sensoren, wie beispielsweise ein Beschleunigungssensor 14, ein Geschwindigkeitssensor 15, ein Kreiselsensor 16 sowie ein GNSS-Empfänger 17, die dazu zu verwenden sind, eine Position (die Position des eigenen Fahrzeugs) des Fahrzeugs 5 abzuschätzen, sind ebenfalls mit der Eingangsseite der Datenübertragungs_ECU 21 gekoppelt. Hier detektiert der Beschleunigungssensor 14 eine longitudinale Beschleunigung und eine laterale Beschleunigung des Fahrzeugs 5. Der Geschwindigkeitssensor 15 detektiert zum Beispiel jeweilige Drehzahlen der vorderen, hinteren, linken und rechten Räder. Der Kreiselsensor 16 detektiert eine Winkelgeschwindigkeit oder eine Winkelbeschleunigung des Fahrzeugs 5. Der GNSS-Empfänger 17 empfängt Positionierungssignale, die von einer Mehrzahl von Positionierungssatelliten ausgesendet werden.
Die Datenübertragungs_ECU 21 erzeugt eine Straßenverkehrs-Detektionsinformation (eine erste Straßenverkehrs-Detektionsinformation), die verschiedene Arten von Informationen umfasst, die von der Kameraeinheit 11, dem Beschleunigungssensor 14, dem Geschwindigkeitssensor 15, dem Kreiselsensor 16, dem GNSS-Empfänger 17 und dergleichen eingegeben werden, die vorstehend beschrieben wurden. Die Datenübertragungs _ECU 21 überträgt außerdem die erzeugte erste Straßenverkehrs-Detektionsinformation in jedem vorgegebenen Steuerungszyklus zu der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70.
Insbesondere erzeugt die Datenübertragungs _ECU 21 zum Beispiel, wie in 4 dargestellt, die Straßenverkehrs-Detektionsinformation (die erste Straßenverkehrs-Detektionsinformation), die eine Fahrzeug-ID des Fahrzeugs 5, Datum und Zeitpunkt einer Datenübertragung, ein Abstandsbild, eine Position (einen Breitengrad und einen Längengrad) des Fahrzeugs 5, eine Beschleunigung des Fahrzeugs 5, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 5, eine Fahrrichtung des Fahrzeugs 5 und dergleichen umfasst. Die Datenübertragungs_ECU 21 überträgt dann die erzeugte erste Straßenverkehrs-Detektionsinformation durch den Transceiver 18 zu der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70.
Durch den Transceiver 18 empfängt die Datenübertragungs_ECU 21 außerdem eine Straßenkarteninformation (die nachstehend beschrieben wird), die von der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 in einer geeigneten Weise übertragen wird.
Hier bezieht sich die von der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 übertragene Straßenkarteninformation auf eine Karteninformation, in der eine Straßenverkehrsinformation, die sich von Augenblick zu Augenblick ändert, in Echtzeit wiedergegeben wird. Die Straßenkarteninformation wird basierend auf Teilinformationen erzeugt, die jeweils von jedem der Fahrzeuge 5, jeder der Überwachungsvorrichtungen 50 und dergleichen gesammelt werden, die sich in einem vorgegebenen Verkehrssteuerungsgebiet befinden.
Ferner empfängt die Datenübertragungs_ECU 21 durch den Transceiver 18 eine Steuerungsinformation (die nachstehend beschrieben wird), die von der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 in einer geeigneten Weise übertragen wird. Die Steuerungsinformation umfasst zum Beispiel eine Zielabbremsung für die Ausführung einer Abbremsungssteuerung des Fahrzeugs 5 im Fall einer Notfallsituation mit der Wahrscheinlichkeit für eine Kollision mit einem Hindernis. Wenn die Zielabbremsung empfangen wird, gibt die Datenübertragungs_ECU 21 die empfangene Zielabbremsung an die E/G_ECU 23 und die BK_ECU 25 aus. Somit können die E/G_ECU 23 und die BK_ECU 25 die Abbremsungssteuerung basierend auf der Zielabbremsung als eine Unterbrechungssteuerung ausführen.
Die Steuerungsinformation weist außerdem zum Beispiel einen Ziellenkwinkel zur Ausführung einer Lenkungssteuerung des Fahrzeugs 5 im Fall eines Notfalls auf. Wenn der Ziellenkwinkel empfangen wird, gibt die Datenübertragungs_ECU 21 den empfangenen Ziellenkwinkel an die PS_ECU 24 aus. Somit kann die PS_ECU 24 die Lenkungssteuerung basierend auf dem Ziellenkwinkel als eine Unterbrechungssteuerung ausführen.
Das heißt, bei dem vorliegenden Beispiel wird jede Teilinformation, die von der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 übertragen wird, gegenüber einer Steuerungsinformation priorisiert (die nachstehend beschrieben wird), die in der Fahr_ECU 22 auf der Seite des Fahrzeugs 5 berechnet wird.
Bei dem vorliegenden Beispiel entsprechen auf diese Weise die Kameraeinheit 11, der Beschleunigungssensor 14, die Geschwindigkeitssensor 15, der Kreiselsensor 16, der GNSS-Receiver 17 und dergleichen einem speziellen Beispiel, das als eine erste Straßenverkehrs-Detektionsinformations-Erfassungseinheit dienen kann. Der Transceiver 18 entspricht einem speziellen Beispiel, das als eine erste Kommunikationseinheit dienen kann. Es ist anzumerken, dass die Datenübertragungs _ECU 21 außerdem die erste Straßenverkehrs-Detektionsinformation durch den Transceiver 18 zu einem anderen Fahrzeug 5 übertragen kann (siehe 2), das sich um das Fahrzeug 5 herum befindet.
Die Fahr_ECU 22 berechnet die Steuerungsinformation für das Fahrzeug 5 (das eigene Fahrzeug) basierend auf der von der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 empfangenen Straßenkarteninformation. Hierin berechnet die Fahr_ECU 22 bei dem vorliegenden Beispiel die Steuerungsinformation vorwiegend in Bezug auf eine Verbesserung des Komforts für einen Fahrer.
Die Fahr_ECU 22 berechnet zum Beispiel eine Zielbeschleunigung und eine Zielabbremsung basierend auf der Straßenkarteninformation als der Steuerungsinformation für die adaptive Fahrsteuerung (ACC). Das heißt, wenn basierend auf der Straßenkarteninformation erkannt wird, dass sich ein vorausfahrendes Fahrzeug auf einer Fahrspur des eigenen Fahrzeugs voraus befindet, berechnet die Fahr_ECU 22 die Zielbeschleunigung und die Zielabbremsung, um das eigene Fahrzeug zu veranlassen, einen vorgegebenen Abstand zwischen Fahrzeugen zu dem vorausfahrenden Fahrzeug aufrechtzuerhalten und ein nachfolgendes Fahren durchzuführen. Wenn dagegen basierend auf der Straßenkarteninformation erkannt wird, dass sich kein vorausfahrendes Fahrzeug auf der Fahrspur des eigenen Fahrzeugs voraus befindet, berechnet die Fahr_ECU 22 eine Zielbeschleunigung und eine Zielabbremsung, um das eigene Fahrzeug dazu zu veranlassen, ein Fahren mit konstanter Geschwindigkeit mit einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit durchzuführen. Die Fahr_ECU 22 gibt dann die berechnete Zielbeschleunigung und die berechnete Zielabbremsung an die E/G_ECU 23 und die BK_ECU 25 aus. Somit können die E/G_ECU 23 und die BK_ECU 25 die Steuerung der Beschleunigung und der Abbremsung basierend auf der Zielbeschleunigung und der Zielabbremsung ausführen.
Darüber hinaus berechnet die Fahr_ECU 22 zum Beispiel einen Ziellenkwinkel basierend auf der Straßenkarteninformation als Steuerungsinformation für die aktive Fahrspurhaltezentrierungs(ALKC)-Steuerung. Das heißt, die Fahr_ECU 22 berechnet basierend auf der Straßenkarteninformation den Ziellenkwinkel, um das eigene Fahrzeug zu veranlassen, die Mitte der Fahrspur des eigenen Fahrzeugs zu halten. Die Fahr_ECU 22 gibt dann den berechneten Ziellenkwinkel an die PS_ECU 24 aus. Somit kann die PS_ECU 24 eine Lenkungssteuerung basierend auf dem Ziellenkwinkel ausführen.
Ein Drosselklappenaktor 27 ist mit einer Ausgangsseite der E/G_ECU 23 gekoppelt. Der Drosselklappenaktor 27 öffnet und schließt ein Drosselventil einer elektronischen Steuerungsdrosselklappe, die an einem Drosselklappenkörper eines Motors angeordnet ist. Das heißt, der Drosselklappenaktor 27 stellt einen Einlassluftstrom durch Öffnen und Schließen des Drosselventils mittels eines Antriebssignals von der E/G_ECU 23 ein. Somit erzeugt der Drossselklappenaktor 27 eine gewünschte Motorausgangsleistung.
Ein elektrischer Servolenkungsmotor 28 ist mit einer Ausgangsseite der PS_ECU 24 gekoppelt. Der elektrische Servolenkungsmotor 27 legt durch eine Drehkraft des Motors ein Lenkungsdrehmoment an einen Lenkungsmechanismus an. Das heißt, der elektrische Servolenkungsmotor 28 erzeugt durch ein Antriebssignal von der PS_ECU 24 einen gewünschten Lenkungswinkel.
Ein Bremsenaktor 29 ist mit einer Ausgangsseite der BK_ECU 25 gekoppelt. Der Bremsenaktor 29 stellt einen hydraulischen Bremsendruck ein, der einem Bremsenradzylinder zugeführt wird, der an jedem Rad angeordnet ist. Das heißt, wenn der Bremsenaktor 29 durch ein Antriebssignal von der BK_ECU 25 angetrieben wird, erzeugt der Bremsenaktor 29 durch den Bremsenradzylinder eine Bremskraft an jedem Rad. Somit veranlasst der Bremsenaktor 29, dass das Fahrzeug 5 nachdrücklich abgebremst wird.
Eine Warnvorrichtung 30 ist mit einer Ausgangsseite der Warn_ECU 26 gekoppelt. Die Warnvorrichtung 30 gibt eine vorgegebene Warnung an den Fahrer aus. Hier wird die Warnvorrichtung 30 zum Beispiel durch eine Multi-Informationsanzeige gebildet, die an einer Montageplatte, einem Lautsprecher und dergleichen angeordnet ist. Das heißt, die Warnvorrichtung 30 zeigt eine vorgegebene Warnung an oder erzeugt einen vorgegebenen Warnton für den Fahrer durch ein Antriebssignal von der Warn_ECU 26.
Auf diese Weise entsprechen die E/G_ECU 23, die PS_ECU 24 und die BK_ECU 25 bei dem vorliegenden Beispiel einem speziellen Beispiel, das als eine Fahrsteuerungs-Ausführungseinheit dienen kann.
Bei der Überwachungsvorrichtung 50 handelt es sich zum Beispiel um eine straßenseitige Infrastruktur, die eine Fahrumgebung beobachtet. Die Überwachungsvorrichtung 50 ist in einem vorgegebenen Abstand entlang der Straßenseite befestigt und angeordnet. Die Überwachungsvorrichtung 50 weist zum Beispiel eine Kameraeinheit 51 und eine Datenübertragungs_ECU 52 auf.
Die Kameraeinheit 51 wird zum Beispiel durch eine Kamera mit einer einzigen Linse gebildet. Die Kameraeinheit 51 ist derart angeordnet, dass zum Beispiel eine optische Achse mit einem Vertiefungswinkel von oberhalb der Straßenseite in Richtung zu einer Straßenoberfläche geneigt ist. Somit detektiert die Kameraeinheit 51 eine Bildinformation, die ein auf der Straße fahrendes Fahrzeug und dergleichen aufweist.
Ein Transceiver 53, der eine drahtlose Datenübertragung mit der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 ermöglicht, ist mit der Datenübertragungs_ECU 52 gekoppelt. Der Transceiver 53 ist mit dem äußerst zuverlässigen Datenübertragungssystem mit geringer Latenz kompatibel (zum Beispiel mit dem mobilen Datenübertragungssystem der 5-ten Generation). Die Kameraeinheit 51 ist mit einer Eingangsseite der Datenübertragungs_ECU 52 gekoppelt.
Die Datenübertragungs_ECU 52 erzeugt eine Straßenverkehrs-Detektionsinformation (eine zweite Straßenverkehrs-Detektionsinformation), welche die vorstehend beschriebene Bildinformation aufweist, die von der Kameraeinheit 51 eingegeben wird. Die Datenübertragungs_ECU 52 überträgt die erzeugte zweite Straßenverkehrs-Detektionsinformation in jedem vorgegebenen Steuerungszyklus zu der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70.
Insbesondere erzeugt die Datenübertragungs_ECU 52 zum Beispiel, wie in 5 dargestellt, eine Straßenverkehrs-Detektionsinformation, die eine ID der Überwachungsvorrichtung 50, Übertragungsdaten und Übertragungszeit, ein Bild, eine Position (einen Breitengrad und einen Längengrad) der Überwachungsvorrichtung 50 und dergleichen umfasst. Die Datenübertragungs _ECU 52 überträgt dann die erzeugte Straßenverkehrs-Detektionsinformation durch den Transceiver 53 zu der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70.
Auf diese Weise entspricht die Kameraeinheit 51 bei dem vorliegenden Beispiel einem speziellen Beispiel, das als eine zweite Straßenverkehrs-Detektionsinformations-Erfassungseinheit dienen kann. Der Transceiver 53 entspricht einem speziellen Beispiel, das als eine dritte Kommunikationseinheit dienen kann.
Bei der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 handelt es sich zum Beispiel um einen Edge-Server (einen sogenannten MEC-Server) in einer Netzwerkumgebung, der auf einem Edge-Computing basiert, und sie ist in jedem vorgegebenen Verkehrssteuerungsgebiet angeordnet. Die Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 weist zum Beispiel eine Datenübertragungs_ECU 71, eine Straßenverkehrsinformationserkennungs-Steuerungseinheit 72 (auf die im Folgenden als eine „Informationserkennungs_ECU“ Bezug genommen wird) sowie eine Fahrsteuerungseinheit 73 auf (auf die im Folgenden als eine „Fahr_ECU“ Bezug genommen wird). Diese Steuerungseinheiten 71 bis 73 sind über eine vorgegebene Datenübertragungsleitung miteinander gekoppelt. Hier weist jede der Steuerungseinheiten 71 bis 73 eine höhere Leistungsvermögensspezifikation als jene von jeder der an dem Fahrzeug 5 montierten Steuerungseinheiten auf. Es ist anzumerken, dass jede der Steuerungseinheiten 71 bis 73 auch durch eine einzige Steuerungseinheit konfiguriert sein kann.
Ein Transceiver 74, der eine drahtlose Datenübertragung zwischen der Fahrsteuerungsvorrichtung 10 von jedem Fahrzeug und jeder der Überwachungsvorrichtungen 50 ermöglicht, ist mit der Datenübertragungs_ECU 71 gekoppelt. Der Transceiver 74 ist mit dem äußerst zuverlässigen Datenübertragungssystem mit geringer Latenz kompatibel (zum Beispiel mit dem mobilen Datenübertragungssystem der 5-ten Generation).
Wenn der Transceiver 74 die Straßenverkehrs-Detektionsinformation von der Fahrsteuerungsvorrichtung 10 von jedem der Fahrzeuge 5 und von jeder der Überwachungsvorrichtungen 50 empfängt, gibt die Datenübertragungs_ECU 71 die empfangene Straßenverkehrs-Detektionsinformation an die Informationserkennungs_ECU 72 aus.
Wenn darüber hinaus eine Steuerungsinformation (die nachstehend beschrieben wird) des Fahrzeugs von der Fahr_ECU 73 eingegeben wird, überträgt die Datenübertragungs _ECU 71 die eingegebene Steuerungsinformation durch den Transceiver 74 zu dem betreffenden Fahrzeug 5.
Wenn die Straßenkarteninformation ferner von der Informationserkennungs _ECU 71 eingegeben wird, überträgt die Datenübertragungs_ECU 72 die eingegebene Straßenkarteninformation durch den Transceiver 74 zu jedem der Fahrzeuge 5.
Auf diese Weise entspricht der Transceiver 74 bei dem vorliegenden Beispiel einem speziellen Beispiel, das als eine zweite Kommunikationseinheit dienen kann.
Eine hochpräzise Straßenkarten-Datenbank 75 ist mit der Informationserkennungs_ECU 72 gekoppelt. Bei der hochpräzisen Straßenkarten-Datenbank 75 handelt es sich um ein Speichermedium mit großer Kapazität, wie beispielsweise ein HDD. Die hochpräzise Straßenkarten-Datenbank 75 speichert eine hochpräzise Straßenkarteninformation (eine dynamische Karte) als eine Information, die zu verwenden ist, wenn eine Fahrsteuerung für jedes der auf der Straße fahrenden Fahrzeuge 5 ausgeführt wird. Die hochpräzise Straßenkarteninformation weist drei Informationsebenen auf, die eine statische Information, die vorwiegend eine Straßeninformation konfiguriert, sowie eine quasi-dynamische Information und eine dynamische Information auf, die vorwiegend eine Verkehrsinformation konfigurieren.
Die statische Information wird zum Beispiel durch eine Information konfiguriert, die eine Aktualisierungsfrequenz innerhalb eines Monats fordert, wie beispielsweise eine Straße und eine Struktur auf der Straße, eine Fahrspurinformation, eine Straßenoberflächeninformation sowie eine Information in Bezug auf eine permanente Einschränkung.
Die quasi-dynamische Information wird zum Beispiel durch eine Information konfiguriert, die eine Aktualisierungsfrequenz innerhalb einer Minute fordert, wie beispielsweise eine unmittelbare Verkehrsstausituation und eine Fahreinschränkung zu einem Beobachtungszeitpunkt, eine Situation mit einem temporären Fahrproblem, wie beispielsweise einem herabfallenden Objekt und einem Hindernis, eine unmittelbare Unfallsituation sowie eine Wetterinformation in einem engen Gebiet.
Die dynamische Information wird zum Beispiel durch eine Information konfiguriert, die eine Aktualisierungsfrequenz innerhalb einer Sekunde fordert, wie beispielsweise eine Information, die zwischen beweglichen Objekten übertragen und ausgetauscht wird, eine Information in Bezug auf eine gegenwärtig angezeigte Verkehrsampel, eine Information in Bezug auf einen Fußgänger und ein zweirädriges Fahrzeug an einer Kreuzung, eine Information in Bezug auf ein Fahrzeug, das geradeaus durch die Kreuzung fährt.
Eine derartige Straßenkarteninformation wird aufrechterhalten und in einem Zyklus aktualisiert, bis die nächste Information von der Fahrsteuerungsvorrichtung 10 von jedem der Fahrzeuge 5 und von jeder der Überwachungsvorrichtungen 50 empfangen wird. Die aktualisierte Information wird in einer geeigneten Weise an die Datenübertragungs _ECU 71 und die Fahr-ECU 73 ausgegeben. Es ist anzumerken, dass sämtliche Straßenkartenteilinformationen in dem Verkehrssteuerungsgebiet auch als die Straßenkarteninformation ausgegeben werden können, die an die Datenübertragungs_ECU 71 ausgegeben wird. Es ist anzumerken, dass es jedoch, wenn eine Last der Datenübertragung mit der Datenübertragungs_ECU 21 auf der Seite des Fahrzeugs 5 berücksichtigt wird, wünschenswert ist, dass jedes der Fahrzeuge 5 nur die Straßenkarteninformation entnimmt, die dazu zu verwenden ist, die Steuerungsinformation in der Fahr_ECU 22 zu berechnen, und dass die entnommene Straßenkarteninformation als eine separate Straßenkarteninformation ausgegeben wird, die mit der ID von jedem der Fahrzeuge 5 verknüpft ist.
Nach der Aktualisierung der Straßenkarteninformation analysiert die Informationserkennungs_ECU 72 die Straßenverkehrs-Detektionsinformation, die von der Fahrsteuerungsvorrichtung 10 von jedem der Fahrzeuge 5 und von jeder der Überwachungsvorrichtungen 50 empfangen wird. Somit führt die Informationserkennungs_ECU 72 einen Erkennungsprozess in Bezug auf die Straßenverkehrsinformation durch.
Wenn die Straßenverkehrs-Detektionsinformation zum Beispiel von der Fahrsteuerungsvorrichtung 10 empfangen wird, erkennt die Informationserkennungs_ECU 72 eine momentane Position des Fahrzeugs 5 auf der Straßenkarte und erkennt außerdem eine Bewegungsrichtung, eine Bewegungsgeschwindigkeit und dergleichen des Fahrzeugs 5.
Die Informationserkennungs _ECU 72 erfasst außerdem basierend auf der empfangenen Abstandsbildinformation und dergleichen eine Fahrspurmarkierung, welche die Straße um das betreffende Fahrzeug 5 herum abgrenzt. Die Informationserkennungs_ECU 72 erfasst außerdem eine Straßenbiegung [1/m] von jeder Fahrspurmarkierung, welche die linke Seite und die rechte Seite eines Fahrwegs abgrenzt, sowie eine Breite (Fahrspurbreite) jeweils zwischen den Fahrspurmarkierungen.
Ferner führt die Informationserkennungs _ECU 72 eine vorgegebene Strukturanpassung und dergleichen in Bezug auf die Abstandsbildinformation durch. Somit führt die Informationserkennungs_ECU 72 eine Erkennung von dreidimensionalen Objekten durch, wie beispielsweise einer Leitplanke und einer Bordsteinkante, die sich entlang der Straße befinden, sowie eines Fußgängers, eines zweirädrigen Fahrzeugs sowie eines anderen Fahrzeugs als des zweirädrigen Fahrzeugs, die sich auf der Straße befinden. Hier werden bei der Erkennung von dreidimensionalen Objekten in der Informationserkennungs_ECU 72 zum Beispiel eine Art eines dreidimensionalen Objekts, ein Abstand zu dem dreidimensionalen Objekt, eine Geschwindigkeit des dreidimensionalen Objekts und dergleichen erkannt.
Wenn die Straßenverkehrs-Detektionsinformation von der Überwachungsvorrichtung 50 empfangen wird, führt die Informationserkennungs_ECU 72 in einer ähnlichen Weise einen allgemein bekannten Bilderkennungsprozess und dergleichen basierend auf der empfangenen Bildinformation und dergleichen durch. Somit führt die Informationserkennungs_ECU 72 den Erkennungsprozess in Bezug auf die Straßenverkehrsinformation durch.
Wenn die Straßenverkehrsinformation, wie vorstehend beschrieben, basierend auf der Straßenverkehrs-Detektionsinformation von der Fahrsteuerungsvorrichtung 10 und der Überwachungsvorrichtung 50 erkannt wird, aktualisiert die Informationserkennungs_ECU 72 die in der hochpräzisen Straßenkarten-Datenbank 75 gespeicherte Straßenkarteninformation von Zeit zu Zeit basierend auf der erkannten Straßenverkehrsinformation. Die Informationsaktualisierung wird im Hinblick nicht nur auf die statische Information sondern auch auf die quasi-dynamische Information und die dynamische Information durchgeführt. Somit weist die Straßenkarteninformation die neueste Straßenverkehrsinformation auf, die durch die Kommunikation mit dem Außenbereich der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 erfasst wird, und die Information in Bezug auf das bewegliche Objekt, wie beispielsweise das auf der Straße fahrende Fahrzeug, wird in Echtzeit aktualisiert.
Auf diese Weise entspricht die Informationserkennungs_ECU 72 bei dem vorliegenden Beispiel einem speziellen Beispiel, das als eine Straßenverkehrsinformations-Erkennungseinheit dienen kann.
Die Fahr_ECU 73 berechnet die Steuerungsinformation für jedes der Fahrzeuge 5, die sich in dem Verkehrssteuerungsgebiet der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 befinden. Als Steuerungsinformation berechnet die Fahr_ECU 73 zumindest eine Steuerungsinformation für jedes der Fahrzeuge 5, um eine Kollision mit einem Hindernis zwingend zu verhindern. Hier können verschiedene Arten von Programmen zur Berechnung der Steuerungsinformation und dergleichen in der Fahr_ECU 73 von Zeit zu Zeit zum Beispiel durch die Netzwerkumgebung NW auf die neuesten Programme aktualisiert werden.
Insbesondere dann, wenn ein Hindernis, für das eine hohe Wahrscheinlichkeit für eine Kollision mit dem Fahrzeug 5 besteht, in einem vorne gelegenen Bereich des Fahrwegs des Fahrzeugs 5 basierend auf der Straßenkarteninformation erkannt wird, bei der die Straßenverkehrsinformation wiedergegeben wurde, berechnet die Fahr_ECU 73 eine Steuerungsinformation für eine autonome Notfallbremssteuerung ((AEB): Abbremsung zur Reduzierung von Kollisionsschäden), mit der das Fahrzeug zu stoppen ist, bevor es das Hindernis erreicht.
Hier bezieht sich das Hindernis bei dem vorliegenden Beispiel auf ein dreidimensionales Objekt, für das eine Wahrscheinlichkeit für eine Kollision mit dem Fahrzeug 5 besteht. Insbesondere weist das Hindernis in dem vorne gelegenen Bereich des Fahrwegs des Fahrzeugs 5 bei dem vorliegenden Beispiel zumindest einen Bereich auf, der von dem Fahrzeug 5 getroffen wird. Das Hindernis umfasst selbstverständlich auch ein anderes Fahrzeug 5 und dergleichen, das in der Nähe eines Seitenstreifens der Straße anhält, sowie außerdem ein vorausfahrendes Fahrzeug 5, das vor dem Fahrzeug 5 plötzlich abbremst oder plötzlich anhält, sowie einen Fußgänger, der den Fahrweg kreuzt, und dergleichen.
Die Steuerungsinformation für die autonome Notfallbremssteuerung wird basierend auf dem Hindernis vorgegeben, das durch die Informationserkennungs_ECU 72 erkannt wird. Als Steuerungsinformation für die autonome Notfallbremssteuerung werden zum Beispiel eine Steuerungsinformation für eine erste Bremssteuerung sowie eine Steuerungsinformation für eine zweite Bremssteuerung in aufeinanderfolgenden Schritten vorgegeben.
Bei der ersten Bremssteuerung handelt es sich um eine warnende Bremssteuerung, um den Fahrer dazu zu drängen, einen Vorgang zur Vermeidung einer Kollision mit dem Hindernis durchzuführen. Bei der ersten Bremssteuerung handelt es sich um eine behutsame Bremssteuerung für eine Abbremsung des Fahrzeugs 5 durch Verwenden einer relativ geringen Abbremsung a0.
Bei der zweiten Bremssteuerung handelt ist sich um eine Hauptbremssteuerung, die durchgeführt wird, wenn vom Fahrer in Reaktion auf die erste Bremssteuerung kein geeigneter Kollisionsvermeidungsvorgang durchgeführt wird. Bei der zweiten Bremssteuerung handelt es sich um eine harte Bremssteuerung zur Abbremsung des Fahrzeugs 5, bis die relative Geschwindigkeit in Bezug auf das Hindernis „0“ wird, indem eine Abbremsung ap verwendet wird, die stärker als jene der ersten Bremssteuerung ist.
Die Steuerungsinformation für diese Arten einer Bremssteuerung wird vorgegeben, wenn ein Zusammenhang zwischen einer relativen Geschwindigkeit Vrel und einem relativen Abstand D zwischen dem Fahrzeug 5 und einem Hindernis gleich einem Schwellenwert oder einem geringeren Wert wird.
Bei dem vorliegenden Beispiel berechnet die Fahr_ECU 73 insbesondere Bremssteuerungs-Startabstände Dith und D2th, die als Abstandsschwellenwerte eines Zusammenhangs zwischen der relativen Geschwindigkeit Vrel und einer Rap-Rate R zwischen dem Fahrzeug 5 und dem Hindernis dienen. Um die Abstandsschwellenwerte Dith und D2th zu berechnen, werden im Voraus basierend auf einem Experiment, einer Simulation und dergleichen ein Kennfeld zum Vorgeben eines ersten Bremssteuerungs-Startabstands sowie ein Kennfeld zum Vorgeben eines zweiten Bremssteuerungs-Startabstands vorgegeben und in der Fahr_ECU 73 gespeichert. Grundsätzlich werden die Kennfelder derart vorgegeben, dass, wenn die relative Geschwindigkeit Vrel geringer wird, der Abstandsschwellenwert mit einem geringeren Wert vorgegeben wird, um den Startzeitpunkt für die Abbremsung zu verzögern, und außerdem wird, wenn die Rap-Rate R geringer wird, der Abstandsschwellenwert mit einem geringeren Wert vorgegeben, um den Startzeitpunkt für die Abbremsung zu verzögern. Das heißt, wenn die relative Geschwindigkeit Vrel geringer wird und außerdem die Rap-Rate R geringer wird, weist jedes Kennfeld eine derartige Vorgabe auf, dass für den Fahrer ein Spielraum für eine Vermeidung der Kollision mit dem Hindernis durch den Fahrvorgang des Fahrers belassen wird.
Wenn dann ein relativer Abstand D gleich dem ersten Bremssteuerungs-Startabstand Dith oder geringer wird, gibt die Fahr_ECU 73 die Zielabbremsung a0 als die Steuerungsinformation für das Fahrzeug 5 vor.
Wenn ferner kein geeigneter Vermeidungsvorgang und dergleichen von dem Fahrer während der ersten Bremssteuerung durchgeführt wird und der relative Abstand D gleich dem zweiten Bremssteuerungs-Startabstand D2th oder geringer wird, gibt die Fahr_ECU 73 die Zielabbremsung ap als die Steuerungsinformation für das Fahrzeug 5 vor.
Es ist anzumerken, dass es sich bei einer Zeit bis zu einer Kollision TTC, die nachstehend beschrieben wird, um einen Parameter handelt, der praktisch synonym mit dem relativen Abstand D bei der Bremssteuerung ist. Daher kann die Zeit bis zu einer Kollision TTC ebenfalls als ein Parameter verwendet werden, der den Zusammenhang zwischen der relativen Geschwindigkeit Vrel und dem relativen Abstand D kennzeichnet.
Während der Ausführung der zweiten Bremssteuerung berechnet die Fahr_ECU 73 außerdem die Zeit bis zu einer Kollision TTC, bei der es sich um eine Zeitspanne handelt, bis das Fahrzeug 5 mit dem Hindernis kollidiert. Als Zeit bis zu einer Kollision TTC wird zum Beispiel ein Wert berechnet, indem der relative Abstand D zwischen dem Fahrzeug 5 und dem Hindernis davor durch die relative Geschwindigkeit Vrel zwischen dem Fahrzeug 5 und dem Hindernis davor dividiert wird ((relativer Abstand D)/(relative Geschwindigkeit Vrel)).
Wenn es sich dann bei der Zeit bis zu einer Kollision TTC um einen vorgegebenen Schwellenwert Tth oder einen geringeren Wert handelt, stellt die Fahr_ECU 73 fest, dass es schwierig ist, die Kollision mit dem Hindernis durch die Bremssteuerung zu vermeiden. Somit berechnet die Fahr_ECU 73, um eine Notfallvermeidung der Kollision mit dem Hindernis durch Lenken durchzuführen, eine Steuerungsinformation für eine autonome Notfalllenkungssteuerung ((AES): automatische Lenkungsvermeidungsteuerung). Hier handelt es sich bei dem Schwellenwert Tth um einen Schwellenwert zur Feststellung bei dem Zusammenhang mit der Zeit bis zu einer Kollision TTC, ob es einen zeitlichen Spielraum zur Vermeidung der Kollision zwischen dem Fahrzeug 5 und dem Hindernis durch die autonome Notfallbremssteuerung gibt.
Nach der Lenkungssteuerung berechnet die Fahr_ECU 73 eine laterale Zielposition für das Fahrzeug 5, um die Kollision mit dem Hindernis zu vermeiden. Die Fahr_ECU 73 gibt außerdem zum Beispiel eine Fahrzeugposition zu einem Zeitpunkt, zu dem die Zeit bis zu einer Kollision TTC gleich dem vorgegebenen Schwellenwert Tth oder geringer wird, als eine Steuerungsstartposition vor. Die Fahr_ECU 73 berechnet außerdem als einen Zielweg für die autonome Notfalllenkungssteuerung einen ersten Zielweg von der Steuerungsstartposition bis zu einer Zwischenposition zwischen der Steuerungsstartposition und der lateralen Zielposition sowie einen zweiten Zielweg von der Zwischenposition bis zu der lateralen Zielposition. Der erste Zielweg und der zweite Zielweg werden durch Verwenden einer lateralen ruckartigen Bewegung berechnet (Änderungsrate einer Beschleunigung über die Zeit hinweg), die in Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit ermöglicht wird. Dann gibt die Fahr_ECU 73 einen Ziellenkwinkel, so dass das Fahrzeug entlang des Zielwegs fährt, als die Steuerungsinformation vor.
Wenn ferner ein anderes Fahrzeug 5 durch ein Verhalten des Fahrzeugs 5, für das die Steuerungsinformation vorgegeben wurde, beeinflusst werden kann, berechnet die Fahr_ECU 73 außerdem in einer geeigneten Weise eine Steuerungsinformation für eine Kollisionsvermeidung für das andere Fahrzeug 5, wenn notwendig.
Jede von den so berechneten Steuerungsinformationen wird von der Fahr_ECU 73 an die Datenübertragungs_ECU 71 ausgegeben. Die Datenübertragungs_ECU 71 überträgt jede der Steuerungsinformationen durch den Transceiver 74 zu dem betreffenden Fahrzeug 5. Auf diese Weise entspricht die Fahr_ECU 73 bei dem vorliegenden Beispiel einem speziellen Beispiel, das als eine Steuerungsinformations-Berechnungseinheit dienen kann.
Hier kann die Fahr_ECU 73 als Steuerungsinformation außerdem direkte Steuerungsanweisungswerte für verschiedene Arten von Aktoren in jedem der Fahrzeuge 5 anstelle von verschiedenen Arten von Steuerungszielwerten vorgeben. Das heißt, die Fahr_ECU 73 kann außerdem als Steuerungsinformation für die erste Bremssteuerung bei der autonomen Notfallbremssteuerung zum Beispiel einen Steuerungsanweisungswert berechnen (einen Steuerungsanweisungswert, der durch Berücksichtigen eines Feedback-Korrekturwerts und dergleichen erhalten wird), der von der E/G_ECU 23 und der BK_ECU 25 an den Drosselklappenaktor 27 und den Bremsenaktor 29 anstelle der Zielabbremsung a0 ausgeben wird. Die Fahr_ECU 73 kann außerdem als Steuerungsinformation für die zweite Bremssteuerung bei der autonomen Notfallbremssteuerung zum Beispiel einen Steuerungsanweisungswert berechnen (einen Steuerungsanweisungswert, der durch Berücksichtigen des Feedback-Korrekturwerts und dergleichen erhalten wird), der von der E/G_ECU 23 und der BK_ECU 25 an den Drosselklappenaktor 27 und den Bremsenaktor 29 anstelle der Zielabbremsung ap ausgegeben wird. Die Fahr_ECU 73 kann außerdem als Steuerungsinformation für die autonome Notfalllenkungssteuerung zum Beispiel einen Steuerungsanweisungswert vorgeben (einen Steuerungsanweisungswert, der durch Berücksichtigen des Feedback-Korrekturwerts und dergleichen erhalten wird), der von der PS_ECU 24 an den elektrischen Servolenkungsmotor 28 anstelle des Ziellenkwinkels ausgegeben wird.
Als nächstes wird eine Beschreibung gemäß einem Flussdiagramm einer Kommunikations-Steuerungsroutine in der Datenübertragungs_ECU 21 der Fahrsteuerungsvorrichtung 10 angegeben. Die Routine wird wiederholt in jedem vorgegebenen Zyklus in der Datenübertragungs_ECU 21 ausgeführt.
Wenn die Routine gestartet wird, überprüft die Datenübertragungs _ECU 21 im Schritt S101, ob sich das Fahrzeug 5 in einem Service-Gebiet (einem Verkehrssteuerungsgebiet) der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 befindet.
Wenn im Schritt S101 festgestellt wird, dass sich das Fahrzeug 5 außerhalb des Service-Gebiets befindet (Schritt S 101: NEIN), verlässt die Datenübertragungs _ECU 21 die Routine direkt.
Wenn im Schritt S101 dagegen festgestellt wird, dass sich das Fahrzeug 5 in dem Service-Gebiet befindet (Schritt S101: JA), rückt die Datenübertragungs_ECU 21 zu Schritt S102 vor. Im Schritt S102 überprüft die Datenübertragungs_ECU 21, ob eine vorgegebene Zeitspanne (zum Beispiel 200 ms) seit der vorherigen Übertragung der ersten Straßenverkehrs-Detektionsinformation verstrichen ist.
Wenn im Schritt S102 festgestellt wird, dass die vorgegebene Zeitspanne verstrichen ist (Schritt S102: JA), rückt die Übertragungs_ECU 21 zu Schritt S103 vor. Im Schritt S103 überträgt die Datenübertragungs_ECU 21 die erste Straßenverkehrs-Detektionsinformation durch den Transceiver 18 und rückt dann zu Schritt S104 vor.
Wenn im Schritt S102 dagegen festgestellt wird, dass die vorgegebene Zeitspanne nicht verstrichen ist (Schritt 102: NEIN), rückt die Datenübertragungs_ECU 21 direkt zu Schritt S104 vor.
Wenn die Datenübertragungs_ECU 21 von Schritt S102 oder Schritt S103 zu Schritt S104 vorrückt, überprüft die Datenübertragungs_ECU 21, ob die Steuerungsinformation durch den Transceiver 18 von der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 entsprechend dem Verkehrssteuerungsgebiet empfangen wird, in dem sich das Fahrzeug 5 momentan befindet.
Wenn im Schritt S104 festgestellt wird, dass die Steuerungsinformation nicht empfangen wird (Schritt S104: NEIN), rückt die Datenübertragungs_ECU 21 zu Schritt S 109 vor.
Wenn im Schritt 104 dagegen festgestellt wird, dass die Steuerungsinformation empfangen wird (Schritt S104: JA), rückt die Datenübertragungs_ECU 21 zu Schritt S105 vor. Im Schritt S105 überprüft die Datenübertragungs_ECU 21, ob die empfangene Steuerungsinformation eine Zielabbremsung aufweist.
Wenn im Schritt S105 festgestellt wird, dass die empfangene Steuerungsinformation die Zielabbremsung aufweist (Schritt S105: JA), rückt die Datenübertragungs _ECU 21 zu Schritt S106 vor. Im Schritt S106 gibt die Datenübertragungs _ECU 21 die Zielabbremsung an die E/G_ECU 32, die BK_ECU 25 sowie die Warn_ECU 26 aus und rückt dann zu Schritt S107 vor. Somit führen die E/G_ECU 23 und die BK_ECU 25 die autonome Notfallbremssteuerung in Bezug auf das Hindernis basierend auf der eingegebenen Zielabbremsung aus. Die Warn_ECU 26 führt in einer geeigneten Weise eine vorgegebene Warnsteuerung gemäß der Zielabbremsung aus.
Wenn im Schritt S105 dagegen festgestellt wird, dass die empfangene Steuerungsinformation die Zielabbremsung nicht aufweist (Schritt S105: NEIN), rückt die Datenübertragungs_ECU 21 direkt zu Schritt S107 vor.
Wenn die Datenübertragungs _ECU 21 von Schritt S105 oder Schritt S106 zu Schritt S107 vorrückt, überprüft die Datenübertragungs_ECU 21, ob die empfangene Steuerungsinformation einen Ziellenkwinkel aufweist.
Wenn im Schritt S107 festgestellt wird, dass die empfangene Steuerungsinformation den Ziellenkwinkel aufweist (Schritt 107: JA), rückt die Datenübertragungs_ECU 21 zu Schritt S108 vor. Im Schritt S108 gibt die Datenübertragungs_ECU 21 den Ziellenkwinkel an die PS_ECU 24 und die Warn_ECU 26 aus und rückt dann zu Schritt S109 vor. Somit führt die PS_ECU 24 die autonome Notfalllenkungssteuerung in Bezug auf das Hindernis basierend auf dem eingegebenen Ziellenkwinkel aus. Die Warn_ECU 26 führt in einer geeigneten Weise die vorgegebene Warnsteuerung gemäß dem Ziellenkwinkel aus.
Wenn dagegen im Schritt S107 festgestellt wird, dass die empfangene Steuerungsinformation den Ziellenkwinkel nicht aufweist (Schritt S107: NEIN), rückt die Datenübertragungs_ECU 21 direkt zu Schritt S 109 vor.
Wenn die Datenübertragungs _ECU 21 von Schritt S107 oder S108 zu Schritt S109 vorrückt, überprüft die Datenübertragungs _ECU 21, ob die Straßenkarteninformation von der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 entsprechend dem Verkehrssteuerungsgebiet, in dem sich das Fahrzeug momentan befindet, durch den Transceiver 18 empfangen wird.
Wenn im Schritt S109 festgestellt wird, dass die Straßenkarteninformation nicht empfangen wird (Schritt S109: NEIN), verlässt die Datenübertragungs_ECU 21 die Routine direkt.
Wenn im Schritt S109 dagegen festgestellt wird, dass die Straßenkarteninformation empfangen wird (Schritt S109: JA), rückt die Datenübertragungs _ECU 21 zu Schritt S110 vor. Im Schritt S 110 gibt die Datenübertragungs _ECU 21 die empfangene Straßenkarteninformation an die Fahr_ECU 22 aus und verlässt dann die Routine.
Es ist anzumerken, dass, wenngleich die detaillierte Beschreibung weggelassen wird, die Datenübertragungs _ECU 52 der Überwachungsvorrichtung 50 doch ebenfalls einen Prozess ähnlich Schritt S102 und Schritt S103 durchführt, die vorstehend beschrieben sind. Somit wird die zweite Straßenverkehrs-Detektionsinformation an die Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 übertragen.
Als nächstes wird eine Kommunikationssteuerung, die in der Datenübertragungs _ECU 71 der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 ausgeführt wird, gemäß einem Flussdiagramm einer Kommunikations-Steuerungsroutine in 7 beschrieben. Die Routine wird wiederholt in jedem vorgegebenen Zyklus in der Datenübertragungs_ECU 71 ausgeführt.
Wenn die Routine gestartet wird, überprüft die Datenübertragungs_ECU 71 im Schritt S201, ob eine externe Information empfangen wird. Das heißt, die Datenübertragungs_ECU 71 überprüft, ob zumindest eine von der ersten Straßenverkehrs-Detektionsinformation von der Fahrsteuerungsvorrichtung 10 des Fahrzeugs 5, das sich in dem Verkehrssteuerungsgebiet befindet, und der zweiten Straßenverkehrs-Detektionsinformation von der Überwachungsvorrichtung 50 empfangen wird.
Wenn im Schritt S201 festgestellt wird, dass die externe Information empfangen wird (Schritt S201: JA), rückt die Datenübertragungs_ECU 71 zu Schritt S202 vor. Im Schritt S202 gibt die Datenübertragungs_ECU 71 die empfangene Information an die Informationserkennungs_ECU 72 aus und rückt dann zu Schritt S203 vor.
Wenn im Schritt S201 dagegen festgestellt wird, dass die externe Information nicht empfangen wird (Schritt S201: NEIN), rückt die Datenübertragungs_ECU 71 direkt zu Schritt S203 vor.
Wenn die Datenübertragungs_ECU 71 von Schritt S201 oder Schritt S202 zu Schritt S203 vorrückt, überprüft die Datenübertragungs_ECU 71, ob die Steuerungsinformation von der Fahr_ECU 73 eingegeben wird.
Wenn im Schritt S203 festgestellt wird, dass die Steuerungsinformation eingegeben wird (Schritt S203: JA), rückt die Datenübertragungs_ECU 71 zu Schritt S204 vor. Im Schritt S204 überträgt die Datenübertragungs_ECU 71 die eingegebene Steuerungsinformation durch den Transceiver 74 zu dem Fahrzeug 5, das eine für die Steuerungsinformation betreffende ID aufweist, und rückt dann zu Schritt S205 vor.
Wenn im Schritt S203 dagegen festgestellt wird, dass die Steuerungsinformation nicht eingegeben wird (Schritt S203: NEIN), rückt die Datenübertragungs_ECU 71 direkt zu Schritt S205 vor.
Wenn die Datenübertragungs_ECU 71 von Schritt S203 oder Schritt S204 zu Schritt S205 vorrückt, überprüft die Datenübertragungs_ECU 71, ob die neu aktualisierte Straßenkarteninformation von der Informationserkennungs_ECU 72 eingegeben wird.
Wenn im Schritt S205 festgestellt wird, dass die Straßenkarteninformation eingegeben wird (Schritt S205: JA), rückt die Datenübertragungs_ECU 71 zu Schritt S206 vor. Im Schritt S206 überträgt die Datenübertragungs_ECU 71 die eingegebene Straßenkarteninformation zu jedem der Fahrzeuge 5 in dem Verkehrssteuerungsgebiet und verlässt dann die Routine.
Wenn im Schritt S205 dagegen festgestellt wird, dass die Straßenkarteninformation nicht eingegeben wird (Schritt S205: NEIN), verlässt die Datenübertragungs _ECU 71 die Routine direkt.
Als nächstes wird der Straßenverkehrsinformations-Erkennungsprozess, der in der Informationserkennungs_ECU 72 durchgeführt wird, gemäß einem Flussdiagramm einer Straßenverkehrsinformations-Erkennungsroutine beschrieben, die in 8 dargestellt ist. Die Routine wird wiederholt in jedem vorgegebenen Zyklus in der Informationserkennungs_ECU 72 ausgeführt.
Wenn die Routine gestartet wird, überprüft die Informationserkennungs_ECU 72, ob eine externe Information durch die Datenübertrragungs_ECU 71 eingegeben wird.
Wenn im Schritt S301 festgestellt wird, dass die externe Information nicht eingegeben wird (Schritt S301: NEIN), verlässt die Informationserkennungs_ECU 72 die Routine direkt.
Wenn im Schritt S301 dagegen festgestellt wird, dass die externe Information eingegeben wird (Schritt S301: JA), rückt die Informationserkennungs_ECU 72 zu Schritt S302 vor. Im Schritt S302 überprüft die Informationserkennungs-ECU 72, ob es sich bei der eingegebenen Information um eine Information von dem Fahrzeug 5 handelt. Das heißt, die Informationserkennungs_ECU 72 überprüft, ob es sich bei der eingegebenen Information um die erste Straßenverkehrs-Detektionsinformation handelt.
Wenn im Schritt S302 festgestellt wird, dass es sich bei der eingegebenen Information um die Information von dem Fahrzeug 5 handelt (Schritt S302: JA), rückt die Informationserkennungs_ECU 72 zu Schritt S303 vor. Im Schritt S303 erkennt die Informationserkennungs_ECU 72 dann eine momentane Position des Fahrzeugs 5 auf der Straßenkarte, eine Fahrrichtung des Fahrzeugs 5, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 5 und dergleichen basierend auf der ersten Straßenverkehrs-Detektionsinformation und rückt dann zu Schritt S304 vor.
Wenn im Schritt S302 dagegen festgestellt wird, dass es sich bei der eingegebenen Information nicht um die Information von dem Fahrzeug 5 handelt (Schritt S302: NEIN), das heißt, wenn festgestellt wird, dass es sich bei der eingegebenen Information um die zweite Straßenverkehrs-Detektionsinformation handelt, rückt die Informationserkennungs_ECU 72 direkt zu Schritt S304 vor.
Wenn die Informationserkennungs _ECU 72 von Schritt S302 oder Schritt S303 zu Schritt S304 vorrückt, führt die Informationserkennungs_ECU 72 eine Erkennung der Straßenverkehrsinformation basierend auf der eingegebenen Straßenverkehrs-Detektionsinformation durch.
Wenn die Erkennung der Straßenverkehrsinformation basierend auf der ersten Straßenverkehrs-Detektionsinformation durchgeführt wird, gibt die Informationserkennungs_ECU 72 zum Beispiel die Fahrzeugposition, die Fahrrichtung und dergleichen vor, die im Schritt S303 als Referenzen erkannt werden, und führt die Erkennung verschiedener Arten von Informationen durch, welche die Fahrbahnmarkierung, die Fahrbahnbreite, die dreidimensionalen Objekte, wie beispielsweise ein anderes Fahrzeug und ein Fußgänger, und dergleichen auf der Straße umfassen. Ferner erkennt die Informationserkennungs_ECU 72 Bewegungsgeschwindigkeiten verschiedener Arten der dreidimensionalen Objekte und dergleichen basierend auf der relativen Geschwindigkeit in Bezug auf das Fahrzeug 5.
Wenn dagegen die Erkennung der Straßenverkehrsinformation zum Beispiel basierend auf der zweiten Straßenverkehrs-Detektionsinformation durchgeführt wird, gibt die Informationserkennungs_ECU 72 Koordinaten der Überwachungsvorrichtung 50 sowie die Richtung einer optischen Achse der Kameraeinheit 51 als Referenzen vor und führt die Erkennung verschiedener Arten von Informationen durch, welche die Fahrbahnmarkierung, die Fahrbahnbreite, die dreidimensionalen Objekte, wie beispielsweise ein anderes Fahrzeug und ein Fußgänger, und dergleichen auf der Straße umfassen. Ferner erkennt die Informationserkennungs_ECU 72 Bewegungsgeschwindigkeiten verschiedener Arten der dreidimensionalen Objekte und dergleichen.
Wenn die Informationserkennungs_ECU 72 von Schritt S304 zu Schritt S305 vorrückt, verwendet die Informationserkennungs_ECU 72 die im Schritt S304 erkannte Straßenverkehrsinformation und dergleichen, um die Straßenkarteninformation zu aktualisieren, und rückt dann zu Schritt S306 vor.
Wenn die Informationserkennungs_ECU 72 von Schritt S305 zu Schritt S306 vorrückt, gibt die Informationserkennungs _ECU 72 die im Schritt S305 aktualisierte Straßenkarteninformation an die Datenübertragungs_ECU 71 und die Fahr_ECU 73 aus und verlässt die Routine.
Als nächstes wird ein Berechnungsprozess der Steuerungsinformation für jedes der Fahrzeuge 5, der in der Fahr_ECU 73 der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 durchgeführt wird, gemäß einem Flussdiagramm einer Steuerungsinformations-Berechnungsroutine beschrieben, die in den 9 und 10 dargestellt ist. Die Routine wird wiederholt in jedem vorgegebenen Zyklus in der Fahr_ECU 73 ausgeführt.
Wenn die Routine gestartet wird, stellt die Fahr_ECU 73 im Schritt S401 basierend auf der Straßenverkehrsinformation (spezieller basierend auf der Straßenkarteninformation, bei der die neueste Straßenverkehrsinformation wiedergegeben wurde) fest, ob eine Wahrscheinlichkeit für jedes der Fahrzeuge 5, die sich in dem Verkehrssteuerungsgebiet befinden, für eine Kollision mit einem Hindernis besteht.
Dann wird im Schritt S402 als ein Ergebnis der Feststellung in dem vorstehend beschriebenen Schritt S401 überprüft, ob das Fahrzeug 5 vorhanden ist, für das eine Wahrscheinlichkeit für die Kollision mit dem Hindernis besteht.
Wenn im Schritt S402 festgestellt wird, dass das Fahrzeug, für das eine Wahrscheinlichkeit der Kollision mit dem Hindernis besteht, nicht vorhanden ist (Schritt S402: NEIN), verlässt die Fahr_ECU 73 die Routine direkt.
Wenn im Schritt S402 dagegen festgestellt wird, dass das Fahrzeug 5 vorhanden ist, für das eine Wahrscheinlichkeit für die Kollision mit dem Hindernis besteht (Schritt S402: JA), rückt die Fahr_ECU 73 zu Schritt S403 vor. Im Schritt S403 entnimmt die Fahr_ECU 73 das Fahrzeug 5, für das die Wahrscheinlichkeit für die Kollision besteht, aus den Fahrzeugen 5, die sich in dem Verkehrssteuerungsgebiet befinden.
Dann wird im Schritt S404 als Steuerungsinformation für jedes der im Schritt S403 entnommenen Fahrzeuge eine Zielabbremsung für jedes der Fahrzeuge 5 einzeln berechnet, um durch die autonome Notfallbremssteuerung die Kollision mit dem Hindernis zu vermeiden.
Dann überprüft die Fahr_ECU 73 im Schritt S405, ob die Kollision mit dem Hindernis durch die autonome Notfallbremssteuerung in Bezug auf jedes der Fahrzeuge 5 vermieden werden kann.
Wenn im Schritt S405 festgestellt wird, dass die Kollision mit dem Hindernis durch die autonome Notfallbremssteuerung vermieden werden kann (Schritt S405: JA), rückt die Fahr_ECU 73 direkt zu Schritt S407 vor.
Wenn im Schritt S405 dagegen festgestellt wird, dass die Kollision mit dem Hindernis durch die autonome Notfallbremssteuerung nicht vermieden werden kann (Schritt S405: NEIN), berechnet die Fahr_ECU 73 einzeln im Schritt S406 und als Steuerungsinformation für das betreffende Fahrzeug 5 einen Ziellenkwinkel (Ziellenkbetrag) für jedes der Fahrzeuge 5, um die Kollision mit dem Hindernis durch die autonome Notfalllenkungssteuerung zu vermeiden.
Wenn die Fahr_ECU 73 von Schritt S405 oder Schritt S406 zu Schritt S407 vorrückt, gibt die Fahr_ECU 73 die in Bezug auf jedes der Fahrzeuge 5 berechnete Steuerungsinformation an die Datenübertragungs_ECU 71 aus und rückt dann zu Schritt S408 vor.
Wenn die Fahr_ECU 73 von Schritt S407 zu Schritt S408 vorrückt, überprüft die Fahr_ECU 73, ob sich ein anderes Fahrzeugt 5, das beeinflusst werden kann, wenn die Kollisionsvermeidungssteuerung des betreffenden Fahrzeugs 5 basierend auf der vorstehend beschriebenen Steuerungsinformation ausgeführt wird, in dem Verkehrssteuerungsgebiet befindet. Das heißt, die Fahr_ECU 73 überprüft, ob, wenn die Kollisionsvermeidungssteuerung für das Fahrzeug 5 basierend auf der vorstehend beschriebenen Steuerungsinformation ausgeführt wird, ein weiteres Fahrzeug neu erzeugt wird, für das eine Wahrscheinlichkeit für eine Kollision mit dem Fahrzeug 5 besteht, bei dem die Kollisionsvermeidungssteuerung ausgeführt wurde.
Wenn im Schritt S408 festgestellt wird, dass ein anderes Fahrzeug 5, das beeinflusst wird, nicht vorhanden ist (Schritt S408: NEIN), verlässt die Fahr_ECU 73 die Routine direkt.
Wenn im Schritt S408 dagegen festgestellt wird, dass ein anderes Fahrzeug 5, das beeinflusst wird, vorhanden ist (Schritt S408: JA), rückt die Fahr_ECU 73 zu Schritt S409 vor. Im Schritt S409 entnimmt die Fahr_ECU 73 das Fahrzeug 5, für das neu die Wahrscheinlichkeit für die Kollision besteht.
Wenn die Fahr_ECU 73 von Schritt S409 zu Schritt S410 vorrückt, führt die Fahr_ECU 73 bei einem Prozess von Schritt S410 bis Schritt S413 einen Prozess ähnlich dem Prozess von Schritt S404 bis Schritt S407, der vorstehend beschrieben ist, in Bezug auf jedes der entnommenen Fahrzeuge 5 durch und kehrt dann zu Schritt S408 zurück.
Gemäß einem derartigen Beispiel weist das Fahrsteuerungssystem 1 für ein Fahrzeug die an dem Fahrzeug 5 montierte Kameraeinheit 11, den an dem Fahrzeug 5 montierten Transceiver 18, die Kameraeinheit 51, die an der Überwachungsvorrichtung 50 angeordnet ist, die entlang der Straßenseite befestigt und angeordnet ist, sowie den an der Überwachungseinheit 50 angeordneten Transceiver 53 auf. Das Fahrsteuerungssystem 1 weist außerdem Folgendes auf: den Transceiver 74, der an der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 angeordnet ist, die in einem jeweiligen Verkehrssteuerungsgebiet angeordnet ist, die Informationserkennungs_ECU 72, die an der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 angeordnet ist und die Straßenverkehrsinformation basierend auf der ersten Straßenverkehrs-Detektionsinformation, die durch den Transceiver 18 von dem Transceiver 74 empfangen wird, und der zweiten Straßenverkehrs-Detektionsinformation erkennt, die durch den Transceiver 53 von dem Transceiver 74 empfangen wird, sowie die Fahr_ECU 73, die an der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 angeordnet ist und die Steuerungsinformation des Fahrzeugs 5, das sich in dem Verkehrssteuerungsgebiet befindet, basierend auf der Straßenverkehrsinformation berechnet. Das Fahrsteuerungssystem 1 weist außerdem die E/G_ECU 23, die PS_ECU 24 sowie die BK_ECU 25 auf, die an dem Fahrzeug 5 montiert sind und die Fahrsteuerung basierend auf der Steuerungsinformation ausführen, die durch den Transceiver 74 von dem Transceiver 18 empfangen wird. Somit kann die neueste Fahrsteuerung bei den Fahrzeugen 5 mit verschiedenen Arten von Spezifikationen eingesetzt werden, ohne ein kompliziertes System an den Fahrzeugen 5 zu montieren.
Das heißt, die Informationserkennungs_ECU 72 der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 erkennt umfassend die Straßenverkehrsinformation in dem Verkehrssteuerungsgebiet basierend auf der ersten und der zweiten Straßenverkehrs-Detektionsinformation, die von der Fahrsteuerungsvorrichtung 10 von jedem der Fahrzeuge 5 und von jeder der Überwachungsvorrichtungen 50 übertragen wird. Somit kann die Informationserkennungs_ECU 72 präzise und effizient die Straßenverkehrsinformation um das Fahrzeug 5 herum erkennen. Dann berechnet die Fahr_ECU 73 der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 die Steuerungsinformation (den Steuerungsparameter) für jedes der Fahrzeuge 5 basierend auf der Straßenverkehrsinformation, die in der Informationserkennungs_ECU 72 erkannt wird. Somit ist es nicht notwendig, mehrere autonome Sensoren und dergleichen an den einzelnen Fahrzeugen 5 anzuordnen, und es ist außerdem nicht notwendig, eine Steuerungseinheit mit einem hohen Leistungsvermögen und dergleichen an den einzelnen Fahrzeugen 5 zu montieren. Daher kann das System auf der Seite des Fahrzeugs 5 beträchtlich vereinfacht werden.
Da die Berechnung der Steuerungsinformation für jedes der Fahrzeuge 5 darüber hinaus in der Fahr_ECU 73 der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 durchgeführt wird, wird eine Aktualisierung der Version des Programms und dergleichen für eine Berechnung der Steuerungsinformation und dergleichen erleichtert, und die neueste Fahrsteuerung kann bei den Fahrzeugen 5 mit den jeweiligen Spezifikationen eingesetzt werden.
In diesem Fall weist jedes der Fahrzeuge 5 zumindest einen autonomen Sensor auf, wie beispielsweise die Kameraeinheit 11. Somit ist es außerdem möglich, dass die Informationserkennungs_ECU 72 ein Hinausstürzen eines Fußgängers und dergleichen exakt erkennt, was von der Überwachungsvorrichtung 50 schwierig zu erfassen ist.
Da der Transceiver, der mit dem äußerst zuverlässigen Datenübertragungssystem mit geringer Latenz kompatibel ist (wie beispielsweise mit dem mobilen Datenübertragungssystem der 5-ten Generation), darüber hinaus für jeden von den Transceivern 18, 53 und 74 eingesetzt wird, ist es möglich, eine Verzögerung durch die Datenübertragung auf eine sehr geringe Verzögerung zu verringern. Somit kann die Straßenverkehrsinformation in Echtzeit erkannt werden, und ferner kann die Steuerungsinformation basierend auf der Straßenverkehrsinformation, die in Echtzeit erkannt wird, bei jedem der Fahrzeuge 5 in Echtzeit wiedergegeben werden.
Die Fahr_ECU 73 berechnet außerdem die Steuerungsinformation für die Kollisionsvermeidung und dergleichen, wenn notwendig, für ein anderes Fahrzeug 5, das durch das Verhalten des betreffenden Fahrzeugs 5 beeinflusst werden kann, bei dem die Steuerungsinformation vorgegeben wurde. Somit kann eine Steuerung in Bezug auf die Kollisionsvermeidung und dergleichen für das andere Fahrzeug 5 rasch ausgeführt werden. Das heißt, die Berechnung der Steuerungsinformation für jedes der Fahrzeuge 5, die sich in dem Verkehrssteuerungsgebiet befinden, wird gemeinsam in der Fahr_ECU 73 in der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 durchgeführt. Bevor somit zum Beispiel das betreffende Fahrzeug 5, bei dem die Steuerungsinformation vorgegeben wurde, das Verhalten für die Kollisionsvermeidung und dergleichen tatsächlich initiiert, kann der Einfluss, der durch das betreffende Fahrzeug 5 verursacht wird, auf das andere Fahrzeug 5 im Voraus aus der Steuerungsinformation für das betreffende Fahrzeug 5 erfasst werden. Daher ist es möglich, die Steuerungsinformation für das andere Fahrzeug 5 im Voraus zu berechnen, und die Steuerung in Bezug auf die Kollisionsvermeidung und dergleichen für das andere Fahrzeug 5 kann mit einer guten Ansprechempfindlichkeit erreicht werden.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Beispiel sind hier die Datenübertragungs_ECU 21, die Fahr_ECU 22, die E/G_ECU 23, die PS_ECU 24, die BK_ECU 25, die Warn_ECU 26, die Datenübertragungs_ECU 52, die Datenübertragungs_ECU 71, die Informationserkennungs_ECU 72, die Fahr_ECU 73 und dergleichen durch einen allgemein bekannten Mikrocomputer, der eine CPU, einen RAM, einen ROM, eine nichtflüchtige Speichereinheit und dergleichen aufweist, und seine periphere Einrichtung konfiguriert. Der ROM speichert feste Daten und dergleichen eines Programms, das von der CPU ausgeführt wird, eine Datentabelle und dergleichen im Voraus. Es ist anzumerken, dass sämtliche oder einige Funktionen eines Prozessors durch eine logische Schaltung oder eine analoge Schaltung konfiguriert werden können. Der Prozessablauf verschiedener Arten von Programmen kann ebenfalls durch eine elektronische Schaltung erreicht werden, wie beispielsweise eine FPGA.
Die bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel beschriebene Technologie ist nicht auf das Beispiel beschränkt, und zusätzlich zu dem Vorstehenden können verschiedene Arten von Modifikationen in einer praktischen Phase innerhalb eines Umfangs ohne Abweichen von einer Kernaussage der Technologie realisiert werden.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Beispiel wurde zum Beispiel eine Konfiguration beschrieben, bei der die Kameraeinheit 11, die durch die Stereo-Kamera gebildet wird, an dem Fahrzeug 5 montiert ist, die Technologie ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Zum Beispiel können eine Kameraeinheit, die durch eine Kamera mit einer einzigen Linse gebildet wird, ein Millimeterwellenradar, eine Lichtdetektion sowie eine Entfernungsmessung (Lidar) und dergleichen anstelle der Kameraeinheit, die durch die Stereo-Kamera gebildet wird, ebenfalls eingesetzt werden. In einer ähnlichen Weise können bei der Überwachungsvorrichtung 50 eine Kameraeinheit, die durch eine Stereo-Kamera gebildet wird, ein Millimeterwellenradar, ein Lidar und dergleichen anstelle der Kameraeinheit 51, die durch die Kamera mit einer einzigen Linse gebildet wird, ebenfalls eingesetzt werden.
Ferner kann zum Beispiel, wie in 11 dargestellt, ein Datenübertragungsanschluss 80, wie beispielsweise ein Smartphone und ein Mobiltelephon, als das bewegliche Objekt eingesetzt werden, das die erste Straßenverkehrs-Detektionsinformation an die Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 liefert.
In diesem Fall weist der Datenübertragungsanschluss 80 als eine erste Straßenverkehrsdetektions-Erfassungseinheit eine Kameraeinheit 81, einen Beschleunigungssensor 84, einen Geschwindigkeitssensor 85, einen Kreiselsensor 86, einen GNSS-Empfänger 87 und dergleichen auf, die mit einer Datenübertragungs_ECU 82 gekoppelt sind. Der Datenübertragungsanschluss 80 weist außerdem als eine erste Kommunikationseinheit einen Transceiver 88 auf, der mit der Datenübertragungs_ECU 82 gekoppelt ist.
Es ist anzumerken, dass es sich bei der Kameraeinheit 81, dem Beschleunigungssensor 84, dem Geschwindigkeitssensor 85, dem Kreiselsensor 86, dem GNSS-Empfänger 87 und dergleichen um Komponenten handelt, die der Kameraeinheit 11, dem Beschleunigungssensor 14, dem Geschwindigkeitssensor 15, dem Kreiselsensor 16, dem GNSS-Empfänger 17 und dergleichen bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel entsprechen. Darüber hinaus handelt es sich bei der Datenübertragungs_ECU 82 um eine Komponente, die der Datenübertragungs_ECU 21 bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel entspricht. Ferner handelt es sich bei dem Transceiver 88 um eine Komponente, die dem Transceiver 18 bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel entspricht. Daher werden detaillierte Beschreibungen dieser jeweiligen Komponenten weggelassen.
Da der vorstehend beschriebene Datenübertragungsanschluss 80, wie in 12 dargestellt, zum Beispiel von einem Fußgänger 100 und dergleichen in dem Verkehrssteuerungsgebiet gehalten wird, kann der Datenübertragungsanschluss 80 die erste Straßenverkehrs-Detektionsinformation erfassen und die erfasste erste Straßenverkehrs-Detektionsinformation zu der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 übertragen.
Wie in 13 dargestellt, kann der Datenübertragungsanschluss 80 darüber hinaus zum Beispiel bei dem Fahrzeug 5 eingesetzt werden, das die Fahrsteuerungsvorrichtung 10 aufweist, die eine Kameraeinheit, einen Transceiver und dergleichen nicht aufweist. In diesem Fall kann der Datenübertragungsanschluss 80, der an einem Armaturenbrett des Fahrzeugs 5 und dergleichen befestigt ist, über ein Datenübertragungskabel, wie beispielsweise ein Universal-Serial-Bus(USB)-Kabel, mit der Fahrsteuerungsvorrichtung 10 gekoppelt sein. Somit kann der Datenübertragungsanschluss 80 die erste Straßenverkehrs-Detektionsinformation erfassen und die erfasste erste Straßenverkehrs-Detektionsinformation zu der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 übertragen. Der Datenübertragungsanschluss 80 kann außerdem die von der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 empfangene Steuerungsinformation an jede der ECUs 23 bis 26 ausgeben.
Darüber hinaus wurde gemäß dem vorstehend beschriebenen Beispiel eine Konfiguration beschrieben, bei der lediglich die Steuerungsinformation in Bezug auf die Sicherheit von jedem Fahrzeug in der Verkehrssteuerungsvorrichtung berechnet wird und die Steuerungsinformation der Steuerung für den Komfort, wie beispielsweise die Fahrsteuerung, in der Fahrsteuerungseinheit berechnet wird, die separat an jedem Fahrzeug angeordnet ist. Die Technologie ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Die Steuerungsinformation und dergleichen für den Komfort kann zum Beispiel auch in der Verkehrssteuerungsvorrichtung berechnet werden. In diesem Fall kann die Fahr_ECU und dergleichen, die an der Fahrsteuerungsvorrichtung jedes Fahrzeugs angeordnet ist, entsprechend weggelassen werden.
Als nächstes wird ein zweites Beispiel der Technologie unter Bezugnahme auf 14 und 15 beschrieben. Es ist anzumerken, dass Komponenten ähnlich jenen des vorstehend beschriebenen ersten Beispiels die gleichen Bezugszeichen zugewiesen sind und Beschreibungen derselben entsprechend weggelassen werden.
Bei dem vorliegenden Beispiel handelt es sich um ein Beispiel, bei dem die Information, die von dem Transceiver 74 der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 zu dem Transceiver 18 der Fahrsteuerungsvorrichtung 10 übertragen wird, zu reduzieren ist.
Bei dem vorliegenden Beispiel handelt es sich insbesondere bei der Information, die von dem Transceiver 74 der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 zu dem Transceiver 18 der Fahrsteuerungsvorrichtung 10 übertragen wird, lediglich um die Steuerungsinformation in Bezug auf die Sicherheitsgewährleistung des Fahrzeugs 5 (zum Beispiel die autonome Notfallbremssteuerung und die autonome Notfalllenkungssteuerung in Bezug auf das Hindernis).
Das heißt, bei dem vorliegenden Beispiel wird die Übertragung der Straßenkarteninformation von dem Transceiver 74 zu dem Transceiver 18 nicht grundsätzlich durchgeführt. Wie in 15 dargestellt, führt die Datenübertragungs _ECU 71 der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 zum Beispiel lediglich den Prozess von Schritt S201 bis Schritt S204 gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Beispiel durch.
Somit ist bei dem Fahrzeug 5, das eine Fahrassistenzsteuerungsfunktion für eine Verbesserung des Komforts aufweist, zum Beispiel eine Informationserkennungseinheit 11d, welche die Straßenverkehrsinformation basierend auf der in der IPU 11c erzeugten Abstandsbildinformation erkennt, an der Kameraeinheit 11 angeordnet.
Die Informationserkennungseinheit 11d führt zum Beispiel basierend auf der Abstandsbildinformation und dergleichen eine Berechnung einer Fahrspurmarkierung, die eine Straße um das Fahrzeug 5 herum abgrenzt, eine Berechnung einer Straßenbiegung jeder Fahrspurmarkierung, die eine linke Seite und eine rechte Seite eines Fahrwegs abgrenzt, sowie einer Fahrspurbreite und dergleichen durch. Die Informationserkennungseinheit 11d führt außerdem zum Beispiel eine vorgegebene Strukturanpassung und dergleichen in Bezug auf die Abstandsbildinformation durch, um einen Erkennungsprozess für verschiedene Arten von dreidimensionalen Objekten durchzuführen.
Die Straßenverkehrsinformation, die auf diese Weise in der Informationserkennungseinheit 11d erkannt wird, wird an die Fahr_ECU 22 ausgegeben. Dann berechnet die Fahr_ECU 22 basierend auf der Straßenverkehrsinformation, die zum Beispiel von der Informationserkennungseinheit 11d eingegeben wird, die Steuerungsinformation für die adaptive Fahrsteuerung, die aktive Fahrspurhaltezentrierungssteuerung und dergleichen.
Es ist anzumerken, dass bei dem vorliegenden Beispiel, bei dem die Straßenverkehrsinformation von der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 nicht übertragen wird, als eine Komponente, welche die Straßenverkehrsinformation erkennt, zusätzlich zu der Kameraeinheit 11 oder anstelle der Kameraeinheit 11 ein autonomer Sensor, wie beispielsweise ein Millimeterwellenradar und ein Laserradar, eine Positionsgebereinheit, welche die Straßenkarteninformation unabhängig von der Straßenkarteninformation der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 aufweist, und dergleichen ebenfalls entsprechend angeordnet sein können.
Gemäß einem derartigen Beispiel ist die Information, die von dem Transceiver 74 der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 zu dem Transceiver 18 des Fahrzeugs 5 übertragen wird, auf die Steuerungsinformation für die Sicherheitsgewährleistung des Fahrzeugs 5 beschränkt. Somit kann die Last der Datenübertragung von dem Transceiver 74 zu dem Transceiver 18 signifikant reduziert werden, Daher kann die Steuerungsinformation, die äußerst präzise in der Fahr_ECU 73 der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 berechnet wird, augenblicklich zu dem Zielfahrzeug 5 übertragen werden, und die Steuerung für die Sicherheitsgewährleistung des Fahrzeugs 5 kann auf einer höheren Ebene erreicht werden.
Das heißt zum Beispiel, auch wenn die Fahrsteuerung basierend auf der Steuerungsinformation ausgeführt wird, die in der Fahr_ECU 22 der Fahrsteuerungsvorrichtung 10 berechnet wird, kann die Kollisionsvermeidungssteuerung basierend auf der Steuerungsinformation, die von der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 übertragen wird, rasch als die Unterbrechungssteuerung ausgeführt werden.
Es ist anzumerken, dass die Konfigurationen der vorstehend beschriebenen jeweiligen Beispiele und der Modifikation in einer geeigneten Weise miteinander kombiniert werden können. Auch wenn einige Elemente aus sämtlichen Elementen entfernt werden, die in den vorstehend beschriebenen jeweiligen Beispielen und der Modifikation dargestellt sind, kann in einem Fall, in dem das angegebene Problem behoben werden kann und der angegebene Vorteil erzielt werden kann, die Konfiguration ohne das betreffende Element als die Technologie extrahiert werden. Gemäß jedem der vorstehend beschriebenen Beispiele wurde zum Beispiel das Fahrzeug 5 ausgeführt, das die Fahr_ECU 22 in der Fahrsteuerungsvorrichtung 10 aufweist, die Steuerung für die Sicherheitsgewährleistung basierend auf der Steuerungsinformation von der Verkehrssteuerungsvorrichtung 70 kann jedoch auch für ein Fahrzeug 5 ausgeführt werden, das die Fahr_ECU 22 nicht aufweist.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität von der am 28. Dezember 2020 eingereichten Japanischen Patentanmeldung 2020-219 596 , deren gesamte Inhalte hierdurch durch Verweis in der Beschreibung, dem Umfang der Ansprüche und den Zeichnungen hierin aufgenommen sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2019172113 A [0002]
JP 2020219596 [0157]

Claims

Fahrsteuerungssystem für ein Fahrzeug, wobei das Fahrsteuerungssystem Folgendes aufweist: - eine erste Straßenverkehrs-Detektionsinformations-Erfassungseinheit, die an einem beweglichen Objekt angeordnet ist und so konfiguriert ist, dass sie eine erste Straßenverkehrs-Detektionsinformation erfasst; - eine erste Kommunikationseinheit, die an dem beweglichen Objekt angeordnet ist; - eine zweite Kommunikationseinheit, die an einer Verkehrssteuerungsvorrichtung angeordnet ist, die in einem jeweiligen Verkehrssteuerungsgebiet angeordnet ist; - eine Straßenverkehrsinformations-Erkennungseinheit, die an der Verkehrssteuerungsvorrichtung angeordnet ist und so konfiguriert ist, dass sie eine Straßenverkehrsinformation basierend auf der ersten Straßenverkehrs-Detektionsinformation erkennt, die durch die erste Kommunikationseinheit von der zweiten Kommunikationseinheit empfangen wird; - eine Steuerungsinformations-Berechnungseinheit, die an der Verkehrssteuerungsvorrichtung angeordnet ist und so konfiguriert ist, dass sie eine Steuerungsinformation für ein Fahrzeug, das sich in dem Verkehrssteuerungsgebiet befindet, basierend auf der Straßenverkehrsinformation berechnet; und - eine Fahrsteuerungs-Ausführungseinheit, die an dem Fahrzeug montiert ist und so konfiguriert ist, dass sie eine Fahrsteuerung basierend auf der Steuerungsinformation ausführt, die durch die zweite Kommunikationseinheit von der ersten Kommunikationseinheit empfangen wird.
Fahrsteuerungssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, - wobei die Steuerungsinformations-Berechnungseinheit zumindest eine Steuerungsinformation für das Fahrzeug, um eine Kollision mit einem Hindernis zwingend zu verhindern, als die Steuerungsinformation berechnet.
Fahrsteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, wobei die Fahrsteuerungsvorrichtung Folgendes aufweist: - eine Straßenverkehrs-Detektionsinformations-Erfassungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Straßenverkehrs-Detektionsinformation erfasst; - eine Kommunikationseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie die Straßenverkehrs-Detektionsinformation zu einer Verkehrssteuerungsvorrichtung überträgt, die in einem jeweiligen Verkehrssteuerungsgebiet angeordnet ist, und dass sie eine in der Verkehrssteuerungsvorrichtung berechnete Steuerungsinformation empfängt; und - eine Fahrsteuerungs-Ausführungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Fahrsteuerung basierend auf der Steuerungsinformation ausführt.