DE102016207308A1

DE102016207308A1 - Fahrtsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102016207308A1
Application number: DE102016207308.7A
Authority: DE
Inventors: Auf Teilnichtnennung Antrag; Wataru KANDA; Tomoyuki Kuriyama
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-05-08
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2016-11-10
Also published as: CN106114217A; US20160325750A1; JP2016212630A

Abstract

Die Vorrichtung bestimmt, ob oder nicht das vorausfahrende Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit geringer als eine Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs auf der Überholspur fährt. Wenn bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug mit der Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs auf der Überholspur fährt, führt die Vorrichtung die Fahrtsteuerung zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs unter einer vorbestimmten Bedingung aus. Auf diese Weise erfolgt das Fahren zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs und kann so, indem mit einer an die Fahrgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs angepassten Geschwindigkeit gefahren wird, die Verschlechterung des Verkehrsflusses auf der Fahrtstrecke unterdrückt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrtsteuervorrichtung für ein Fahrzeug.
Bekannt, im Zusammenhang mit einer Fahrtsteuerung eines Fahrzeugs, so wie sie beispielsweise in der JP 2000-343980 beschrieben ist, ist eine Vorrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine autonome Fahrtsteuerung eines Fahrzeugs und ein Überholen eines vorausfahrenden Fahrzeugs während der autonomen Fahrtsteuerung auszuführen. Ferner ist aus der JP 2005-035531 eine Technologie bekannt, bei der bestimmt wird, ob ein vorausfahrendes Fahrzeug in einem Einzelfahrtzustand oder in einem Fahrzeugkolonnenzustand fährt, und für den Fall, dass ein Fahrzeugkolonnenzustand bestimmt wird, eine Fahrtsteuerung erfolgt, indem bestimmt wird, ob oder nicht das vorausfahrende Fahrzeug, das auf einer Überholverbotsspur fährt, unter Berücksichtigung der gesetzlichen Bestimmungen zu überholen ist.
Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung oder dergleichen tritt jedoch dahingehend ein Problem auf, dass sich ein Verkehrsfluss auf der Fahrtstrecke verschlechtern kann. D. h., wenn das vorausfahrende Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit auf einer Überholverbotsspur fährt, werden, wenn angenommen wird, dass die Steuerung zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs nicht erfolgt, die dem vorausfahrenden Fahrzeug folgenden Fahrzeuge in einer Reihe fahren, was eine Verschlechterung des Verkehrsflusses auf der Fahrtstrecke zur Folge hat.
Folglich besteht, auf diesem technischen Gebiet, Bedarf an einer Fahrtsteuervorrichtung, die eine Fahrtsteuerung eines Fahrzeugs ausführen und gleichzeitig eine Verschlechterung des Verkehrsflusses unterdrücken kann.
D. h., eine Fahrtsteuervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrtsteuervorrichtung, die dazu ausgelegt ist, ein Überholen eines vorausfahrenden Fahrzeugs, das voraus auf der Überholspur fährt, zu beschränken und eine Fahrtsteuerung an einem Host-Fahrzeug auszuführen, wenn das Host-Fahrzeug auf einer Fahrtstrecke fährt, die mehrere Fahrspuren mit einer Überholspur aufweist. Die Fahrtsteuervorrichtung weist auf: eine Fahrtstreckeninformationserfassungseinheit, die dazu ausgelegt ist, Fahrtstreckeninformation einer vom Host-Fahrzeug befahrenen Fahrtstreck zu erfassen; eine Fahrzustandserfassungseinheit, die dazu ausgelegt ist, Fahrzustandsinformation des Host-Fahrzeugs und Fahrzustandsinformation des vorausfahrenden Fahrzeugs zu erfassen; eine Bestimmungseinheit, die dazu ausgelegt ist, zu bestimmen, ob oder nicht das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und zwar mit einer Geschwindigkeit geringer als eine Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs und geringer als eine legale Mindestgeschwindigkeit, auf der Grundlage der von der Fahrtstreckeninformationserfassungseinheit und der Fahrzustandserfassungseinheit erfassten Information; und eine Fahrtsteuereinheit, die dazu ausgelegt ist, eine Fahrtsteuerung zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs am Host-Fahrzeug auszuführen, wenn bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und zwar mit der Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs und geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit. Gemäß der Vorrichtung kann für den Fall, dass bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und zwar mit einer Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs und geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit, die Fahrtsteuerung zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs erfolgen. Auf diese Weise kann die Verschlechterung des Verkehrsflusses auf der Fahrtstrecke aufgrund des vorausfahrenden Fahrzeugs, das mit geringer Geschwindigkeit fährt, unterdrückt werden.
Ferner kann, bei dieser Fahrtsteuervorrichtung, für den Fall, dass das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und zwar mit einer Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs und nicht geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit, und wenn erkannt wird, dass ein Fahrer des Host-Fahrzeugs beabsichtigt, das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen, die Fahrtsteuereinheit die Fahrtsteuerung zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs am Host-Fahrzeug ausführen. In diesem Fall erfolgt, wenn bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und zwar mit einer Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs und nicht geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit, und wenn erkannt wird, dass ein Fahrer des Host-Fahrzeugs beabsichtigt, das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen, die Fahrt zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs. Auf diese Weise wird die Überholungssteuerung in Übereinstimmung mit der Fahrabsicht des Fahrers ermöglicht.
Ferner kann, bei dieser Fahrtsteuervorrichtung, für den Fall, dass das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und zwar mit einer Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs und nicht geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit, und wenn das vorausfahrende Fahrzeug einen Verzögerungszustand aufweist, die Fahrtsteuereinheit die Fahrtsteuerung zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs an dem Host-Fahrzeug ausführen. In diesem Fall erfolgt, wenn bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und zwar mit der Geschwindigkeit geringer als Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs und nicht geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit, und wenn das vorausfahrende Fahrzeug einen Verzögerungszustand aufweist, das Fahren zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs. Auf diese Weise kann, indem das vorausfahrende Fahrzeug, das den Verzögerungszustand und nicht den gewöhnlichen Fahrzustand aufweist, die Verschlechterung des Verkehrsflusses auf der Fahrtstrecke unterdrückt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Fahrtsteuerung eines Fahrzeugs erfolgen, während die Verschlechterung des Verkehrsflusses unterdrückt wird.
Die obigen und weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:
1 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfigurationsübersicht einer Fahrtsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung einer Fahrtsteuerungsverarbeitung in der Fahrtsteuervorrichtung aus der 1;
3 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Fahrbetriebs gemäß der Fahrtsteuervorrichtung aus der 1;
4 zeigt eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Fahrbetriebs gemäß der Fahrtsteuervorrichtung aus der 1;
5 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Fahrbetriebs gemäß der Fahrtsteuervorrichtung aus der 1;
6 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Fahrbetriebs gemäß der Fahrtsteuervorrichtung aus der 1; und
7 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Fahrbetriebs gemäß der Fahrtsteuervorrichtung aus der 1.
(Ausführungsform)
Nachstehend ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung sind gleiche oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen und zur Vermeidung von Redundanz nicht wiederholt beschrieben.
1 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer Konfigurationsübersicht einer Fahrtsteuervorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der 1 ist die Fahrtsteuervorrichtung 1 eine Vorrichtung, die an einem Host-Fahrzeug befestigt ist und eine Fahrtsteuerung des Host-Fahrzeugs ausführt, und wird die Fahrtsteuervorrichtung 1 beispielsweise auf eine Vorrichtung zur autonomen Fahrtsteuerung (automatische Fahrtsteuerung) angewandt, die ein autonomes Fahren entlang einer Fahrspur ausführt. Die Fahrtsteuervorrichtung 1 führt eine Fahrtsteuerung an dem Fahrzeug aus, indem sie ein Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs, das auf einer Überholspur fährt, für den Fall, dass das Fahrzeug auf einer Fahrtstrecke mit mehreren Fahrspuren, einschließlich der Überholspur, fährt, vorab beschränkt. D. h., wenn das Fahrzeug auf der Überholspur fährt, unterbindet die Fahrtsteuervorrichtung 1 das Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs prinzipiell und führt die Fahrtsteuervorrichtung 1 die Fahrtsteuerung zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs unter einer vorbestimmten Bedingung aus. Ferner ist die Fahrtsteuervorrichtung 1 eine Vorrichtung, die die Fahrtsteuerung an dem Fahrzeug ausführt, indem sie das Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs auf der Überholspur beschränkt, und die sich von einer Vorrichtung unterscheidet, die das Überholen eines vorausfahrenden Fahrzeugs nicht beschränkt, und wird folglich nicht auf solch eine Vorrichtung angewandt.
Ferner kann, solange die Fahrtsteuervorrichtung 1 die Fahrtsteuerung hauptsächlich als ein Steuersystem ausführt, während sie das vorausfahrende Fahrzeug erkennt, die Vorrichtung ohne Beschränkung auf jede beliebige autonome Fahrtsteuervorrichtung angewandt werden, so dass sie auf eine Fahrassistenzsteuervorrichtung anwendbar ist. In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Beschreibung anhand eines Beispiels der Anwendung der Vorrichtung auf eine autonome Fahrtsteuervorrichtung.
Die Fahrtsteuervorrichtung 1 weist eine elektronische Steuereinheit (ECU) 10 auf. Die ECU 10 ist eine elektronische Steuereinheit zur Fahrtsteuerung eines Fahrzeugs und ist im Wesentlichen als ein Computer mit einer zentralen Recheneinheit (CPU), einem Nur-Lese-Speicher (ROM) und einem Schreib-Lese-Speicher (RAM) aufgebaut. Die ECU 10 ist nachstehend noch näher beschrieben.
Ein externer Sensor 2, ein GPS-(globales Positionsbestimmungssystem)-Empfänger 3, ein interner Sensor 4, eine Kartendatenbank 5, ein Navigationssystem 6, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) 7 und ein Aktuator 8 sind jeweils mit der ECU 10 verbunden.
Der externe Sensor 2 ist eine Erfassungsvorrichtung, die eine Außensituation erfasst, die Information um das Host-Fahrzeug herum beschreibt. Der externe Sensor 2 weist wenigstens entweder eine Kamera, ein Radar oder ein LiDAR (Light detection and ranging) oder eine Kommunikationsvorrichtung auf. Die Kamera ist eine Bildgebungsvorrichtung, die die Außensituation des Fahrzeugs abbildet. Die Kommunikationsvorrichtung ist eine Kommunikationseinrichtung, die eine Geschwindigkeit oder dergleichen des vorausfahrenden Fahrzeugs empfangen kann. Die Kommunikationsvorrichtung kann eine Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung oder eine Straße-Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung sein.
Die Kamera als der externe Sensor 2 dient als eine Erfassungseinheit, die eine Fahrspurmarkierung erfasst, die rechts und links einer vom Fahrzeug befahrenen Fahrspur vorgesehen ist, und sendet Bildinformation, in der die Fahrspurmarkierung abgebildet ist, an die ECU 10. Die Fahrspurmarkierung ist beispielsweise eine Abschnittslinie der Fahrspur, die rechts und links auf einer Straßenoberfläche der Fahrspur vorgesehen ist, und kann eine weiße Linie, eine gelbe Linie oder eine Linie einer beliebigen anderen Farbe sein. Ferner kann die Fahrspurmarkierung eine beliebige einer durchgezogenen oder einer gestrichelten Linie oder eine beliebige einer Einzellinie oder einer Doppellinie sein. Die Fahrspurmarkierung der Fahrspur wird auf der Grundlage der Bildinformation von der Kamera erkannt, und es ist möglich, eine Position des Fahrzeugs bezüglich der Fahrspur zu erkennen.
Die Kamera ist beispielsweise auf der Innenseite einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs vorgesehen. Die Kamera kann eine Monokularkamera oder eine Stereokamera sein. Die Stereokamera weist zwei bildgebende Einheiten auf, die angeordnet sind, um eine binokulare Parallaxe wiederzugeben. Die Bildinformation von der Stereokamera weist Information in der Tiefenrichtung auf. Für den Fall, dass die Stereokamera verwendet wird, kann die Kamera als eine Erfassungseinheit verwendet werden, die ein Objekt, einschließlich eines vorausfahrenden Fahrzeugs oder eines Hindernisses, erfasst.
Das Radar erfasst ein Hindernis oder ein vorausfahrendes Fahrzeug außerhalb des Fahrzeugs unter Verwendung einer Funkwelle (wie beispielsweise eine Millimeterwelle). Das Radar erfasst das Hindernis oder das vorausfahrende Fahrzeug, indem es die Funkwelle in die Umgebung des Fahrzeugs oder zu dem anderen Fahrzeugs abstrahlt und die von dem Hindernis oder dem vorausfahrenden Fahrzeug reflektierte Welle empfängt. Das Radar sendet die Information über das erfasste Hindernis an die ECU 10. Für den Fall, dass eine Sensor-Fusion in der nachfolgenden Stufe erfolgt, wird vorzugsweise die empfangene Information der Funkwelle an die ECU 10 gesendet.
Das LiDAR erfasst das Hindernis außerhalb des Fahrzeugs oder ein vorausfahrendes Fahrzeug unter Verwendung von Licht. Das LiDAR strahlt das Licht in die Umgebung des Fahrzeugs ab, misst den Abstand zu dem Reflexionspunkt, indem es das vom Hindernis oder dergleichen reflektierte Licht empfängt, und erfasst anschließend das Hindernis. Das LiDAR sendet die Information über das erfasste Hindernis an die ECU 10. Für den Fall, dass eine Sensor-Fusion in der nachfolgenden Stufe erfolgt, wird vorzugsweise die empfangene Information des reflektierten Lichts an die ECU 10 gesendet. Die Kamera, das LiDAR und das Radar sind nicht zwangsläufig in einer überlappenden Weise vorgesehen.
Die Kommunikationsvorrichtung ist eine Kommunikationseinrichtung, die eine Kommunikation nach extern des Fahrzeugs ausführt, und es wird eine Vorrichtung verwendet, die wenigstens Geschwindigkeitsinformation des vorausfahrenden Fahrzeugs und Positionsinformation des vorausfahrenden Fahrzeugs erfassen kann.
Der GPS-Empfänger 3 empfängt Signale von drei oder mehr GPS-Satelliten und misst die Position des Host-Fahrzeugs (wie beispielsweise den Längen- und Breitengrad des Fahrzeugs). Der GPS-Empfänger 3 sendet die gemessene Positionsinformation des Fahrzeugs an die ECU 10. Anstelle des GPS-Empfängers 3 kann eine andere Einrichtung zur Bestimmung des Längen- und Breitengrad des Fahrzeugs verwendet werden. Ferner weist der GPS-Empfänger 3 vorzugsweise eine Funktion zum Messen der Ausrichtung des Fahrzeugs auf, um das Ergebnis der Messung durch die Sensoren und Karteninformation, die nachstehend noch beschrieben ist, abzugleichen.
Der interne Sensor 4 ist eine Erfassungsvorrichtung, die den Fahrzustand eines Fahrzeugs erfasst, das das Host-Fahrzeug ist. Der interne Sensor 4 weist wenigstens entweder einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einen Beschleunigungssensor oder einen Gierratensensor auf. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ist eine Erfassungsvorrichtung, die die Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs erfasst. Als der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor wird beispielsweise ein Raddrehzahlsensor verwendet, der an Fahrzeugrädern des Host-Fahrzeugs oder einem Element, wie beispielsweise einer Antriebswelle, die einteilig mit den Fahrzeugrädern dreht, vorgesehen ist und eine Drehzahl der Fahrzeugräder erfasst. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor sendet die Information über die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit (Fahrzeugraddrehzahlinformation) an die ECU 10.
Der Beschleunigungssensor ist eine Erfassungsvorrichtung, die eine Beschleunigung des Fahrzeugs erfasst. Der Beschleunigungssensor weist beispielsweise einen Längsbeschleunigungssensor, der eine Beschleunigung in der Längsrichtung des Fahrzeugs erfasst, und einen Querbeschleunigungssensor, der eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs erfasst, auf. Der Beschleunigungssensor sendet die Beschleunigungsinformation des Fahrzeugs beispielsweise an die ECU 10. Der Gierratensensor ist eine Erfassungsvorrichtung des Fahrzeugs, die eine Gierrate um die vertikale Achse des Schwerpunkts des Fahrzeugs (Drehwinkelgeschwindigkeit) erfasst. Als der Gierratensensor kann beispielsweise ein Kreiselsensor verwendet werden. Der Gierratensensor sendet die Information über die erfasste Gierrate des Fahrzeugs an die ECU 10.
Die Kartendatenbank 5 ist eine Datenbank, in der Karteninformation enthalten ist. Die Kartendatenbank 5 ist beispielsweise in einem Festplattenlaufwerk (HDD) gebildet, das am Fahrzeug befestigt ist. In der Karteninformation sind beispielsweise Positionsinformation von Straßen, Information über Straßentypen (wie beispielsweise die Anzahl von Fahrspuren, die Typen von Fahrspuren, wie beispielsweise eine Überholspur und eine Reisefahrspur), und Positionsinformation von Kreuzungen und Verzweigungspunkten enthalten. Ferner weist die Karteninformation, um die Positionsinformation einer Abschirmungsstruktur, wie beispielsweise ein Gebäude oder eine Wand, und die SLAM(Simultaneous localization and mapping oder simultane Lokalisierung und Kartenerstellung)-Technologie zu verwenden, vorzugsweise ein Ausgangssignal des externen Sensors 2 auf. Die Kartendatenbank kann in einem Computer in einer Einrichtung, wie beispielsweise ein Informationsrechenzentrum, das mit einem Fahrzeug kommunizieren kann, gespeichert werden.
Das Navigationssystem 6 ist eine Vorrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Führung zu einem Zielort, der von einem Fahrer des Fahrzeugs bestimmt wird, für den Fahrer des Fahrzeugs vorzunehmen. Das Navigationssystem 6 berechnet eine Fahrtroute eines Fahrzeugs auf der Grundlage der Positionsinformation des Fahrzeugs, die vom GPS-Empfänger 3 gemessen wird, und der Karteninformation in der Kartendatenbank 5. Die Route kann eine Route sein, auf der eine wünschenswerte Fahrspur in einem Straßenabschnitt einer mehrspurigen Fahrspur bestimmt wird. Das Navigationssystem 6 berechnet beispielsweise eine Zielroute von der Position des Fahrzeugs zu dem Zielort und meldet dem Fahrer die Zielroute, indem es diese auf einer Anzeige anzeigt oder als Sprachsignal über einen Lautsprecher ausgibt. Das Navigationssystem 6 sendet die Zielrouteninformation des Fahrzeugs beispielsweise an die ECU 10. Das Navigationssystem 6 kann in einem Computer in einer Einrichtung, wie beispielsweise ein Informationsrechenzentrum, das mit einem Fahrzeug kommunizieren kann, gespeichert sein.
Die HMI 7 ist eine Schnittstelle zur Eingabe und Ausgabe von Information zwischen Insassen (einschließlich des Fahrers) und der Fahrtsteuervorrichtung 1. Die HMI 7 weist beispielsweise ein Anzeigefeld zum Anzeigen der Bildinformation für den Fahrer, einen Lautsprecher zur Tonausgabe und eine Bedientaste oder ein berührungsempfindliches Bedienfeld für den Fahrer, um die Eingabe vorzunehmen, auf. Wenn beispielsweise eine Eingabe zum Starten oder Stoppen der autonomen Fahrtsteuerung oder der Fahrtsteuerung vom Insassen vorgenommen wird, gibt die HMI 7 ein Signal an die ECU 10 und startet oder stoppt die autonome Fahrtsteuerung oder die Fahrtsteuerung. Wenn das Fahrzeug den Zielort erreicht, an dem die autonome Fahrtsteuerung oder die Fahrtsteuerung enden, benachrichtigt die HMI 7 den Insassen über die Ankunft am Zielort. Die HMI 7 kann die Ausgabe der Information unter Verwendung eines drahtlos verbundenen mobilen Informationsendgerätes vornehmen oder eine Eingabe des Insassen unter Verwendung des mobilen Informationsendgerätes empfangen.
Der Aktuator 8 ist eine Vorrichtung, die eine autonome Fahrtsteuerung, einschließlich der Fahrtsteuerung des Host-Fahrzeugs, ausführt. Der Aktuator 8 umfasst wenigstens einen Drosselklappenaktuator, einen Bremsaktuator und einen Lenkaktuator. Der Drosselklappenaktuator steuert einen Zuführungsbetrag (Drosselklappenöffnungsgrad) von Luft zu einem Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit einem Steuersignal von der ECU 10 und steuert die Antriebsleistung des Fahrzeugs. Für den Fall, dass das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug ist, wird die Antriebsleistung durch das Steuersignal von der ECU 10 gesteuert, das an einen Motor gegeben wird, der als Quelle für die Antriebsleistung dient.
Der Bremsaktuator steuert ein Bremssystem in Übereinstimmung mit dem Steuersignal von der ECU 10 und steuert die Bremskraft, die auf die Räder des Fahrzeugs aufgebracht wird. Es kann beispielsweise ein hydraulisches Bremssystem als das Bremssystem verwendet werden. Der Lenkaktuator steuert die Ansteuerung eines Hilfsmotors, der ein Lenkmoment im elektrischen Servolenkungssystem steuert, in Übereinstimmung mit dem Steuersignal von der ECU 10. Auf diese Weise steuert der Lenkaktuator das Lenkmoment des Fahrzeugs.
Die ECU 10 weist eine Außensituationserkennungseinheit 11, eine Fahrzeugpositionserkennungseinheit 12, eine Fahrzustandserkennungseinheit 13, eine Fahrplanerzeugungseinheit 14 und eine Fahrtsteuereinheit 15 auf.
Die Außensituationserkennungseinheit 11 erkennt Außensituationen des Fahrzeugs, das das Host-Fahrzeug ist, auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse (wie beispielsweise Bildinformation von der Kamera, Hindernisinformation vom Radar und Hindernisinformation vom LiDAR) des externen Sensors 2. Die Außensituation umfasst beispielsweise eine Straßenbreite, einen Verlauf der Straße (wie beispielsweise eine Krümmung der Reisefahrspur, eine Änderung der Neigung, die zum Schätzen der Ausblicke des externen Sensors 2 effektiv ist, eine Unebenheit, eine Kreuzung, eine Verzweigung, eine Zusammenführung und dergleichen von Straßen), eine Situation eines anderen Fahrzeugs um das Fahrzeug herum (wie beispielsweise eine Position des vorausfahrenden Fahrzeugs, eine Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs und dergleichen) und eine Situation von Hindernissen um das Fahrzeug herum (wie beispielsweise Information zur Unterscheidung eines festen Hindernisses und eines beweglichen Hindernisses, eine Position des Hindernisses bezüglich des Fahrzeugs, eine Bewegungsrichtung des Hindernisses bezüglich des Fahrzeugs, eine relative Geschwindigkeit des Hindernisses bezüglich des Fahrzeugs und dergleichen). Ferner können die Genauigkeiten der Position und der Richtung des Fahrzeugs, die von dem GPS-Empfänger 3 oder dergleichen erfasst werden, ergänzt werden, indem das Ergebnis der Erfassung durch den externen Sensor 2 und die Karteninformation abgeglichen werden. Die Außensituationserkennungseinheit 11 dient als eine Fahrtstreckeninformationserfassungseinheit, die die Fahrtstreckeninformation des Fahrzeugs erfasst.
Die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 12 erkennt die Position des Fahrzeugs (nachstehend als ”Fahrzeugposition”) auf der Karte auf der Grundlage der Positionsinformation des Fahrzeugs, die vom GPS-Empfänger 3 empfangen wird, und der Karteninformation in der Kartendatenbank 5. Die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 12 kann die Fahrzeugposition erkennen, indem sie die Fahrzeugposition, die im Navigationssystem 6 verwendet wird, aus dem Navigationssystem 6 erfasst, Für den Fall, dass die Fahrzeugposition des Host-Fahrzeugs durch einen Sensor gemessen wird, der außerhalb des Fahrzeugs, wie beispielsweise auf der Straße, installiert ist, kann die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 12 die Fahrzeugposition vom Sensor per Kommunikation erfassen.
Die Fahrzustandserkennungseinheit 13 erkennt den Fahrzustand des Fahrzeugs, das das Host-Fahrzeug ist, auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse des internen Sensors 4 (wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation vom Fahrzeugsensor, die Beschleunigungsinformation vom Beschleunigungssensor, die Gierrateninformation vom Gierratensensor). Die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Beschleunigung und die Gierrate des Fahrzeugs sind beispielsweise im Fahrzustand des Fahrzeugs enthalten. Ferner kann die Fahrzustandserkennungseinheit 13 die Fahrtrichtung des Fahrzeugs auf der Grundlage einer temporären Änderung in der Position des Fahrzeugs erkennen. Die Fahrzustandserkennungseinheit 13 erkennt, ob oder nicht das Fahrzeug auf mehreren Fahrspuren, einschließlich einer Überholspur, fährt. Es wird beispielsweise, auf der Grundlage des Ergebnisses der Erkennung durch die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 12, bestimmt, ob oder nicht das Fahrzeug auf mehrere Fahrspuren, einschließlich einer Überholspur, fährt, oder es wird bestimmt, ob oder nicht das Fahrzeug auf der Überholspur fährt.
Ferner erkennt die Fahrzustandserkennungseinheit 13 den Fahrzustand eines vorausfahrenden Fahrzeugs, das vor dem Fahrzeug fährt. Die Fahrzustandserkennungseinheit 13 erkennt beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Fahrtposition, eine Reisefahrspur und einen Verzögerungszustand des vorausfahrenden Fahrzeugs auf der Grundlage des Ergebnisses der Erfassung durch den internen Sensor 4 und durch den externen Sensor 2. Die Fahrzustandserkennungseinheit 13 dient als eine Fahrzustandserfassungseinheit, die Fahrzustandsinformation des Fahrzeugs und Fahrzustandsinformation des vorausfahrenden Fahrzeugs erfasst.
Die Fahrplanerzeugungseinheit 14 erzeugt eine Zielfahrtroute des Fahrzeugs auf der Grundlage der Zielroute, die vom Navigationssystem 6 berechnet wird, der Fahrzeugposition, die von der Fahrzeugpositionserkennungseinheit 12 erkannt wird, und der Außensituation (einschließlich der Fahrzeugposition und der Richtung) des Fahrzeugs, die von der Außensituationserkennungseinheit 11 erkannt wird. Die Zielfahrtroute ist eine Bewegungsbahn des Fahrzeugs auf der Zielroute. Die Fahrplanerzeugungseinheit 14 erzeugt den Fahrplan derart, dass das Fahrzeug fahren kann, während es Standards, wie beispielsweise die Sicherheit, die gesetzlichen Bestimmungen und die Fahreffizienz auf der Zielroute erfüllt. Hierin erzeugt die Fahrplanerzeugungseinheit 14 die Zielbewegungsbahn des Fahrzeugs, um einen Kontakt mit Hindernissen zu vermeiden, auf der Grundlage der Situation der Hindernisse um das Fahrzeug herum.
Die hierin beschriebene Zielroute umfasst ebenso eine Fahrtroute, die auf der Grundlage der Außensituation oder der Karteninformation erzeugt wird, wenn ein Zielort von einem Fahrer nicht eindeutig bestimmt wird, als eine Fahrtroute entlang der Straße in der ”Fahrassistenzvorrichtung” gemäß der JP 5 382 218 ( WO 2011/158347 ) oder der ”automatischen Fahrvorrichtung” gemäß der JP 2011-162132 .
Die Fahrplanerzeugungseinheit 14 erzeugt den Fahrplan in Übereinstimmung mit der erzeugten Route. D. h., die Fahrplanerzeugungseinheit 14 erzeugt den Fahrplan entlang der Zielroute, die auf der Grundlage von wenigstens der Außensituation, die die Umgebungsinformation des Fahrzeugs ist, und der Karteninformation in der Kartendatenbank 5 bestimmt wird. Vorzugsweise gibt die Fahrplanerzeugungseinheit 14 den erzeugten Fahrplan als einen Plan mit einer Kombination aus zwei Elementen einer Zielposition p auf einem Koordinatensystem, auf dem der Pfad des Fahrzeugs festgelegt wird, und einer Zielgeschwindigkeit an jeder Zielposition, d. h. mehrere Konfigurationskoordinaten (p, v) aus. Hierin weist jede Zielposition p wenigstens Information über die x- und y-Koordinaten auf dem Koordinatensystem, das am Fahrzeug ortsfest ist, oder Information entsprechend hierzu auf, Der Fahrplan ist nicht speziell beschränkt, solange er das Verhalten des Fahrzeugs anzeigt. Eine Zielzeit t kann beispielsweise anstelle der Zielgeschwindigkeit v im Fahrplan verwendet werden, oder es kann ein Fahrplan verwendet werden, bei dem die Zielzeit t und die Ausrichtung des Fahrzeugs zu dieser Zeit hinzugefügt sind.
Ferner ist es für gewöhnlich ausreichend, wenn der Fahrplan Daten von etwa einigen Sekunden ab dem aktuellen Zeitpunkt beschreibt, wobei mitunter Daten von einigen zehn Sekunden benötigt werden, in Abhängigkeit von der Situation, wie beispielsweise bei einem Rechtsabbiegen an einer Kreuzung oder einem Überholen des Fahrzeugs. Folglich ist die Anzahl der Konfigurationskoordinaten des Fahrplans vorzugsweise variable und ist ein Abstand zwischen den Konfigurationskoordinaten vorzugsweise ebenso variable. Ferner kann eine Kurve, die die Konfigurationskoordinaten verbindet, anhand einer Splinefunktion oder dergleichen approximiert werden und können die Parameter der Kurve anschließend als der Fahrplan verwendet werden. Es kann jedes beliebige bekannte Verfahren zur Erzeugung des Fahrplans angewandt werden, solange das Verhalten des Fahrzeugs anzeigbar ist.
Der Fahrplan kann Daten beschreiben, die einen Trend der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Beschleunigung und der Verzögerung und des Lenkmoments des Fahrzeugs anzeigen, wenn das Fahrzeug auf dem Pfad entlang der Zielroute fährt. Der Fahrplan kann ein Geschwindigkeitsmuster, ein Beschleunigungs- oder Verzögerungsmuster und ein Lenkmomentmuster des Fahrzeugs aufweisen. Hierin kann die Fahrplanerzeugungseinheit 14 den Fahrplan derart erzeugen, dass die Fahrtzeit (eine vom Fahrzeug zum Erreichen des Zielorts benötigte Zeit) minimal wird.
Ferner beschreibt das Ziel-Geschwindigkeitsmuster beispielsweise Daten, die aus einer Ziel-Fahrzeuggeschwindigkeit gebildet werden, die in Verbindung mit der Zeit für jede Ziel-Steuerposition bestimmt wird, bezüglich der Ziel-Steuerposition, die in einem vorbestimmten Intervall (wie beispielsweise ein Meter) auf dem Pfad festgelegt wird. Das Ziel-Beschleunigungsmuster oder das Ziel-Verzögerungsmuster beschreibt beispielsweise Daten, die aus der Ziel-Beschleunigung oder der Ziel-Verzögerung gebildet werden, die in Verbindung mit der Zeit für jede Ziel-Steuerposition bestimmt werden, bezüglich der Ziel-Steuerposition, die in einem vorbestimmten Intervall (wie beispielsweise ein Meter) auf dem Pfad festgelegt wird. Das Ziel-Lenkmuster beschreibt beispielsweise Daten, die aus der Ziel-Lenkung gebildet werden, die in Verbindung mit der Zeit für jede Ziel-Steuerposition bestimmt wird, bezüglich der Ziel-Steuerposition, die in einem vorbestimmten Intervall (wie beispielsweise ein Meter) auf dem Pfad festgelegt wird.
Die Fahrtsteuereinheit 15 steuert das Fahren des Fahrzeugs auf der Grundlage des von der Fahrplanerzeugungseinheit 14 erzeugten Fahrplans automatisch. Die Fahrtsteuereinheit 15 gibt das Steuersignal im Ansprechen auf den Fahrplan an den Aktuator B. Auf diese Weise steuert die Fahrtsteuereinheit 15 das Fahren des Fahrzeugs derart, dass das Fahrzeug in Übereinstimmung mit dem Fahrplan autonom fährt.
Wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist, führt die Fahrtsteuereinheit 15 die Fahrtsteuerung derart aus, dass das Fahrzeug mit der bestimmten Geschwindigkeit entlang der Fahrspur fährt. Wenn demgegenüber ein vorausfahrendes Fahrzeug auf der vom Fahrzeug befahrenen Fahrspur vorhanden ist, führt die Fahrtsteuereinheit 15 prinzipiell die Fahrtsteuerung an dem Fahrzeug aus, um dem vorausfahrenden Fahrzeug in einem im Voraus bestimmten Fahrzeugabstand zu folgen.
Für den Fall, dass das Fahrzeug auf der Fahrtstrecke mit mehreren Fahrspuren, einschließlich einer Überholspur, fährt, führt die Fahrtsteuereinheit 15 die Fahrtsteuerung an dem Fahrzeug aus, indem sie das Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs, das voraus auf der Überholspur fährt, beschränkt. Wenn das vorausfahrende Fahrzeug beispielsweise auf der Überholspur fährt, erfolgt die Fahrtsteuerung derart, dass das Fahrzeug das vorausfahrende Fahrzeug nicht überholt. Gemäß einer Ausnahme für dieses Beispiel wird für den Fall, dass das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und zwar mit einer Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, ein Fahren zum Passieren des vorausfahrenden Fahrzeugs (einschließlich des Überholens) unter einer vorbestimmten Bedingung an dem Fahrzeug ausgeführt. Hierin umfassen die vorbestimmten Bedingungen beispielsweise einen Fall, in dem die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs größer als eine im Voraus bestimmte Verzögerung ist, einen Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs in einer vorbestimmten Zeitspanne kontinuierlich geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist, und einen Fall, in dem der Fahrer des Fahrzeugs beabsichtigt, das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen.
Ferner führt die Fahrtsteuereinheit 15 auch dann, wenn das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, wenn das vorausfahrende Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit fährt, die Fahrtsteuerung derart aus, dass das Fahrzeug das vorausfahrende Fahrzeug überholt oder die Fahrspur wechselt, um das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen.
Die Außensituationserkennungseinheit 11, die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 12, die Fahrzustandserkennungseinheit 13, die Fahrplanerzeugungseinheit 14 und die Fahrtsteuereinheit 15, die vorstehend beschrieben sind, können konfiguriert werden, indem von Software oder Programme, die die jeweiligen Funktionen realisieren, in der ECU 10 eingesetzt werden. Ferner kann ein Teil oder können alle der obigen Einheiten jeweils aus individuellen elektronischen Steuereinheiten aufgebaut sein.
Nachstehend ist ein Betrieb der Fahrtsteuervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der Fahrtsteuerungsverarbeitung in der Fahrtsteuervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform. Die Fahrtsteuerungsverarbeitung erfolgt beispielsweise dann, wenn die autonome Fahrtsteuerung erfolgt, und startet mit Beginn der autonomen Fahrtsteuerung. Ferner wird die Fahrtsteuerungsverarbeitung beispielsweise von der ECU 10 und wiederholt in einer vorbestimmten Periode ausgeführt.
In Schritt S10 der 2 (nachstehend einfach als ”S10” bezeichnet, so wie auch die übrigen Schritte durch S abgekürzt werden) erfolgt zunächst eine Verarbeitung zum Lesen der Sensorinformation. Diese Verarbeitung ist eine Verarbeitung zum Lesen der Information aus dem externen Sensor 2, dem GPS-Empfänger 3, dem internen Sensor 4 und dem Navigationssystem 6. Die Positionsinformation, die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation, die Verzögerungsinformation und dergleichen eines anderen Fahrzeugs, das das Fahrzeug umgibt, einschließlich des vorausfahrenden Fahrzeugs, können als die Sensorinformation aus dem externen Sensor 2 gelesen werden. Ferner werden die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation und dergleichen des Fahrzeugs, das das Host-Fahrzeug ist, als die Sensorinformation aus dem GPS-Empfänger 3 und dem internen Sensor 4 gelesen. Darüber hinaus werden die Positionsinformation des Fahrzeugs, die Fahrspurinformation der vom Fahrzeug befahrenen Fahrtstrecke und dergleichen als die Information aus dem Navigationssystem 6 gelesen.
Anschließend schreitet der Prozess zu S12 voran und wird bestimmt, ob oder nicht ein vorausfahrendes Fahrzeug auf einer Überholspur vorhanden ist. Diese Bestimmungsverarbeitung ist eine Verarbeitung, um zu bestimmen, ob oder nicht das vorausfahrende Fahrzeug innerhalb eines vorbestimmten Abstandes zum Fahrzeug vorhanden ist, wenn das Fahrzeug auf der Überholspur fährt. Für den Fall, dass das Fahrzeug nicht auf der Überholspur fährt, wird, wenn das vorausfahrende Fahrzeug nicht auf der Überholspur vorhanden ist, bestimmt, dass das vorausfahrende Fahrzeug nicht auf der Überholspur vorhanden ist. Demgegenüber wird für den Fall, dass das Fahrzeug nicht auf der Überholspur fährt und ein vorausfahrendes Fahrzeug innerhalb des vorbestimmten Abstandes vorhanden ist, bestimmt, dass das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur vorhanden ist.
Die Überholspur ist eine Fahrspur, auf der das Fahrzeug zum Überholen fährt, wenn eine Fahrtstrecke mehrere Fahrspuren aufweist. Im Falle beispielsweise eines Linksverkehrs auf einer Schnellstraße oder einer autobahnähnlichen Bundesstraße ist die Fahrspur ganz rechts die Überholspur. Der vorbestimmte Abstand ist ein Abstand, der im Voraus in der ECU 10 bestimmt wird. Der vorbestimmte Abstand kann geändert werden, um in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder der relativen Geschwindigkeit bezüglich des vorausfahrenden Fahrzeugs bestimmt zu werden.
Wenn in S12 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug nicht auf der Überholspur vorhanden ist, erfolgt eine gewöhnliche Fahrtsteuerungsverarbeitung (S24). Diese gewöhnliche Fahrtsteuerungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zum Ausführen der Fahrtsteuerung, um zu bewirken, dass das Fahrzeug mit einer im Voraus bestimmten Geschwindigkeit entlang der Fahrspur fährt. Die bestimmte Geschwindigkeit ist eine Geschwindigkeit, die im Voraus in der ECU 10 bestimmt wird. Bei dieser Fahrtsteuerungsverarbeitung wird beispielsweise ein Steuersignal von der ECU 10 an den Aktuator 8 ausgegeben und die Lenksteuerung durch den Betrieb des Aktuators 8 an dem Fahrzeug entlang der Fahrspur ausgeführt, und anschließend eine Fahrtsteuerung oder eine Bremssteuerung an dem Fahrzeug ausgeführt, um mit der bestimmten Geschwindigkeit oder in Übereinstimmung mit der relativen Geschwindigkeit zum vorausfahrenden Fahrzeug zu fahren.
Wenn in S12 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur vorhanden ist, wird bestimmt, ob oder nicht das vorausfahrende Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs fährt (S14). Diese Bestimmungsverarbeitung erfolgt beispielsweise durch die Fahrtsteuereinheit 15 auf der Grundlage der Erkennungsinformation von der Fahrzustandserkennungseinheit 13, und es wird bestimmt, ob oder nicht eine Fahrzeuggeschwindigkeit V₁ des vorausfahrenden Fahrzeugs geringer als eine Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs ist. Für den Fall, dass in S14 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug nicht mit der Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs fährt, erfolgt die gewöhnliche Fahrtsteuerungsverarbeitung (S24). Der Inhalt der gewöhnlichen Fahrtsteuerungsverarbeitung ist vorstehend beschrieben.
Für den Fall, dass in S14 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug mit der Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs fährt, wird bestimmt, ob oder nicht das vorausfahrende Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit fährt (S16). Diese Bestimmungsverarbeitung erfolgt beispielsweise durch die Fahrtsteuereinheit 15 auf der Grundlage der Erkennungsinformation von der Fahrzustandserkennungseinheit 13, und es wird bestimmt, ob oder nicht die Fahrzeuggeschwindigkeit V₁ des vorausfahrenden Fahrzeugs geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit V_R ist. Die legale Mindestgeschwindigkeit V_R ist eine unterste Geschwindigkeitsbegrenzung auf der Fahrtstrecke, durch die Verkehrsvorschriften oder dergleichen bestimmt wird, und es kann beispielsweise die Information verwendet werden, die auf der Grundlage der Information aus der Kartendatenbank 5 oder dem Navigationssystem 6 in der ECU 10 gespeichert wird.
Wenn in S16 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug mit der Geschwindigkeit geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit fährt, erfolgt die Überholungssteuerungsverarbeitung (S26). Die Überholungssteuerungsverarbeitung ist eine Verarbeitung, um die Fahrtsteuerung derart auszuführen, dass das Fahrzeug das vorausfahrende Fahrzeug überholt. Wenn das vorausfahrende Fahrzeug gestoppt wird, kann solch ein Fall derart bestimmt werden, dass er in dem Fall enthalten ist, in dem das vorausfahrende Fahrzeug mit der Geschwindigkeit geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit fährt, so dass die Überholungssteuerungsverarbeitung erfolgen kann. Bei dieser Überholungssteuerungsverarbeitung wird ein Steuersignal von der ECU 10 an den Aktuator 8 ausgegeben und die Fahrtsteuerung des Fahrzeugs anhand des Betriebs des Aktuators 8 ausgeführt. Die Überholungssteuerung ist eine Steuerung, um zu bewirken, dass das Fahrzeug die Fahrspur wechselt und fährt, um das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen. Nach einer Passierung des vorausfahrenden Fahrzeugs kann das Fahrzeug zu der ursprünglichen Fahrspur zurückkehren, indem es die Fahrspur wechselt, oder auch nicht zurückkehren.
Eine Fahrtsteuerung erfolgt, wie in 3 gezeigt, derart, dass ein Fahrzeug (Host-Fahrzeug) 90 die Fahrspur von einer Überholspur 81 zu einer benachbarten Fahrspur wechselt und ein vorausfahrendes Fahrzeug 91 passiert. Zu dieser Zeit kann die Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs 90 bei der Geschwindigkeit vor dem Überholen gehalten oder beschleunigt werden.
In S16 der 2 wird, dass bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug nicht mit der Geschwindigkeit geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit fährt, bestimmt, ob oder nicht das vorausfahrende Fahrzeug einen Zustand aufweist, in dem es mi einer Verzögerung größer als eine vorbestimmte Verzögerung verzögert wird (S18). Diese Bestimmungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zur Bestimmung, ob oder nicht die Verzögerung A₁ größer als die Verzögerung A₀ ist, die im Voraus in der ECU 10 bestimmt wird. Die Verzögerung A₀ und die Verzögerung A₁ sind Werte, die einen Grad der Verzögerung eines Fahrzeugs anzeigen, wobei positive Werte verwendet werden.
So dienen beispielsweise ein Fall, in dem vorausfahrende Fahrzeug 91 in S18 den Verzögerungszustand aufweist, um rechts abzubiegen (siehe 4), ein Fall, in dem das vorausfahrende Fahrzeug 91 den Verzögerungszustand aufweist, um ein entgegenkommendes Fahrzeug passieren zu lassen, ein Fall, in dem das vorausfahrende Fahrzeug 91 den Verzögerungszustand aufweist, um eine Kollision mit einem Hindernis 88 vor dem vorausfahrenden Fahrzeug 91 zu vermeiden (siehe 5), ein Fall, in dem das vorausfahrende Fahrzeug 91 den Verzögerungszustand aufweist, um eine Abzweigung 82 zu befahren (siehe 6), und ein Fall, in dem das vorausfahrende Fahrzeug 91 den Verzögerungszustand aufweist, um einem anderen Fahrzeug 93, das von einer Zuführung 83 kommt, auszuweichen (siehe 7), als Beispiel für den Fall, dass das vorausfahrende Fahrzeug 91 einen Verzögerungszustand aufweist. Der Verzögerungszustand des vorausfahrenden Fahrzeugs 91 kann auf der Grundlage des Ergebnisses einer Erkennung durch die Fahrzustandserkennungseinheit 13 bestimmt werden. Ferner kann eine Ursache für den Verzögerungszustand des vorausfahrenden Fahrzeugs 91 auf der Grundlage der Erkennungsinformation von der Außensituationserkennungseinheit 11 bestimmt werden. Eine Kreuzung der Fahrtstrecke, das Vorhandensein eines entgegenkommenden Fahrzeugs, das Vorhandensein eines Hindernisses, eine Verzweigung bzw. Abzweigung der Fahrtstrecke, eine Zusammenführung bzw. Zuführung der Fahrtstrecke und das Vorhandensein eines einscherenden anderen Fahrzeugs können auf der Grundlage der Erkennungsinformation von der Außensituationserkennungseinheit 11 bestimmt werden, woraufhin die Ursache für die Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs 91 bestimmt werden kann.
In der 2 schreitet der Prozess für den Fall, dass in S18 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug einen Zustand der Verzögerung größer als eine vorbestimmte Verzögerung aufweist, zu S26 voran und erfolgt eine Überholungssteuerungsverarbeitung. Die Überholungssteuerungsverarbeitung ist, wie vorstehend beschrieben, eine Verarbeitung, um das Fahrzeug zu veranlassen, zu fahren, um das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen. Demgegenüber wird für den Fall, dass in S18 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug keinen Zustand der Verzögerung größer als eine vorbestimmte Verzögerung aufweist, bestimmt, ob oder nicht eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist (S20). Diese Bestimmungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zur Bestimmung, ob oder nicht die vorbestimmte Zeit seit einem Zustand, in dem das vorausfahrende Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs fährt, verstrichen ist. Eine Zeit, die im Voraus in der ECU 10 bestimmt wird, kann als die vorbestimmte Zeit verwendet werden. Wenn in S20 bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeit nicht verstrichen ist, endet die Steuerverarbeitung.
Demgegenüber wird, wenn in S20 bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, bestimmt, ob oder nicht der Fahrer des Fahrzeugs beabsichtigt, das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen (S22). Bei dieser Bestimmungsverarbeitung wird beispielsweise darauf basierend, ob oder nicht eine Beschleunigungssteuerung durch den Fahrer erfolgt, ob oder nicht ein Betätigungsbetrag des Gaspedals größer oder gleich einem bestimmten Betrag ist, ob oder nicht der Betrag einer Änderung im Betätigungsbetrag des Gaspedals größer oder gleich einem bestimmten Betrag ist, ob oder nicht eine Betätigungszeit des Gaspedals größer oder gleich einer vorbestimmten Zeit ist, oder ob oder nicht ein Betrieb durch eine bestimmte Betriebseinheit, die die Überholungsfahrt anweist, erfolgt, bestimmt, ob oder nicht der Fahrer des Fahrzeugs beabsichtigt, das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen.
Wenn in S22 bestimmt wird, dass der Fahrer des Fahrzeugs beabsichtigt, das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen, schreitet der Prozess zu S26 voran und erfolgt die Überholungssteuerungsverarbeitung. Demgegenüber erfolgt für den Fall, dass in S22 bestimmt wird, dass der Fahrer des Fahrzeugs nicht beabsichtigt, das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen, die Folgesteuerverarbeitung (S28). Die Folgesteuerverarbeitung ist eine Verarbeitung zur Steuerung der Fahrt des Fahrzeugs, um dem vorausfahrenden Fahrzeug zu folgen. Das Fahrzeug wird beispielsweise gesteuert, um mit einem vorbestimmten Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug zu fahren, so dass das Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt. Ein Fahrzeug-Fahrzeug-Abstandswert, der im Voraus in der ECU 10 bestimmt wird, kann als dieser Fahrzeug-Fahrzeug-Abstand verwendet werden. Ferner kann der Fahrzeug-Fahrzeug-Abstand ein Abstand sein, bei dem nicht bestimmt wird, dass das Fahrzeug auf das vorausfahrende Fahrzeug aufgeschlossen ist, oder kann ein Abstand kurz vor einem Aufschließen auf das vorausfahrende Fahrzeug sein. Der Grund hierfür liegt darin, dass in diesem Fall, wenn das Fahrzeug die Fahrspur wechselt, ohne auf das vorausfahrende Fahrzeug aufzuschließen, um das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen, dies nicht als das Fahren zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeug betrachtet wird. Zu dieser Zeit kann der Fahrzeug-Fahrzeug-Abstand in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs geändert werden.
Wenn die Folgesteuerverarbeitung in S28, die gewöhnliche Steuerverarbeitung in S24 und die Überholungssteuerungsverarbeitung in S26 beendet sind, endet dann eine Steuerverarbeitungsabfolge.
Bei der Fahrtsteuerungsverarbeitungsabfolge in der 2 kann, solange das Ergebnis der Steuerung nicht beeinflusst wird, die Ausführung eines Teils der Steuerverarbeitung ausgelassen werden, die Reihenfolge der Steuerverarbeitung geändert werden und eine andere Steuerverarbeitung hinzugefügt werden.
In der 2 können beispielsweise die Verarbeitungsaufgaben in S18, S20 oder S20 ausgelassen werden. In diesem Fall kann, wenn in S16 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug nicht mit einer Geschwindigkeit geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit fährt, die Folgesteuerverarbeitung in S28 erfolgen.
Ferner kann, in der 2, die Verarbeitung in S18 ausgelassen werden. In diesem Fall erfolgen, wenn in S16 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug nicht mit einer Geschwindigkeit geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit fährt, die Verarbeitungsaufgaben in S20 und S22 in geeigneter Weise.
Ferner können, in der 2, die Verarbeitungsaufgaben in S20 und S22 ausgelassen werden. In diesem Fall erfolgt, wenn in S18 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug einen Zustand der Verzögerung größer als eine vorbestimmte Verzögerung aufweist, die Überholungssteuerungsverarbeitung (S26), und erfolgt, wenn in S18 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug nicht einen Zustand der Verzögerung größer als eine vorbestimmte Verzögerung aufweist, die Folgesteuerverarbeitung (S28).
Ferner kann, in der 2, die Verarbeitung in S16 ausgelassen werden. In diesem Fall kann, wenn in S14 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug mit der Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs fährt, die Verarbeitung in S18 ausgelassen werden. Zu dieser Zeit können die Verarbeitungsaufgaben in S20 und S22 ausgelassen werden. D. h., wenn in S18 wird bestimmt, dass das vorausfahrende Fahrzeug einen Zustand der Verzögerung größer als eine vorbestimmte Verzögerung aufweist, erfolgt die Überholungssteuerungsverarbeitung (S26), und kann, wenn in S18 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug keinen Zustand der Verzögerung größer als eine vorbestimmte Verzögerung aufweist, die Folgesteuerverarbeitung erfolgen (S28).
Ferner können, in der 2, die Verarbeitungsaufgaben in S16 und S18 ausgelassen werden. In diesem Fall erfolgt, wenn in S14 bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug mit der Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs fährt, die Verarbeitung in S20.
Gemäß der Fahrtsteuervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie vorstehend beschrieben, wenn bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und zwar mit der Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, das Fahren zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs unter einer vorbestimmten Bedingung. Auf diese Weise kann, indem mit der Geschwindigkeit in Übereinstimmung mit der Fahrgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs gefahren wird, die Verschlechterung des Verkehrsflusses auf der Fahrtstrecke unterdrückt werden.
Ferner erfolgt, bei der Fahrtsteuervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, wenn bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und zwar mit der Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, und wenn das vorausfahrende Fahrzeug mit der Geschwindigkeit geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit fährt, das Fahren zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs. Auf diese Weise wird verhindert, dass das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die unterhalb der legalen Mindestgeschwindigkeit liegt, so dass die Verschlechterung des Verkehrsflusses unterbunden werden kann.
Ferner erfolgt, bei der Fahrtsteuervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, wenn bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und zwar mit der Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, und wenn erkannt wird, dass der Fahrer beabsichtigt, das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen, das Fahren zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs. Auf diese Weise die Fahrzeugfahrt in Übereinstimmung mit der Fahrabsicht des Fahrers ermöglicht.
Ferner erfolgt, bei der Fahrtsteuervorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, wenn bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und zwar mit der Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, und wenn das vorausfahrende Fahrzeug einen Verzögerungszustand aufweist, das Fahren zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs. Auf diese Weise kann, indem das vorausfahrende Fahrzeug, das den Verzögerungszustand und nicht den gewöhnlichen Fahrzustand aufweist, überholt wird, die Verschlechterung des Verkehrsflusses auf der Fahrtstrecke unterdrückt werden.
Vorstehend ist eine Ausführungsform der Fahrtsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Fahrtsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt. Die Fahrtsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann eine Vorrichtung sein, in der die Fahrtsteuervorrichtung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform modifiziert ist, ohne vom vorstehend in jedem Aspekt der Erfindung beschriebenen Kernpunkt abzuweichen, oder eine Vorrichtung sein, die auf andere angewandt wird.
Vorstehend ist eine Fahrtsteuervorrichtung beschrieben.
Die Vorrichtung bestimmt, ob oder nicht das vorausfahrende Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit geringer als eine Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs auf der Überholspur fährt. Wenn bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug mit der Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs auf der Überholspur fährt, führt die Vorrichtung die Fahrtsteuerung zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs unter einer vorbestimmten Bedingung aus. Auf diese Weise erfolgt das Fahren zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs und kann so, indem mit einer an die Fahrgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs angepassten Geschwindigkeit gefahren wird, die Verschlechterung des Verkehrsflusses auf der Fahrtstrecke unterdrückt werden.
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 2000-343980 [0002]
JP 2005-035531 [0002]
JP 5382218 [0042]
WO 2011/158347 [0042]
JP 2011-162132 [0042]

Claims

Fahrtsteuervorrichtung (1), die dazu ausgelegt ist, ein Überholen eines vorausfahrenden Fahrzeugs, das voraus auf der Überholspur fährt, zu beschränken und eine Fahrtsteuerung an einem Host-Fahrzeug auszuführen, wenn das Host-Fahrzeug auf einer Fahrtstrecke fährt, die mehrere Fahrspuren mit einer Überholspur aufweist, wobei die Vorrichtung aufweist: – eine Fahrtstreckeninformationserfassungseinheit (11), die dazu ausgelegt ist, Fahrtstreckeninformation einer vom Host-Fahrzeug befahrenen Fahrtstreck zu erfassen; – eine Fahrzustandserfassungseinheit (13), die dazu ausgelegt ist, Fahrzustandsinformation des Host-Fahrzeugs und Fahrzustandsinformation des vorausfahrenden Fahrzeugs zu erfassen; – eine Bestimmungseinheit (15), die dazu ausgelegt ist, zu bestimmen, ob oder nicht das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und zwar mit einer Geschwindigkeit geringer als eine Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs und geringer als eine legale Mindestgeschwindigkeit, auf der Grundlage der von der Fahrtstreckeninformationserfassungseinheit (11) und der Fahrzustandserfassungseinheit (13) erfassten Information; und – eine Fahrtsteuereinheit (15), die dazu ausgelegt ist, eine Fahrtsteuerung zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs am Host-Fahrzeug auszuführen, wenn bestimmt wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und zwar mit der Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs und geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit.
Fahrtsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrtsteuereinheit (15) dazu ausgelegt ist, die Fahrtsteuerung zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs am Host-Fahrzeug auszuführen, wenn erkannt wird, dass ein Fahrer des Host-Fahrzeugs beabsichtigt, das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen, für den Fall, dass das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und zwar mit der Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs und nicht geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit fährt.
Fahrtsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrtsteuereinheit (15) dazu ausgelegt ist, die Fahrtsteuerung zum Überholen des vorausfahrenden Fahrzeugs am Host-Fahrzeug auszuführen, wenn das vorausfahrende Fahrzeug einen Verzögerungszustand aufweist, für den Fall, dass das vorausfahrende Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und zwar mit der Geschwindigkeit geringer als die Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs und nicht geringer als die legale Mindestgeschwindigkeit.