-
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
-
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität aus der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-137572 , eingereicht am 9. Juli 2015, deren gesamte Inhalte hiermit unter Bezugnahme aufgenommen werden.
-
HINTERGRUND
-
Die Erfindung betrifft einen Fahrassistenten für Fahrzeuge, der ein eigenes Fahrzeug beim Fahrspurwechsel zwischen benachbarten Fahrspuren unterstützen kann.
-
In den letzten Jahren sind verschiedene Assistenten für Fahrzeuge wie etwa Automobile entwickelt und in praktische Benutzung genommen worden. Ein solcher Assistent kann mit einer Kamera oder einem Radarsystem ausgestattet sein, und kann die Fahrumgebung eines Fahrzeugs erkennen, um die Belastung eines Fahrers zu verringern. Solche Assistenten können verschiedene Funktionen als Fahrassistenten bieten, von denen eine eine Funktion sein kann, ein eigenes Fahrzeug dabei zu unterstützen, einen sicheren Fahrspurwechsel durchzuführen.
-
Zum Beispiel offenbart die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsschrift
(JP-A) Nr. 2009-294943 eine Technik, die danach strebt, einen sicheren Fahrspurwechsel zu unterstützen. Diese Technik beinhaltet: Bestimmen eines Fahrzustands eines Fahrzeugs auf einer Zielfahrspur, in die das eigene Fahrzeug einfahren will; Bestimmen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins eines Fahrzeugs, das, von außerhalb einer Fahrspur, auf der das eigene Fahrzeug fährt, in die Zielfahrspur einfahren will; und Setzen von Führungsinformation basierend auf dem Fahrzeug auf der Zielfahrspur und dem Fahrzeug außerhalb der Zielfahrspur.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Der in der
JP-A Nr. 2009-294943 offenbarte Fahrspurwechselassistent berücksichtigt das Vorhandensein eines anderen Fahrzeugs, das in die Fahrspurwechsel-Zielfahrspur einfahren will. Andererseits ist diese Technik nicht für Fahrzustände einer Mehrzahl anderer Fahrzeuge auf der Fahrspurwechsel-Zielfahrspur ausgelegt, und könnte daher in einem Fall mit kleinen Zwischenfahrzeugabständen zwischen den Fahrzeugen auf der Fahrspurwechsel-Zielfahrspur nicht in der Lage sein, einen raschen und sicheren Fahrspurwechsel zu unterstützen. Das gleiche könnte für einen Fall mit einer kleinen Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem Fahrzeug auf einer benachbarten Fahrspur gelten, d. h. in einem Fall, worin das eigene Fahrzeug und das Fahrzeug auf der benachbarten Fahrspur parallel fahren.
-
Es ist wünschenswert, einen Fahrassistenten für Fahrzeuge bereitzustellen, der es möglich macht, als Reaktion auf Fahrzustände von Fahrzeugen auf einer Fahrspurwechsel-Zielfahrspur einen raschen und sicheren Fahrspurwechsel zu unterstützen.
-
Ein Aspekt der Erfindung sieht einen Fahrassistenten für Fahrzeuge vor, der bestimmt, ob es zulässig ist oder nicht, dass ein eigenes Fahrzeug in eine benachbarte Fahrspur einfährt, die einer Fahrspur benachbart ist, auf der das eigene Fahrzeug fährt, und Fahrspurwechselassistenz bereitstellt. Der Fahrassistent für Fahrzeuge enthält eine Vorgeschlagener-Fahrspurwechsel-Setzeinheit und eine Fahrspurwechselbestimmungseinheit. Die Vorgeschlagener-Fahrspurwechselabschnitt-Setzeinheit sorgt, basierend auf relativen Geschwindigkeiten und relativen Positionen des eigenen Fahrzeugs zu jeweiligen einer Mehrzahl von auf der benachbarten Fahrspur parallel fahrenden Fahrzeugen, für das Setzen eines vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts, der ein vorgeschlagener Abschnitt ist, wo das eigene Fahrzeug in die benachbarte Fahrspur einfährt. Die Fahrspurwechselbestimmungseinheit bestimmt, basierend auf einer Bewegungsgeschwindigkeit des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts und einer Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, ob es zulässig ist oder nicht, dass das eigene Fahrzeug in den vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt einfährt.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt ein Beispiel einer Konfiguration eines Fahrassistenten für Fahrzeuge gemäß einer Ausführung der Erfindung.
-
2 zeigt ein Beispiel eines eigenen Fahrzeugs und parallel fahrender Fahrzeuge.
-
3 zeigt ein Beispiel eines vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts.
-
4 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Fahrspurwechselassistenz-Prozesses.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Im Folgenden werden einige Ausführungen der Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen im Detail beschrieben.
-
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Fahrzeug wie etwa ein Automobil. In einer Ausführung kann das Fahrzeug 1 als „eigenes Fahrzeug” dienen. Das eigene Fahrzeug 1 kann mit einem Fahrassistenten 2 ausgestattet sein, der bei Fahrbedienungen eines Fahrers eine Fahrassistenzsteuerung ausführen kann, einschließlich einer autonomen automatischen Fahrt. Der Fahrassistent 2 kann eine Außenumgebungserkennungseinrichtung enthalten, die die Außenumgebung um das eigene Fahrzeug 1 herum erkennen kann und aus verschiedenen Vorrichtungen aufgebaut sein kann. Der Fahrassistent 2 kann Signale von verschiedenen Sensoren empfangen, die Fahrzustände des eigenen Fahrzeugs 1 detektieren.
-
In der Ausführung kann der Fahrassistent eine Stereokameraeinheit 3, eine Seitenradareinheit 4 und eine rückwärtige Radareinheit 5 als Sensorvorrichtungen der Außenumgebung enthalten. Die Stereokameraeinheit 3 kann eine dreidimensionale Position eines Objekts vor dem Fahrzeug 1 detektieren. Die Seitenradareinheit 4 kann ein Objekt vorne seitlich des Fahrzeugs 1 detektieren. Die rückwärtige Radareinheit 5 kann ein Objekt hinter dem Fahrzeug 1 mittels Mikrowellen oder anderer Wellen detektieren. Der Fahrassistent 2 kann ferner eine Verkehrsinformationskommunikationseinheit 6 enthalten. Die Verkehrsinformationskommunikationseinheit 6 kann Verkehrsinformation mittels Infrastruktur-Kommunikation, wie etwa Straße-Fahrzeug-Kommunikation oder Zwischenfahrzeugkommunikation, erhalten. Die Stereokameraeinheit 3, die Seitenradareinheit 4, die rückwärtige Radareinheit 5 und die Verkehrsinformationskommunikationseinheit 6 können die Außenumgebungserkennungseinrichtung darstellen, welche die Außenumgebung des Fahrzeugs 1 erkennen kann.
-
Die Stereokameraeinheit 3 kann zum Beispiel, als ihre Hauptkomponenten, Stereokameras enthalten. Die Stereokameras können aus zwei lateral beabstandet angeordneten Kameras 3a und 3b aufgebaut sein, die in der Nähe vom Rückspiegel an der Innenseite einer Windschutzscheibe in einem oberen Teil vom Fahrzeuginnenraum angeordnet sind. Die zwei lateral beabstandet angeordneten Kameras 3a und 3b können Verschlusssynchronisierte Kameras sein, die jeweils eine Abbildungsvorrichtung wie etwa eine CCD (ladungsgekoppelte Vorrichtung), und CMOS (Komplementär-Metalloxidhalbleiter) enthalten, und können mit einer vorbestimmten Grundlinienlänge befestigt sein.
-
Die Stereokameraeinheit 3 kann ferner einen Bildprozessor enthalten, der mit den Stereokameras einheitlich ist. Der Bildprozessor kann eine Stereobildverarbeitung an einem Bilderpaar ausführen, das in den seitlich angeordneten Kameras 3a und 3b aufgenommen wird, um Information einer dreidimensionalen Position eines vorwärtigen Objekts im realen Raum zu erhalten, zum Beispiel eines vorausfahrenden Fahrzeugs. Die dreidimensionale Position des Objekts kann, basierend auf Parallaxendaten und einem Bildkoordinatenwert des Objekts, in Koordinatenwerte im dreidimensionalen Raum umgewandelt werden. Im dreidimensionalen Raum kann zum Beispiel eine Straßenoberfläche direkt unterhalb eines Mittelpunkts der Stereokameras als Ursprung dienen, während eine Fahrzeugbreitenrichtung, eine Fahrzeughöhenrichtung und eine Fahrzeuglängsrichtung, d. h. eine Abstandsrichtung, als Achsen dienen können. Die Parallaxendaten und der Bildkoordinatenwert des Objekts können mittels Stereobildverarbeitung erhalten werden.
-
Die Seitenradareinheit 4 kann ein Nahbereichsradar sein, das ein Objekt mit relativ kurzem Abstand um das eigene Fahrzeug herum detektiert. Die Seitenradareinheit 4 kann zum Beispiel an rechten und linken Ecken eines vorderen Stoßfängers angeordnet sein. Die Seitenradareinheit 4 kann eine Radarwelle wie etwa eine Mikrowelle und eine Millimeterwelle mit einem hohen Frequenzband aussenden und kann eine Reflektionswelle von einem Objekt empfangen, um einen Abstand und eine Richtung des Objekts vorne seitlich des eigenen Fahrzeugs zu messen. Eine vordere zeitliche Zone des eigenen Fahrzeugs kann aus einem Sichtfeld der Stereokamera 3 herausfallen. Die rückwärte Radareinheit 5 kann zum Beispiel an rechten und linken Enden eines hinteren Stoßfängers angeordnet sein. Die rückwärtige Radareinheit 5 kann ähnlich eine Radarwelle senden und kann eine Reflektionswelle von einem Objekt empfangen, um einen Abstand und eine Richtung des Objekts hinter oder hinten seitlich des eigenen Fahrzeugs zu messen.
-
Übrigens kann das rückwärtige Objekt auch mittels Bilderkennung unter Verwendung einer Rückblickkamera detektiert werden, oder mittels Sensorfusion der Bilderkennung und Daten, die von anderen Sensorvorrichtungen erhalten werden.
-
Die Verkehrsinformationskommunikationseinheit 6 kann Verkehrsinformation mittels der Straße-Fahrzeug-Kommunikation über Straßenhilfseinrichtungen oder Zwischenfahrzeugkommunikation mit einem anderen Fahrzeug erhalten. Die Verkehrsinformation kann Information über Zonen sein, die von der Stereokameraeinheit 3, der Seitenradareinheit 4 und der rückwärtigen Radareinheit 5 nicht gesehen oder sensiert werden können, Querstraßen und anderen Orte. Übrigens kann die Verkehrsinformationskommunikationseinheit 6 eine gesonderte Vorrichtung sein, aber es kann auch eine andere Kommunikationsvorrichtung, die an einer Ortungsvorrichtung vorgesehen ist, wie etwa eine Navigationsvorrichtung, als Verkehrsinformationskommunikationseinheit 6 dienen. Die Navigationsvorrichtung kann Karteninformation der Fahrumgebung enthalten, wie etwa Positionen von Kreuzungen und Verkehrssignalen, die Anzahl von Fahrspuren, Krümmungsradien von Straßen, Geschwindigkeitsbeschränkungen und Überholverbotsabschnitte.
-
Die Sensoren können die Fahrzustände des eigenen Fahrzeugs 1 detektieren. Die Sensoren können einen Geschwindigkeitssensor 10, einen Lenkwinkelsensor 11 sowie einen Schwerkraft-(G)-Sensor 12 enthalten. Der Geschwindigkeitssensor 10 kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit detektieren. Der Lenkwinkelsensor 11 kann einen Lenkwinkel detektieren. Der G-Sensor 12 kann eine Beschleunigung detektieren. Der Fahrassistent 2 kann die Fahrassistenzsteuerung des Fahrzeugs 1 basierend auf der Verkehrs- und Umgebungsinformation sowie Information über Fahrzustände des eigenen Fahrzeugs 1 ausführen. Die Verkehrs- und Umgebungsinformation kann von der Stereokameraeinheit 3, der Seitenradareinheit 4, der rückwärtigen Radareinheit 5 und der Verkehrsinformationskommunikationseinheit 6 erhalten werden. Die Information über die Fahrzustände des eigenen Fahrzeugs 1 kann von den Sensoren wie etwa dem Geschwindigkeitssensor 10, dem Lenkwinkelsensor 11 und dem G-Sensor 12 detektiert werden.
-
Die Fahrassistenzsteuerung des Fahrassistenten 2 kann eine Steuerung zum Unterstützen eines raschen und sicheren Fahrspurwechsels enthalten. Nichteinschränkende Beispiele des Fahrspurwechsels können das Passieren bzw. Überholen eines vorausfahrenden Fahrzeugs und anschließendes Rückkehren zur vorherigen Fahrspur, und die Einfahrt in eine benachbarte Fahrspur, wie etwa zum Durchfahren einer Einmündung einer Autobahn, enthalten. Der Fahrassistent 2 kann daher, als Steuerungsfunktionen in Bezug auf den Fahrspurwechsel eine Vorgeschlagener-Fahrspurwechselabschnitt-Setzeinheit 20, eine Fahrspurwechselbestimmungseinheit 21 sowie eine Fahrspurwechselinformationsausgabeeinheit 22 enthalten. Somit kann der Fahrassistent 2 einen am besten geeigneten Fahrspurwechselabschnitt basierend auf der Positionsbeziehung und den relativen Geschwindigkeiten zu Fahrzeugen auf der benachbarten Fahrspur auswählen, was eine Fahrspurwechselassistenz in einer angemessenen natürlichen Weise erlaubt.
-
Die Vorgeschlagener-Fahrspurwechselabschnitt-Setzeinheit 20 kann, basierend auf Straßenfahrspurlinien und anderen Daten, eine Fahrspur, auf der das eigene Fahrzeug fährt, sowie eine benachbarte Fahrspur erkennen, die der Fahrspur benachbart ist, auf der das eigene Fahrzeug fährt. Die Erkennung kann basierend auf Ausgaben von der Stereokameraeinheit 3, der Seitenradareinheit 4, der rückwärtigen Radareinheit 5, dem Geschwindigkeitssensor 10 und anderen Sensoren ausgeführt werden. Die Vorgeschlagener-Fahrspurwechselabschnitt-Setzeinheit 20 kann das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Mehrzahl von Fahrzeugen in der Umgebung vom eigenen Fahrzeug messen, die auf der benachbarten Fahrspur fahren. In einer Ausführung können die Mehrzahl von Fahrzeugen in der Umgebung vom eigenen Fahrzeug, die auf der benachbarten Fahrspur fahren, als „parallel fahrende Fahrzeuge” dienen. Die Vorgeschlagener-Fahrspurwechselabschnitt-Setzeinheit 20 kann relative Geschwindigkeiten und relative Positionen des eigenen Fahrzeugs zu jeweiligen der parallel fahrenden Fahrzeuge sowie Zwischenfahrzeugabstände zwischen zwei parallel fahrenden Fahrzeugen messen. Die Vorgeschlagener-Fahrspurwechselabschnitt-Setzeinheit 20 sorgt für das Setzen eines vorgeschlagenen Abschnitts, wo das eigene Fahrzeug in die benachbarte Fahrspur einfährt, basierend auf den relativen Geschwindigkeiten und den relativen Positionen des eigenen Fahrzeugs zu jeweiligen der Mehrzahl von parallel fahrenden Fahrzeugen. In einer Ausführung kann der vorgeschlagene Abschnitt, wo das eigene Fahrzeug in die benachbarte Fahrspur einfährt, als „vorgeschlagener Fahrspurwechselabschnitt” dienen.
-
In einem bestimmten, nicht einschränkenden Fall sorgt die Vorgeschlagener-Fahrspurwechselabschnitt-Setzeinheit 20 für das Setzen des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts wie folgt. Die Vorgeschlagener-Fahrspurwechselabschnitt-Setzeinheit 20 kann, basierend auf den relativen Positionen und den relativen Geschwindigkeiten des eigenen Fahrzeugs zu jeweiligen der parallel fahrenden Fahrzeuge, Aufschließzeitdauern setzen, in denen das eigene Fahrzeug mit jeweiligen der parallel fahrenden Fahrzeuge auf gleiche Höhe kommt, und kann eines der parallel fahrenden Fahrzeuge, mit dem das eigene Fahrzeug in einer kürzesten unter den Aufschließzeitdauern auf gleiche Höhe kommt, identifizieren. Hier wird unter Bezug auf 2 ein Fall beschrieben, worin ein eigenes Fahrzeug C0 auf einer Fahrspur Lr fährt, und drei parallel fahrende Fahrzeuge C1, C2 und C3 in der genannten Reihenfolge auf einer benachbarten Fahrspur Lrt fahren. Übrigens kann das gleiche auch für einen Fall mit vier oder mehr parallel fahrenden Fahrzeugen gelten.
-
Bezugnehmend auf 2 sei die Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs C0 und der parallel fahrenden Fahrzeuge C1 bis C3 als X-Richtung angegeben. Die Positionen der Fahrzeugen seien als X0, X1, X2 und X3 angegeben. Die Geschwindigkeiten der Fahrzeuge seien als V0, V1, V2 und V3 angegeben. Dann können die relativen Geschwindigkeiten Vr1, Vr2 und Vr3 des eigenen Fahrzeugs C1 zu den parallel fahrenden Fahrzeugen C1, C2 und C3 durch den folgenden Ausdruck (1) angegeben werden. Die relativen Positionen Xr1, Xr2 und Xr3 des eigenen Fahrzeugs C1 zu den parallel fahrenden Fahrzeugen C1, C2 und C3 können durch den folgenden Ausdruck (2) angegeben werden. Die Zwischenfahrzeugabstände L1 und L2 zwischen zweien der parallel fahrenden Fahrzeuge C1, C2 und C3 können durch den folgenden Ausdruck (3) angegeben werden. Vri = Vi – V0 (1) Xri = Xi – X0 (2) Lj = Xj – X(j + 1) (3) wobei i = 1, 2, oder 3
j = 1 oder 2.
-
Aus den Ausdrücken (1) bis (3) können die Aufschließzeitdauern t1, t2 und t3, in denen das eigene Fahrzeug C0 auf gleiche Höhe mit den jeweiligen der parallel fahrenden Fahrzeugen C1, C2 und C3 kommt, mit dem folgenden Ausdruck (4) abgeschätzt bzw. berechnet werden. Eine kürzeste unter den Aufschließzeitdauern t1, t2 und t3 kann einer Position von einem der parallel fahrenden Fahrzeuge C1 bis C3 zugeordnet werden, mit dem das eigene Fahrzeug C0 zuerst auf gleiche Höhe kommt. Ein Abschnitt vor oder hinter dem einen so identifizierten der parallel fahrenden Fahrzeuge C1 bis C3 kann als der vorgeschlagene Fahrspurwechselabschnitt bezeichnet werden, d. h. als Zielabschnitt, in den das eigene Fahrzeug C0 einfährt. ti = Xri/Vri = (Xi – X0)/(Vi – V0) (4) worin i = 1, 2 oder 3.
-
Zum Beispiel sei angenommen, dass die Aufschließzeitdauer t3 die kürzeste unter den Aufschließzeitdauern t1, t2 und t3 ist, d. h., dass das eigene Fahrzeug C0 zuerst auf gleiche Höhe mit dem parallel fahrenden Fahrzeug C3 kommt. Dann kann das Setzen des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts so erfolgen wie in 3 dargestellt, in Abhängigkeit von der Positionsbeziehung des eigenen Fahrzeugs C0 zum parallel fahrenden Fahrzeug C3, wie im Folgenden (a) und (b) aufgeführt.
-
(a) Ein Fall, worin X3 kleiner als X0 ist (X3 < X0).
-
Ein Abschnitt zwischen den parallel fahrenden Fahrzeugen C2 und C3 (ein Abschnitt Lp23 in 3) kann als der vorgeschlagene Fahrspurwechselabschnitt gesetzt werden.
-
(b) Ein Fall, worin X3 größer als X0 ist (X3 > X0).
-
Ein Abschnitt hinter dem parallel fahrenden Fahrzeug C3 (ein Abschnitt Lp3 in 3) kann als der vorgeschlagene Fahrspurwechselabschnitt gesetzt werden.
-
Das gleiche kann auch für einen Fall gelten, worin die Aufschließzeitdauer t1 oder t2 die kürzeste ist. Wenn die Aufschließzeitdauer t1 die kürzeste ist, kann, in Abhängigkeit von der Positionsbeziehung des eigenen Fahrzeugs C0 zum parallel fahrenden Fahrzeug C1, ein Abschnitt zwischen den parallel fahrenden Fahrzeugen C1 und C2 (ein Abschnitt Lp12 in 3: X1 > X0), oder ein Abschnitt vor dem parallel fahrenden Fahrzeug C1 (ein Abschnitt Lp1 in 3: X1 < X0) als der vorgeschlagene Fahrspurwechselabschnitt gesetzt werden. Wenn die Aufschließzeitdauer t2 die kürzeste ist, kann, in Abhängigkeit von der Positionsbeziehung des eigenen Fahrzeugs C0 zum parallel fahrenden Fahrzeug C2, ein Abschnitt zwischen den parallel fahrenden Fahrzeugen C2 und C3 (ein Abschnitt Lp23 in 3: X2 > X0), oder ein Abschnitt zwischen den parallel fahrenden Fahrzeugen C1 und C2 (ein Abschnitt Lp12 in 3: X2 < X0) als der vorgeschlagene Fahrspurwechselabschnitt gesetzt werden.
-
Die Fahrspurwechselbestimmungseinheit 21 kann bestimmen, ob der vorgeschlagene Fahrspurwechselabschnitt eine Länge oder eine Abschnittsdistanz hat, die lang genug ist, um den Fahrspurwechsel durchzuführen. In einer Ausführung kann die Länge oder die Abschnittsdistanz als „Länge” dienen. Wenn der vorgeschlagene Fahrspurwechselabschnitt für den Fahrspurwechsel eine ausreichend lange Abschnittsdistanz hat, kann die Fahrspurwechselbestimmungseinheit 21 basierend auf der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs und einer Bewegungsgeschwindigkeit des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts bestimmen, ob es zulässig ist oder nicht, einen Fahrspurwechsel sicher auszuführen.
-
Die Bestimmung, ob der vorgeschlagene Fahrspurwechsel die zur Durchführung des Fahrspurwechsels ausreichend lange Abschnittsdistanz hat oder nicht, kann durch Vergleich der Abschnittsdistanz Lk des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts mit einem Setzwert Lth erfolgen. Der Setzwert Lth kann ein Wert sein, den man durch Addieren einer Distanz, die für den Fahrspurwechsel erforderlich ist, zu einer Fahrzeugkarosserielänge des eigenen Fahrzeugs erhält. Der Setzwert Lth kann ein Festwert sein, der vorab entsprechend Fahrzeugspezifikationen gesetzt ist, oder kann entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit veränderlich gesetzt werden.
-
Wenn die Abschnittsdistanz Lk kürzer als der Setzwert Lth ist (Lk < Lth), kann die Fahrspurwechselbestimmungseinheit 21 bestimmen, dass der Fahrspurwechsel unzulässig ist, und kann die Vorgeschlagener-Fahrspurwechselabschnitt-Setzeinheit 20 anweisen, den vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt zurückzusetzen. Die Vorgeschlagener-Fahrspurwechselabschnitt-Setzeinheit 20 kann die Anweisung zum Rücksetzen des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts empfangen, und kann, basierend auf einer nächstkürzesten Aufschließzeitdauer zu der dem zuvor gesetzten vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt zugeordneten Aufschließzeitdauer, unter den Aufschließzeitdauern, worin das eigene Fahrzeug zu den jeweiligen der parallel fahrenden Fahrzeugen auf gleiche Höhe kommt, für das Rücksetzen des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt sorgen.
-
Übrigens kann der vorgeschlagene Fahrspurwechselabschnitt so angesehen werden, dass die Abschnittsdistanz lang genug ist, um den Fahrspurwechsel durchzuführen (Lk ≥ Lth), falls der vorgeschlagene Fahrspurwechselabschnitt kein Abschnitt zwischen zwei parallel fahrenden Fahrzeugen ist, zum Beispiel der Abschnitt Lp1 vor dem vordersten parallel fahrenden Fahrzeug C1, oder der Abschnitt Lp3 hinter dem letzten parallel fahrenden Fahrzeug C3, wie in 3 dargestellt.
-
In einer Alternative kann die Vorgeschlagener-Fahrspurwechselabschnitt-Setzeinheit 20 bestimmen, ob der vorgeschlagene Fahrspurwechselabschnitt die für den Fahrspurwechsel ausreichend lange Abschnittsdistanz hat. Wenn die Abschnittsdistanz Lk des gegenwärtig gesetzt vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts kürzer ist als der Setzwert Lth, kann die Vorgeschlagener-Fahrspurwechselabschnitt-Setzeinheit 20 den vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt basierend auf den Aufschließzeitdauern sequenziell setzen. Wenn schließlich kein vorgeschlagener Fahrspurwechselabschnitt die Abschnittsdistanz Lk hat, die gleich oder größer als der Setzwert Lth ist, kann zum Beispiel ein Flag ausgegeben werden, das anzeigt, dass kein vorgeschlagener Fahrspurwechselabschnitt vorhanden ist, und der Prozess kann zur nächsten Phase weitergehen.
-
Wenn hingegen die Abschnittsdistanz Lk gleich oder größer als der Setzwert Lth ist (Lk ≥ Lth), kann die Fahrspurwechselbestimmungseinheit 21 bestimmen, dass der Fahrspurwechsel zulässig ist, und kann schließlich, basierend auf einer relativen Geschwindigkeit, die aus der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs und der Bewegungsgeschwindigkeit des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts berechnet ist, bestimmen, ob es zulässig ist oder nicht, den Fahrspurwechsel sicher auszuführen. Die Bewegungsgeschwindigkeit des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts kann, wie im Folgenden (c) und (d) aufgeführt, gemäß der Positionsbeziehung des eigenen Fahrzeugs zu den parallel fahrenden Fahrzeugen definiert werden.
-
(c) Ein Fall, worin sich das eigene Fahrzeug zwischen zwei parallel fahrenden Fahrzeugen befindet.
-
In diesem Fall kann eine Durchschnittsgeschwindigkeit der zwei oder hinter dem eigenen Fahrzeug fahrenden parallel fahrenden Fahrzeuge als Bewegungsgeschwindigkeit des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts dienen. Wenn sich das eigene Fahrzeug C0 zwischen den zwei parallel fahrenden Fahrzeugen Ci und C(i + 1) befindet (wobei i = 1 oder 2), kann die Bewegungsgeschwindigkeit Vk des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts durch den folgenden Ausdruck (5) angegeben werden. Vk = (Vi + V(i + 1))/2 (5) wobei i = 1 oder 2.
-
(d) Ein Fall, worin sich das eigene Fahrzeug nicht zwischen zwei parallel vorhandenen Fahrzeugen befindet.
-
In diesem Fall kann die Geschwindigkeit von einem der parallel vorhandenen Fahrzeuge, das dem eigenen Fahrzeug am nächsten ist, als die Bewegungsgeschwindigkeit des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts dienen. Wenn im 2 dargestellten Fall sich der vorgeschlagene Fahrspurwechselabschnitt hinter dem parallel fahrenden Fahrzeug C3 befindet, kann die Bewegungsgeschwindigkeit Vk des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts gleich V3 sein, wie im folgenden Ausdruck (6) angegeben. Wenn sich der vorgeschlagene Fahrspurwechselabschnitt vor dem parallel fahrenden Fahrzeug C1 befindet, kann die Bewegungsgeschwindigkeit Vk gleich V1 sein, wie im folgenden Ausdruck (7) angegeben. Vk = V3 (6) Vk = V1 (7)
-
Die Bestimmung, ob es zulässig ist oder nicht, einen sicheren Fahrspurwechsel auszuführen, kann durch Vergleich eines Absolutwerts |Vk – V0| mit einem Schwellenwert Vth erfolgen. Der Absolutwert |Vk – V0| kann ein Absolutwert der relativen Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs zum vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt sein. Der Schwellenwert Vth kann eine Geschwindigkeitsdifferenz, d. h. ein Absolutwert, zwischen der Bewegungsgeschwindigkeit des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts und einer Geschwindigkeit sein, die es dem eigenen Fahrzeug erlaubt, sicher eine Position zu erreichen, wo der Fahrspurwechsel zulässig ist. Der Schwellenwert Vth kann gemäß dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines vor dem eigenen Fahrzeug vorausfahrenden Fahrzeugs oder eines hinter dem eigenen Fahrzeug folgenden Fahrzeugs, einer relativen Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs zum vorausfahrenden Fahrzeug oder folgenden Fahrzeug und anderen Bedingungen geeignet gesetzt werden.
-
Wenn der Absolutwert |Vk – V0| größer ist als Vth(|Vk – V0| > Vth), kann die Fahrspurwechselbestimmungseinheit 21 bestimmen, dass es unzulässig ist, den Fahrspurwechsel in den vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt auszuführen. Wenn der Absolutwert |Vk – V0| gleich oder kleiner als Vth ist (|Vk – V0| ≤ Vth), kann die Fahrspurwechselbestimmungseinheit 21 bestimmen, dass es zulässig ist, den Fahrspurwechsel in den vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt sicher auszuführen. Wenn es zulässig ist, den Fahrspurwechsel in den vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt auszuführen, kann der vorgeschlagene Fahrspurwechselabschnitt als ein Fahrspurwechselabschnitt bestimmt werden, in den das eigene Fahrzeug einfährt, d. h. der Fahrspurwechselabschnitt, wo das eigene Fahrzeug den Fahrspurwechsel durchführt. Wenn zum Beispiel der Fahrspurwechsel durch automatische Fahrt erfolgt, kann das eigene Fahrzeug beschleunigt oder verzögert und dessen Lenkung angesteuert werden, um eine Fahrspurwechselsteuerung in den Fahrspurwechselabschnitt auszuführen.
-
Die Fahrspurwechselinformationsausgabeeinheit 22 kann eine Tonausgabe, eine Bildausgabe oder irgendeine andere Ausgabe in anderer Form durchführen, um einem Fahrer mittels HMI (Mensch-Maschine-Schnittstelle) verschiedene Information in Bezug auf den Fahrspurwechsel zu liefern. In einer bestimmten, aber nicht einschränkenden Ausführung kann die Fahrspurwechselinformationsausgabeeinheit 22 einem Fahrer zum Beispiel Information zum Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der parallel fahrenden Fahrzeuge, zu relativen Geschwindigkeiten und relativen Positionen des eigenen Fahrzeugs zu jeweiligen der parallel fahrenden Fahrzeuge, zum Vorhandensein des folgenden Fahrzeugs oder vorausfahrenden Fahrzeugs, und zur Zulässigkeit des Fahrspurwechsels liefern. Wenn der Fahrspurwechsel zulässig ist, kann die Fahrspurwechselinformationsausgabeeinheit 22 in der Form eines Tons oder Bilds an den Fahrer eine Meldung ausgeben, um den Fahrer aufzufordern, den Fahrspurwechsel durchzuführen. Im Falle von automatischer Fahrt kann der Fahrspurwechsel automatisch erfolgen.
-
Bei automatischer Fahrt kann der Fahrspurwechsel zum Beispiel wie folgt erfolgen. Die Beschleunigung und Verzögerung des eigenen Fahrzeugs kann mittels einer elektronischen Drosselvorrichtung und einer Bremsvorrichtung (beide nicht dargestellt) gesteuert werden, damit sich das eigene Fahrzeug zu einer Position bewegen kann, wo der Fahrspurwechsel zulässig ist. Danach kann eine Abbiegesignalleuchte aufblinken, während eine Servolenkvorrichtung (nicht dargestellt) angesteuert werden kann, damit sich das eigene Fahrzeug zum Fahrspurwechselabschnitt bewegen kann.
-
Es wird nun unter Bezug auf ein Flussdiagramm in 4 ein vom Fahrassistenten 2 ausgeführter Programmprozess in Bezug auf die oben beschriebene Fahrspurwechselassistenz beschrieben.
-
Im in 4 dargestellten Fahrspurwechselassistenzprozess wird zuerst in Schritt S1 eine Messung vorgenommen, basierend auf der Fahrumgebung, welche erkannt wird basierend auf den Ausgaben von der Stereokameraeinheit 3, der Seitenradareinheit 4, der rückwärtigen Radareinheit 5, dem Geschwindigkeitssensor 10 und anderen Sensoren. Die Messung kann das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der parallel fahrenden Fahrzeug auf der benachbarten Fahrspur enthalten, die der Fahrspur benachbart ist, auf der das eigene Fahrzeug fährt, die relativen Geschwindigkeiten und die relativen Positionen des eigenen Fahrzeugs zu jenen der parallel fahrenden Fahrzeuge, sowie die Zwischenfahrzeugabstände zwischen zwei der parallel fahrenden Fahrzeuge.
-
Der Fluss kann dann zu Schritt S2 weitergehen, worin die Aufschließzeitdauern, in denen das eigene Fahrzeug mit den jeweiligen der parallel fahrenden Fahrzeuge auf gleiche Höhe kommt, basierend auf den relativen Positionen und den relativen Geschwindigkeiten des eigenen Fahrzeugs zu jeweiligen der parallel fahrenden Fahrzeuge abgeschätzt werden. Der vorgeschlagene Fahrspurwechselabschnitt kann auf den Abschnitt vor oder hinter einem der parallel fahrenden Fahrzeuge gesetzt werden, mit dem das eigene Fahrzeug in der kürzesten Aufschließzeitdauer auf gleiche Höhe kommt. Danach kann in Schritt S3 eine Prüfung vorgenommen werden, ob die Abschnittsdistanz Lk des als Fahrspurwechselziel vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts gleich oder länger als der Setzwert Lth ist oder nicht.
-
Wenn in Schritt S3 Lk kleiner als Lth ist (Lk < Lth), kann der gegenwärtig gesetzte vorgeschlagene Fahrspurwechselabschnitt als zu kurz bestimmt werden, und der Fahrspurwechsel kann als unzulässig bestimmt werden. In diesem Fall kann der Fluss zu Schritt S2 zurückkehren, worin das Rücksetzen des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts erfolgen kann. Wenn hingegen Lk gleich oder größer als Lth ist (Lk ≥ Lth), kann der gegenwärtig gesetzte vorgeschlagene Fahrspurwechselabschnitt als lang genug bestimmt werden, um den Fahrspurwechsel durchzuführen. In diesem Fall kann der Fluss zu Schritt S4 weitergehen.
-
In Schritt S4 kann bestimmt werden, ob es im Hinblick auf die Fahrzeuggeschwindigkeit zulässig ist oder nicht, den Fahrspurwechsel in den vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt sicher auszuführen. Wie beschrieben, kann die Bestimmung, ob es zulässig ist oder nicht, den Fahrspurwechsel in den vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt sicher auszuführen, durch Vergleichen des Absolutwerts |Vk – V0| mit dem Schwellenwert Vth erfolgen. Der Absolutwert |Vk – V0| kann der Absolutwert der relativen Geschwindigkeit zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt sein. Wenn der Absolutwert |Vk – V0| größer als Vth ist (|Vk – V0| > Vth) kann bestimmt werden, dass es unzulässig ist, den Fahrspurwechsel auszuführen. In diesem Fall kann zum Beispiel ein Flag rückgesetzt werden, und kann ein Bestimmungsergebnis der Unzulässigkeit des Fahrspurwechsels erfasst bzw. vermerkt werden. Wenn der Absolutwert |Vk – V0| gleich oder kleiner als Vth(|Vk – V0| ≤ Vth) ist, kann bestimmt werden, dass es zulässig ist, den Fahrspurwechsel sicher auszuführen. In diesem Fall kann ein Flag gesetzt werden und kann ein Bestimmungsergebnis der Zulässigkeit des Fahrspurwechsels erfasst bzw. vermerkt werden.
-
Danach kann in Schritt S5 das Bestimmungsergebnis in Bezug auf den Fahrspurwechsel, zum Beispiel in Bezug auf das Flag, geprüft werden. Wenn der Fahrspurwechsel unzulässig ist, kann der Fluss zu Schritt S6 weitergehen. In Schritt S6 kann eine Beschleunigung oder Verzögerung vorgenommen werden, um zu erlauben, dass die relative Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs zum vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt kleiner wird. Danach kann der Fluss zu Schritt S1 zurückkehren, und kann der Prozess zum Setzen des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts erneut durchgeführt werden, während die Fahrzustände beibehalten werden wie sie sind.
-
Wenn hingegen der Fahrspurwechsel zulässig ist, kann der Fluss zu von Schritt S5 zu Schritt S7 weitergehen, worin verschiedene Informationen in Bezug auf den Fahrspurwechsel an die HMI ausgegeben werden können. Danach kann die Meldung, um den Fahrer zur Durchführung des Fahrspurwechsels aufzufordern, in der Form von Ton oder Bild ausgegeben werden. Im Falle der automatischen Fahrt kann eine Steuerung vorgenommen werden, die beinhaltet, das eigene Fahrzeug zu beschleunigen oder zu verzögern, damit sich das eigene Fahrzeug zu einer Position bewegen kann, wo der Fahrspurwechsel zulässig ist, und Blinken der Abbiegesignalleuchte, während erlaubt wird, dass das eigene Fahrzeug automatisch in den vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt einfährt.
-
Wie beschrieben erfolgt in der Ausführung der Erfindung das Setzen des vorgeschlagenen Fahrspurwechsels basierend auf den relativen Geschwindigkeiten und den relativen Positionen des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf jeweilige der Mehrzahl von parallel fahrenden Fahrzeugen. Es wird basierend auf der Bewegungsgeschwindigkeit des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts und der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs bestimmt, ob es zulässig ist oder nicht, dass das eigene Fahrzeug in den vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt einfährt. Somit wird es möglich, als Reaktion auf die Fahrzustände der Mehrzahl von parallel fahrenden Fahrzeugen für eine rasche und sichere Fahrspurwechselassistenz zu sorgen, auch wenn der Fahrspurwechsel im Hinblick auf die Positionsbeziehung und die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem eigenen Fahrzeug und der Mehrzahl von parallel fahrenden Fahrzeugen schwierig zu sein scheint.
-
Obwohl im Vorstehenden bevorzugte Ausführungen der Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden sind, ist die Erfindung keineswegs auf die oben beschriebenen Ausführungen beschränkt. Es versteht sich, dass der Fachkundige Modifikationen und Veränderungen vornehmen können, ohne vom in den Ansprüchen definierten Umfang abzuweichen. Die Erfindung soll solche Modifikationen und Veränderungen umfassen, insofern sie in den Umfang der beigefügten Ansprüche oder deren Äquivalente fallen.
-
Ein Fahrassistent für Fahrzeuge gibt Fahrspurwechselassistenz und enthält eine Vorgeschlagener-Fahrspurwechselabschnitt-Setzeinheit und eine Fahrspurwechselbestimmungseinheit. Die Vorgeschlagener-Fahrspurwechselabschnitt-Setzeinheit setzt, basierend auf relativen Geschwindigkeiten und relativen Positionen des eigenen Fahrzeugs zu jeweiligen einer Mehrzahl von auf der benachbarten Fahrspur parallel fahrenden Fahrzeugen, einen vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt, der ein vorgeschlagener Abschnitt ist, wo das eigene Fahrzeug in eine benachbarte Fahrspur einfährt. Die Fahrspurwechselbestimmungseinheit bestimmt, basierend auf einer Bewegungsgeschwindigkeit des vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitts und einer Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, ob es zulässig ist oder nicht, dass das eigene Fahrzeug in den vorgeschlagenen Fahrspurwechselabschnitt einfährt.
-
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 2015-137572 [0001]
- JP 2009-294943 A [0004, 0005]
