DE102017219813A1

DE102017219813A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers eines Eigenfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017219813A1
Application number: DE102017219813.3A
Authority: DE
Inventors: Toshiharu Sugawara; Heiko Altmannshofer
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2017-11-08
Filing date: 2017-11-08
Publication date: 2019-05-09
Also published as: WO2019093061A1; JPWO2019093061A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers eines Eigenfahrzeugs mit einem oder mehreren Sensoren, die dazu konfiguriert sind, andere Fahrzeuge in der Umgebung des Eigenfahrzeugs zu detektieren, wobei das Verfahren, das durch eine Fahrerassistenzsteuereinheit des Eigenfahrzeugs ausgeführt wird, wenn ein Spurwechselvorgangzum Wechseln von einer aktuellen Fahrspur, auf der das Eigenfahrzeugfährt, auf eine Zielfahrspur durchgeführt werden soll, das Bestimmen eines verfügbaren Erfassungsbereichs, der durch den einen oder die mehreren Sensoren des Eigenfahrzeugs erfasst wird; das Bestimmen eines erforderlichen Erfassungsbereichs zum Durchführen einer automatischen Steuerung oder halbautomatischen Steuerung des Spurwechselvorgangs durch die Fahrerassistenzsteuereinheit des Eigenfahrzeugs; und das Steuern des Spurwechselvorgangs des Eigenfahrzeugs auf der Basis eines Vergleichs des bestimmten verfügbaren Erfassungsbereichs und des bestimmten erforderlichen Erfassungsbereichs umfasst.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers eines Eigenfahrzeugs mit einem oder mehreren Sensoren, die dazu konfiguriert sind, andere Fahrzeuge in der Umgebung des Eigenfahrzeugs zu detektieren.
HINTERGRUND
Auto-Einfädelsysteme (automatische Einfädelsysteme/automatische Spurwechselsysteme) zum automatischen Steuern eines Fahrzeugs zum Durchführen von Spurwechseln oder Fahren auf Einfädelspuren ist die eine der Schlüsselfunktionen von autonomen Fahrsystemen, die darauf abzielen, die Arbeitslast des Fahrers und das Risiko von Verkehrsunfällen zu verringern. Es ist jedoch schwierig, automatische Einfädelsysteme an blinden Einfädelabschnitten zu verwenden, wo Hindernisse einen Erfassungsbereich von Sensoren des gesteuerten Fahrzeugs (Eigenfahrzeugs) blockieren können, da normalerweise in dem Fall, in dem keine Umgebungsfahrzeuge detektiert werden können, potentiell aufgrund des blockierten Erfassungsbereichs, das automatische Einfädelsystem typischerweise dazu konfiguriert ist, die Situation auf der Basis von Sicherheitsanforderungen zu beurteilen. Wenn ein nicht detektiertes folgendes Fahrzeug aus einem toten Winkel mit hoher Geschwindigkeit herauskommen kann und das Eigenfahrzeug immer noch gesteuert wird, um den Spurwechsel durchzuführen, kann das folgende Fahrzeug hart abbremsen müssen oder es kann ein hohes Risiko eines Zusammenstoßes bestehen, das verringert werden soll.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2014-180986 A bezieht sich auf ein Spurwechselassistentensystem, das ein Hinderniserkennungsmittel, das ein Hindernis detektiert, das im Umfang eines Fahrzeugs vorhanden ist, ein Mittel zum Detektieren von weißen Linien, das eine weiße Linie einer Fahrspur detektiert, ein Berechnungsmittel für den erforderlichen Detektionsbereich, das einen erforderlichen Detektionsbereich, der angefordert wird, wenn die Spurwechselsteuerung implementiert wird, auf der Basis der detektierten weißen Linie detektiert, ein Abschirmungsentscheidungsmittel, das entscheidet, ob ein Detektionsberiech des Hindernisdetektionsmittels kleiner ist als der erforderliche Detektionsbereich, ein Steuergrößenberechnungsmittel, das, wenn der Detektionsbereich des Hindernisdetektionsmittels kleiner ist als der erforderliche Detektionsbereich, eine Steuergröße eines Fahrzeugs berechnet, die erforderlich ist, um zu veranlassen, dass der Detektionsbereich des Hindernisdetektionsmittels gleich oder größer als der erforderliche Detektionsbereich ist, und ein Fahrzeugsteuermittel, das das Fahrzeug auf der Basis der berechneten Steuergröße steuert, umfasst.
In Situationen um tote Einfädelwinkel tritt jedoch das Problem auf, dass das System verursachen kann, dass das Eigenfahrzeug beschleunigt und/oder seine seitliche Position ändert, um den toten Winkel zu verkleinern, aber das System manchmal eine ausreichende Verkleinerung des toten Winkels am Ende des Einfädelabschnitts nicht erreichen kann, und das Fahren dann an den Fahrer am Ende des Einfädelabschnitts übergeben werden muss, wenn der Fahrer nicht mehr ausreichend Zeit hat, um die Steuerung des Fahrzeugs sicher zu übernehmen. Daher ist es sehr schwierig für den Fahrer, die Steuerung korrekt und sicher in solchen Situationen zu übernehmen.
Um die obigen Probleme zu vermeiden, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und Systeme zum Unterstützen von Fahrern in den Situationen der automatischen Spurwechselsteuerung oder Spureinfädelsteuerung zu schaffen und Zuverlässigkeits- und Sicherheitsaspekte eines automatischen Einfädelsystems oder automatischen Spurwechselsystems zu verbessern.
ZUSAMMENFASSUNG
Zum Lösen der obigen Aufgabe werden gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine Vorrichtung gemäß Anspruch 19 und ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 20 vorgeschlagen.
Ein Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die automatische Steuerung von Spurwechselvorgängen und Spureinfädelsituationen sicherer und zuverlässiger gesteuert werden kann und im Fall eines Problems aufgrund von Situationen eines toten Winkels die Steuerung an den Fahrer zuverlässiger und sicherer übergeben werden kann.
Ein Hauptaspekt von beispielhaften Ausführungsformen besteht darin, dass ein tatsächlicher Erfassungsbereich (tatsächlich verfügbarer Sensorbereich) auf der Basis von Erfassungsinformationen berechnet wird, insbesondere vorzugsweise ob kein Fahrzeug in der Umgebung des Fahrzeugs in der Zielfahrspur detektiert wird (da dies darauf hinweisen kann, dass ein Hindernis den Erfassungsbereich der Sensoren des Eigenfahrzeugs begrenzen kann). Vorzugsweise kann auch der erforderliche Erfassungsbereich für das automatische Einfädeln berechnet werden, beispielsweise auf der Basis von Kartendaten und/oder der Erfassungsinformationen. Im Fall, dass der erforderliche Erfassungsbereich nicht durch den tatsächlichen Erfassungsbereich abgedeckt ist, kann ferner die Fahrsteuerung effizient, zuverlässig und sicher an den Fahrer des Eigenfahrzeugs übergeben werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Eigenfahrzeugs mit einem oder mehreren Sensoren, die dazu konfiguriert sind, andere Fahrzeuge in der Umgebung des Eigenfahrzeugs zu detektieren, vorgeschlagen.
In beispielhaften Ausführungsformen kann das Verfahren, das vorzugsweise durch eine Fahrerassistenzsteuereinheit des Eigenfahrzeugs ausgeführt wird, z. B. wenn ein Spurwechselvorgang zum Wechseln von einer aktuellen Fahrspur, auf der das Eigenfahrzeug fährt, auf eine Zielfahrspur durchgeführt werden soll, umfassen: Bestimmen eines verfügbaren Erfassungsbereichs, der durch den einen oder die mehreren Sensoren des Eigenfahrzeugs erfasst wird; Bestimmen eines erforderlichen Erfassungsbereichs zum Durchführen einer automatischen Steuerung oder halbautomatischen Steuerung des Spurwechselvorgangs durch die Fahrerassistenzsteuereinheit des Eigenfahrzeugs; und/oder Steuern des Spurwechselvorgangs des Eigenfahrzeugs auf der Basis eines Vergleichs des bestimmten verfügbaren Erfassungsbereichs und des bestimmten erforderlichen Erfassungsbereichs.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen kann das Steuern des Spurwechselvorgangs des Eigenfahrzeugs durchgeführt werden, wenn der bestimmte verfügbare Erfassungsbereich gleich oder größer als der bestimmte erforderliche Erfassungsbereich ist und/oder wenn der bestimmte verfügbare Erfassungsbereich den bestimmten erforderlichen Erfassungsbereich abdeckt.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen kann das Verfahren das Ausgeben, z. B. durch eine Mensch-Maschine-Schnittstelle des Eigenfahrzeugs, einer Warnmeldung an den Fahrer, die anfordert, dass der Fahrer die Steuerung des Eigenfahrzeugs übernimmt, umfassen.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen kann der erforderliche Erfassungsbereich auf der Basis einer Geschwindigkeit oder Schnelligkeit des Eigenfahrzeugs bestimmt werden.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen kann der erforderliche Erfassungsbereich auf der Basis einer abgeschätzten erforderlichen Länge und/oder einer abgeschätzten erforderlichen Zeit bestimmt werden, die als für das Durchführen des Spurwechsels erforderlich abgeschätzt werden.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen kann der erforderliche Erfassungsbereich auf der Basis von Kartendaten, die eine Randumgebung des Eigenfahrzeugs angeben, und/oder auf der Basis von Fahrspurmarkierungsinformationen, die durch einen oder mehrere Sensoren des Eigenfahrzeugs detektiert werden, bestimmt werden.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen kann der erforderliche Erfassungsbereich auf der Basis einer abgeschätzten Geschwindigkeit oder Schnelligkeit eines virtuellen Fahrzeugs bestimmt werden.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen kann der erforderliche Erfassungsbereich auf der Basis einer abgeschätzten maximalen relativen Geschwindigkeit des virtuellen Fahrzeugs relativ zum Eigenfahrzeug bestimmt werden, wobei die maximale relative Geschwindigkeit vorzugsweise auf der Basis der abgeschätzten Geschwindigkeit oder Schnelligkeit des virtuellen Fahrzeugs und/oder der Geschwindigkeit oder Schnelligkeit des Eigenfahrzeugs bestimmt wird.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen kann das virtuelle Fahrzeug als in der Zielfahrspur des Spurwechselvorgangs außerhalb des bestimmten verfügbaren Erfassungsbereichs fahrend abgeschätzt werden.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen kann die abgeschätzte Geschwindigkeit oder Schnelligkeit des virtuellen Fahrzeugs auf der Basis einer Geschwindigkeitsbegrenzung auf der Zielfahrspur bestimmt werden.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen kann die abgeschätzte Geschwindigkeit oder Schnelligkeit des virtuellen Fahrzeugs auf der Basis einer aktuellen Wetterbedingung, einer Tageszeit, einer aktuellen Jahreszeit und/oder einer aktuellen Verkehrsbedingung bestimmt werden.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen kann die abgeschätzte Geschwindigkeit oder Schnelligkeit des virtuellen Fahrzeugs auf der Basis von statistischen Geschwindigkeitsdaten, die eine mittlere Geschwindigkeit von Fahrzeugen auf der Zielfahrspur angeben, oder einer statistisch abgeschätzten maximalen Geschwindigkeit von Fahrzeugen, die auf der Zielfahrspur fahren, bestimmt werden.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen kann das Verfahren ferner das Bestimmen eines letzten Spurwechselstartpunkts an der aktuellen Fahrspur vor dem Eigenfahrzeug umfassen, wobei der verfügbare Erfassungsbereich vorzugsweise als abgeschätzter verfügbarer Erfassungsbereich bestimmt werden kann, wenn das Eigenfahrzeug am letzten Spurwechselstartpunkt angeordnet ist, und/oder der erforderliche Erfassungsbereich vorzugsweise als erforderlicher Erfassungsbereich bestimmt werden kann, der am letzten Spurwechselstartpunkt zum Durchführen des Spurwechselvorgangs erforderlich ist.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen kann das Verfahren ferner das Bestimmen eines letzten Spurwechselstartpunkts auf der aktuellen Fahrspur vor dem Eigenfahrzeug; das Bestimmen eines abgeschätzten zweiten verfügbaren Erfassungsbereichs, wenn das Eigenfahrzeug am letzten Spurwechselstartpunkt angeordnet ist; das Bestimmen eines zweiten erforderlichen Erfassungsbereichs zum Durchführen einer automatischen Steuerung oder halbautomatischen Steuerung des Spurwechselvorgangs durch die Fahrerassistenzsteuereinheit des Eigenfahrzeugs am letzten Spurwechselstartpunkt; und/oder das Steuern des Spurwechselvorgangs des Eigenfahrzeugs am letzten Spurwechselstartpunkt auf der Basis eines Vergleichs des abgeschätzten zweiten verfügbaren Erfassungsbereichs und des bestimmten zweiten erforderlichen Erfassungsbereichs umfassen.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen kann das Steuern des Spurwechselvorgangs des Eigenfahrzeugs am letzten Spurwechselstartpunkt durchgeführt werden, wenn der bestimmte abgeschätzte zweite verfügbare Erfassungsbereich gleich oder größer als der bestimmte zweite erforderliche Erfassungsbereich ist und/oder wenn der bestimmte abgeschätzte zweite verfügbare Erfassungsbereich den bestimmten zweiten erforderlichen Erfassungsbereich abdeckt.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen kann der verfügbare Erfassungsbereich auf der Basis von vorher gespeicherten Informationen bestimmt werden, die einen verfügbaren Erfassungsbereich eines Orts vor dem Eigenfahrzeug angeben.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen können die Schritte des Bestimmens des verfügbaren Erfassungsbereichs, des Bestimmens des erforderlichen Erfassungsbereichs und/oder des Steuerns des Spurwechselvorgangs des Eigenfahrzeugs auf der Basis eines Vergleichs des bestimmten verfügbaren Erfassungsbereichs und des bestimmten erforderlichen Erfassungsbereichs durchgeführt werden, wenn kein anderes Fahrzeug in der Zielfahrspur, das dem Eigenfahrzeug folgt, durch den einen oder die mehreren Sensoren des Eigenfahrzeugs detektiert wird, wenn der Spurwechselvorgang durchgeführt werden soll.
In bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen kann, wenn ein anderes Fahrzeug in der Zielfahrspur, das dem Eigenfahrzeug folgt, durch den einen oder die mehreren Sensoren des Eigenfahrzeugs detektiert wird, wenn der Spurwechselvorgang durchgeführt wird, das Verfahren vorzugsweise ferner umfassen: Bestimmen eines relativen Abstandes zwischen dem Eigenfahrzeug und dem detektierten anderen Fahrzeug; Bestimmen einer relativen Geschwindigkeit oder Schnelligkeit zwischen dem Eigenfahrzeug und dem detektierten anderen Fahrzeug; und/oder Steuern des Spurwechselvorgangs des Eigenfahrzeugs, wenn der bestimmte relative Abstand zwischen dem Eigenfahrzeug und dem detektierten anderen Fahrzeug und/oder die bestimmte relative Geschwindigkeit oder Schnelligkeit zwischen dem Eigenfahrzeug und dem detektierten anderen Fahrzeug eine Spurwechselbedingung erfüllen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung, das an einem Eigenfahrzeug mit einem oder mehreren Sensoren montierbar ist, die dazu konfiguriert sind, andere Fahrzeuge in der Umgebung des Eigenfahrzeugs zu detektieren, vorgeschlagen; wobei die Vorrichtung vorzugsweise eine Steuereinheit umfasst, die dazu konfiguriert ist, das Verfahren von irgendeinem der vorstehend beschriebenen oder nachstehend beschriebenen Aspekte oder Ausführungsformen auszuführen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, das ein Computerprogramm mit Computerprogrammbefehlen umfasst, die dazu ausgelegt sind zu bewirken, dass eine Steuereinheit oder ein Prozessor die Schritte eines Verfahrens von irgendeinem der vorstehend beschriebenen oder nachstehend beschriebenen Aspekte oder Ausführungsformen ausführt.
Obwohl bestimmte beispielhafte Aspekte vorstehend beschrieben wurden, soll selbstverständlich sein, dass solche Aspekte lediglich die breite Erfindung erläutern und nicht einschränken und dass die beispielhaften Aspekte nicht auf die speziellen Konstruktionen und Anordnungen begrenzt sind, die vorstehend gezeigt und beschrieben sind, da verschiedene andere Änderungen, Kombinationen, Auslassungen, Modifikationen und Substitutionen zusätzlich zu den in den obigen Absätzen dargelegten möglich sind.
Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass verschiedene Anpassungen, Modifikationen und/oder eine Kombination der gerade beschriebenen Aspekte konfiguriert werden können. Daher soll selbstverständlich sein, dass weitere andere Aspekte als speziell hier beschrieben ausgeführt werden können. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt auch angesichts dieser Offenbarung, dass hier beschriebene verschiedene Aspekte kombiniert werden können, um andere Aspekte der vorliegenden Offenbarung zu bilden.
Figurenliste

1 stellt beispielhaft ein Fahrzeug dar, das mit einem Fahrerassistenzsystem gemäß beispielhaften Ausführungsformen ausgestattet ist;
2 stellt beispielhaft einen Ablaufplan eines Steuerprozesses eines Fahrerassistenzsystems gemäß beispielhaften Ausführungsformen dar;
3A, 3B und 3C geben jeweils eine unterschiedliche Option zum Angeben einer Spurwechselabsicht an Umgebungsfahrzeuge an;
4 stellt beispielhaft eine Beispielsituation dar, in der das Fahrzeug auf einer Straße fährt, wobei es von drei anderen Fahrzeugen umgeben ist;
5 stellt beispielhaft eine Korrelationsabbildung der Zeit, die für einen Spurwechsel/ein Einfädeln erforderlich ist, als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit des Eigenfahrzeugs dar;
6 stellt beispielhaft einen gestrichelten Reichweitenbereich eines zulässigen/möglichen Spurwechsels für den Abstand zwischen Fahrzeugen (horizontale Achse) und die Kollisionsvorhersagezeit (vertikale Achse) dar;
7 stellt beispielhaft eine Warnverarbeitung der Beleuchtung einer Warnlampe an einem Instrumentenbrett des Eigenfahrzeugs und/oder der Betätigung eines Warntons dar;
8 stellt beispielhaft einen Ablaufplan einer Spurwechselsteuerverarbeitung durch die Fahrerassistenzsteuereinheit dar;
9 zeigt beispielhaft eine Situation, in der ein Eigenfahrzeug einen Spurwechsel durchführen soll, und ein folgendes Fahrzeug in der Zielfahrspur aufgrund eines Hindernisses (z. B. einer Wand), das den tatsächlichen Erfassungsbereich begrenzt, nicht detektiert werden kann;
10 stellt beispielhaft einen Ablaufplan eines Beispiels eines Prozesses zum Bestimmen einer maximalen relativen Geschwindigkeit dar;
11 stellt beispielhaft ein Instrumentenbrett des Eigenfahrzeugs dar, das eine Warnmeldung an den Fahrer ausgibt;
12 stellt beispielhaft einen Ablaufplan eines anderen Steuerprozesses eines Fahrerassistenzsystems gemäß anderen beispielhaften Ausführungsformen dar;
13 stellt beispielhaft einen Überblick an einem beispielhaften Einfädelabschnitt, z. B. einer Autobahn, dar; und
14 stellt beispielhaft eine Berechnung/Bestimmung des tatsächlichen Erfassungsbereichs auf der Basis von vorher erhaltenen Daten dar.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN UND VON BEVORZUGTEN BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden bevorzugte Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Figuren genauer beschrieben. Dieselben oder ähnliche Merkmale in verschiedenen Zeichnungen und Ausführungsformen werden durch ähnliche Bezugszeichen bezeichnet. Selbstverständlich ist die nachstehende ausführliche Beschreibung in Bezug auf verschiedene bevorzugte Aspekte und bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen nicht als Begrenzung des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung gedacht.
1 stellt beispielhaft ein Fahrzeug 100 dar, das mit einem Fahrerassistenzsystem gemäß beispielhaften Ausführungsformen wie z. B. einem Fahrerassistenzsystem mit einem autonomen Fahrsystem ausgestattet ist.
Im Sinne der vorliegenden Offenbarung ist ein autonomes Fahrsystem ein System, das dazu konfiguriert ist, automatisch (oder zumindest halbautomatisch) Fahrvorgänge des Fahrzeugs zu steuern, wie z. B. Tempomat, Überholmanöver, Spurwechselmanöver, Abbiegemanöver, Parkvorgänge usw., z. B. ohne Einfluss des Fahrers oder zumindest mit nur sehr geringem Einfluss oder sehr geringer Steuerung des Fahrers.
Obwohl das Fahrerassistenzsystem von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung optional dazu konfiguriert ist, verschiedene unterschiedliche Fahrvorgänge oder Fahrmanöver zu steuern, und dazu konfiguriert sein kann, das Fahrzeug vollständig und autonom zu steuern, z. B. entlang einer Zielroute, können jedoch beispielhafte Ausführungsformen sich insbesondere auf die Steuerung von Spurwechselfahrvorgängen beziehen, bei denen das Fahrzeug betrieben wird, um sich kontinuierlich von einer Fahrspur einer Straße zu einer anderen Fahrspur der Straße zu verschieben, das insbesondere vorzugsweise auf Spureinfädelvorgänge bezogen ist, z. B. wenn ein Fahrzeug auf eine Autobahn oder dergleichen z. B. auf einer Zugangsfahrpur auffährt, die sich mit einer Fahrspur der Autobahn vereinigen soll.
Das Fahrzeug 100 kann ein Fahrzeug mit zwei, drei, vier oder mehr Rädern sein und das Fahrzeug kann durch eine Brennkraftmaschine, einen Elektromotor oder eine Kombination davon angetrieben werden. Das Fahrzeug kann durch Vorderradantrieb, Hinterradantrieb oder Vierradantrieb angetrieben werden. Beispielhaft ist das Fahrzeug 100 von 1 als Auto mit vier Rädern mit einem linken Vorderrad „FL-Rad“, einem rechten Vorderrad „FR-Rad“, einem linken Hinterrad „RL-Rad“ und einem rechten Hinterrad „RR-Rad“ verkörpert.
Jedes der Räder ist beispielhaft mit einer jeweiligen Bremse der vier Bremsen 16FL, 16FR, 16RL und 16RR (z. B. mit Bremszylindern, Kolben, Bremsklötzen usw.) ausgestattet und beispielhaft ist ein jeweiliger Raddrehzahlsensor für jede der vier Bremsen 16FL, 16FR, 16RL und 16RR vorgesehen, siehe die beispielhaften Raddrehzahlsensoren 22FL, 22FR, 22RL und 22RR in 1.
Das Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs 100 von 1 umfasst beispielhaft eine Fahrerassistenzsteuereinheit 1 (Fahrerassistenzsteuerungseinheit), die kommunikationsfähig mit einer Lenksteuereinheit 8 (Lenksteuerungseinheit) verbunden ist, die dazu konfiguriert ist, einen Lenksteuermechanismus 10 zu steuern, eine Bremssteuereinheit 15 (Bremssteuerungseinheit), die dazu konfiguriert ist, einen Bremssteuermechanismus 13 zu steuern, und eine Drosselsteuereinheit 19 (Drosselsteuerungseinheit), die dazu konfiguriert ist, einen Drosselsteuermechanismus 20 des Fahrzeugs 100 zu steuern.
Im Allgemeinen ist die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 dazu konfiguriert ist, Steuerwerte und/oder Steuersignale an die jeweiligen Steuereinheiten 8, 15 und 19 der jeweiligen Steuermechanismen 10, 13 und 20 auszugeben, und die jeweiligen Steuereinheiten 8, 15 und 19 der jeweiligen Steuermechanismen 10, 13 und 20 sind dazu konfiguriert, jeweilige Befehlswerte oder Befehlssignale von der Fahrerassistenzsteuereinheit 1 durch Kommunikation zu empfangen und die Aktuatoren der Steuermechanismen 10, 13 und 20 auf der Basis der Befehlswerte zu steuern.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 als autonome Fahrsteuereinheit verwirklicht sein, die dazu konfiguriert ist, autonom und automatisch die jeweiligen Steuermechanismen 10, 13 und 20 zu steuern, um Fahrvorgänge zu steuern, die durch das Fahrzeug 100 durchgeführt werden.
Beispielhaft kann die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 eine Zentraleinheit (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und eine Eingabe/Ausgabe-Einheit umfassen, obwohl nicht gezeigt. Eine Verarbeitungsprozedur der Fahrzeugfahrassistenzvorgänge, z. B. wie nachstehend beschrieben, kann im ROM gespeichert sein.
Ferner können Kartendaten (z. B. Navigationskartendaten oder andere Kartendaten, die eine geographische Anordnung eines Straßensystems angeben) im ROM gespeichert sein und spezielle Kartendaten, die die Umgebung des Fahrzeugs 100 angeben, können gemäß einer Eigenfahrzeugposition extrahiert werden, die mit einem Positionssensor z. B. auf der Basis von Satellitennavigationssystemen wie z. B. auf der Basis von Daten eines GPS-Sensors (nicht dargestellt), der Drehzahl von allen Rädern und/oder eines detektierten Lenkwinkels berechnet wird.
Obwohl später im Einzelnen beschrieben, kann die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 dazu konfiguriert sein, Befehlswerte, die zu den jeweiligen Steuereinheiten 8,15 und 19 der jeweiligen Steuermechanismen 10,13 und 20 geliefert werden, zum Führen des Fahrzeugs zu berechnen, um eine Steuerung von gewünschten Fahrvorgängen zu bewirken, wie z. B. um es möglich zu machen, eine Fahrspur zu wechseln, z. B. auf der Basis der relativen Abstände und der relativen Geschwindigkeiten zwischen dem Fahrzeug und den Umgebungsfahrzeugen, die durch äußere Erkennungssensoren detektiert werden, wenn die Fahrspur nicht gewechselt werden kann.
Wie vorstehend erwähnt, kann die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 auf der Basis von Sensorinformationen arbeiten, einschließlich Sensorinformationen über einen Umgebungsbereich des Fahrzeugs 100. In dem Beispiel von 1 umfasst das Fahrzeug 100 beispielhaft mehrere Sensoren 2, 3 und 5.
Die Sensoren 2, 3, 4 und 5 können beispielsweise mit Sensorvorrichtungen zum Erkennen oder Wahrnehmen der Außenseite eines Fahrzeugs, zum Erfassen eines Umgebungsbereichs des Fahrzeugs 100 und/oder zum Detektieren von Hindernissen in der Umgebung des Fahrzeugs 100 ausgestattet sein. Solche Sensoren können mit einer oder mehreren Kameras (einschließlich regulärer Kameras, wie z. B. CCD-Kameras, Infrarotkameras und/oder Stereokameras), einem oder mehreren Radars und/oder einem oder mehreren Lidars oder Ladars (Laserradars) usw. ausgestattet sein.
Beispielhaft umfassen in 1 die Sensoren zum Erkennen der Außenseite des Fahrzeugs eine Kamera 2, die an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet ist, Laserradars 3 und 4, die auf der rechten und der linken Seite davon angeordnet sind, und einen Millimeterwellenradar 5, der an der Rückseite davon angeordnet ist, um es dadurch möglich zu machen, relative Abstände und relative Geschwindigkeiten zwischen dem Fahrzeug 100 (Eigenfahrzeug) und Umgebungsfahrzeugen zu detektieren.
In beispielhaften Ausführungsformen wird eine Kombination der obigen Sensoren als Beispiel der Sensorstruktur verwendet, obwohl die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt ist und ein Ultraschallsensor, eine Stereokamera, eine Infrarotkamera oder Kombinationen davon und dergleichen zusammen mit oder anstelle der obigen Sensoren verwendet werden können. Signale der Sensoren können zur Fahrerassistenzsteuereinheit 1 geliefert werden.
Ferner wird beispielhaft die Eingabe des Fahrers in eine Spurwechselassistenten-Eingabevorrichtung 11 zur Fahrerassistenzsteuereinheit 1 geliefert. Beispielhaft kann die Spurwechselassistenten-Eingabevorrichtung 11 beispielsweise Blinker und/oder Blinklichter verwenden und eine Spurwechselassistentenoperation kann auf der Basis von Ein- und Aus-Informationen davon entschieden werden. Die Spurwechselassistenten-Eingabevorrichtung 11 ist jedoch nicht auf die Blinker oder Blinklichter begrenzt und kann eine zweckgebundene Eingabevorrichtung verwenden.
Im Allgemeinen umfasst die Spurwechselassistenten-Eingabevorrichtung 11 eine Eingabeschnittstelle, die dazu konfiguriert ist, eine Operation des Fahrers zu empfangen, die den Befehl eines Fahrers und/oder die Absicht eines Fahrers, einen Spurwechsel durchzuführen, oder dergleichen angibt.
Das Obige zusammenfassend kann das Fahrerassistenzsystem gemäß beispielhaften Ausführungsformen mehrere Sensoren 2, 3, 4 und 5 zum Erkennen oder Wahrnehmen der Außenseite eines Fahrzeugs, den Lenksteuermechanismus 10, den Bremssteuermechanismus 13 und den Drosselsteuermechanismus 20 zum Unterstützen eines Wechsels einer Fahrspur auf der Basis von Informationen, die durch die Sensoren erkannt werden, die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 zum Berechnen von Befehlswerten, die zu den Aktuatoren der Steuermechanismen 10, 13 und 20 zugeführt werden, die Lenksteuereinheit 8 zum Steuern des Lenksteuermechanismus 10 auf der Basis des Befehlswerts von der Fahrerassistenzsteuereinheit 1, die Bremssteuereinheit 15 zum Steuern des Bremssteuermechanismus 13 auf der Basis des Befehlswerts, um die Verteilung der Bremskraft für jedes Rad einzustellen, und die Drosselsteuereinheit 19 zum Steuern des Drosselsteuermechanismus 20 auf der Basis des Befehlswerts, um ein Ausgangsdrehmoment einer Kraftmaschine einzustellen, umfassen. Ferner umfasst das Fahrerassistenzsystem 1 von 1 beispielhaft eine Warnvorrichtung 23.
Ferner wird die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 beispielhaft mit Sensorsignalen von einem kombinierten Fahrzeugsystemsensor 14, der beispielsweise eine Längsbeschleunigung, eine Querbeschleunigung und Gierrate detektieren kann, Sensorsignalen von den Raddrehzahlsensoren 22FL bis 22RR, die in den Rädern installiert sind, Bremskraftbefehlen von der Fahrerassistenzsteuereinheit 1 und/oder Sensorsignalen, die durch die Lenksteuereinheit 8 von einem Lenkradwinkeldetektor 21 zugeführt werden, beliefert.
Überdies ist ein Ausgang der Bremssteuereinheit 15 beispielhaft mit dem Bremssteuermechanismus 13 verbunden, der eine Pumpe (nicht dargestellt) und ein Steuerventil umfassen kann, und die Bremssteuereinheit 15 kann eine beliebige Bremskraft, um sie auf die Räder aufzubringen, unabhängig von der Bremspedalbetätigung des Fahrers erzeugen. Die Bremssteuereinheit 15 kann den Drall, die Drift und das Blockieren des Fahrzeugs 100 auf der Basis der obigen Informationen ableiten und kann eine Bremskraft für relevante Räder erzeugen, um sie zu unterdrücken, so dass die Handhabung und Stabilität der Vorgänge des Fahrers oder Fahrvorgänge verbessert werden können.
Die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 kann einen Bremsbefehl zur Bremssteuereinheit 15 übertragen, so dass eine beliebige Bremskraft im Fahrzeug 100 erzeugt werden kann. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Bremssteuereinheit begrenzt ist und einen anderen Aktuator wie z. B. Brake-by-wire oder dergleichen verwenden kann.
Das Bremssteuersystem des Fahrerassistenzsystems von 1 umfasst beispielhaft den Bremssteuermechanismus 13, der kommunikationsfähig mit einer Bremssteuereinheit 15 verbunden ist, die dazu konfiguriert ist, den Betrieb der Bremsen 16FL, 16FR, 16RL und 16RR zu steuern, z. B. auf der Basis von Bremsbetätigungssteuersignalen, die von der Bremssteuereinheit 15 zum Bremssteuermechanismus 13 und/oder zu jeweiligen Bremsen 16FL, 16FR, 16RL und 16RR für die Betätigung der Bremsen 16FL, 16FR, 16RL und 16RR auf der Basis der Bremsbetätigungssteuersignale gesendet werden.
Beispielhaft gibt die Bremssteuereinheit 15 elektrische Steuersignale aus, aber der Bremssteuermechanismus 13 kann als elektronisches Steuersystem mit elektronischen Aktuatoren implementiert werden, aber der Bremssteuermechanismus 13 kann zusätzlich oder alternativ auch mechanische, hydraulische und/oder pneumatische Aktuatoren aufweisen.
Beispielhaft umfasst das Fahrzeug 100 ferner ein Bremspedal 12, das durch den Fahrzeugfahrer betätigt werden kann, z. B. um die Fahrzeugsteuerung zu beeinflussen oder die Bremssteuerung des Fahrzeugs 100 zu übernehmen. Das heißt, das Fahrzeug 100 ist dazu konfiguriert, dem Fahrer durch zweckgebundene Eingabevorrichtungen wie z. B. das Bremspedal 12 oder auch das Lenkrad 6 oder das Fahrpedal 17 des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen, die Steuerung des Fahrzeugs 100 zu beeinflussen oder sogar zu übernehmen.
Die Pedalkraft des Fahrers beim Treten auf das Bremspedal 12 kann beispielsweise durch einen Bremskraftverstärker (nicht dargestellt) verstärkt (z. B. verdoppelt) werden, um einen Öldruck gemäß der Pedalkraft durch einen Hauptzylinder (nicht dargestellt) zu erzeugen. Der erzeugte Fluiddruck kann durch den Bremssteuermechanismus 13 zu dem jeweiligen Bremszylinder der Bremsen 16FL bis 16RR der Räder zugeführt werden. Die Bremsen 16FL bis 16RR der Räder können aus Zylindern (nicht dargestellt), Kolben, Bremsklötzen und dergleichen bestehen. Die Kolben können durch Bremsfluid angetrieben werden, das vom Hauptzylinder (nicht dargestellt) zugeführt wird, und die Bremsklötze, die mit den Kolben verbunden sind, können an Scheibenrotoren mit Druck beaufschlagt werden. Die Scheibenrotoren können zusammen mit den Rädern (nicht dargestellt) gedreht werden. Folglich wird ein Bremsdrehmoment, das auf die Scheibenrotoren wirkt, zur Bremskraft, die zwischen den Rädern und der Straße wirkt. Folglich kann eine gewünschte Bremskraft auf die Räder gemäß der Bremspedalbetätigung des Fahrers ausgeübt werden.
Beispielhaft kann die Bremssteuereinheit 15 beispielsweise eine Zentraleinheit (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und/oder eine Eingabe/Ausgabe-Einheit umfassen, obwohl in 1 nicht im Einzelnen gezeigt.
Das Lenksteuersystem des Fahrerassistenzsystems von 1 umfasst beispielhaft den Lenksteuermechanismus 10, der kommunikationsfähig mit der Lenksteuereinheit 8 verbunden ist, die dazu konfiguriert ist, den Betrieb des Lenksteuermechanismus 10 zu steuern, der beispielhaft für die Vorderräder vorgesehen ist, z. B. auf der Basis von Lenkbestätigungssteuersignalen, die von der Lenksteuereinheit 8 zum Lenksteuermechanismus 10 auf der Basis der Lenkbetätigungssteuersignale gesendet werden.
Beispielhaft gibt die Lenksteuereinheit 8 elektrische Steuersignale aus, aber der Lenksteuermechanismus 10 kann als elektrisches Steuersystem mit elektrischen Aktuatoren implementiert werden, aber der Lenksteuermechanismus 10 kann zusätzlich oder alternativ auch mechanische, hydraulische und/oder pneumatische Aktuatoren aufweisen.
Beispielhaft umfasst das Fahrzeug 100 ferner ein Lenkrad 6, das durch den Fahrzeugfahrer betätigt werden kann, z. B. um die Fahrzeugsteuerung zu beeinflussen oder die Lenksteuerung des Fahrzeugs 100 zu übernehmen. Das heißt, das Fahrzeug 100 ist dazu konfiguriert, dem Fahrer durch zweckgebundene Eingabevorrichtungen wie z. B. das Lenkrad 6 oder auch das Bremspedal 12 oder das Fahrpedal 17 des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen, die Steuerung des Fahrzeugs 100 zu beeinflussen oder sogar zu übernehmen.
Beispielhaft können das Lenkdrehmoment und/oder ein Lenkwinkel, die durch ein Lenkrad 6 durch den Fahrer eingegeben werden, jeweils durch den Lenkdrehmomentdetektor 7 und/oder den Lenkwinkeldetektor 21 detektiert werden, und die Lenksteuereinheit 8 kann einen Motor auf der Basis der detektierten Informationen steuern, um ein Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen.
Beispielhaft kann die Lenksteuereinheit 8 beispielsweise eine Zentraleinheit (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und eine Eingabe/Ausgabe-Einheit ähnlich zur Fahrerassistenzsteuereinheit 1 umfassen, obwohl in 1 nicht im Einzelnen gezeigt. Der Lenksteuermechanismus 10 kann durch die resultierende Kraft des Lenkdrehmoments des Fahrers und des Unterstützungsdrehmoments durch den Motor betrieben werden, um die Vorderräder zu drehen. Andererseits kann eine Reaktionskraft von der Straßenoberfläche zum Lenksteuermechanismus 10 gemäß einem Drehwinkel des Vorderrades übertragen werden und dann zum Fahrer übertragen werden.
Die Lenksteuereinheit 8 kann ein Drehmoment mittels des Motors 9 unabhängig von der Lenkbetätigung des Fahrers erzeugen und kann den Lenksteuermechanismus 10 steuern. Folglich kann die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 einen Lenkkraftbefehl zur Lenksteuereinheit 8 übertragen, um dadurch die Drehung der Vorderräder in einen beliebigen Drehwinkel zu steuern. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung einer Lenksteuereinheit begrenzt und kann einen anderen Aktuator wie z. B. Steering-by-wire oder dergleichen verwenden.
Das Drosselsteuersystem des Fahrerassistenzsystems von 1 umfasst beispielhaft den Drosselsteuermechanismus 20, der kommunikationsfähig mit der Drosselsteuereinheit 19 verbunden ist, die dazu konfiguriert ist, den Betrieb des Drosselsteuermechanismus 20 zu steuern, z. B. auf der Basis von Drosselbetätigungssteuersignalen, die von der Drosselsteuereinheit 19 zum Drosselsteuermechanismus 20 auf der Basis der Drosselbetätigungssteuersignale gesendet werden.
Beispielhaft gibt die Drosselsteuereinheit 19 elektrische Steuersignale aus, aber der Drosselsteuermechanismus 20 kann als elektrisches Steuersystem mit elektrischen Aktuatoren implementiert werden, aber der Drosselsteuermechanismus 20 kann zusätzlich oder alternativ auch mechanische, hydraulische und/oder pneumatische Aktuatoren aufweisen. Der Drosselsteuermechanismus 20 kann ferner ein Antriebssystem des Fahrzeugs 100 umfassen, z. B. mit einer Brennkraftmaschine und/oder einem Antriebselektromotor.
Beispielhaft umfasst das Fahrzeug 100 ferner ein Fahrpedal 17, das durch den Fahrzeugfahrer betätigt werden kann, z. B. um die Fahrzeugsteuerung zu beeinflussen oder die Drosselsteuerung des Fahrzeugs 100 zu übernehmen. Das heißt, das Fahrzeug 100 ist dazu konfiguriert, dem Fahrer durch zweckgebundene Eingabevorrichtungen wie z. B. das Fahrpedal 17 oder auch das Lenkrad 6 oder das Bremspedal 12 des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen, die Steuerung des Fahrzeugs 100 zu beeinflussen oder sogar zu übernehmen.
Beispielhaft kann das Pedaltretausmaß des Fahrpedals 17 durch den Fahrer durch einen Hubsensor 18 detektiert werden und kann in die Drosselsteuereinheit 19 eingegeben werden. Die Drosselsteuereinheit 19 kann beispielsweise auch eine Zentraleinheit (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und eine Eingabe/Ausgabe-Einheit ähnlich zur Fahrerassistenzsteuereinheit 1 umfassen, obwohl in 1 nicht im Einzelnen gezeigt. Die Drosselsteuereinheit 19 kann eine Drosselöffnung gemäß dem Fahrpedaltretausmaß einstellen, um das Antriebssystem des Drosselsteuermechanismus 20 zu steuern. Folglich kann das Fahrzeug 100 gemäß der Fahrpedalbetätigung des Fahrers beschleunigt werden. Ferner kann die Drosselsteuereinheit die Drosselöffnung unabhängig von der Fahrpedalbetätigung des Fahrers steuern. Folglich kann die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 einen Beschleunigungsbefehl zur Drosseisteuereinheit übertragen, um eine beliebige Beschleunigung im Fahrzeug 100 zu erzeugen.
Zusammenfassend können gemäß den obigen Steueroperationen, wenn das autonome Fahrsystem beispielhaft die Steuerung des automatischen Spureinfädelns durchführt, der Bremssteuermechanismus und der Drosselsteuermechanismus gemäß den Umständen der Umgebungsfahrzeuge in der Nähe des Fahrzeugs 100 (Eigenfahrzeugs) eingestellt werden, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 korrekt zu steuern, z. B. so dass das Fahrzeug in eine Position geführt werden kann, in der die Fahrspur gewechselt werden kann. Das System steuert auch die Lenkung zum Wechseln der Fahrspur durch Durchführen der Steuerung des Lenksteuermechanismus.
2 stellt beispielhaft einen Ablaufplan eines Steuerprozesses eines Fahrerassistenzsystems gemäß beispielhaften Ausführungsformen dar. Insbesondere ist 2 ein Ablaufplan, der beispielhaft einen Steuerprozess einer automatischen Einfädelverarbeitung gemäß Verarbeitungsbefehlen eines Steuerprogramms oder Steuerprogrammteils zeigt, wie z. B. im Speicher der Fahrerassistenzsteuereinheit 1 gespeichert.
Zuerst beurteilt die Fahrerassistenzsteuereinheit 1, ob der Spurwechsel/das automatische Einfädeln erforderlich ist oder nicht (Schritt S201). Die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 kann beispielsweise beurteilen, dass ein Spurwechsel erforderlich ist, auf der Basis von einem oder mehreren der folgenden Kriterien: ein Spurwechsel ist zum Folgen einer Navigationsroute erforderlich, wie durch ein Navigationssystem des Fahrzeugs bestimmt, ein Spurwechsel ist erforderlich, da der Fahrer die Absicht oder eine Anforderung für einen Spurwechsel angibt, z. B. auf der Basis einer Eingabe in die Spurwechselassistenten-Eingabevorrichtung 11, ein Spurwechsel ist erforderlich, da ein anderes Fahrzeug vor dem Eigenfahrzeug (Fahrzeug 100) überholt werden soll, um eine Zielgeschwindigkeitsbedingung zu erfüllen, ein Spurwechsel ist zum Einfädeln in eine andere Fahrspur erforderlich (z. B. an einem Autobahnauffahrpunkt), ein Spurwechsel ist erforderlich, da die aktuelle Fahrspur endet oder aufgrund von Straßenbedingungen, Hindernissen oder dergleichen nicht geeignet ist, ein Spurwechsel ist erforderlich, um in eine Fahrspur, die zum Abbiegen festgelegt ist, vor einem festgelegten Abbiegevorgang einzufahren.
Wenn die Beurteilung von Schritt S201 JA ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S202 weiter, und wenn sie NEIN ist, wird beurteilt, dass der Spurwechsel/das automatische Einfädeln nicht erforderlich ist, und die Verarbeitung geht zur Rückkehr weiter.
Bei der Verarbeitung von Schritt S202 führt die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 die Verarbeitung der Meldung der Absicht des Wechsels der Fahrspur des Fahrzeugs 100 (Eigenfahrzeugs) an andere Fahrzeuge in den Umgebungen durch, wie beispielhaft in 3A, 3B und 3C gezeigt.
3A, 3B und 3C geben jeweils eine unterschiedliche Option zum Angeben einer Spurwechselabsicht an Umgebungsfahrzeuge an.
Erstens gibt es ein Verfahren zum Einschalten von Blinkern (Blinklichtern) am Eigenfahrzeug 100, wie beispielhaft in 3A gezeigt, um eine Absicht eines Spurwechsels an die Umgebungsfahrzeuge, wie z. B. ein anderes Fahrzeug 101, anzugeben.
Zusätzlich oder alternativ gibt es ein Verfahren zum Steuern des Eigenfahrzeugs 100 so, dass das Eigenfahrzeug 101 entlang der Grenze zur benachbarten Fahrspur bewegt wird, auf die der Fahrer von der aktuellen Fahrspur wechseln will, wie beispielhaft in 3B gezeigt.
Um die obige Steuerung auszuführen, kann die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 zuerst die Fahrspur unter Verwendung von Informationen der Kamera 2 detektieren, die an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 kann dann einen Ziellenkwinkel oder ein Ziellenkunterstützungsdrehmoment berechnen, das für die obige Bewegung erforderlich ist. Ein Ziellenkwinkel oder Zieldrehmoment kann zur Lenksteuereinheit 8 übertragen werden. Folglich kann das Fahrzeug so gesteuert werden, dass es entlang der Grenze zur benachbarten Fahrspur bewegt wird.
Zusätzlich oder alternativ gibt es als Verfahren zum Melden der Spurwechselabsicht des Eigenfahrzeugs 100 an andere Fahrzeuge wie z. B. das Fahrzeug 101 in Schritt S202 auch ein Verfahren zum Übertragen der Spurwechselabsicht des Fahrzeugs zu anderen Fahrzeugen durch Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation, wie beispielhaft in 3C gezeigt.
Da, wie vorstehend beschrieben, die Spurwechselabsicht des Fahrers vom Eigenfahrzeug 100 zu anderen Fahrzeugen durch die Verarbeitung von Schritt S202 deutlich übertragen werden kann, können andere Fahrzeuge wie z. B. das Fahrzeug 101 in 3A bis 3C die Spurwechselabsicht des Fahrzeugs erkennen, so dass der Spurwechsel reibungsloser durchgeführt werden kann.
Mit erneuter Rückkehr zu 2 beurteilt als nächstes die Fahrerassistenzsteuereinheit 1, ob ein oder mehrere folgende Fahrzeuge in der Umgebung des Eigenfahrzeugs 101 als in der Zielfahrspur des beabsichtigten Spurwechsels fahrend detektiert werden können oder nicht (Schritt S203). Wenn ja, geht die Verarbeitung zu Schritt S204 weiter, und wenn nicht, geht die Verarbeitung zu Schritt S210 weiter.
Das heißt, auf der Basis von Sensorinformationen, die von den Sensoren 2, 3, 4 und/oder 5 erhalten werden, wird in Schritt S203 geprüft, ob ein oder mehrere Fahrzeuge in der Umgebung des Eigenfahrzeugs 100 als innerhalb der Zielfahrspur (d. h. der Zielfahrspur, auf die der Weg des Fahrzeugs 100 gewechselt werden soll und in der das Fahrzeug 100 nach dem Spurwechselvorgang fahren soll) neben oder hinter (in der Rückseite) des Eigenfahrzeugs 100 fahrend detektiert werden können.
Wie erwähnt, wenn mindestens ein folgendes Fahrzeug in der Umgebung des Eigenfahrzeugs 101 als in der Zielfahrspur des beabsichtigten Spurwechsels fahrend in Schritt S203 detektiert wird, fährt der Prozess mit Schritt S204 fort.
In Schritt S204 bestimmt oder berechnet die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 relative Abstände und relative Geschwindigkeiten zwischen dem Eigenfahrzeug 100 und den detektierten Umgebungsfahrzeugen auf der Basis von Informationen der Sensoren wie z. B. der Kamera 2 zum Detektieren des vorderen Teils des Fahrzeugs, der Laserradars 3 und 4 zum Detektieren der Seitenteile des Fahrzeugs und des Millimeterwellenradars 5 zum Detektieren des hinteren Teils des Fahrzeugs, wie beispielhaft in 4 gezeigt.
4 stellt beispielhaft eine Beispielsituation dar, in der das Eigenfahrzeug 100 auf einer Straße fährt, wobei es von drei anderen Fahrzeugen 101, 102 und 103 umgeben ist.
In 4 fährt das Eigenfahrzeug 100 beispielhaft in einer linken Fahrspur einer Straße und ist von drei anderen Fahrzeugen 101, 102 und 103 umgeben. Das Fahrzeug 103 fährt beispielhaft in derselben Fahrspur wie das Eigenfahrzeug 100 vor dem Eigenfahrzeug. Das Fahrzeug 101 fährt beispielhaft in der anderen Fahrspur (d. h. einer potentiellen Zielfahrspur, wenn ein Spurwechsel gesteuert werden soll) neben dem Eigenfahrzeug 100 und das Fahrzeug 102 fährt auch beispielhaft in der anderen Fahrspur (d. h. einer potentiellen Zielfahrspur, wenn ein Spurwechsel gesteuert werden soll), aber hinter dem Eigenfahrzeug 100.
In 4 beziehen sich die Bezugszeichen A2, A3, A4 und A5 beispielhaft auf die jeweiligen Erfassungsbereiche der Sensoren 2, 3, 4 bzw. 5, die Hindernisse (z. B. Fahrzeuge) an der Vorderseite (Erfassungsbereich A2 des Sensors 2) und Rückseite (Erfassungsbereich A5 des Sensors 5) des Fahrzeugs 100 sowie links (Erfassungsbereich A3 des Sensors 3) und rechts (Erfassungsbereich A4 des Sensors 4) vom Fahrzeug 100 erfassen. Da das Fahrzeug 102 im Sensorbereich A5 angeordnet ist, kann unter den Fahrzeugen in der Umgebung des Eigenfahrzeugs 100 das Fahrzeug 102 folglich durch den Sensor 5 detektiert werden, da das Fahrzeug 101 im Sensorbereich A4 angeordnet ist, kann das Fahrzeug 101 durch den Sensor 4 detektiert werden, und da das Fahrzeug 103 im Sensorbereich A2 angeordnet ist, kann das Fahrzeug 103 durch den Sensor 2 detektiert werden.
In der Situation von 4 würde Schritt S203 beispielhaft zu JA führen und die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 würde in Schritt S204 den relativen Abstand und die relative Geschwindigkeit zwischen dem Eigenfahrzeug und dem Fahrzeug 102 berechnen und potentiell auch den relativen Abstand und die relative Geschwindigkeit zwischen dem Eigenfahrzeug und dem Fahrzeug 101 berechnen, die beide in der potentiellen Zielfahrspur angeordnet sind, wenn ein Spurwechsel erwünscht oder beabsichtigt sein sollte.
Die Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs 100 kann beispielsweise auf der Basis von Informationen von Raddrehzahlsensoren 22FL bis 22RR abgeschätzt werden. Eine höchste Geschwindigkeit von Informationen der vier Raddrehzahlsensoren kann beispielsweise ausgewählt werden, damit sie als abgeschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit festgelegt wird. Das abgeschätzte Verfahren der Fahrzeuggeschwindigkeit ist nicht darauf begrenzt und ein anderes Verfahren zur Verwendung eines Mittelwerts der Raddrehzahlsensoren kann verwendet werden.
Die relativen Positionen und die relativen Geschwindigkeiten der anderen Fahrzeuge können in gemeinsam vertikalen (z. B. sich gemeinsam bewegenden) Koordinatensystemen ausgedrückt werden, wobei beispielsweise der Ursprung im Schwerpunkt des Eigenfahrzeugs 100 festgelegt ist und die X-Achse beispielhaft in Richtung der Vorderseite des Eigenfahrzeugs 100 festgelegt ist (z. B. entlang einer axialen Richtung des Fahrzeugs 100) und die Y-Achse beispielhaft in der linken Seite des Eigenfahrzeugs 100 festgelegt ist.
Die relativen Abstände Xi (z. B. X1 für das Fahrzeug 101, X2 für das Fahrzeug 102 und X3 für das Fahrzeug 103) und die relativen Geschwindigkeiten Vi (z. B. V1 für das Fahrzeug 101, V2 für das Fahrzeug 102 und V3 für das Fahrzeug 103) zwischen dem Schwerpunkt des Eigenfahrzeugs 100 und den Umgebungsfahrzeugen (i = 1, 2, 3, .. i) in der X-Achsen-Richtung zu einer Zeit t können beispielsweise durch die folgenden Ausdrücke ausgedrückt werden: ${\begin{array}{l} X_{i} (t) \\ V_{i} (t) = {\dot{X}}_{i} (t) \end{array} (i = 1,2, \dots, i)$
Das Suffix i stellt beispielhaft ein i-tes Fahrzeug dar, z. B. i = 1 für das Fahrzeug 101, i = 2 für das Fahrzeug 102, etc. Ferner ist die relative Geschwindigkeit Vi des i-ten Fahrzeugs beispielhaft so definiert, dass die Geschwindigkeit in der Richtung, in der sich das i-te Umgebungsfahrzeug dem Eigenfahrzeug 100 nähert, positiv ist.
Mit Rückkehr zu 2, geht nach der Bestimmung der relativen Positionen und der relativen Geschwindigkeiten der anderen Fahrzeuge in Schritt S204 die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 beispielhaft zum Berechnen eines Kollisionsrisikos in Schritt S206 weiter, vorzugsweise für jedes detektierte Umgebungsfahrzeug oder zumindest für jedes detektierte Umgebungsfahrzeug in der Zielfahrspur des Spurwechsels, falls auf die Fahrspur gewechselt werden soll, auf der Basis der jeweiligen bestimmten relativen Positionen und der relativen Geschwindigkeiten.
Beispielhaft wird die Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs, die vorstehend abgeschätzt wird, auf die vorbestimmte Korrelationsabbildung der Fahrzeuggeschwindigkeit V0 des Eigenfahrzeugs 100 gegenüber der Zeit T1 angewendet, die für den Spurwechsel/das Einfädeln erforderlich ist, wie beispielhaft in 5 gezeigt, um die Zeit T1 zu berechnen, die für den Spurwechsel erforderlich ist.
5 stellt beispielhaft eine Korrelationsabbildung der Zeit T1, die für den Spurwechsel/das Einfädeln erforderlich ist, als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit V0 des Eigenfahrzeugs 100 dar.
Die in 5 beispielhaft gezeigte Korrelationsabbildung ist so festgelegt, dass je höher die Fahrzeuggeschwindigkeit V0 des Eigenfahrzeugs 100 ist, desto kürzer die Zeit T1 ist, die für den Spurwechsel erforderlich ist. Folglich ist die Zeit T1, die für den Spurwechsel (oder das Spureinfädeln) erforderlich ist, bei hohen Geschwindigkeiten kürzer und die Zeit T1 ist bei niedrigen Geschwindigkeiten länger, so dass die Zeit T1, die für den Spurwechsel erforderlich ist, gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit V0 des Eigenfahrzeugs 100 korrekt berechnet werden kann.
Eine solche Korrelationsabbildung kann vorbestimmt sein oder in anderen beispielhaften Ausführungsformen verwendet werden, um eine abgeschätzte Zeit T1, die für den Spurwechsel erforderlich ist, als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit V0 des Eigenfahrzeugs 100 zu bestimmen. Andererseits kann die Zeit, die für einen Spurwechsel erforderlich ist, auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und auf der Basis einer detektierten Fahrspurbreite vor dem Eigenfahrzeug berechnet werden (z. B. auf der Basis einer detektierten Ansicht der Kamera 2 vor dem Fahrzeug).
Als nächstes werden ein Abstand zwischen Fahrzeugen Xi^gap zu einer Zeit t+T1 zum i-ten Fahrzeug in der Umgebung des Eigenfahrzeugs 100 und eine abgeschätzte Zeit bis zur Kollision oder eine Kollisionsvorhersagezeit Ti^ttc zur gleichen Zeit t+T1, die das Kollisionsrisiko darstellt (nach der Zeit T1, die für den Spurwechsel erforderlich ist) zur Zeit t, zu der die Fahrspur gewechselt wird, auf der Basis der berechneten Zeit T1, die für den Spurwechsel erforderlich ist, durch die folgenden Ausdrücke berechnet: $X_{i}^{g a p} (t + T_{1}) = | X_{i} (t + T_{1}) | - (L_{0} / 2 + L_{i} / 2)$
$T_{i}^{t t c} (t + T_{1}) = {\begin{matrix} \frac{X_{i}^{g a p} (t + T_{1})}{V_{i} (t + T_{1})} & (V_{i} > 0) \\ \infty & (V_{i} \leq 0) \end{matrix}$
In den obigen Ausdrücken stellt L0 die Gesamtlänge (in der vorderen und hinteren Richtung) des Eigenfahrzeugs 100 dar und Li stellt die Länge eines Fahrzeugs i in der Umgebung des Eigenfahrzeugs 100 dar.
Für ein i-tes Fahrzeug stellt folglich der Abstand zwischen Fahrzeugen Xi^gap zu einer Zeit t+T1 einen abgeschätzten Lückenabstand zwischen dem i-ten Fahrzeug und dem Eigenfahrzeug 100 nach der Vollendung des Spurwechsels (oder Spureinfädelns) dar, wobei die Startzeit t des Spurwechselvorgangs und die abgeschätzte Dauer T1 des Spurwechselvorgangs sowie der erwartete relative Abstand Xi vom Eigenfahrzeug 100 zum i-ten Fahrzeug zur Zeit t+T1 berücksichtigt werden, wenn erwartet wird, dass der Spurwechsel vollendet wird. Der erwartete relative Abstand Xi vom Eigenfahrzeug 100 zum i-ten Fahrzeug zur Zeit t+T1 kann beispielsweise auf der Basis des relativen Abstandes Xi und der relativen Geschwindigkeit Vi des i-ten Fahrzeugs relativ zum Eigenfahrzeug 100 abgeschätzt werden, wie in Schritt S204 berechnet.
Ferner stellt die abgeschätzte Kollisionsvorhersagezeit Ti^ttc zur gleichen Zeit t+T1 beispielhaft eine Abschätzung einer Zeit dar, bis eine Kollision zwischen dem i-ten Fahrzeug und dem Eigenfahrzeug 100 nach dem Vollenden des Spurwechsels auftreten könnte.
Als nächstes beurteilt die Fahrerassistenzsteuereinheit 1, ob der Spurwechsel durchgeführt werden kann oder nicht (Schritt S207 in 2) auf der Basis des berechneten Abstandes zwischen Fahrzeugen Xi^gap (t+T1) und der Kollisionsvorhersagezeit Ti^ttc (t+T1), die durch die Ausdrücke (2) und (3) berechnet werden, z. B. für jedes der Umgebungsfahrzeuge, oder zumindest für jedes der Umgebungsfahrzeuge, die in der Zielfahrspur des gewünschten Spurwechsels fahren.
Es kann beispielhaft angenommen werden, dass ein Spurwechsel als möglich beurteilt werden kann, wenn der berechnete Abstand zwischen Fahrzeugen Xi^gap (t+T1) größer als (oder größer als oder gleich) ein Schwellenwert Xi^gap_a für den relativen Abstand ist (nachstehend als erster vorbestimmter Wert bezeichnet) und wenn die berechnete Kollisionsvorhersagezeit Ti^ttc (t+T1) größer als (oder größer als oder gleich) ein Schwellenwert Ti^ttc_a für die Kollisionsvorhersagezeit ist (nachstehend als zweiter vorbestimmter Wert bezeichnet).
Beispielsweise stellt 6 beispielhaft einen gestrichelten Reichweitenbereich eines zulässigen/möglichen Spurwechsels für Paare des Abstandes zwischen Fahrzeugen Xi^gap (horizontale Achse) und der Kollisionsvorhersagezeit Ti^ttc (vertikale Achse) dar.
Der Beurteilungsstandard für Schritt S207 in 2 kann vorzugsweise so festgelegt werden, dass der Spurwechsel durchgeführt werden kann, wenn die relativen Abstände und die Kollisionsvorhersagezeiten für alle Umgebungsfahrzeuge i oder zumindest für jedes Umgebungsfahrzeug i in der Zielfahrspur ausreichend Zeit haben, das heißt, wenn die folgenden Ausdrücke erfüllt sind, auf der Basis des vorstehend erwähnten ersten und zweiten Schwellenwerts Xi^gap_a und Ti^ttc_a. Wenn beispielsweise mindestens eine der nachstehend ausgedrückten Bedingungen des Ausdrucks (4) nicht erfüllt oder realisiert ist, wird ansonsten in Schritt S207 beurteilt, dass der Spurwechsel nicht durchgeführt werden kann. $\begin{matrix} X_{i}^{g a p} (t + T) > X_{i}^{g a p_a} \\ T_{i}^{T T C} > T_{i}^{T T c_a} \end{matrix}$
Hier ist beispielhaft auf der Basis des Beispiels von 4 mit den zwei Fahrzeugen 101 (i=1) und 102 (i=2) in der Zielfahrspur X1^gap_a beispielhaft ein Schwellenwert für den relativen Abstand (nachstehend als erster vorbestimmter Wert bezeichnet) zum Beurteilen, ob der Spurwechsel durchgeführt werden kann, zum vorderen Fahrzeug 101 in einem Zielraum und X2^gap_a ist beispielhaft ein Schwellenwert für den relativen Abstand (nachstehend als dritter vorbestimmter Wert bezeichnet) zum Beurteilen, ob der Spurwechsel durchgeführt werden kann, zu einem hinteren rückwärtigen oder folgenden Fahrzeug 102 im Zielraum.
Beispielsweise kann es erwünscht sein, dass der erste und der dritte vorbestimmte Wert in Abständen gegeben sind (z. B. 7 m für den ersten vorbestimmten Wert und 10 m für den dritten vorbestimmten Wert), von dem betrachtet wird, dass der Spurwechsel nicht durchgeführt wird, ungeachtet der relativen Geschwindigkeit, wenn der Fahrer innerhalb der obigen relativen Abstände existiert (die Fahrspur wechselt).
Es ist zu beachten, dass diese vorbestimmten Schwellenwerte vorbestimmt sein können, aber nicht fest sein müssen und in einigen beispielhaften Ausführungsformen gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit V0 des Eigenfahrzeugs 100 oder durch den Fahrer geändert werden können. Der erste und/oder der dritte Schwellenwert können beispielsweise auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V0 auf der Basis einer vorbestimmten Funktion oder von vorbestimmten Funktionen berechnet werden, z. B. so dass der erste und/oder der dritte Schwellenwert für höhere Fahrzeuggeschwindigkeiten V0 größer bestimmt werden können und so dass der erste und/oder der dritte Schwellenwert für niedrigere Fahrzeuggeschwindigkeiten V0 des Eigenfahrzeugs 100 kleiner bestimmt werden können.
Andererseits ist beispielhaft auf der Basis des Beispiels von 4 mit den zwei Fahrzeugen 101 (i=1) und 102 (i=2) in der Zielfahrspur der Zeitparameter T1^TTC_a beispielhaft ein Schwellenwert für die Kollisionsvorhersagezeit (nachstehend als zweiter vorbestimmter Wert bezeichnet) zum Beurteilen, ob die Fahrspur gewechselt werden kann, zum Vorwärtsfahrzeug 101 im Zielraum und der Zeitparameter T2^TTC_a ist ein Schwellenwert für die Kollisionsvorhersagezeit (nachstehend als vierte vorbestimmte Zeit bezeichnet) zum Beurteilen, ob die Fahrspur gewechselt werden kann, zum folgenden Fahrzeug im Zielraum.
Vorzugsweise sind der zweite und der vierte vorbestimmte Schwellenwert Zeitparameter (z. B. 5 s für den zweiten vorbestimmten Wert und 6 s für den vierten vorbestimmten Wert), für den der Fahrer spüren kann, dass die Situation gefährlich ist, wenn die berechnet(n) Zeit(en) in die Kollisionsvorhersagezeit fallen kann (können).
Ferner ist zu beachten, dass diese vorbestimmten Schwellenwerte vorbestimmt sein können, aber nicht fest sein müssen und in einigen beispielhaften Ausführungsformen gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit V0 des Eigenfahrzeugs 100 oder durch den Fahrer geändert/bestimmt werden können. Der zweite und/oder vierte Schwellenwert können beispielsweise auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V0 auf der Basis einer vorbestimmten Funktion oder von vorbestimmten Funktionen berechnet werden, z. B. so dass der zweite und/oder der vierte Schwellenwert für höhere Fahrzeuggeschwindigkeiten V9 größer bestimmt werden können und so dass der zweite und/oder der vierte Schwellenwert für niedrigere Fahrzeuggeschwindigkeiten V0 des Eigenfahrzeugs 100 kleiner bestimmt werden können.
Gemäß dem beispielhaften Beurteilungsstandard des obigen Ausdrucks (4), beispielsweise wenn die Fahrspur in dem Zustand gewechselt wird, in dem die Kollisionsvorhersagezeit kurz bestimmt wird (d. h. die jeweilige relative Geschwindigkeit groß ist), selbst wenn der relative Abstand groß ist, das heißt, wenn das Eigenfahrzeug 100 durch das folgende Fahrzeug überholt werden kann, unmittelbar nachdem die Fahrspur gewechselt wird, wird vorzugsweise in Schritt S207 immer noch beurteilt, dass die Fahrspur aus Sicherheitsgründen nicht gewechselt werden kann.
Selbst wenn die bestimmte relative Geschwindigkeit negativ ist, das heißt, selbst wenn das jeweilige i-te Fahrzeug wegfährt und vom Eigenfahrzeug 100 entfernter wird, kann in Schritt S207 beurteilt werden, dass der Spurwechsel nicht durchgeführt werden kann, wenn der relative Abstand kurz ist, vorzugsweise um eine kurze Lücke zwischen den Fahrzeugen nach dem Spurwechsel zu vermeiden.
Wenn in Schritt S207 beurteilt wird, dass der Spurwechsel durchgeführt werden kann (Schritt S207 gibt JA zurück), z. B. gemäß der obigen Beurteilung, geht die Verarbeitung zu Schritt S209 in 2 weiter und der gewünschte Spurwechsel wird durch die Steuerung der Fahrerassistenzsteuereinheit 1 durchgeführt.
Wenn andererseits die Beurteilung von S207 NEIN ist (d. h.), geht die Verarbeitung zu Schritt S208 weiter und eine Warnung wird an den Fahrer des Eigenfahrzeugs 100 ausgegeben.
Es ist zu beachten, dass die Spurwechselkorrektheitsbeurteilung nicht auf jene von 6 (oder den obigen Ausdruck 4) begrenzt ist und in anderen beispielhaften Ausführungsformen die in der horizontalen Achse von 6 festgelegte Definition beispielsweise durch die relative Geschwindigkeit Vi ersetzt werden kann.
In Schritt S208 führt, wenn Schritt S207 NEIN zurückgibt, die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 eine Warnverarbeitung durch, um eine Warnung an den Fahrer des Eigenfahrzeugs auszugeben, beispielsweise wie in 7 gezeigt.
7 stellt beispielhaft eine Warnverarbeitung zum Beleuchten einer Warnlampe an einem Instrumentenbrett des Eigenfahrzeugs 100 und/oder Betätigen eines Warntons dar. Die Warnung durch Licht und/oder Ton kann in Helligkeit bzw. Lautstärke in Abhängigkeit von einem Niveau eines berechneten Risikos variieren.
Wie in 7 gezeigt, können zuerst die Anzeigegröße einer Warnlampe einer Warnvorrichtung 8 (siehe auch 1) und die Lautstärke eines Warntons gemäß den in Schritt S206 berechneten Kollisionsrisiken geändert werden, wie in 7 gezeigt, z. B. so dass der Fahrer informiert wird, dass die Fahrspur nicht gewechselt werden kann (Schritt S208). Das Anzeigewarnlicht und/oder die Warntonlautstärke können geändert werden, z. B. gemäß den Kollisionsrisiken, beispielsweise so dass vorhergesagt werden kann, wann der Fahrer die Fahrspur wechseln kann.
Mit erneuter Rückkehr zu 2 wird, wenn andererseits Schritt S207 JA zurückgibt, in Schritt S209 der gewünschte Spurwechsel durch die Steuerung der Fahrerassistenzsteuereinheit 1 durchgeführt.
Die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 kann beispielsweise die Verarbeitung der Steuerung für einen Spurwechsel durchführen, z. B. wie in 8 gezeigt.
8 stellt beispielhaft einen Ablaufplan einer Spurwechselsteuerungsverarbeitung durch die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 dar.
Wie beispielhaft in 8 gezeigt, wird zuerst ein Zielweg für den Spurwechsel in einem Schritt S901 berechnet, beispielsweise auf der Basis von erhaltenen Fahrspurmarkierungsinformationen, wie z. B. auf der Basis der Fahrspurmarkierungen, die vor dem Eigenfahrzeug 100 durch die Kamera 2 detektiert werden. Ebenso oder zusätzlich kann der Zielweg für den Spurwechsel auf der Basis von Navigationsinformationen mit Karteninformationen über Fahrspurpositionen der Straße vor der detektierten Fahrzeugposition bestimmt werden.
In Schritt S902 wird auf der Basis des bestimmten Zielweges von Schritt S901 ein Lenkunterstützungsdrehmoment berechnet, um dem Zielweg zu folgen, und das Lenkunterstützungsdrehmoment wird an die Lenksteuereinheit 8 angewiesen, um den Lenksteuermechanismus 10 auf der Basis des bestimmten Ziellenkunterstützungsdrehmoments von Schritt S902 zu steuern, und das Fahrzeug 100 führt den Spurwechsel unter der Steuerung der Fahrerassistenzsteuereinheit 1 durch.
In Schritt S903 beurteilt die Fahrerassistenzsteuereinheit 1, ob der Spurwechsel beendet ist oder nicht. Wenn Schritt S903 JA zurückgibt, endet die Verarbeitung für die Steuerung für den Spurwechsel. Wenn Schritt S903 NEIN zurückgibt, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S901 zurück.
Im Obigen wurde mit Rückkehr zu 2 die Verarbeitung für den Fall beschrieben, dass die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 detektiert hat, dass mindestens ein oder mehrere folgende Fahrzeuge in der Umgebung des Eigenfahrzeugs 101 in der Zielfahrspur des beabsichtigten Spurwechsels fahren (Schritt S203 hat JA zurückgegeben).
Als nächstes wird die Verarbeitung für den Fall beschrieben, dass die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 kein folgendes Fahrzeug in der Umgebung des Eigenfahrzeugs 101 als in der Zielfahrspur des beabsichtigten Spurwechsels fahrend detektiert hat (Schritt S203 hat NEIN zurückgegeben).
Das heißt, falls in Schritt S203 beurteilt wird, dass die folgenden Fahrzeuge nicht in der Zielfahrspur des Spurwechsels detektiert werden, d. h. keine folgenden Fahrzeuge in der Zielfahrspur des Spurwechsels detektiert werden, wird der Erfassungsbereich in einem Schritt S210 berechnet. Dies ist beispielhaft in 9 dargestellt.
9 zeigt beispielhaft eine Situation, in der ein Eigenfahrzeug 100 einen Spurwechsel durchführen soll und ein folgendes Fahrzeug 101 in der Zielfahrspur aufgrund eines Hindernisses (z. B. einer Wand), das den tatsächlichen Erfassungsbereich begrenzt, nicht detektiert werden kann.
Insbesondere in dem Beispiel von 9 ist der tatsächliche Erfassungsbereich, der über den (die) Sensor(en) des Eigenfahrzeugs 100 verfügbar ist, insofern begrenzt, als in dieser Situation der gestrichelte Bereich nicht im tatsächlichen Erfassungsbereich enthalten ist, da der gestrichelte Bereich aufgrund des Hindernisses (z. B. einer Wand) nicht erfasst werden kann. Der tatsächliche Erfassungsbereich kann auch als tatsächlich verfügbarer Erfassungsbereich bezeichnet werden und mit dem maximal verfügbaren Erfassungsbereich (verfügbar, falls keine Hindernisse den Erfassungsbereich des Sensors (der Sensoren) des Eigenfahrzeugs 100 begrenzen) verglichen werden, wobei der tatsächlich verfügbare Erfassungsbereich dem maximal verfügbaren Erfassungsbereich entspricht, wenn sich keine Hindernisse im Erfassungsbereich befinden, aber der tatsächlich verfügbare Erfassungsbereich kann kleiner sein als der maximal verfügbare Erfassungsbereich, wenn der Erfassungsbereich durch Hindernisse innerhalb des Erfassungsbereichs begrenzt ist (z. B. im Fall von 2D-Sensoren, z. B. Radar).
Der tatsächliche Erfassungsbereich kann beispielsweise auf der Basis eines radialen maximalen Abstandes zu einem oder mehreren Hindernissen, die durch den (die) Sensor(en) des Eigenfahrzeugs 100 detektiert werden, beispielhaft berechnet werden. Es ist jedoch zu beachten, dass das Berechnungsverfahren des tatsächlichen Erfassungsbereichs nicht auf das obige Verfahren begrenzt ist. Im Fall von 3D-Sensoren (z. B. eine Stereokamera oder Lidar-Vorrichtungen) kann beispielsweise der detektierte Straßenoberflächenbereich als tatsächlicher Erfassungsbereich festgelegt werden. Der tatsächliche Erfassungsbereich kann auch als Belegungsgitterkarte ausgedrückt werden.
Mit Rückkehr zu 2 wird als nächstes eine maximale relative Geschwindigkeit in Schritt S211 berechnet, z. B. auf der Basis einer beispielhaften Verarbeitung, wie in 10 dargestellt.
10 stellt beispielhaft einen Ablaufplan eines Beispiels eines Prozesses zum Bestimmen einer maximalen relativen Geschwindigkeit dar.
Beispielhaft wird die maximale relative Schnelligkeit oder Geschwindigkeit in 10 berechnet, einschließlich dass die Geschwindigkeit (oder Schnelligkeit) des Eigenfahrzeugs 100 in einem Schritt S1101 bestimmt/berechnet wird, z. B. auf der Basis der Drehzahl von allen Rädern, wie vorstehend erläutert.
In Schritt S1102 wird die maximale Geschwindigkeit oder Schnelligkeit eines virtuellen anderen Fahrzeugs auf der Basis einer Geschwindigkeitsbegrenzung des aktuellen Straßenabschnitts, einer Tageszeit, einer Jahreszeit, eines Straßenoberflächenzustandes und/oder angesammelter Geschwindigkeitsdaten (wie z. B. statistischer Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten) in diesem Bereich und so weiter bestimmt/berechnet. Es ist zu beachten, dass das Verfahren zum Abschätzen der maximalen Geschwindigkeit eines virtuellen Fahrzeugs nicht auf die vorstehend erwähnten Aspekte begrenzt ist. Die maximale Geschwindigkeit des Fahrzeugs kann beispielsweise auf der Basis oder entsprechend der Geschwindigkeitsbegrenzung des aktuellen Straßenabschnitts bestimmt werden und kann durch einen Schwellenwert (z. B. zum Abdecken einer Möglichkeit, dass das folgende Fahrzeug die Geschwindigkeitsbegrenzung um eine bestimmte Geschwindigkeit oder einen bestimmten Geschwindigkeitsprozentsatz überschreiten kann, z. B. in Abhängigkeit von Verkehrsbedingungen, Jahreszeitbedingungen, Straßenzuständen usw.), angepasst werden.
Mit anderen Worten, die aktuelle Geschwindigkeit des Eigenfahrzeugs 100 wird in Schritt S1101 bestimmt und in Schritt S1102 wird eine maximale Geschwindigkeit eines nicht detektierten potentiellen folgenden Fahrzeugs (virtuellen Fahrzeugs), das auf der Zielfahrspur des Spurwechsels fährt, abgeschätzt, beispielsweise auf der Basis einer Geschwindigkeitsbegrenzung des aktuellen Straßenabschnitts und/oder auf der Basis von statistischen Geschwindigkeitsdaten, die für den aktuellen Straßenabschnitt verfügbar sind.
Auf der Basis der maximalen Schnelligkeit oder Geschwindigkeit eines virtuellen Fahrzeugs, die in Schritt S1102 bestimmt wird, und der Eigenfahrzeugschnelligkeit oder Eigenfahrzeuggeschwindigkeit, die in Schritt S1101 bestimmt wird, wird die maximale relative Geschwindigkeit zwischen dem Eigenfahrzeug 100 und dem anderen virtuellen Fahrzeug in Schritt S1103 berechnet oder bestimmt.
Wenn beispielsweise (wobei die folgenden Zahlen nur als beispielhafte Werte angenommen werden) das Eigenfahrzeug sich auf einer Auffahrtstraße mit einer Eigenfahrzeuggeschwindigkeit von 80 km/h befindet und die Auffahrtstraße in eine Autobahn mit einer Geschwindigkeitsbegrenzung von 100 km/h einfädelt, kann die maximale relative Geschwindigkeit zwischen dem Eigenfahrzeug 100 und dem anderen virtuellen Fahrzeug als 20 km/h auf der Basis einer Differenz der Eigenfahrzeuggeschwindigkeit und der bestimmten maximalen Geschwindigkeit eines virtuellen Fahrzeugs bestimmt werden, von dem angenommen wird, dass es mit der Geschwindigkeitsbegrenzung auf der Zielfahrspur auf der Autobahn fährt. Unter Berücksichtigung z. B. einer Sicherheitstoleranz von 10 km/h (unter der Annahme, dass das virtuelle Fahrzeug die Geschwindigkeitsbegrenzung um 10 km/h überschreiten kann) kann auch die maximale relative Schnelligkeit oder Geschwindigkeit zwischen dem Eigenfahrzeug 100 und dem anderen virtuellen Fahrzeug als 30 km/h auf der Basis einer Differenz der Eigenfahrzeuggeschwindigkeit und der bestimmten maximalen Geschwindigkeit eines virtuellen Fahrzeugs bestimmt werden, von dem angenommen wird, dass es mit der Geschwindigkeitsbegrenzung auf der Zielfahrspur auf der Autobahn fährt, während eine Sicherheitstoleranz berücksichtigt wird. In Abhängigkeit von einer Tageszeit, einer erwarteten Verkehrsbedingung, Jahreszeitbedingungen, statistischen Daten usw. kann auch die maximale relative Schnelligkeit oder Geschwindigkeit aus Sicherheitsgründen weiter eingestellt werden.
Mit Rückkehr zu 2 wird dann der erforderliche Erfassungsbereich für den Spurwechsel und/oder das Einfädeln in Schritt S212 auf der Basis der maximalen relativen Schnelligkeit oder Geschwindigkeit, die in Schritt S211 bestimmt wird, berechnet oder bestimmt.
Die erforderliche Länge für den Spurwechsel entlang der benachbarten Fahrspur (Zielfahrspur) kann beispielsweise auf der Basis der maximalen relativen Schnelligkeit oder Geschwindigkeit berechnet werden, die in Schritt S212 bestimmt wird. Die erforderliche Länge kann gemäß der relativen Geschwindigkeit berechnet werden. Die erforderliche Länge wird beispielsweise größer bestimmt, wenn die relative Schnelligkeit oder Geschwindigkeit höher ist, und die erforderliche Länge wird kleiner bestimmt, wenn die relative Schnelligkeit oder Geschwindigkeit niedriger ist. Ferner kann die erforderliche Länge auf der Basis der bestimmten/abgeschätzten Zeit T1 bestimmt werden, die für den Spurwechsel/das Einfädeln erforderlich ist, wie vorstehend erörtert.
Beispielhaft wird dann ein erforderlicher Erfassungsbereich, von dem abgeschätzt wird, dass er verfügbar sein muss, um den Spurwechsel sicher durchzuführen, d. h. der als Anforderung für den Spurwechsel/das Einfädeln erachtet wird, auf der Basis der bestimmten erforderlichen Länge berechnet oder bestimmt und kann ferner auf der Basis von Kartendaten und/oder Fahrspurmarkierungsinformationen, die durch (einen) Sensor(en) des Eigenfahrzeugs 100 detektiert werden, bestimmt werden.
Da der erforderliche Erfassungsbereich beispielhaft auf der Basis einer Form der benachbarten Fahrspur (Zielfahrspur) z. B. auf der Basis der Kartendaten und/oder der Fahrspurmarkierungsinformationen berechnet/bestimmt werden kann, die durch (einen) Sensor(en) des Eigenfahrzeugs 100 erhalten werden, kann der obige Algorithmus beispielhaft auch auf das Einfädeln oder den Spurwechsel unabhängig von einer Kurvenform einer Kurve der Straße anwendbar sein. Es ist jedoch zu beachten, dass das Berechnungsverfahren des tatsächlichen Erfassungsbereichs nicht auf das obige Verfahren begrenzt ist. Der erforderliche Erfassungsbereich kann beispielsweise auf der Basis der benachbarten Fahrspur und der Fahrspur neben der benachbarten Fahrspur berechnet werden.
In Schritt S213 beurteilt die Fahrerassistenzsteuereinheit 1, ob der erforderliche Erfassungsbereich, der in Schritt S212 bestimmt wird, durch den tatsächlichen Erfassungsbereich abgedeckt ist, der in Schritt S210 bestimmt wird. In Schritt S213 wird beispielsweise bestimmt, ob der erforderliche Erfassungsbereich, der in Schritt S212 bestimmt wird, kleiner als oder zumindest gleich dem tatsächlichen Erfassungsbereich, der in Schritt S210 bestimmt wird, ist.
Mit anderen Worten, die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 beurteilt in Schritt S213, ob eine Erfassungsbereichsanforderung (Erfassungsbereichsbedingung) in der aktuellen Spurwechselsituation oder Einfädelsituation erfüllt ist oder nicht.
Wenn Schritt S213 NEIN zurückgibt, geht die Verarbeitung zu Schritt S214 weiter, und das Fahren wird an den Fahrer des Eigenfahrzeugs 100 übergeben. Durch eine visuelle und/oder akustische Warnung oder einen Übergabebefehl, der beispielsweise durch eine Mensch-Maschine-Schnittstelle ausgegeben wird, die im Fahrzeug installiert ist, wird beispielsweise der Fahrer angewiesen, die Steuerung des Eigenfahrzeugs 100 zu übernehmen, oder zumindest gewarnt, dass die Steuerung des Eigenfahrzeugs 100 durch manuelle Steuerung übernommen werden muss.
Beispielsweise stellt 11 beispielhaft ein Instrumentenbrett des Eigenfahrzeugs dar, das eine Warnmeldung an den Fahrer ausgibt.
Die Warnmeldung kann zusätzlich zur Ausgabe der Warnmeldung auch eine Angabe umfassen, wenn der Fahrer die Fahrsteuerung übernehmen muss, die den Grund des Bedarfs angibt, die Steuerung des Fahrzeugs durch den Fahrer zu übernehmen, so dass der Fahrer verstehen kann, warum die manuelle Steuerung erforderlich ist, wie z. B. mit Informationen hinsichtlich dessen, warum ein Automatisierungsniveau verringert wird und/oder wann der Fahrer mit der manuellen Steuerung des Fahrzeugs beginnen muss.
Wenn Schritt S213 JA zurückgibt, geht die Verarbeitung zu Schritt S209 weiter, und die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 führt den Spurwechsel durch, wie vorstehend beispielhaft beschrieben, z. B. in Verbindung mit 8.
Es ist zu beachten, dass ein Hauptaspekt der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit den Schritten S210 bis S214 in 2 beschrieben ist.
Mit anderen Worten und das Obige zusammenfassend, wenn kein anderes Fahrzeug (folgendes Fahrzeug) in der Zielfahrspur des gewünschten Spurwechsels/Einfädelvorgangs detektiert wird, was an einem begrenzten tatsächlichen verfügbaren Erfassungsbereich z. B. aufgrund eines Hindernisses im Erfassungsbereich liegen kann, wird der erforderliche Erfassungsbereich, der erforderlich ist, um den Spurwechsel sicher auszuführen, und der beispielsweise auf das Realisieren der Sicherheitstoleranz abgezielt ist, selbst falls sich ein folgendes Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit von außerhalb des tatsächlichen Erfassungsbereichs in einer blinden Einfädelsituation nähern kann.
Falls der erforderliche Erfassungsbereich nicht durch den tatsächlichen Erfassungsbereich abgedeckt ist, wird ferner die Fahrsteuerung stattdessen an den Fahrer übergeben. Dieser Aspekt hat den Vorteil, dass er hilft, irgendein plötzliches Auftreten einer Steuerübergabe an den Fahrer zu vermeiden, z. B. am Ende des Einfädelbereichs, so dass der Fahrer die Fahrzeugsteuerung in einer leichteren und sichereren Weise selbst vor dem Einleiten der Spurwechsel- oder Einfädelsituation übernehmen kann.
12 stellt beispielhaft einen Ablaufplan eines anderen Steuerprozesses eines Fahrerassistenzsystems gemäß anderen beispielhaften Ausführungsformen dar.
12 stellt beispielhaft eine automatische Einfädelverarbeitung dar, die in einem Speicher der Fahrerassistenzsteuereinheit 1 gespeichert sein kann, und die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 kann dazu konfiguriert sein, den entsprechenden Steuerprozess auszuführen.
In 12 sind die Schritte S1301 bis S1314 beispielhaft dieselben wie S201 bis S214 in der obigen 2.
Wenn Schritt S1313 NEIN zurückgibt, dann wird beispielhaft ein letzter Einfädelstartpunkt (oder letzter Spurwechselpunkt) in Schritt S315 berechnet oder bestimmt, z. B. auf der Basis von Informationen, die durch die Kamera 2 oder (einen) andere(n) vordere(n) Sensor(en) des Eigenfahrzeugs 100 detektiert werden, und/oder auf der Basis von Karteninformationen.
Der letzte Einfädelstartpunkt stellt beispielhaft eine Position dar, von der das Eigenfahrzeug 100 noch sicher einfädeln oder sicher eine Fahrspur wechseln kann.
In Schritt S1316 wird dann der tatsächliche Erfassungsbereich am Einfädelstartpunkt auf der Basis des aktuellen tatsächlichen Erfassungsbereichs und des bestimmten Einfädelstartpunkts abgeschätzt.
In Schritt S1317 wird der erforderliche Erfassungsbereich am Einfädelstartpunkt auf der Basis der erforderlichen Länge, der Kartendaten und/oder der Fahrspurmarkierungsinformationen berechnet oder bestimmt, die durch (einen) Sensor(en) des Eigenfahrzeugs 100 detektiert werden (z. B. ähnlich zu Schritt S211, aber relativ zum bestimmten letzten Einfädelstartpunkt).
In S1318 beurteilt die Fahrerassistenzsteuereinheit 1, ob der erforderliche Erfassungsbereich am Einfädelstartpunkt durch den tatsächlichen Erfassungsbereich am Einfädelstartpunkt abgedeckt ist (z. B. ähnlich zu Schritt S212, aber relativ zum bestimmten letzten Einfädelstartpunkt).
Wenn Schritt S1318 JA zurückgibt, geht die Verarbeitung zu Schritt S1319 weiter, um das Einfädelmanöver (oder Spurwechselmanöver) fortzusetzen.
In Schritt S1319 kann das Fahrzeug auch gesteuert werden, um einen blinden Bereich im tatsächlichen Erfassungsbereich zu verringern, der am letzten Einfädelstartpunkt abgeschätzt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Möglichkeit der Durchführung des automatischen Einfädelns oder des automatischen Spurwechsels erhöht werden kann.
Wenn Schritt S1318 NEIN zurückgibt, geht die Verarbeitung zu Schritt S1314 weiter und die Fahrsteuerung wird ähnlich zum obigen Schritt S214 an den Fahrer übergeben.
Infolge der Verarbeitung der Schritte S1315 bis S1319 kann das Fahrzeug weiterhin das Einfädelmanöver oder das Spurwechselmanöver unter der Bedingung durchführen, dass die Erfassungsanforderung (Erfassungsbedingung) für das Einfädeln (d. h. die Beurteilung von Schritt S1318) zumindest am Einfädelstartpunkt oder letzten Einfädelstartpunkt erfüllt ist.
13 stellt beispielhaft einen Überblick an einem beispielhaften Einfädelabschnitt, z. B. einer Autobahn, dar.
Obwohl der tatsächliche Erfassungsbreich, der für den (die) Sensor(en) des Eigenfahrzeugs 100 verfügbar ist, wenn in den Einfädelabschnitt eingefahren wird, beispielhaft durch eine Wand oder ein anderes Hindernis behindert ist, beispielhaft wenn das Eigenfahrzeug 100 sich am Beginn des Einfädelabschnitts befindet, vergleicht hier die Fahrerassistenzsteuereinheit 1 des Eigenfahrzeugs 100 beispielhaft den erforderlichen Erfassungsbereich am letzten Einfädelstartpunkt mit dem tatsächlichen Erfassungsbereich am Einfädelstartpunkt in beispielhaften Ausführungsformen gemäß 12. Dies hat den Vorteil, dass der automatische Einfädelvorgang/Spurwechselvorgang in Abhängigkeit von der Situation durchgeführt werden kann.
14 stellt beispielhaft eine Berechnung/Bestimmung des tatsächlichen Erfassungsbereichs auf der Basis der vorher erhaltenen Daten dar.
Der obere Abschnitt in 14 zeigt beispielhaft den Prozess des Speicherns von tatsächlichen Erfassungsinformationen in Bezug auf die Fahrzeugposition in der Datenbank zur Zeit A. Der untere Abschnitt in 14 zeigt beispielhaft den Prozess der Extraktion der vorher gespeicherten tatsächlichen Erfassungsinformationen zur Zeit B (später als Zeit A). Eine solche Datenbank kann im Fahrzeug vorgesehen sein, oder eine solche Datenbank kann an einem entfernten Ort angeordnet sein, z. B. im Datenbankzentrum eines Dienstanbieters, und ein solches Zentrum und/oder eine solche Datenbank können mit der Fahrerassistenzsteuereinheit 1 über drahtlose Kommunikationen kommunizieren.
Das Eigenfahrzeug 100 kann beispielsweise die tatsächlichen Erfassungsinformationen und/oder Sichtbarkeitsinformationen (z. B. niedrige/mittlere/hohe Sichtbarkeit) am Vorwärtseinfädelabschnitt extrahieren, bevor das Eigenfahrzeug 100 den Einfädelabschnitt erreicht, um dazu fähig zu sein, einen tatsächlichen Erfassungsbereich am letzten Einfädelstartpunkt genauer abzuschätzen.
Die Informationen können auch an den Fahrer über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle angegeben werden. Dies ist vorteilhaft, da solche Informationen für den Fahrer sehr nützlich sind, da der Fahrer sich darauf vorbereiten kann, die Steuerung des Eigenfahrzeugs 100 zu übernehmen, bevor der Einfädelabschnitt erreicht wird oder zumindest bevor der letzte Einfädelstartpunkt erreicht wird.
Wie vorher erwähnt, kann die Datenbank im Eigenfahrzeug 100 in beispielhaften Ausführungsformen implementiert werden, aber der Ort und die spezielle Konfiguration der Datenbank sind nicht begrenzt und die Datenbank kann in einem Datenzentrum in anderen beispielhaften Ausführungsformen implementiert werden, wie vorher erwähnt. Wenn die Datenbank in einem Datenzentrum installiert ist, können andere Fahrzeuge dieselben Informationen durch drahtlose Informationen verwenden, wie z. B. mit Fahrzeug-zu-X-Kommunikationen.
Wie von einem Fachmann auf dem Gebiet erkannt wird, kann die vorliegende Erfindung, wie vorstehend und in den begleitenden Zeichnungen beschrieben, als Verfahren (z. B. computerimplementierter Prozess, oder irgendein anderer Prozess), als Steuervorrichtung (einschließlich einer Einrichtung, einer Maschine, eines Systems, eines Computerprogrammprodukts und/oder irgendeiner anderen Vorrichtung) oder einer Kombination der Vorangehenden verkörpert sein.
Folglich können die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Form einer vollständigen Hardware-Ausführungsform, einer vollständigen Software-Ausführungsform (einschließlich Firmware, residenter Software, Mikrocode usw.) oder einer Ausführungsform, die Software- und Hardwareaspekte kombiniert, die hier im Allgemeinen als „System“ bezeichnet werden kann, annehmen. Ferner können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Form eines Computerprogrammprodukts oder eines computerlesbaren Mediums annehmen, auf dem ein computerausführbarer Programmcode im Medium verkörpert ist.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind vorstehend mit Bezug auf Ablaufplandarstellungen und/oder Blockdiagramme von Verfahren und Vorrichtungen beschrieben. Selbstverständlich kann jeder Block der Ablaufplandarstellungen und/oder Blockdiagramme und/oder Kombinationen von Blöcken in den Ablaufplandarstellungen und/oder Blockdiagrammen durch einen computerausführbaren Programmcode implementiert werden.
Der computerausführbare Programmcode kann zu einem Prozessor eines Universalcomputers, Spezialcomputers oder eine anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung wie z. B. einer Steuereinheit geliefert werden, um eine spezielle Maschine zu erzeugen, so dass der Programmcode, der über den Prozessor des Computers oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird, ein Mittel zum Implementieren der Funktionen/Handlungen/Ausgaben erzeugt, die im Ablaufplan, Blockdiagrammblock oder in den Blockdiagrammblöcken, Figuren und/oder der schriftlichen Beschreibung festgelegt sind. Dieser computerausführbare Programmcode kann auch in einem computerlesbaren Speicher gespeichert sein, der einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung anweisen kann, in einer speziellen Weise zu funktionieren, so dass der im computerlesbaren Speicher gespeicherte Programmcode einen Herstellungsgegenstand mit Befehlsmitteln erzeugt, die die Funktion/Handlung/Ausgabe implementieren, die im Ablaufplan, Blockdiagrammblock (den Blockdiagrammblöcken), den Figuren und/oder der schriftlichen Beschreibung festgelegt sind. Der computerausführbare Programmcode kann auch auf einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung geladen werden, um zu bewirken, dass eine Reihe von Betriebsschritten auf dem Computer oder der anderen programmierbaren Vorrichtung durchgeführt werden, um einen computerimplementierten Prozess zu erzeugen, so dass der Programmcode, der auf dem Computer oder der anderen programmierbaren Vorrichtung ausführt, Schritte zum Implementieren der Funktionen/Handlungen/Ausgaben bereitstellt, die im Ablaufplan, Blockdiagrammblock (den Blockdiagrammblöcken), den Figuren und/oder der schriftlichen Beschreibung festgelegt sind. Alternativ können die durch das Computerprogramm implementierten Schritte oder Handlungen mit von der Bedienperson oder vom Menschen implementierten Schritten oder Handlungen kombiniert werden, um eine Ausführungsform der Erfindung auszuführen.
Es sollte auch beachtet werden, dass Logikabläufe hier beschrieben sein können, um verschiedene Aspekte der Erfindung zu demonstrieren, und nicht als die vorliegende Erfindung auf irgendeinen speziellen Logikablauf oder irgendeine spezielle Logikimplementierung begrenzend aufgefasst werden sollten. Die beschriebene Logik kann in verschiedene Logikblöcke (z. B. Programme, Module, Funktionen oder Subroutinen) unterteilt werden, ohne die Gesamtergebnisse zu ändern oder anderweitig vom echten Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Häufig können Logikelemente hinzugefügt, modifiziert, weggelassen, in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden oder unter Verwendung von anderen Logikgebilden (z. B. Logikgattern, Schleifengrundelementen, Bedingungslogik und anderen Logikgebilden) implementiert werden, ohne die Gesamtergebnisse zu ändern oder anderweitig vom echten Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
Obwohl bestimmte beispielhafte Ausführungsformen in den begleitenden Zeichnungen beschrieben und gezeigt wurden, soll selbstverständlich sein, dass solche Ausführungsformen lediglich die breite Erfindung erläutern und diese nicht einschränken und dass die Ausführungsformen der Erfindung nicht auf die speziellen Konstruktionen und Anordnungen begrenzt sind, die gezeigt und beschrieben sind, da verschiedene andere Änderungen, Kombinationen, Auslassungen, Modifikationen und Substitutionen zusätzlich zu den in den obigen Absätzen dargelegten möglich sind. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass verschiedene Anpassungen, Modifikationen und/oder eine Kombination der gerade beschriebenen Ausführungsformen konfiguriert werden können, ohne vom Schutzbereich und Gedanken der Erfindung abzuweichen. Daher soll selbstverständlich sein, dass innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche die Erfindung anders als hier speziell beschrieben ausgeführt werden kann. Wenn nicht anders ausdrücklich angegeben, können beispielsweise die hier beschriebenen Schritte von Prozessen in Reihenfolgen durchgeführt werden, die von den hier beschriebenen verschieden sind, und ein oder mehrere Schritte können kombiniert, aufgeteilt oder gleichzeitig durchgeführt werden. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt angesichts dieser Offenbarung auch, dass verschiedene hier beschriebene Ausführungsformen der Erfindung kombiniert werden können, um andere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
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 2014180986 A [0003]

Claims

Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Eigenfahrzeugs mit einem oder mehreren Sensoren, die dazu konfiguriert sind, andere Fahrzeuge in der Umgebung des Eigenfahrzeugs zu detektieren, wobei das Verfahren, das durch eine Fahrerassistenzsteuereinheit des Eigenfahrzeugs ausgeführt wird, wenn ein Spurwechselvorgang, um von einer aktuellen Fahrspur, auf der das Fahrzeug fährt, auf eine Zielfahrspur zu wechseln, durchgeführt werden soll, umfasst: - Bestimmen eines verfügbaren Erfassungsbereichs, der durch einen oder mehrere Sensoren des Eigenfahrzeugs erfasst wird, - Bestimmen eines erforderlichen Erfassungsbereichs zum Durchführen einer automatischen Steuerung oder halbautomatischen Steuerung des Spurwechselvorgangs durch die Fahrerassistenzsteuereinheit des Eigenfahrzeugs, und - Steuern des Spurwechselvorgangs des Eigenfahrzeugs auf der Basis eines Vergleichs des bestimmten verfügbaren Erfassungsbereichs und des bestimmten erforderlichen Erfassungsbereichs.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuern des Spurwechselvorgangs des Eigenfahrzeugs durchgeführt wird, wenn der bestimmte verfügbare Erfassungsbereich gleich oder größer ist als der bestimmte erforderliche Erfassungsbereich und/oder wenn der bestimmte verfügbare Erfassungsbereich den bestimmten erforderlichen Erfassungsbereich abdeckt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Ausgeben einer Warnmeldung an den Fahrer durch eine Mensch-Maschine-Schnittstelle des Eigenfahrzeugs, die anfordert, dass der Fahrer die Steuerung des Eigenfahrzeugs übernimmt.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erforderliche Erfassungsbereich auf der Basis einer Geschwindigkeit oder Schnelligkeit des Eigenfahrzeugs bestimmt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erforderliche Erfassungsbereich auf der Basis einer abgeschätzten erforderlichen Länge und/oder einer abgeschätzten erforderlichen Zeit bestimmt wird, die als zum Durchführen des Spurwechsels erforderlich abgeschätzt werden.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erforderliche Erfassungsbereich auf der Basis von Kartendaten, die eine Randumgebung des Eigenfahrzeugs angeben, und/oder auf der Basis von Fahrspurmarkierungsinformationen, die durch einen oder mehrere Sensoren des Eigenfahrzeugs detektiert werden, bestimmt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erforderliche Erfassungsbereich auf der Basis einer abgeschätzten Geschwindigkeit oder Schnelligkeit eines virtuellen Fahrzeugs bestimmt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erforderliche Erfassungsbereich auf der Basis einer abgeschätzten maximalen relativen Geschwindigkeit des virtuellen Fahrzeugs relativ zum Eigenfahrzeug bestimmt wird, wobei die maximale relative Geschwindigkeit auf der Basis der abgeschätzten Geschwindigkeit oder Schnelligkeit des virtuellen Fahrzeugs und der Geschwindigkeit oder Schnelligkeit des Eigenfahrzeugs bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das virtuelle Fahrzeug als in der Zielfahrspur des Spurwechselvorgangs außerhalb des bestimmten verfügbaren Erfassungsbereichs fahrend abgeschätzt wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschätzte Geschwindigkeit oder Schnelligkeit des virtuellen Fahrzeugs auf der Basis einer Geschwindigkeitsbegrenzung auf der Zielfahrspur bestimmt wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschätzte Geschwindigkeit oder Schnelligkeit des virtuellen Fahrzeugs auf der Basis einer aktuellen Wetterbedingung, einer Tageszeit, einer aktuellen Jahreszeit und/oder einer aktuellen Verkehrsbedingung bestimmt wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die abgeschätzte Geschwindigkeit oder Schnelligkeit des virtuellen Fahrzeugs auf der Basis von statistischen Geschwindigkeitsdaten, die eine mittlere Geschwindigkeit von Fahrzeugen auf der Zielfahrspur angeben, oder einer statistisch abgeschätzten maximalen Geschwindigkeit von Fahrzeugen, die auf der Zielfahrspur fahren, bestimmt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst: - Bestimmen eines letzten Spurwechselstartpunkts auf der aktuellen Fahrspur vor dem Eigenfahrzeug, wobei der verfügbare Erfassungsbereich als abgeschätzter verfügbarer Erfassungsbereich bestimmt wird, wenn das Eigenfahrzeug am letzten Spurwechselstartpunkt angeordnet ist, und der erforderliche Erfassungsbereich als erforderlicher Erfassungsbereich bestimmt wird, der am letzten Spurwechselstartpunkt zum Durchführen des Spurwechselvorgangs erforderlich ist.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner umfasst: - Bestimmen eines letzten Spurwechselstartpunkts auf der aktuellen Fahrspur vor dem Eigenfahrzeug; - Bestimmen eines abgeschätzten zweiten verfügbaren Erfassungsbereichs, wenn das Eigenfahrzeug am letzten Spurwechselstartpunkt angeordnet ist; - Bestimmen eines zweiten erforderlichen Erfassungsbereichs zum Durchführen einer automatischen Steuerung oder halbautomatischen Steuerung des Spurwechselvorgangs durch die Fahrerassistenzsteuereinheit des Eigenfahrzeugs am letzten Spurwechselstartpunkt, und - Steuern des Spurwechselvorgangs des Eigenfahrzeugs am letzten Spurwechselstartpunkt auf der Basis eines Vergleichs des abgeschätzten zweiten verfügbaren Erfassungsbereichs und des bestimmten zweiten erforderlichen Erfassungsbereichs.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuern des Spurwechselvorgangs des Eigenfahrzeugs am letzten Spurwechselstartpunkt durchgeführt wird, wenn der bestimmte abgeschätzte zweite verfügbare Erfassungsbereich gleich oder größer als der bestimmte zweite erforderliche Erfassungsbereich ist und/oder wenn der bestimmte abgeschätzte zweite verfügbare Erfassungsbereich den bestimmten zweiten erforderlichen Erfassungsbereich abdeckt.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verfügbare Erfassungsbereich auf der Basis von vorher gespeicherten Informationen bestimmt wird, die einen verfügbaren Erfassungsbereich eines Orts vor dem Eigenfahrzeug angeben.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte des Bestimmens des verfügbaren Erfassungsbereichs, des Bestimmens des erforderlichen Erfassungsbereichs und des Steuerns des Spurwechselvorgangs des Eigenfahrzeugs auf der Basis eines Vergleichs des bestimmten verfügbaren Erfassungsbereichs und des bestimmten erforderlichen Erfassungsbereichs durchgeführt werden, wenn kein anderes Fahrzeug in der Zielfahrspur, das dem Eigenfahrzeug folgt, durch den einen oder die mehreren Sensoren des Eigenfahrzeugs detektiert wird, wenn der Spurwechselvorgang durchgeführt werden soll.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenn ein anderes Fahrzeug in der Zielfahrspur, das dem Eigenfahrzeug folgt, durch den einen oder die mehreren Sensoren des Eigenfahrzeugs detektiert wird, wenn der Spurwechselvorgang durchgeführt wird, das Verfahren ferner umfasst: - Bestimmen eines relativen Abstandes zwischen dem Eigenfahrzeug und dem detektierten anderen Fahrzeug, - Bestimmen einer relativen Geschwindigkeit oder Schnelligkeit zwischen dem Eigenfahrzeug und dem detektierten anderen Fahrzeug, und - Steuern des Spurwechselvorgangs des Eigenfahrzeugs, wenn der bestimmte relative Abstand zwischen dem Eigenfahrzeug und dem detektierten anderen Fahrzeug und/oder die bestimmte relative Geschwindigkeit oder Schnelligkeit zwischen dem Eigenfahrzeug und dem detektierten anderen Fahrzeug eine Spurwechselbedingung erfüllen.
Vorrichtung, die an einem Eigenfahrzeug mit einem oder mehreren Sensoren montierbar ist, die dazu konfiguriert sind, andere Fahrzeuge in der Umgebung des Eigenfahrzeugs zu detektieren, wobei die Vorrichtung eine Steuereinheit umfasst, die dazu konfiguriert ist, das Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche auszuführen.
Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm mit Computerprogrammbefehlen, die dazu ausgelegt sind zu bewirken, dass eine Steuereinheit oder ein Prozessor die Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18 ausführt.