DE102018100668A1

DE102018100668A1 - Fahrzeugsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102018100668A1
Application number: DE102018100668.3A
Authority: DE
Inventors: Kunihito Sato; Kentaro Ichikawa; Maiko HIRANO; Bunyo Okumura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-01-24
Filing date: 2018-01-12
Publication date: 2018-07-26
Also published as: JP2018118589A; US10261516B2; CN108340915A; JP6579119B2; CN108340915B; US20180210453A1

Abstract

Eine Fahrzeugsteuervorrichtung (1) schließt eine Landkartendatenbank (6), eine Fahrzeugpositionserkennungseinheit (11), eine Außensituationserkennungseinheit (12), eine Fortbewegungszustandserkennungseinheit (13), eine Fortbewegungsplangenerierungseinheit (14), eine Fortbewegungsregelungseinheit (15) ein. Die Fortbewegungsplangenerierungseinheit (14) weist auf: eine Einheit zur Bestimmung möglicher Routen (141), eine Positionsberechnungseinheit (142), die dafür ausgelegt ist, auf Basis einer vorgesehenen Zeit oder einer vorgesehenen Weglänge eine Bezugs-Ankunftsposition zu berechnen, eine Ankunftspositionsbestimmungseinheit (143), die dafür ausgelegt ist, gemäß den Landkarteninformationen oder der Außensituation an der Bezugs-Ankunftsposition eine Position, an der das Fahrzeug (2) in einer Zeit, die von der vorgesehenen Zeit verschieden ist, oder auf einer Weglänge, die von der vorgesehenen Weglänge verschieden ist, die mögliche Route erreicht, als vorgesehene Ankunftsposition zu bestimmen. Die Fortbewegungsplangenerierungseinheit (14) weist eine Routenberechnungseinheit (144) und eine Routengenerierungseinheit (145) auf.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuervorrichtung.
Beschreibung der verwandten Technik
US 2015/0197246 A offenbart eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Route, auf der ein Auto bzw. Fahrzeug fahren soll. Diese Vorrichtung berechnet vorab eine Mehrzahl möglicher Routen, auf denen ein Fahrzeug innerhalb eines Fahrstreifens fahren kann, auf Basis von Landkarteninformationen wie etwa Fahrstreifenbegrenzungen. Danach wählt die Vorrichtung auf Basis von Sensorinformationen und dergleichen aus der Mehrzahl von berechneten möglichen Routen eine mögliche Route aus, mit der das Fahrzeug Abstand zu einem Hindernis halten kann. Dann generiert die Vorrichtung eine vorgesehene Route, auf der das Fahrzeug in einem weichen Verlauf von einer aktuellen Route auf die ausgewählte mögliche Route überwechseln kann, ohne seine Fahrt zu unterbrechen.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
US 2015/0197246 A offenbart kein Verfahren zur Generierung einer Route, auf der das Fahrzeug in einem weichen Verlauf von der aktuellen Route auf eine mögliche Route überwechselt. Eine Route von der aktuellen Route zu einer möglichen Route kann beispielsweise unter Verwendung einer vorgegebenen vorgesehenen Zeit (oder vorgesehenen Weglänge) von der aktuellen Route zur möglichen Route generiert werden.
Wenn die vorgesehene Zeit (oder die vorgesehene Weglänge) konstant ist, kann es jedoch sein, dass eine Route generiert wird, die nicht der Form der Straße folgt, oder dass eine Route generiert wird, die wenig zuverlässig ist. Wenn die Straße vor dem Fahrzeug zum Beispiel eine Straße ist, die eine Kurve beschreibt, dann kann durch die Verwendung der vorgesehenen Zeit (oder der vorgesehenen Weglänge), die ähnlich ist wie bei einer geraden Straße, um eine Route von der aktuellen Route zu einer möglichen Route zu generieren, eine Route generiert werden, auf der eine Lenkbetätigung in der Nähe der Kurve begonnen wird. Wenn die Straßenumgebung um das Fahrzeug komplexer wird (eine Abzweigung vorhanden ist, die Zahl der Fahrstreifen größer oder kleiner wird, eine Seitenstraße einmündet oder eine Mehrzahl anderer Fahrzeuge um das Fahrzeug herum vorhanden sind), müssen darüber hinaus mehr Ereignisse vorausgesagt werden, mit dem Ergebnis, dass die Zuverlässigkeit der Routenberechnung tendenziell abnimmt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Route, mit der eine mögliche Route erreicht werden kann und die auf Basis der Landkarteninformationen generiert wird, gemäß den Landkarteninformationen oder einer Außensituation vor dem Fahrzeug verkürzt werden.
Ein Aspekt der Erfindung gibt eine Fahrzeugsteuervorrichtung an. Die Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß dem Aspekt weist auf: eine Landkartendatenbank, die Landkarteninformationen speichert; eine Fahrzeugpositionserkennungseinheit, die dafür ausgelegt ist, eine Landkartenposition, das heißt eine Position eines Fahrzeugs auf einer Landkarte, zu erkennen, und eine Außensituationserkennungseinheit, die dafür ausgelegt ist, eine Situation außerhalb des Fahrzeugs und eine Straßenposition, das heißt eine Position des Fahrzeugs auf einer Straße, zu erkennen; eine Fortbewegungszustandserkennungseinheit, die dafür ausgelegt ist, einen Fortbewegungszustand des Fahrzeugs zu erkennen; eine Fortbewegungsplangenerierungseinheit, die dafür ausgelegt ist, eine vorgesehene Route auf Basis der Landkarteninformationen, der Außensituation und des Fortbewegungszustands zu generieren; und eine Fortbewegungsregelungseinheit, die dafür ausgelegt ist, zu bewirken, dass sich das Fahrzeug auf Basis der vorgesehenen Route fortbewegt bzw. fährt. Die Fortbewegungsplangenerierungseinheit weist auf: eine Einheit zur Bestimmung möglicher Routen, die dafür ausgelegt ist, eine mögliche Route auf Basis der Landkarteninformationen zu bestimmen, eine Positionsberechnungseinheit, die dafür ausgelegt ist, eine Bezugs-Ankunftsposition auf Basis einer vorgesehenen Zeit oder einer vorgesehenen Weglänge, der Straßenposition und des Fortbewegungszustands zu berechnen. Die vorgesehene Zeit ist eine vorgegebene Zeit, die nötig ist, bis das Fahrzeug ausgehend von der Straßenposition die mögliche Route erreicht. Die vorgesehene Weglänge ist eine vorgegebene Weglänge, die nötig ist, bis das Fahrzeug ausgehend von der Straßenposition die mögliche Route erreicht. Die Bezugs-Ankunftsposition ist eine Position, an der das Fahrzeug ausgehend von der Straßenposition unter Verwendung der vorgesehenen Zeit oder der vorgesehenen Weglänge die mögliche Route erreicht. Die Fortbewegungsplangenerierungseinheit weist auf: eine Ankunftspositionsbestimmungseinheit, die dafür ausgelegt ist, gemäß den Landkarteninformationen oder einer Außensituation an der Bezugs-Ankunftsposition eine Position, an der das Fahrzeug in einer Zeit, die von der vorgesehenen Zeit verschieden ist, oder über einer Weglänge, die von der vorgesehenen Weglänge verschieden ist, die mögliche Route erreicht, als vorgesehene Ankunftsposition zu bestimmen, eine Routenberechnungseinheit, die dafür ausgelegt ist, eine Übergangsroute von der Straßenposition zur vorgesehenen Ankunftsposition zu berechnen und eine Routengenerierungseinheit, die dafür ausgelegt ist, durch Verbinden der Übergangsroute und der möglichen Route, die sich an die vorgesehene Ankunftsposition anschließt, die vorgesehene Route zu generieren.
In dem Aspekt kann die Ankunftspositionsbestimmungseinheit dafür ausgelegt sein, gemäß den Landkarteninformationen oder der Außensituation an der Bezugs-Ankunftsposition eine Position, an der das Fahrzeug in einer Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit, oder über einer Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge, die mögliche Route erreicht, als vorgesehene Ankunftsposition zu bestimmen.
Beim Übergang auf eine mögliche Route, die auf Basis der Landkarteninformationen berechnet wurde, berechnet diese Fahrzeugsteuervorrichtung mit der obigen Konfiguration die Bezugs-Ankunftsposition, das heißt die Position, an der das Fahrzeug unter Verwendung der vorgegebenen vorgesehenen Zeit (oder der vorgesehenen Weglänge) die mögliche Route erreichen wird. Danach bestimmt die Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß den Landkarteninformationen oder der Außensituation an der Bezugs-Ankunftsposition eine Position, an der das Fahrzeug in einer Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit (oder über einer Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge) die mögliche Route erreichen wird, als die vorgesehene Ankunftsposition. Auf diese Weise kann diese Vorrichtung gemäß den Landkarteninformationen oder der Außensituation die vorgesehene Ankunftsposition auf eine Position einstellen, die dem Fahrzeug näher ist als die Bezugs-Ankunftsposition. Daher kann diese Vorrichtung gemäß den Landkarteninformationen oder der Außensituation vor dem Fahrzeug eine kürzere Übergangsroute zu der möglichen Route, die auf Basis der Landkarteninformationen generiert wurde, generieren.
In dem Aspekt kann die Fortbewegungsplangenerierungseinheit dafür ausgelegt sein, die vorgesehene Route in einem vorgegebenen periodischen Intervall zu generieren. Die Übergangsroute kann eine erste Hälfte von der Straßenposition zu einem vorgegebenen Punkt auf einer zuletzt generierten vorgesehenen Route und eine zweite Hälfte vom vorgegebenen Punkt zur vorgesehenen Ankunftsposition einschließen. Die Routenberechnungseinheit kann dafür ausgelegt sein, die zweite Hälfte zu berechnen.
Bei der oben angegebenen Konfiguration verwendet die Fortbewegungsplangenerierungseinheit einen Teil der vorherigen vorgesehenen Route als erste Hälfte der Übergangsroute, wodurch es möglich ist, eine Abnahme der Nachführbarkeit der Fahrzeuglenkregelung zu verringern.
In dem Aspekt kann die Ankunftspositionsbestimmungseinheit dafür ausgelegt sein, die Bezugs-Ankunftsposition als die vorgesehene Ankunftsposition zu bestimmen, wenn eine Straßenkrümmung an der Bezugs-Ankunftsposition höchstens so groß ist wie ein vorgegebener Wert, und kann dafür ausgelegt sein, als vorgesehene Ankunftsposition die Position zu bestimmen, an der das Fahrzeug in der Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit, oder über der Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge, die mögliche Route erreicht, wenn die Straßenkrümmung an der Bezugs-Ankunftsposition größer ist als der vorgegebene Wert.
Bei der obigen Gestaltung kann diese Fahrzeugsteuervorrichtung auf einer Straße, deren Straßenkrümmung höchstens so groß ist wie der vorgegebene Wert, beispielsweise auf einer geraden Straße, bewirken, dass das Fahrzeug die mögliche Route an der Bezugs-Ankunftsposition erreicht; dagegen kann diese Fahrzeugsteuervorrichtung auf einer Straße, deren Straßenkrümmung größer ist als der vorgegebene Wert, wie beispielsweise in einer Kurve, bewirken, dass das Fahrzeug die mögliche Route an einer Position erreicht, die dem Fahrzeug näher ist als die Bezugs-Ankunftsposition. Auf diese Weise kann diese Vorrichtung gemäß den Landkarteninformationen (einer Straßenform) eine kürzere Übergangsroute zu der möglichen Route, die auf Basis der Landkarteninformationen generiert wurde, generieren.
In dem Aspekt kann die Ankunftspositionsbestimmungseinheit dafür ausgelegt sein, als vorgesehene Ankunftsposition eine Position auf der möglichen Route zu bestimmen, an der die Straßenkrümmung höchstens so groß ist wie der vorgegebene Wert.
Bei der obigen Gestaltung kann diese Vorrichtung bewirken, dass das Fahrzeug die mögliche Route an einer Position in der Nähe der geraden Straße erreicht.
In dem Aspekt kann die Ankunftspositionsbestimmungseinheit dafür ausgelegt sein, die Bezugs-Ankunftsposition als die vorgesehene Ankunftsposition zu bestimmen, wenn die Zahl anderer Fahrzeuge um die Bezugs-Ankunftsposition höchstens so groß ist wie eine vorgegebene Zahl von Fahrzeugen, und kann dafür ausgelegt sein, als vorgesehene Ankunftsposition die Position zu bestimmen, an der das Fahrzeug in der Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit, oder über der Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge, die mögliche Route erreicht, wenn die Zahl der anderen Fahrzeuge um die Bezugs-Ankunftsposition größer ist als die vorgegebene Zahl von Fahrzeugen.
Bei der obigen Gestaltung kann diese Fahrzeugsteuervorrichtung bewirken, dass das Fahrzeug die mögliche Route an der Bezugs-Ankunftsposition erreicht, falls die Zahl anderer Fahrzeuge klein ist, und kann bewirken, dass das Fahrzeug die mögliche Route an einer Position erreicht, die dem Fahrzeug näher ist als die Bezugs-Ankunftsposition, falls die Zahl anderer Fahrzeuge groß ist. Auf diese Weise kann diese Vorrichtung gemäß der Außensituation eine kürzere Übergangsroute zu der möglichen Route, die auf Basis der Landkarteninformationen generiert wurde, generieren.
In dem Aspekt kann die Ankunftspositionsbestimmungseinheit dafür ausgelegt sein, die Bezugs-Ankunftsposition als die vorgesehene Ankunftsposition zu bestimmen, wenn eine Straße, auf der das Fahrzeug fährt, eine Schnellstraße ist, und kann dafür ausgelegt sein, als vorgesehene Ankunftsposition die Position zu bestimmen, an der das Fahrzeug in der Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit, oder über der Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge, die mögliche Route erreicht, wenn die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, eine offene Strecke ist.
Bei der obigen Gestaltung kann diese Fahrzeugsteuervorrichtung bewirken, dass das Fahrzeug die mögliche Route an der Bezugs-Ankunftsposition erreicht, falls die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, eine Schnellstraße ist, und kann bewirken, dass das Fahrzeug die mögliche Route an einer Position erreicht, die dem Fahrzeug näher ist als die Bezugs-Ankunftsposition, falls die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, eine offene Strecke ist. Auf diese Weise kann diese Vorrichtung gemäß den Landkarteninformationen (dem Straßentyp) eine kürzere Übergangsroute zu der möglichen Route, die auf Basis der Landkarteninformationen generiert wurde, generieren.
In dem Aspekt kann die Einheit zur Bestimmung möglicher Routen dafür ausgelegt sein, eine Mehrzahl von Routen auf Basis der Landkarteninformationen zu generieren, und kann dafür ausgelegt sein, die mögliche Route durch Auswählen einer Route von der Mehrzahl von Routen gemäß der Außensituation zu bestimmen.
In dem Aspekt können die Landkarteninformationen eine Straßenkrümmung an einem vorgegebenen Punkt auf der möglichen Route einschließen.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung von als Beispiele dienenden Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente bezeichnen und in denen:

1 ein Blockschema ist, das eine Gestaltung eines Fahrzeugs zeigt, das eine Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform aufweist;
2A eine Skizze ist, die ein Beispiel für eine Verarbeitung zur Berechnung einer vorgesehenen Route durch eine Fortbewegungsplangenerierungseinheit zeigt;
2B eine Skizze ist, die ein Beispiel für die Verarbeitung zur Berechnung einer vorgesehenen Route durch eine Fortbewegungsplangenerierungseinheit zeigt;
2C eine Skizze ist, die ein Beispiel für die Verarbeitung zur Berechnung einer vorgesehenen Route durch eine Fortbewegungsplangenerierungseinheit zeigt;
3A eine Skizze ist, die eine Übergangsroute zeigt;
3B eine Skizze ist, die eine Übergangsroute zeigt;
3C eine Skizze ist, die eine Übergangsroute zeigt;
4 die Skizze ist, die ein Beispiel für eine Ankunftsposition zeigt;
5 ein Schema ist, das ein anderes Beispiel für eine Ankunftsposition zeigt;
6 eine Skizze ist, die eine Ankunftsposition in einer Kurve zeigt;
7 ein Blockdiagramm ist, das eine Gestaltung einer Fortbewegungsplangenerierungseinheit zeigt;
8 eine Skizze ist, die eine Verarbeitung zum Finden einer vorgesehenen Ankunftsposition gemäß einer Straßenform zeigt;
9 ist ein Ablaufschema, das ein Beispiel für eine Fahrzeugsteuerverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
10 ist ein Ablaufschema, das ein Beispiel für die Fahrzeugsteuerverarbeitung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt; und
11 ist ein Ablaufschema, das ein Beispiel für die Fahrzeugsteuerverarbeitung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung werden für gleiche oder gleichartige Komponenten gleiche Bezugszahlen verwendet, und auf eine doppelte Beschreibung wird verzichtet.
[Erste Ausführungsform]
1 ist ein Blockschema, das eine Gestaltung eines Fahrzeugs 2 zeigt, das eine Fahrzeugsteuervorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform aufweist. Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Fahrzeugsystem 100 am Fahrzeug 2 angebaut, beispielsweise an einem Personenkraftwagen. Das Fahrzeugsystem 100 ist ein System, das bewirkt, dass das Fahrzeug 2 in einem autonomen Fahrmodus fährt. Autonomes Fahren ist ein Fahrzeugsteuerungsbetrieb, bei dem das Fahrzeug 2 autonom zu einem voreingestellten Ziel fährt, ohne dass ein Fahrer eine Fahrbetätigung durchführen muss. Wie weiter unten beschrieben wird, weist das Fahrzeugsystem 100 die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 auf, welche die Fortbewegung des Fahrzeugs 2 auf Basis einer vorgesehenen Route regelt.
Das Fahrzeugsteuersystem 100 weist einen Außensensor 3, einen Empfänger 4 eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS), einen Innensensor 5, eine Landkartendatenbank 6, ein Navigationssystem 7, einen Aktor 8, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (Human Machine Interface, HMI) 9 und eine elektronische Steuer- und Regeleinheit (Electronic Control Unit (ECU) 10) auf.
Der Außensensor 3 ist ein Detektor, der die Situation (die Außensituation) um das Fahrzeug 2 erfasst. Der Außensensor 3 beinhaltet eine Kamera und/oder einen Radarsensor.
Die Kamera ist eine Erfassungsvorrichtung, welche die Außensituation des Fahrzeugs aufnimmt. Die Kamera ist an der Innenseite der Frontscheibe des Fahrzeugs vorgesehen. Die Kamera sendet die aufgenommenen Informationen über die Außensituation an die ECU 10. Die Kamera kann eine monokulare Kamera oder eine Stereokamera sein. Die Stereokamera weist zwei Aufnahmeeinheiten auf, die so angeordnet sind, dass sie die Ungleichheit zwischen dem linken Auge und dem rechten Auge reproduziert. Die Informationen, die von der Stereokamera aufgenommen werden, schließen auch Informationen über eine Tiefenrichtung ein.
Der Radarsensor ist ein Detektor, der Hindernisse um das Fahrzeug 2 unter Verwendung von Funkwellen (beispielsweise Millimeterwellen) oder Licht erfasst. Der Radarsensor weist beispielsweise einen Millimeterwellenradar oder eine LIDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)-Einrichtung auf. Der Radarsensor erfasst ein Hindernis durch Senden von Funkwellen oder Licht in die Umgebung des Fahrzeugs 2 und Empfangen von Funkwellen oder Licht, die bzw. das von dem Hindernis reflektiert werden. Der Radarsensor sendet die Informationen über ein erfasstes Hindernis an die ECU 10. Hindernisse schließen unbewegliche Hindernisse, wie Leitplanken und Gebäude, und bewegliche Hindernisse, wie Fußgänger, Fahrräder und andere Fahrzeuge ein.
Der GPS-Empfänger 4 empfängt Signale von drei oder mehr GPS-Satelliten, um Positionsinformationen zu ermitteln, welche die Position des Fahrzeugs 2 angeben. Die Positionsinformationen schließen beispielsweise die Informationen über einen Breitengrad und einen Längengrad ein. Der GPS-Empfänger 4 gibt die Informationen über die gemessene Position über das Fahrzeug 2 an die ECU 10 aus. Anstelle des GPS-Empfängers 4 können auch andere Einheiten verwendet werden, die den Breitengrad und den Längengrad des Fahrzeugs 2 identifizieren können.
Der Innensensor 5 ist ein Detektor, der den Fortbewegungszustand des Fahrzeugs 2 erfasst. Der Innensensor 5 schließt zumindest einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ein. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ist ein Detektor, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 2 erfasst. Ein Beispiel für den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ist ein Raddrehzahlsensor, der an Rädern des Fahrzeugs 2 oder an einer Antriebswelle vorgesehen ist, die sich synchron mit den Rädern dreht, um die Drehzahl der Räder zu erfassen. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor sendet die Informationen über die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit an die ECU 10. Der Innensensor 5 kann auch einen Beschleunigungssensor oder einen Gierratensensor aufweisen.
Der Beschleunigungssensor ist ein Detektor, der die Beschleunigung des Fahrzeugs 2 erfasst. Der Beschleunigungssensor schließt einen Längsbeschleunigungssensor zur Erfassung der Beschleunigung in der Längsrichtung des Fahrzeugs 2 und einen Querbeschleunigungssensor zur Erfassung der Querbeschleunigung des Fahrzeugs 2 ein. Der Beschleunigungssensor sendet die Informationen über die Beschleunigung des Fahrzeugs 2 an die ECU 10. Der Gierratensensor ist ein Detektor, der eine Kursabweichung (Drehwinkelgeschwindigkeit) um die vertikale Achse am Schwerpunkt des Fahrzeugs 2 erfasst. Als Gierratensensor kann ein Gyrosensor verwendet werden. Der Gierratensensor sendet die Informationen über die erfasste Gierrate des Fahrzeugs 2 an die ECU 10.
Die Landkartendatenbank 6 ist eine Datenbank, in der Landkarteninformationen gespeichert sind. Die Landkartendatenbank 6 ist in einem Festplattenlaufwerk (HDD) ausgebildet, das im Fahrzeug 2 eingebaut ist. Die Landkarteninformationen schließen Straßenpositionsinformationen, Fahrstreifeninformationen, Straßentypinformationen, Straßenforminformationen, Informationen über Positionen von Kreuzungen und Abzweigungen und Informationen über Positionen von Gebäuden ein. Die Straßentypinformationen sind Informationen, die Straßentypen identifizieren, wie etwa Schnellstraßen oder offene Strecken. Die Straßenforminformationen sind Informationen über den Typ (Straße mit Kurven oder gerade Straße), eine Straßenkrümmung und so weiter. Die Landkartendatenbank 6 kann in einem Computer von Einrichtungen wie etwa einem Informationsverarbeitungszentrum, das mit dem Fahrzeug 2 kommunizieren kann, gespeichert sein.
Das Navigationssystem 7 ist ein System zum Führen des Fahrers des Fahrzeugs 2 zu einem Ziel, das vorab eingestellt wird. Das Navigationssystem 7 erkennt die befahrene Straße und den befahrenen Fahrstreifen, auf dem das Fahrzeug 2 fahren wird, auf Basis der Position des Fahrzeugs 2, die vom GPS-Empfänger 4 gemessen wird, und den Landkarteninformationen, die in der Landkartendatenbank 6 gespeichert sind. Das Navigationssystem 7 berechnet die vorgesehene Route ab der Position des Fahrzeugs 2 bis zum Ziel und verwendet die HMI 9, um den Fahrer entlang der vorgesehenen Route zu führen. Das Navigationssystem 7 sendet Informationen über die Position des Fahrzeugs 2, Informationen über den vom Fahrzeug 2 befahrenen Fahrstreifen und die vorgesehene Route des Fahrzeugs 2 an die ECU 10.
Der Aktor 8 ist eine Vorrichtung, welche die Fortbewegung des Fahrzeugs 2 regelt. Der Aktor 8 schließt zumindest einen Verbrennungsmotoraktor, einen Bremsenaktor bzw. Bremszylinder und einen Lenkaktor ein. Der Verbrennungsmotoraktor regelt eine Antriebskraft des Fahrzeugs 2 durch Ändern einer Luftmenge, die zu einem Verbrennungsmotor geliefert werden soll (zum Beispiel durch Ändern eines Drosselwinkels), gemäß einem Steuersignal von der ECU 10. Wenn das Fahrzeug 2 ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug ist, regelt ein Elektromotoraktor die Antriebskraft eines Elektromotors, der als Leistungsquelle arbeitet.
Der Bremszylinder steuert ein Bremssystem gemäß dem Steuersignal von der ECU 10, um eine Bremskraft zu regeln, die an die Räder des Fahrzeugs 2 angelegt werden soll.
Zum Beispiel kann ein hydraulisches Bremssystem als Bremssystem verwendet werden. Wenn das Fahrzeug 2 mit einem regenerativen Bremssystem ausgestattet ist, kann der Bremszylinder sowohl das hydraulische Bremssystem als auch das regenerative Bremssystem steuern. Der Lenkaktor steuert die Ansteuerung eines Hilfsmotors, der ein Lenkmoment in einem elektrischen Servolenkungssystem regelt, gemäß dem Steuersignal von der ECU 10. Somit regelt der Lenkaktor ein Lenkmoment des Fahrzeugs 2.
Die HMI 9 ist eine Schnittstelle zum Ausgeben und Eingaben von Informationen zwischen einem Insassen (einschließlich des Fahrers) des Fahrzeugs 2 und dem Fahrzeugsystem 100. Die HMI 9 schießt beispielsweise eine Anzeigetafel zum Anzeigen von Bildinformationen für einen Insassen, einen Lautsprecher zum Ausgeben von Tönen und Bedienknöpfe oder ein Touchpanel, mit denen ein Insasse eine Eingabebetätigung durchführen kann, ein. Die HMI 9 sendet die Informationen, die durch den Insassen eingegeben werden, an die ECU 10. Ferner zeigt die HMI 9 die Bildinformationen, die entsprechend dem Steuersignal von der ECU 10 generiert werden, auf der Anzeige an.
Die ECU 10 steuert das Fahrzeug 2. Die ECU 10 ist eine elektronische Steuer- und Regeleinheit, die eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), eine Kommunikationsschaltung und ein Controller Area Network (CAN) einschließt. Die ECU 10 ist mit einem Netz verbunden das beispielsweise über eine CAN-Kommunikationsschaltung kommuniziert. Die ECU 10 ist mit Komponenten des oben beschriebenen Fahrzeugs 2 verbunden, so dass es mit ihnen kommunizieren kann. Zum Beispiel betätigt die ECU 10 die CAN-Kommunikationsschaltung, um auf Basis des Signals, das von der CPU ausgegeben wird, Daten ein- und auszugeben, speichert die eingegebenen Daten im RAM, lädt ein im ROM gespeichertes Programm in den RAM und führt das geladene Programm aus. Dadurch verwirklicht die ECU 10 die Funktion ihrer Komponenten, die nachstehend beschrieben werden. Die ECU 10 kann durch eine Mehrzahl elektronischer Steuereinheiten gestaltet werden.
Die ECU 10 schließt eine Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11, eine Außensituationserkennungseinheit 12, eine Fortbewegungszustandserkennungseinheit 13, eine Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 und eine Fortbewegungsregelungseinheit 15 ein. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 schließt die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11, die Außensituationserkennungseinheit 12, die Fortbewegungszustandserkennungseinheit 13, die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 und die Fortbewegungsregelungseinheit 15 ein.
Die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11 erkennt die Position des Fahrzeugs 2 auf einer Landkarte (im Folgenden als „Fahrzeugposition“ bezeichnet) auf Basis der Informationen über die Position des Fahrzeugs 2, die am GPS-Empfänger 4 empfangen werden, und der Landkarteninformationen, die in der Landkartendatenbank 6 gespeichert sind. Die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11 kann die Position des Fahrzeugs 2 durch Abrufen der Fahrzeugposition, die im Navigationssystem 7 verwendet wird, aus dem Navigationssystem 7 erkennen. Wenn die Fahrzeugposition des Fahrzeugs 2 mit einem Sensor gemessen werden kann, der außen (z.B. auf der Straße) installiert ist, kann die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11 die Fahrzeugposition über Kommunikation von diesem Sensor abrufen.
Die Außensituationserkennungseinheit 12 erkennt die Außensituation des Fahrzeugs 2 auf Basis eines Erfassungsergebnisses des Außensensors 3. Das Erfassungsergebnis schließt die Informationen, die von der Kamera aufgenommen werden, und Objektinformationen, die vom Radarsensor wahrgenommen werden, ein. Die Außensituation ist die Umgebung im Umfeld des Fahrzeugs 2. Die Außensituation ist beispielsweise die Situation von Objekten um das Fahrzeug 2. Objekte schließen andere Fahrzeuge und Hindernisse ein. Die Situation eines Objekts kann Folgendes einschließen: Informationen zur Unterscheidung zwischen einem unbeweglichen Objekt und einem beweglichen Objekt, die Position eines Objekts in Bezug auf das Fahrzeug 2, die Bewegungsrichtung eines Objekts in Bezug auf das Fahrzeug 2 und die relative Geschwindigkeit eines Objekts in Bezug auf das Fahrzeug 2. Die Außensituation kann beispielsweise die erkannte Straßenumgebung einschließen. Die Straßenumgebung kann die Position von Begrenzungen des Fahrstreifens, auf dem das Fahrzeug 2 fährt, die Position einer Fahrstreifenmitte, eine Straßenbreite und die Straßenform einschließen. Die Straßenform kann durch Informationen wie etwa die Krümmung des befahrenen Fahrstreifens oder eine Änderung eines Gefälles oder eine Welligkeit einer Straßenoberfläche, die für die Voraussage der Sicht des Außensensors 3 nutzbar sind, dargestellt werden.
Die Fortbewegungszustandserkennungseinheit 13 erkennt den Fortbewegungszustand des Fahrzeugs 2 auf Basis des Erfassungsergebnisses des Innensensors 5. Das Erfassungsergebnis des Innensensors 5 schließt beispielsweise die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor wahrgenommene Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen ein. Das Erfassungsergebnis des Innensensors 5 kann Beschleunigungsinformationen, die vom Beschleunigungssensor wahrgenommen werden, und Gierrateninformationen, die vom Gierratensensor wahrgenommen werden, einschließen. Der Fortbewegungszustand ist der Zustand der Bewegung des Fahrzeugs 2. Der Fortbewegungszustand kann unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit und so weiter dargestellt werden.
Die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 generiert einen Fortbewegungsplan des Fahrzeugs 2 auf Basis der vorgesehenen Route, die vom Navigationssystem 7 eingestellt wird, und der Landkarteninformationen, die in der Landkartendatenbank 6 gespeichert sind. Die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 startet die Generierung eines Fortbewegungsplans, wenn der Fahrer eine Betätigung durchführt, um die autonome Fahrregelung zu starten. Der Fortbewegungsplan ist ein langfristiger Fortbewegungsplan, der vom Fahrzeug 2 verwendet wird, um von der aktuellen Position des Fahrzeugs 2 zu einem voreingestellten Ziel des Fahrzeugs 2 zu fahren.
Ein Fortbewegungsplan schließt Steuerungszielwerte des Fahrzeugs 2 gemäß Positionen des Fahrzeugs 2 auf der vorgesehenen Route ein. Die Positionen auf der vorgesehenen Route sind Positionen auf der Landkarte in der Richtung, in der die vorgesehene Route verläuft. Die Positionen auf der vorgesehenen Route bedeuten eingestellte Längengradpositionen, die in vorgegebenen Intervallen (beispielsweise in Intervallen von einem Meter) in der Verlaufsrichtung der vorgesehenen Route eingestellt werden. Jeder von den Steuerungszielwerten ist der Wert eines Steuerungsziels des Fahrzeugs 2, der im Fortbewegungsplan verwendet wird. Der Steuerungszielwert wird in Verbindung mit jeder eingestellten Längengradposition auf der vorgesehenen Route eingestellt. Die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 generiert einen Fortbewegungsplan durch Einstellen der eingestellten Längengradpositionen in vorgegebenen Intervallen auf der vorgesehenen Route und durch gleichzeitiges Einstellen des Steuerungszielwerts für jede eingestellte Längengradposition. Die eingestellte Längengradposition und eine vorgesehene Breitengradposition können kombiniert und als ein Satz von Positionskoordinaten eingestellt werden. Die eingestellte Längengradposition und die vorgesehene Breitengradposition bedeuten Längengradpositionsinformationen und Breitengradpositionsinformationen, die als Sollwert im Fortbewegungsplan eingestellt werden.
Zusätzlich zu dem langfristigen Fortbewegungsplan, der von den Landkarteninformationen abhängt, generiert die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 einen kurzfristigen Fortbewegungsplan, welcher der tatsächlichen Straßenumgebung entspricht. Ein kurzfristiger Fortbewegungsplan wird als Plan generiert, der für den Zeitraum verwendet wird, in dem das Fahrzeug 2 innerhalb des Erfassungsbereichs (zum Beispiel eines Bereichs innerhalb von 150 m vor dem Fahrzeug 2) des Außensensors 3 fährt.
Wie ein Fortbewegungsplan weist ein kurzfristiger Fortbewegungsplan kurzfristige Steuerungszielwerte auf, die jeweils einer eingestellten Längengradposition auf der vorgesehenen Route entsprechen. Der kurzfristige Steuerungszielwert ist der Steuerungszielwert des Fahrzeugs 2 im kurzfristigen Fortbewegungsplan. Der kurzfristige Steuerungszielwert wird in Verbindung mit jeder eingestellten Längengradposition auf der vorgesehenen Route eingestellt. Der kurzfristige Steuerungszielwert schließt die kurzfristige vorgesehene Breitengradposition des Fahrzeugs 2 und die kurzfristige vorgesehene Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 2 ein. Die kurzfristige vorgesehene Breitengradposition ist die Breitengradposition des Fahrzeugs 2, die das Steuerungsziel im kurzfristigen Fortbewegungsplan ist. Die kurzfristige vorgesehene Fahrzeuggeschwindigkeit ist die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 2, die das Steuerungsziel im kurzfristigen Fortbewegungsplan ist.
Die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 generiert einen kurzfristigen Fortbewegungsplan auf Basis der Außensituation des Fahrzeugs 2, die von der Außensituationserkennungseinheit 12 erkannt wird, des Fortbewegungszustands des Fahrzeugs 2, der von der Fortbewegungszustandserkennungseinheit 13 erkannt wird, der Position des Fahrzeugs 2, die von der Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11 erkannt wird, und des Fortbewegungsplans (des Fortbewegungsplans von der aktuellen Position des Fahrzeugs 2 zu dem Ziel, das auf Basis der Landkarteninformationen generiert wird).
Wenn die Landkarteninformationen korrekt sind, kann die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 einen Steuerungszielwert des langfristigen Fortbewegungsplans als kurzfristigen Steuerungszielwert des kurzfristigen Fortbewegungsplans verwenden. Wenn das Fahrzeug 2 beispielsweise in einer Breitengradposition fährt, die vom Fortbewegungsplan abweicht (in einer Breitenposition, die von der Mittelposition des Fahrstreifens abweicht), generiert die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 einen kurzfristigen Fortbewegungsplan, so dass das Fahrzeug 2 von der aktuellen Position des Fahrzeugs 2 zur Mittelposition des Fahrstreifens zurückkehrt. Die Generierung eines solchen kurzfristigen Fortbewegungsplans kann unter Bezugnahme auf die veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 2009-291540 ( JP 2009-291540 A ) verwirklicht werden. Eine Situation, in der das Fahrzeug 2 in einer Breitengradposition fährt, die vom Fortbewegungsplan abweicht, kann sich einstellen, wenn wegen der Auswirkung einer Störung oder wenn die vorgesehene Breitengradposition abhängig von der Außensituation geändert wird, ein Steuerfehler auftritt.
Die Fortbewegungsregelungseinheit 15 gibt das Steuersignal auf Basis des von der Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 generierten Fortbewegungsplans an den Aktor 8 aus. Dieses Steuersignal bewirkt, dass das Fahrzeug 2 autonom gemäß dem Fortbewegungsplan fährt.
Ein Beispiel für die kurzfristige Fortbewegungsplangenerierungsverarbeitung durch die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 wird nachstehend beschrieben. Als Beispiel für die Generierung eines kurzfristigen Fortbewegungsplans generiert die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 eine vorgesehene Route in vorgegebenen Intervallen. Infolgedessen wird die vorgesehene Route zur Verwendung in einem bestimmten Bereich vor dem Fahrzeug 2 (beispielsweise im Erfassungsbereich des Außensensors 3) in einem vorgegebenen Intervall generiert.
Das vorgegebene Intervall wird auf ein Intervall eingestellt, das kürzer ist als die Zeit, die vergeht, bis das Fahrzeug 2 von der aktuellen Position aus das Ende der vorherigen vorgesehenen Route erreicht. Das bedeutet, dass für eine Region, die ein bestimmter Bereich vor dem Fahrzeug 2 ist und die dem Fahrzeug 2 näher ist, die vorherige vorgesehene Route verwendet werden kann. Wenn die vorherige vorgesehene Route vorhanden ist, verwendet die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 zumindest einen Teil der Route, der in einem bestimmten Bereich vor dem Fahrzeug 2 liegt und der die vorherige vorgesehene Route überlappt, als Teil der aktuellen vorgesehenen Route. Das heißt, als Region, die in einem bestimmten Bereich vor dem Fahrzeug 2 in der Nähe des Fahrzeugs 2 liegt (als Nahregion), verwendet die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 die zuletzt berechnete vorgesehene Route (einen festgelegten Teil). Auf diese Weise wird die vorgesehene Route in der Region in der Nähe des Fahrzeugs 2, die sich auf die Fortbewegungsregelung auswirkt, beibehalten (festgelegt). Dadurch wird die Nachführbarkeit der Fortbewegungsregelung verbessert.
Ebenso kann in einer Region, die in einem bestimmten Bereich vor dem Fahrzeug 2 enthalten ist und die dem Fahrzeug 2 nicht nah ist, die Zuverlässigkeit des Sensors abnehmen, und außerdem kann sich die Umgebung ändern, bevor das Fahrzeug 2 dort ankommt. Daher durchsucht die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 für einen bestimmten Bereich vor dem Fahrzeug 2 nur einen vorgegebenen Bereich, der am Ende des festgelegten Teils beginnt, und verbindet jenseits dieses Teils die Route mit der Route, die auf Basis der Landkarteninformationen generiert wird (mit der Route, die für den langfristigen Fortbewegungsplan verwendet wird). Auf diese Weise verwendet die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 als Route in einer nicht nahen Region die Route, die auf Basis der Landkarteninformationen generiert wird, wodurch die Zuverlässigkeit der vorgesehenen Route verbessert wird und gleichzeitig die Kosten für die Berechnung der Route gesenkt werden.
Das Detail des festgelegten Teils einer vorgesehenen Route wird nachstehend ausführlich beschrieben. 2A bis 2C sind Skizzen, die ein Beispiel für die Verarbeitung zur Berechnung einer vorgesehenen Route durch die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 zeigt; Wie in 2A gezeigt ist, ermittelt die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 die Positionen der Fahrstreifenbegrenzungen 310 und 312 des Fahrstreifens, auf dem das Fahrzeug 2 fährt, über den Außensensor 3. Dann teilt die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 die Fahrstreifenbegrenzungen 310 und 312 in der Verlaufsrichtung in eine Mehrzahl von Stücken, die jeweils eine vorgegebene Länge aufweisen, und findet danach eine Mehrzahl von Mittelpunkten T von Liniensegmenten L, die jeweils zwei gegenüberliegende Punkte der Fahrstreifenbegrenzungen 310 und 312 miteinander verbinden. Die Mehrzahl von Mittelpunkten T werden miteinander verbunden, um eine Route zu bilden. Die Mittelpunkte dieser Liniensegmente L sind Passierpunkte, und die Passierpunkte, die berechnet werden wie oben beschrieben, sind berechnete Passierpunkte. Die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 kann eine Mehrzahl von Routen generieren und eine Route aus der Mehrzahl von Routen gemäß der Außensituation auswählen.
Dann bestimmt die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14, ob eine vorherige vorgesehene Route, die zuvor generiert wurde, in der Speichereinheit der ECU 10 gespeichert ist. Falls bestimmt wird, dass keine vorherige Fortbewegungsroute gespeichert ist, generiert die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 die vorgesehene Route, ohne eine vorherige Fortbewegungsroute zu verwenden. Wie in 2B gezeigt ist, generiert die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 eine Mehrzahl von Passierpunkten T_l(1), T_l(2), ..., T_l(N) mit einer voreingestellten Auflösung bzw. Dichte für die in 2A gezeigte Route und interpoliert dann die Route durch Verbinden dieser Passierpunkte, um die vorgesehene Route zu generieren. Nachdem die vorgesehene Route generiert worden ist, berechnet die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 die kurzfristigen Steuerzielwerte (die kurzfristige vorgesehene Breitengradposition des Fahrzeugs 2 und die kurzfristige vorgesehene Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs 2). Außerdem vergibt die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 für jeden Passierpunkt eine vorgesehene Zeit, das heißt eine als Sollwert verwendete Zeit, zu der das Fahrzeug 2 den Passierpunkt passieren wird. Die vorgesehene Zeit wird auf Basis der vorgesehenen Route und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet.
Nachdem für jeden Passierpunkt eine vorgesehene Zeit vergeben worden ist, bestimmt die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 festgelegte Passierpunkte, die im festgelegten Teil enthalten sind. Die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 stellt die Passierpunkte innerhalb einer vorgegebenen Region in der Nähe des Fahrzeugs 2 als die festgelegten Passierpunkte ein. Die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 stellt Passierpunkte außer den festgelegten Passierpunkten als gesuchte Passierpunkte ein. Ob ein Passierpunkt ein festgelegter Passierpunkt oder ein gesuchter Passierpunkt ist, wird auf solche Weise bestimmt, dass dann, wenn die vorgesehene Zeit für den Passierpunkt früher ist als eine festgelegte Zeit, die durch Addieren der Vorabrufzeit zur aktuellen Zeit erhalten wird, der Passierpunkt ein festgelegter Passierpunkt ist. Wie in 2C gezeigt ist, sind beispielsweise die gespeicherten Passierpunkte T_l(1), T_l(2), ..., T_l(n), die in der Region in der Nähe des Fahrzeugs 2 enthalten sind, festgelegte Passierpunkte, und T_l(n + 1), T_l(n + 2), ..., T_l(N) sind gesuchte Passierpunkte.
Nach dem Einstellen der festgelegten Passierpunkte und der gesuchten Passierpunkte bestimmt die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14, ob die generierte vorgesehene Route einen weichen Verlauf hat und nicht vom Fahrstreifen abweicht. Falls bestimmt wird, dass die vorgesehene Route einen weichen Verlauf hat und nicht vom Fahrstreifen abweicht, speichert die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 die vorgesehene Route in der Speichereinheit der ECU 10. Die gespeicherte vorgesehene Route wird verwendet, wenn die nächste vorgesehene Route generiert wird. Falls dagegen bestimmt wird, dass die vorgesehene Route keinen weichen Verlauf hat oder vom Fahrstreifen abweicht, generiert die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 einen Fortbewegungskurs, um das Fahrzeug anzuhalten.
Falls die vorherige vorgesehene Route in der Speichereinheit der ECU 10 gespeichert ist, löscht die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 einen gespeicherten Passierpunkt der vorherigen vorgesehenen Route, falls die vorgesehene Zeit für den gespeicherten Passierpunkts eine Zeit in der Vergangenheit ist. Dann extrahiert die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 die gesuchten Passierpunkte aus den gespeicherten Passierpunkten der vorherigen vorgesehenen Route Danach führt die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 mit den gesuchten Passierpunkten der vorherigen vorgesehenen Route als den festgelegten Passierpunkten die Suchverarbeitung durch, um eine Route zu generieren, die vom Ende der festgelegten Passierpunkte ausgeht.
Nachstehend wird nun eine Verbindung mit einer Route beschrieben, die auf Basis der Landkarteninformationen generiert wird. In der nachstehenden Beschreibung wird eine Route, die auf Basis der Landkarteninformationen generiert wird, als mögliche Route bezeichnet. Wenn das Fahrzeug 2 auf einer geraden Straße ohne Hindernis oder Störung um das Fahrzeug 2 fährt, stimmen die Route, die auf Basis des Suchergebnisses generiert wird, und die mögliche Route generell überein. Wenn ein Hindernis vorhanden ist, kann jedoch die vorgesehene Breitengradposition in der Route, die auf Basis des Suchergebnisses generiert wird, geändert werden. In manchen anderen Fällen kann ein Steuerfehler in der Breitengradposition aufgrund einer Störung auftreten. Außerdem gibt es in manchen Fällen eine Mehrzahl möglicher Routen in einem Fahrstreifen, und eine mögliche Route, die den größten Abstand von dem Hindernis aufweist, wird ausgewählt. In diesen Fällen ist eine Route erforderlich, die durch Verbinden des Endes der festgelegten Passierpunkte mit der möglichen Route generiert wird. In der nachstehenden Beschreibung wird die Route, mit der bewirkt werden soll, dass sich das Fahrzeug 2 zu einer möglichen Route bewegt, als Übergangsroute bezeichnet.
3A bis 3C sind Skizzen, die eine Übergangsroute zeigen. Wie in 3A gezeigt ist, wird angenommen, dass das Fahrzeug 2 entlang einer vorherigen vorgesehenen Route MC fährt. Es wird auch angenommen, dass in einer Breitengradposition, die von derjenigen der vorherigen vorgesehenen Route MC verschieden ist, eine mögliche Route OR vorhanden ist, die für die aktuelle vorgesehene Route verwendet wird. Wie in 3B gezeigt ist, stellt in diesem Fall die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 die Passierpunkte, die in der vorherigen vorgesehenen Route MC enthalten sind und die in der Nähe des Fahrzeugs 2 liegen, als festgelegte Passierpunkte und die anderen Passierpunkte als gesuchte Passierpunkte ein. Außerdem stellt die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 die Passierpunkte, die in der möglichen Route OR enthalten sind und deren vorgesehene Zeit denen der festgelegten Passierpunkte am nächsten liegt, als nicht gesuchte Passierpunkte ein und stellt gleichzeitig die Passierpunkte, deren vorgesehene Zeiten denen der gesuchten Passierpunkte in der vorherigen vorgesehene Route MC am nächsten liegen, als die gesuchten Passierpunkte ein.
Danach generiert die Fortbewegungsplangerierungseinheit 14 eine Übergangsroute SR unter Verwendung der festgelegten Passierpunkte in der vorherigen vorgesehenen Route MC und der gesuchten Passierpunkte in der möglichen Route OR. Wie in 3C gezeigt ist, generiert die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 eine Route, die sich den gesuchten Passierpunkten auf der möglichen Route OR annähert, unter der Bedingung, dass die Route durch die festgelegten Passierpunkte auf der vorherigen vorgesehenen Route MC verläuft. Die Route von der Fahrzeugposition C(1) zum gesuchten Passierpunkt T(n + L), bei dem es sich um die Position handelt, an der das Fahrzeug 2 die mögliche Route OR erreichen wird, wird als die Übergangsroute SR eingestellt. In der nachstehenden Beschreibung wird T(n + L), das heißt der Endpunkt der gesuchten Passierpunkte, auch als Ankunftsposition bezeichnet. Das heißt, die Übergangsroute SR weist eine erste Hälfte (einen festgelegten Teil) von der Fahrzeugposition C(1) bis zum vorgegebenen Punkt C(n) auf der zuletzt generierten vorgesehenen Route und eine zweite Hälfte von der vorgegebenen Position C(n) bis zum gesuchten Passierpunkt T(n + L), das heißt bis zur Ankunftsposition, auf. Auf diese Weise generiert die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 einen kurzfristigen Fortbewegungsplan unter Verwendung der Übergangsroute SR und der möglichen Route OR.
4 ist die Skizze, die ein Beispiel für eine Ankunftsposition zeigt. Wie in 4 gezeigt ist, fährt das Fahrzeug 2 auf dem Fahrstreifen 302, der einer von drei Fahrstreifen 300, 302 und 304 ist. Der Fahrstreifen 300 wird von Fahrstreifenbegrenzungen 308 und 310 begrenzt, der Fahrstreifen 302 wird von Fahrstreifenbegrenzungen 310 und 312 begrenzt, und der Fahrstreifen 304 wird von Fahrstreifenbegrenzungen 312 und 306 begrenzt. Die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 generiert innerhalb des Fahrstreifens 302, in dem das Fahrzeug 2 fährt, fünf mögliche Routen 314, 316, 318, 320 und 322 entlang des Fahrstreifens 302 auf Basis der Positionen der Fahrstreifenbegrenzungen 310 und 312. Die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 bestimmt aus den fünf möglichen Routen 314, 316, 318, 320 und 322 gemäß der Außensituation eine mögliche Route. Zum Beispiel wählt die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 die mögliche Route 316 gemäß den Positionen der anderen Fahrzeuge 502 und 504 aus. Durch Kombinieren der Übergangsroute von der Fahrzeugposition des Fahrzeugs 2 zur möglichen Route 316 und der möglichen Route 316, die sich daran anschließt, wird die vorgesehene Route 30 des Fahrzeugs 2 generiert. Die Position 20, an der das Fahrzeug 2 die mögliche Route 316 von der Fahrzeugposition auf der möglichen Route 314 aus erreicht, ist die Ankunftsposition.
5 ist ein Schema, das ein anderes Beispiel für eine Ankunftsposition zeigt. In einem in 5 gezeigten Beispiel wählt die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 die mögliche Route 314 als vorgesehene Route aus. Das Fahrzeug 2 wird so gesteuert, dass es auf der möglichen Route 314 fährt. In diesem Beispiel ist die Breitengradposition des Fahrzeugs 2 aufgrund eines Steuerfehlers, beispielsweise einer Störung (40 in 5 und 6), von der möglichen Route 314 versetzt. In diesem Fall wird die vorgesehene Route 30 des Fahrzeugs 2 durch Kombinieren der Übergangsroute ab der Fahrzeugposition des Fahrzeugs 2 zur möglichen Route und der möglichen Route 314, die sich daran anschließt, generiert. Die Position 20, an der das Fahrzeug 2 die mögliche Route 314 von der Fahrzeugposition aus erreicht, ist die Ankunftsposition. Auf diese Weise wird eine Ankunftsposition nicht nur dann generiert, wenn die vorgesehene mögliche Route geändert wird, sondern auch, wenn das Fahrzeug 2 der vorgesehenen möglichen Route nicht folgen kann (wenn ein Steuerfehler generiert wird). Das heißt, es wird eine Ankunftsposition generiert, wenn ein lateraler Versatz zwischen der vorgesehenen möglichen Route und der Fahrzeugposition vorhanden ist.
Die oben beschriebene Ankunftsposition kann unter Verwendung einer vorgegebenen vorgesehenen Zeit oder einer vorgesehenen Weglänge, die nötig ist, damit das Fahrzeug 2 von der Fahrzeugposition aus an der möglichen Route ankommt, erhalten werden. Die vorgesehene Zeit oder die vorgesehene Weglänge ist ein festgelegter Wert, da sie ein vorgegebener Wert ist. Wenn die vorgesehene Zeit (oder die vorgesehene Weglänge) festgelegt ist, kann es jedoch sein, dass eine Route generiert wird, die nicht der Form der Straße folgt. Wenn beispielsweise die Straße vor dem Fahrzeug 2 eine Kurve beschreibt, kann durch die Verwendung der gleichen vorgesehenen Zeit (oder vorgesehenen Weglänge) wie bei einer geraden Straße eine Route generiert werden, wo in der Nähe der Kurve ein Lenken begonnen werden muss.
6 ist eine Skizze, die eine Ankunftsposition in einer Kurve zeigt. Wie in 6 gezeigt ist, beschreibt die mögliche Route 314 vor dem Fahrzeug 2 eine Kurve. In diesem Fall wird dann, wenn eine Ankunftsposition unter Verwendung der gleichen vorgesehenen Zeit (oder vorgesehenen Weglänge) wie bei einer geraden Straße eingestellt wird, die Ankunftsposition beispielsweise auf die Position 20A eingestellt. Die auf diese Weise generierte vorgesehene Route 30A ist eine Route, auf der in der Nähe der Kurve ein Lenken begonnen werden muss; das heißt, die generierte vorgesehene Route 30A hat eine Form, die der Kurve nicht folgt. In diesem Fall kann die vorgesehene Route 30B entlang der Kurve generiert werden, falls die Ankunftsposition von der Position 20A in die Position 20B geändert werden kann, die dem Fahrzeug 2 näher ist.
Um eine vorgesehene Route entlang einer Kurve zu generieren, stellt die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 die Ankunftszeit auf Basis der Landkarteninformationen so ein, dass das Fahrzeug ausgehend von der Fahrzeugposition in einer Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit, die unter der Annahme eingestellt wird, dass die Straße eine gerade Straße ist, an der Ankunftsposition ankommt. Alternativ dazu stellt die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 die Ankunftszeit auf Basis der Landkarteninformationen so ein, dass das Fahrzeug ausgehend von der Fahrzeugposition über einer Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge, die unter der Annahme eingestellt wird, dass die Straße eine gerade Straße ist, an der Ankunftsposition ankommt. Anders ausgedrückt variiert die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 die Ankunftsposition auf Basis der Landkarteninformationen. Genauer stellt die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 die Ankunftsposition auf Basis der Straßenform (Straßenkrümmung) dann, wenn die Straße eine Straße ist, die eine Kurve beschreibt, näher am Fahrzeug 2 ein als wenn die Straße eine gerade Straße ist.
Nachstehend wird die Funktion der oben beschriebenen Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 beschrieben. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Gestaltung der Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 zeigt. Die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 schließt eine Einheit 141 zur Bestimmung möglicher Routen, eine Positionsberechnungseinheit 142, eine Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143, eine Routenberechnungseinheit 144 und eine Routengenerierungseinheit 145 ein.
Die Einheit 141 zur Bestimmung möglicher Routen bestimmt eine mögliche Route, auf der das Fahrzeug 2 fahren wird, auf Basis der Landkarteninformationen. Zum Beispiel identifiziert die Einheit 141 zur Bestimmung möglicher Routen die Fahrstreifenbegrenzungen auf der Fortbewegungsroute auf Basis der Landkartendatenbank 6 und generiert eine Mehrzahl möglicher Routen im Fahrstreifen unter Verwendung der Fahrstreifenbegrenzungen. Dann bestimmt die Einheit 141 zur Bestimmung möglicher Routen eine mögliche Route aus der Mehrzahl möglicher Routen gemäß einer Außensituation und so weiter. Die Einheit 141 zur Bestimmung möglicher Routen könnte nur eine einzige mögliche Route unter Verwendung der Fahrstreifenbegrenzungen generieren. In diesem Fall bestimmt die Einheit 141 zur Bestimmung möglicher Routen die eine generierte Route als potenzielle Route.
Die Positionsberechnungseinheit 142 berechnet die Bezugs-Ankunftsposition. Die Bezugs-Ankunftsposition ist die Position, an der das Fahrzeug 2 auf Basis der Fahrzeugposition und des Fortbewegungszustands von der Fahrzeugposition aus in der vorgesehenen Zeit oder über die vorgesehene Weglänge die mögliche Route erreicht. Die vorgesehene Zeit oder die vorgesehene Weglänge ist eine Zeit oder eine Weglänge, die nötig ist, bis das Fahrzeug 2 ausgehend von der Fahrzeugposition die mögliche Route erreicht. Die vorgesehene Zeit oder die vorgesehene Weglänge ist beispielsweise eine Zeit oder eine Weglänge, die nötig ist, damit sich das Fahrzeug 2 einem weichen Verlauf folgend auf einer geraden Straße zu einer möglichen Route bewegt. Die vorgesehene Zeit oder die vorgesehene Weglänge wird vorab eingestellt. Der Fortbewegungszustand ist beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Bezugs-Ankunftsposition ist eine Position, die als Bezug verwendet wird, wenn die Ankunftsposition in eine Position geändert wird, die dem Fahrzeug 2 näher ist, wie weiter unten beschrieben wird. Die Bezugs-Ankunftsposition ist eine Position, an der das Fahrzeug 2 in der vorgesehenen Zeit oder über der vorgesehenen Weglänge die mögliche Route erreicht, wenn die Straße eine gerade Straße ist. Die Bezugs-Ankunftsposition, die das Ende der Übergangsroute ist, wird von der oben beschriebenen Ankunftsposition T(n + L) beschrieben (siehe 3A bis 3C). In dem in 5 gezeigten Beispiel ist das Fahrzeug 2 von der möglichen Route 314 versetzt. Die Bezugs-Ankunftsposition ist die Position 20, an der das Fahrzeug 2 die mögliche Route 314 von der aktuellen Fahrzeugposition auf der möglichen Route 314 aus erreicht. Die Bezugs-Ankunftsposition wird in einem vorgegebenen periodischen Intervall berechnet, während das Fahrzeug 2 fährt. Daher kann die Bezugs-Ankunftsposition auch dann berechnet werden, wenn das Fahrzeug 2 wegen eines Steuerfehlers, beispielsweise einer Störung (siehe 5) von der vorgesehenen Route versetzt ist.
Die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 bestimmt als vorgesehene Ankunftsposition eine Position, an der das Fahrzeug 2 in einer Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit, oder über einer Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge, die mögliche Route erreichen wird, gemäß den Landkarteninformationen, die der Bezugs-Ankunftsposition entsprechen. In diesem Fall stellen die Landkarteninformationen, die in der Landkartendatenbank 6 gespeichert sind, die Straßenform, beispielsweise die Straßenkrümmung, dar. Die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 stellt die Ankunftszeit früher ein als die vorgesehene Zeit. Dadurch kann die vorgesehene Ankunftsposition (Position 20B) auf eine Position eingestellt werden, die dem Fahrzeug 2 näher ist als die Bezugs-Ankunftsposition (Position 20A) (Siehe 6). Alternativ dazu stellt die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 die bis zur Ankunft zurückzulegende Weglänge kürzer ein als die vorgesehene Weglänge. Dadurch kann die vorgesehene Ankunftsposition (Position 20B) auf eine Position eingestellt werden, die dem Fahrzeug 2 näher ist als die Bezugs-Ankunftsposition (Position 20A) (Siehe 6).
Wenn die Straßenkrümmung an der Bezugs-Ankunftsposition höchstens so groß ist wie der vorgegebene Wert, bestimmt die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 die Bezugs-Ankunftsposition als vorgesehene Ankunftsposition. Wenn dagegen die Straßenkrümmung an der Bezugs-Ankunftsposition größer ist als der vorgegebene Wert, dann bestimmt die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 als vorgesehene Ankunftsposition eine Position, an der das Fahrzeug die mögliche Route in einer Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit, oder über einer Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge, erreichen wird. Auf diese Weise verwendet die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 die Straßenkrümmung an der Bezugs-Ankunftsposition als die Landkarteninformationen unter Bezugnahme auf die Landkartendatenbank 6. Der vorgegebene Wert wird vorab zur Verwendung für die Bestimmung der Straßenkrümmung eingestellt. Als vorgegebener Wert kann ein Wert eingestellt werden, der unterscheidet, ob die Straße eine gerade Straße oder eine gekrümmte Straße ist. Das heißt, die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 bestimmt die Bezugs-Ankunftsposition (Position 20A) als vorgesehene Ankunftsposition, wenn die Straße eine gerade Straße ist, und bestimmt die Position (20B), die dem Fahrzeug 2 näher ist als die Bezugs-Ankunftsposition (Position 20A), als die vorgesehene Ankunftsposition (siehe 6), wenn die Straße eine gekrümmte Straße ist.
Die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 bestimmt als vorgesehene Ankunftsposition eine Position auf der möglichen Route, an der die Straßenkrümmung höchstens so groß wird wie der vorgegebene Wert. Die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 sucht in dem Bereich, der dem Fahrzeug 2 näher ist als die vorgesehene Ankunftsposition, nach einer Position auf der möglichen Route, an der die Straßenkrümmung höchstens so groß wird wie der vorgegebene Wert. Der vorgegebene Wert wird vorab zur Verwendung für die Bestimmung der Straßenkrümmung eingestellt. Der Wert für die Bestimmung, dass die Straße eine gerade Straße ist, kann als der vorgegebene Wert eingestellt werden. Dieser vorgegebene Wert kann ein Wert sein, der von dem vorgegebenen Wert der Straßenkrümmung, der für die Änderung der vorgesehenen Zeit verwendet wird, verschieden ist oder diesem gleich ist.
8 ist eine Skizze, welche die Verarbeitung für die Suche nach einer vorgesehenen Ankunftsposition gemäß einer Straßenform zeigt. Wie in 8 gezeigt ist, sucht die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 nach einer Position auf der möglichen Route 314, die dem Fahrzeug 2 näher ist, zur Seite des Fahrzeugs 2 hin, beginnend an der Position 20A, welche die Bezugs-Ankunftsposition ist. Wenn beispielsweise die Straßenkrümmung an der Bezugs-Ankunftsposition 20B nicht höchstens so groß ist wie der vorgegebene Wert, dann berechnet die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 die Ankunftsposition durch Verkürzen der vorgesehenen Zeit nur für einen kleinen Abschnitt und wiederholt die Berechnung, bis die Straßenkrümmung an der Ankunftsposition höchstens so groß wird wie der vorgegebene Wert. Wenn bestimmt wird, dass die Straßenkrümmung an der Position 20C höchstens so groß ist wie der vorgegebene Wert, stellt die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 die Position 20C als vorgesehene Ankunftsposition ein.
Die Routenberechnungseinheit 144 berechnet die Übergangsroute von der Fahrzeugposition bis zur vorgesehenen Ankunftsposition. Wie oben beschrieben kann die erste Hälfte der Übergangsroute unter Verwendung der vorherigen vorgesehenen Route festgelegt werden. In diesem Fall berechnet die Routenberechnungseinheit 144 die zweite Hälfte der Übergangsroute. Die Routenberechnungseinheit 144 generiert die Übergangsroute anhand eines bekannten Verfahrens unter Verwendung der vorgesehenen Zeit und der vorgesehenen Fahrzeuggeschwindigkeit. In einem in 8 gezeigten Beispiel ist die Route von der Position des Fahrzeugs 2 zur Position 20C, das heißt zur vorgesehenen Ankunftsposition, die Übergangsroute.
Die Routengenerierungseinheit 145 generiert die vorgesehene Route durch Verbinden der Übergangsroute und der möglichen Route, die sich an die Ankunftsposition anschließt. In einem in 8 gezeigten Beispiel verbindet die Routengenerierungseinheit 145 die Route von der Position des Fahrzeugs 2 zur Position 20C, das heißt zur vorgesehenen Ankunftsposition, und die Route, die sich an die Position 20C der möglichen Route 314 anschließt. Infolgedessen generiert die Routengenerierungseinheit 145 die vorgesehene Route 30C.
Nun wird die Fahrzeugsteuerverarbeitung beschrieben, die von der Fahrzeugsteuervorrichtung 1 durchgeführt wird. 9 ist ein Ablaufschema, das ein Beispiel für die Fahrzeugsteuerverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Die Ausführung der Fahrzeugsteuerverarbeitung, die in 9 gezeigt ist, wird beispielsweise gestartet, wenn ein EIN/AUS-Schalter für ein autonomes Fahren betätigt wird, um das Starten des autonomen Fahrens zu fordern. Es wird angenommen, dass die Fahrzeugpositionserkennungseinheit 11 die Position des Fahrzeugs 2 immer erkennt.
Wie in 9 gezeigt ist, führt zuerst die Einheit 141 zur Bestimmung möglicher Routen, die Teil der Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 ist, die Verarbeitung zur Bestimmung möglicher Routen (S10) aus, um auf Basis der Landkarteninformationen, gemäß denen die Fortbewegung des Fahrzeugs 2 geplant wird, eine Mehrzahl möglicher Routen zu bestimmen. Zum Beispiel generiert die Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 entlang des Fahrstreifens 302 fünf mögliche Routen 314, 316, 318, 320 und 322 innerhalb des Fahrstreifens 302, auf dem das Fahrzeug 2 fährt, auf Basis der Positionen der Fahrstreifenbegrenzungen 310 und 312 (siehe 4). Nach der Ausführung der Bestimmungsverarbeitung (S10) wird eine Außensituationsabrufverarbeitung (S12) ausgeführt.
Die Außensituationserkennungseinheit 12 führt die Außensituationsabrufverarbeitung (S12) durch, um die Außensituation des Fahrzeugs 2 auf Basis des Erfassungsergebnisses des Außensensors 3 zu erkennen. Die Abrufverarbeitung (S12) kann nicht nur zu der in 9 gezeigten Zeit, sondern jederzeit durchgeführt werden. Nach der Ausführung der Abrufverarbeitung (S12) wird eine Auswahlverarbeitung (S14) ausgeführt.
Die Einheit 141 zur Bestimmung möglicher Routen führt die Auswahlverarbeitung (S14) aus, um die optimale mögliche Route aus der Mehrzahl möglicher Routen, die durch die Verarbeitung zur Bestimmung möglicher Routen (S10) bestimmt werden, auszuwählen. Zum Beispiel bestimmt die Einheit 141 zur Bestimmung möglicher Routen eine einzige mögliche Route 316 aus den fünf möglichen Routen 314, 316, 318, 320 und 322 gemäß der Außensituation (siehe 4). Wenn durch die Bestimmungsverarbeitung (S10) nur eine mögliche Route bestimmt wird, müssen die Abrufverarbeitung (S12) und die Auswahlverarbeitung (S14) nicht ausgeführt werden. Nach der Ausführung der Auswahlverarbeitung (S14) wird eine Verarbeitung zur Berechnung einer Bezugs-Ankunftsposition (S16) ausgeführt.
Die Positionsberechnungseinheit 142 der Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 führt die Verarbeitung zur Berechnung einer Bezugs-Ankunftsposition (S16) aus, um die Bezugs-Ankunftsposition auf Basis der vorgesehenen Zeit (oder der vorgesehenen Weglänge), der Fahrzeugposition und des Fortbewegungszustands auszuführen (siehe die Position 20 in 5 und die Position 20A in 6). Nach der Ausführung der Berechnungsverarbeitung (S16) wird eine Verarbeitung zum Abrufen von Landkarteninformationen (S18) ausgeführt.
Die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 der Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 führt die Verarbeitung zum Abrufen von Landkarteninformationen (S18) aus, um die Straßenkrümmung an der Bezugs-Ankunftsposition unter Bezugnahme auf die Landkartendatenbank 6 zu ermitteln. Nach der Ausführung der Abrufverarbeitung (S18) wird eine Krümmungsbestimmungsverarbeitung (S20) ausgeführt.
Die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 führt die Krümmungsbestimmungsverarbeitung (S20) aus, um zu bestimmen, ob die Straßenkrümmung, die durch die Abrufverarbeitung (S18) ermittelt wurde, höchstens so groß ist wie der vorgegebene Wert. Falls die Straßenkrümmung an der Bezugs-Ankunftsposition höchstens so groß ist wie der vorgegebene Wert, führt die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 eine Verarbeitung zur Bestimmung der vorgesehenen Ankunftsposition (S22) aus, um die Bezugs-Ankunftsposition (Position 20) als vorgesehene Ankunftsposition zu bestimmen (siehe 5). Nach der Ausführung der Bestimmungsverarbeitung (S22) wird eine Routenberechnungsverarbeitung (S24) ausgeführt.
Die Routenberechnungseinheit 144 der Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 führt die Routenberechnungsverarbeitung (S24) aus, um die Übergangsroute von der Fahrzeugposition zur vorgesehenen Ankunftsposition zu berechnen. Zum Beispiel berechnet die Routenberechnungseinheit 144 die Übergangsroute SR von der Fahrzeugposition C(1) bis zur vorgesehenen Ankunftsposition T(n + L) (siehe 3A bis 3C). Nach der Ausführung der Routenberechnungsverarbeitung (S24) wird eine Routengenerierungsverarbeitung (S26) ausgeführt.
Die Routengenerierungseinheit 145 der Fortbewegungsplangenerierungseinheit 14 führt die Routengenerierungsverarbeitung (S26) aus, um die vorgesehene Route durch Verbinden der Übergangsroute und der möglichen Route, die sich an die Ankunftsposition anschließt, zu generieren. Zum Beispiel generiert die Routengenerierungseinheit 145 die vorgesehene Route 30 durch Verbinden der Route von der Position des Fahrzeugs 2 zur Position 20, das heißt zur vorgesehenen Ankunftsposition, und der Route, die sich an die Position 20 der möglichen Route 314 anschließt (Siehe Fig.. 5). Nach der Ausführung der Routengenerierungsverarbeitung (S26) wird die Fahrzeugsteuerverarbeitung (S28) ausgeführt.
Die Fahrsteuereinheit 15 führt die Fahrzeugsteuerverarbeitung (S28) aus, um auf Basis der vorgesehenen Route, die durch die Routengenerierungsverarbeitung (S26) generiert wird, das Steuersignal an den Aktor 8 auszugeben. Dies bewirkt, dass das Fahrzeug 2 entlang der vorgesehenen Route fährt. Nach der Ausführung der Fahrzeugsteuerverarbeitung (S28) wird die Abfolge der Schritte der Fahrzeugsteuerverarbeitung beendet. Danach wird bestimmt, ob eine Bedingung für die Beendigung des autonomen Fahrens erfüllt ist. Falls die Bedingung für die Beendigung des autonomen Fahrens nicht erfüllt ist, wird das in 9 gezeigte Ablaufschema erneut ausgeführt.
Falls dagegen bei der Krümmungsbestimmungsverarbeitung (S20) die Straßenkrümmung an der Bezugs-Ankunftsposition (Position 20A) größer ist als der vorgegebene Wert, führt die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 eine Suchverarbeitung (S30) aus. Die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 sucht nach einer Ankunftsposition, die dem Fahrzeug 2 näher ist als die Bezugs-Ankunftsposition und an der die Straßenkrümmung höchstens so groß wird wie der vorgegebene Wert (siehe 8). Die Ankunftspositionsbestimmungseinheit 143 führt auf Basis eines Suchergebnisses, das durch die Suchverarbeitung generiert wird (S30) (siehe 8) eine Verarbeitung zur Bestimmung der vorgesehenen Ankunftsposition (S32) aus, um als vorgesehene Ankunftsposition eine Position (Position 20B) zu bestimmen, an der das Fahrzeug 2 in einer Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit, oder über eine Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge, die mögliche Route erreicht. Nach der Ausführung der Bestimmungsverarbeitung (S32) wird eine Routenberechnungsverarbeitung (S24) ausgeführt. Die Verarbeitung, die der Routenberechnungsverarbeitung (S24) folgt, ist wie oben beschrieben.
Wie oben beschrieben, führt die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 in der ersten Ausführungsform die Verarbeitung aus wie folgt. Wenn auf eine mögliche Route übergegangen wird, die auf Basis der Landkarteninformationen generiert wird, berechnet die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 die Bezugs-Ankunftsposition. Die Bezugs-Ankunftsposition ist die Position, an der das Fahrzeug 2 unter Nutzung der vorgesehenen Zeit (oder der vorgesehenen Weglänge), die unter der Annahme, dass die Straße eine gerade Straße ist, eingestellt wurde, die mögliche Route erreicht. Danach bestimmt die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 gemäß der Straßenkrümmung (einem Beispiel für die Landkarteninformationen) an der Bezugs-Ankunftsposition eine Position, an der das Fahrzeug 2 in einer Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit (oder über einer Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge) die mögliche Route erreichen wird, als die vorgesehene Ankunftsposition. Auf diese Weise kann diese Fahrzeugsteuervorrichtung 1 gemäß der Straßenkrümmung die vorgesehene Ankunftsposition auf eine Position einstellen, die dem Fahrzeug 2 näher ist als die Bezugs-Ankunftsposition. Wenn das Fahrzeug 2 entlang einer Kurve fährt, ermöglicht die Einstellung der vorgesehenen Ankunftsposition auf diese Weise der Fahrzeugsteuervorrichtung 1 die Generierung einer kürzeren Übergangsroute zu der möglichen Route, die auf Basis der Landkarteninformationen generiert wurde. Da die Übergangsroute berechnet und durch Rechnen generiert wird, trägt die Übergangsroute zur Verringerung der Rechenlast bei. Da die Berechnung Unsicherheiten beinhaltet, trägt die Verkürzung der Übergangsroute außerdem dazu bei, dass eine Verringerung der Zuverlässigkeit der vorgesehenen Route reduziert wird. Außerdem ermöglicht eine kürzere Übergangsroute der Fahrzeugsteuervorrichtung 1 die Generierung einer vorgesehenen Route entlang einer Kurve. Anders ausgedrückt kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 eine Übergangsroute generieren, die bewirkt, dass das Fahrzeug 2 die mögliche Route an einer Position erreicht, die der geraden Straße nahe ist.
Ferner verwendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 in der ersten Ausführungsform einen Teil der vorherigen vorgesehenen Route als erste Hälfte der Übergangsroute (als festgelegte Route für die erste Hälfte), wodurch es möglich ist, eine Abnahme der Nachführbarkeit der Fahrzeuglenkregelung zu verringern.
[Zweite Ausführungsform]
Eine Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Fahrzeugsteuervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass die Informationen anders sind, die zur Bestimmung verwendet werden, ob die Bezugs-Ankunftsposition als vorgesehene Ankunftsposition verwendet werden soll. Der andere Teil der zweiten Ausführungsform ist dem der ersten Ausführungsform gleich. Daher wird die Beschreibung der Konfiguration und der Funktionsweise, die denen der Fahrzeugsteuervorrichtung 1 ähnlich sind, nicht wiederholt.
Die Ankunftspositionsbestimmungseinheit der Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform bestimmt als vorgesehene Ankunftsposition eine Position, an der das Fahrzeug 2 in einer Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit, oder über einer Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge, die mögliche Route erreichen wird, gemäß der Außensituation an der Bezugs-Ankunftsposition. Das heißt, die vorgesehene Ankunftsposition wird nicht unter Verwendung der Landkarteninformationen (der Straßenkrümmung), sondern der Außensituation bestimmt. Der Grund dafür ist, dass die Zuverlässigkeit der vorgesehenen Route durch Verkürzen der Übergangsroute sichergestellt wird, wenn die Außensituation komplizierter wird. Die vorgesehene Zeit oder die vorgesehene Weglänge in dieser Ausführungsform ist eine beliebige Zeit oder Weglänge, die vorab eingestellt wird.
Ein spezifisches Beispiel für die Außensituation ist die Zahl anderer Fahrzeuge um die Bezugs-Ankunftsposition. Da es notwendig ist, die Vermeidung eines Kontakts mit anderen Fahrzeugen um das Fahrzeug 2 zu berücksichtigen, wenn die vorgesehene Route berechnet wird, wird die Routenberechnungslast größer, wenn die Zahl anderer Fahrzeuge in der Umgebung größer wird. Da über die Bewegung anderer Fahrzeuge Unsicherheit herrscht, wird die Zuverlässigkeit der Übergangsroute außerdem ebenfalls geringer, wenn die Zahl anderer Fahrzeuge in der umgebenden Region größer wird.
Falls die Zahl anderer Fahrzeuge um die Bezugs-Ankunftsposition höchstens so groß ist wie die vorgegebene Zahl von Fahrzeugen, bestimmt die Ankunftspositionsbestimmungseinheit daher die Bezugs-Ankunftsposition als vorgesehene Ankunftsposition. Falls dagegen die Zahl anderer Fahrzeuge um die Bezugs-Ankunftsposition größer ist als die vorgegebene Zahl von Fahrzeugen, ist die Außensituation kompliziert. Daher bestimmt in diesem Fall die Ankunftspositionsbestimmungseinheit als vorgesehene Ankunftsposition eine Position, an der das Fahrzeug 2 in einer Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit, oder über einer Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge, die mögliche Route erreichen wird. Die anderen Konfigurationen und Funktionsweisen sind denen der Fahrzeugsteuervorrichtung 1 gleich.
Nun wird die Fahrzeugsteuerverarbeitung beschrieben, die von der Fahrzeugsteuervorrichtung durchgeführt wird. 10 ist ein Ablaufschema, das ein Beispiel für die Fahrzeugsteuerverarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Die Ausführung der Fahrzeugsteuerverarbeitung, die in 10 gezeigt ist, wird beispielsweise gestartet, wenn ein EIN/AUS-Schalter für autonomes Fahren betätigt wird, um das Starten des autonomen Fahrens zu fordern. Es wird angenommen, dass die Fahrzeugpositionserkennungseinheit die Position des Fahrzeugs 2 immer erkennt.
Die Verarbeitung zur Bestimmung möglicher Routen (S110), die Verarbeitung zum Abrufen einer Außensituation (S112), die Auswahlverarbeitung (S114) und die Verarbeitung zur Berechnung einer Bezugs-Ankunftsposition (S116), die in 10 gezeigt sind, sind jeweils gleich wie die Verarbeitung zur Bestimmung möglicher Routen (S10), die Verarbeitung zum Abrufen einer Außensituation (S12), die Auswahlverarbeitung (S14) und die Verarbeitung zur Berechnung einer Bezugs-Ankunftsposition (S16), die in 9 gezeigt sind.
Die Ankunftspositionsbestimmungseinheit der Fortbewegungsplangenerierungseinheit führt die Verarbeitung zum Abrufen von Landkarteninformationen (S118) aus, um die Zahl anderer Fahrzeuge an der Bezugs-Ankunftsposition unter Bezugnahme auf die vom Außensensor 3 abgerufenen Informationen zu ermitteln. Nach der Ausführung der Abrufverarbeitung (S118) wird eine Verarbeitung zur Bestimmung der Zahl der Fahrzeuge (S120) ausgeführt.
Die Ankunftspositionsbestimmungseinheit führt die Verarbeitung zur Bestimmung der Zahl der Fahrzeuge (S120) aus, um zu bestimmen, ob die Zahl anderer Fahrzeuge, die durch die Abrufverarbeitung (S118) ermittelt worden ist, höchstens so groß ist wie die vorgegebene Zahl von Fahrzeugen. Falls die Zahl anderer Fahrzeuge höchstens so groß ist wie die vorgegebene Zahl von Fahrzeugen, führt die Ankunftspositionsbestimmungseinheit die Verarbeitung zur Bestimmung der vorgesehenen Ankunftsposition (S122) aus, um die Bezugs-Ankunftsposition als vorgesehene Ankunftsposition zu bestimmen. Nach der Ausführung der Bestimmungsverarbeitung (S122) wird die Routenberechnungsverarbeitung (S124) ausgeführt.
Falls dagegen durch die Verarbeitung zur Bestimmung der Zahl der Fahrzeuge (S120) bestimmt wird, dass die Zahl anderer Fahrzeuge, die durch die Abrufverarbeitung (S118) ermittelt wird, größer ist als die vorgegebene Zahl von Fahrzeugen, dann führt die Ankunftspositionsbestimmungseinheit eine Bestimmungsverarbeitung (S130) aus. Die Ankunftspositionsbestimmungseinheit führt die Bestimmungsverarbeitung (S130) aus, um als vorgesehene Ankunftsposition eine Position zu bestimmen, die dem Fahrzeug 2 näher ist als die Bezugs-Ankunftsposition. Nach der Ausführung der Bestimmungsverarbeitung (S130) wird die Routenberechnungsverarbeitung (S124) ausgeführt.
Die Routenberechnungsverarbeitung (S124), die Routengenerierungsverarbeitung (S126) und die Fahrzeugsteuerverarbeitung (S128) sind jeweils gleich wie die Routenberechnungsverarbeitung (S24), die Routengenerierungsverarbeitung (S26) und die Fahrzeugsteuerverarbeitung (S28), die in 9 gezeigt sind.
Wie oben beschrieben, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung in der zweiten Ausführungsform bewirken, dass das Fahrzeug die mögliche Route an der Bezugs-Ankunftsposition erreicht, falls die Zahl anderer Fahrzeuge klein ist. Falls dagegen die Zahl anderer Fahrzeuge groß ist, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung bewirken, dass das Fahrzeug die mögliche Route an einer Position erreicht, die dem Fahrzeug näher ist als die Bezugs-Ankunftsposition. Auf diese Weise kann diese Fahrzeugsteuervorrichtung eine kürzere Übergangsroute generieren, falls die Zahl anderer Fahrzeuge in der Umgebung groß ist, anders ausgedrückt, falls die Außensituation kompliziert ist, so dass das Fahrzeug so schnell wie möglich die mögliche Route erreichen kann, die auf Basis der Landkarteninformationen generiert wurde.
[Dritte Ausführungsform]
Eine Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform unterscheidet sich von der Fahrzeugsteuervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass die Informationen anders sind, die zur Bestimmung verwendet werden, ob die Bezugs-Ankunftsposition als vorgesehene Ankunftsposition verwendet werden soll. Der andere Teil der dritten Ausführungsform ist dem der ersten Ausführungsform gleich. Daher wird die Beschreibung der Konfiguration und der Funktionsweise, die denen der Fahrzeugsteuervorrichtung 1 ähnlich sind, nicht wiederholt.
Die Ankunftspositionsbestimmungseinheit der Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform bestimmt als vorgesehene Ankunftsposition eine Position, an der das Fahrzeug 2 in einer Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit, oder über einer Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge, die mögliche Route erreichen wird, gemäß Landkarteninformationen (einem Straßentyp). Das heißt, die vorgesehene Ankunftsposition wird nicht unter Verwendung der Straßenkrümmung, sondern des Straßentyps bestimmt. Der Straßentyp, der in der Landkartendatenbank 6 gespeichert ist, ist eine Information zur Identifizierung des Typs, wie einer Schnellstraße oder einer Straße, die keine Schnellstraße ist (einer offenen Strecke). Die Schnellstraße ist beispielsweise eine Straße ohne Kreuzungen, die nur von Autos benutzt werden darf und auf der es keinen Fußgänger- oder Fahrradverkehr gibt. Die Zahl der Abzweigungen, Einmündungen oder Vergrößerungen/Verkleinerungen der Zahl von Fahrstreifen einer Schnellstraße ist kleiner als die einer offenen Strecke. Andererseits ist die Zahl von Verkehrszeichen, Abzweigungen und Einmündungen einer offenen Strecke größer als die einer Schnellstraße. Aus diesem Grund ist die Umgebung für eine offene Strecke komplizierter als die für eine Schnellstraße. Auf diese Weise dient der Straßentyp als Index für die Bestimmung, ob die Außensituation kompliziert ist oder nicht. Wie oben beschrieben ist es besser, die Länge einer Übergangsroute zu verkürzen, wenn die Außensituation komplizierter wird. Die vorgesehene Zeit oder die vorgesehene Weglänge in dieser Ausführungsform ist eine beliebige Zeit oder Weglänge, die vorab eingestellt wird.
Falls die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, eine Schnellstraße ist, bestimmt die Ankunftspositionsbestimmungseinheit die Bezugs-Ankunftsposition als vorgesehene Ankunftsposition. Falls dagegen die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, eine offene Strecke ist, dann ist die Außensituation kompliziert. Daher bestimmt in diesem Fall die Ankunftspositionsbestimmungseinheit als vorgesehene Ankunftsposition eine Position, an der das Fahrzeug in einer Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit, oder über einer Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge, die mögliche Route erreichen wird. Die anderen Konfigurationen und Funktionsweisen sind denen der Fahrzeugsteuervorrichtung 1 gleich.
Nun wird die Fahrzeugsteuerverarbeitung beschrieben, die von der Fahrzeugsteuervorrichtung durchgeführt wird. 11 ist ein Ablaufschema, das ein Beispiel für die Fahrzeugsteuerverarbeitung gemäß der dritten Ausführungsform darstellt. Die Ausführung der Fahrzeugsteuerverarbeitung, die in 11 gezeigt ist, wird beispielsweise gestartet, wenn ein EIN/AUS-Schalter für autonomes Fahren betätigt wird, um das Starten des autonomen Fahrens zu fordern. Es wird angenommen, dass die Fahrzeugpositionserkennungseinheit die Position des Fahrzeugs 2 immer erkennt.
Die Verarbeitung zur Bestimmung möglicher Routen (S210), die Verarbeitung zum Abrufen einer Außensituation (S212), die Auswahlverarbeitung (S214) und die Verarbeitung zur Berechnung einer Bezugs-Ankunftsposition (S216), die in 11 gezeigt sind, sind jeweils gleich wie die Verarbeitung zur Bestimmung möglicher Routen (S10), die Verarbeitung zum Abrufen einer Außensituation (S12), die Auswahlverarbeitung (S14) und die Verarbeitung zur Berechnung einer Bezugs-Ankunftsposition (S16), die in 9 gezeigt sind.
Die Ankunftspositionsbestimmungseinheit der Fortbewegungsplangenerierungseinheit führt die Verarbeitung zum Abrufen von Landkarteninformationen (S218) aus, um den Straßentyp an der Bezugs-Ankunftsposition unter Bezugnahme auf die Landkartendatenbank 6 zu ermitteln. Nach der Ausführung der Abrufverarbeitung (S218) wird eine Typbestimmungsverarbeitung (S220) ausgeführt.
Die Ankunftspositionsbestimmungseinheit führt auf Basis des Straßentyps, der durch die Abrufverarbeitung (S128) ermittelt wird, die Typbestimmungsverarbeitung (S220) aus, um zu bestimmen, ob die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, eine Schnellstraße ist. Falls die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, eine Schnellstraße ist, führt die Ankunftspositionsbestimmungseinheit die Verarbeitung zur Bestimmung der vorgesehenen Ankunftsposition (S222) aus, um die Bezugs-Ankunftsposition als vorgesehene Ankunftsposition zu bestimmen. Nach der Ausführung der Bestimmungsverarbeitung (S222) wird die Routenberechnungsverarbeitung (S224) ausgeführt.
Falls dagegen durch die Typbestimmungsverarbeitung (S220) bestimmt wird, dass die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, keine Schnellstraße ist, dann führt die Ankunftspositionsbestimmungseinheit eine Bestimmungsverarbeitung (S230) aus. Die Ankunftspositionsbestimmungseinheit führt die Bestimmungsverarbeitung (S230) aus, um als vorgesehene Ankunftsposition eine Position zu bestimmen, die dem Fahrzeug 2 näher ist als die Bezugs-Ankunftsposition. Nach der Ausführung der Bestimmungsverarbeitung (S230) wird die Routenberechnungsverarbeitung (S224) ausgeführt.
Die Routenberechnungsverarbeitung (S224), die Routengenerierungsverarbeitung (S226) und die Fahrzeugsteuerverarbeitung (S228) sind jeweils gleich wie die Routenberechnungsverarbeitung (S24), die Routengenerierungsverarbeitung (S26) und die Fahrzeugsteuerverarbeitung (S28), die in 9 gezeigt sind.
Wie oben beschrieben kann die Fahrzeugsteuervorrichtung in der dritten Ausführungsform bewirken, dass das Fahrzeug die mögliche Route an der Bezugs-Ankunftsposition erreicht, falls das Fahrzeug auf einer Schnellstraße fährt. Falls dagegen das Fahrzeug auf einer offenen Strecke fährt, kann die Fahrzeugsteuervorrichtung bewirken, dass das Fahrzeug die mögliche Route an einer Position erreicht, die dem Fahrzeug näher ist als die Bezugs-Ankunftsposition. Auf diese Weise kann diese Fahrzeugsteuervorrichtung eine kürzere Übergangsroute generieren, falls das Fahrzeug auf einer offenen Strecke fährt, anders ausgedrückt, falls die Außensituation kompliziert ist, so dass das Fahrzeug so schnell wie möglich die mögliche Route erreichen kann, die auf Basis der Landkarteninformationen generiert wurde.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen können in verschiedenen Formen implementiert werden, in denen verschiedene Änderungen und Verbesserungen auf Basis des Wissens eines Fachmanns vorgenommen werden können. Zum Beispiel kann die Ankunftspositionsbestimmungseinheit der Fahrzeugsteuervorrichtung abhängig von den Landkarteninformationen oder der Außensituation als vorgesehene Ankunftsposition eine Position bestimmen, an der das Fahrzeug 2 in einer Zeit, die länger ist als die vorgesehene Zeit, oder über einer Weglänge, die länger ist als die vorgesehene Weglänge, die mögliche Route erreichen wird. Das heißt, für den Fall, dass bestimmt wird, dass keine Notwendigkeit dafür besteht, die Übergangsroute zu verkürzen, kann die Ankunftspositionsbestimmungseinheit dafür ausgelegt sein, als vorgesehene Ankunftsposition eine Position zu bestimmen, an der das Fahrzeug 2 die mögliche Route über einer langen Weglänge erreicht. Auch in diesem Fall kann die Fahrzeugsteuervorrichtung, wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen bewirken, dass das Fahrzeug 2 gemäß den Landkarteninformationen oder der Außensituation fährt.
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

US 2015/0197246 A [0002, 0003]
JP 2009291540 [0047]
JP 2009291540 A [0047]

Claims

Fahrzeugsteuervorrichtung (1), aufweisend: eine Landkartendatenbank (6), die Landkarteninformationen speichert; eine Fahrzeugpositionserkennungseinheit (11), die dafür ausgelegt ist, eine Landkartenposition zu erkennen, wobei die Landkartenposition eine Position eines Fahrzeugs (2) auf einer Landkarte ist; eine Außensituationserkennungseinheit (12), die dafür ausgelegt ist, eine Außensituation des Fahrzeugs (2) und eine Straßenposition zu erkennen, wobei die Straßenposition eine Position des Fahrzeugs (2) auf einer Straße ist; eine Fortbewegungszustandserkennungseinheit (13), die dafür ausgelegt ist, einen Fortbewegungszustand des Fahrzeugs (2) zu erkennen; eine Fortbewegungsplangenerierungseinheit (14), die dafür ausgelegt ist, eine vorgesehene Route auf Basis der Landkarteninformationen, der Landkartenposition, der Außensituation und des Fortbewegungszustands zu generieren; und eine Fortbewegungsregelungseinheit (15), die dafür ausgelegt ist, zu bewirken, dass das Fahrzeug (2) auf Basis der vorgesehenen Route fährt, wobei die Fortbewegungsplangenerierungseinheit (14) aufweist: eine Einheit zur Bestimmung möglicher Routen (141), die dafür ausgelegt ist, eine mögliche Route auf Basis der Landkarteninformationen zu bestimmen, eine Positionsberechnungseinheit (142), die dafür ausgelegt ist, eine Bezugs-Ankunftsposition auf Basis einer vorgesehenen Zeit oder einer vorgesehenen Weglänge, der Straßenposition und des Fortbewegungszustands zu berechnen, wobei die vorgesehene Zeit eine vorgegebene Zeit ist, die nötig ist, damit das Fahrzeug (2) von der Straßenposition aus die mögliche Route erreicht, wobei die vorgesehene Weglänge eine vorgegebene Weglänge ist, die nötig ist, damit das Fahrzeug (2) von der Straßenposition aus die mögliche Route erreicht, wobei die Bezugs-Ankunftsposition eine Position ist, an der das Fahrzeug (2) von der Straßenposition aus unter Verwendung der vorgesehenen Zeit oder der vorgesehenen Weglänge die mögliche Route erreicht, wobei die Ankunftspositionsbestimmungseinheit (143) dafür ausgelegt ist, gemäß den Landkarteninformationen oder der Außensituation an der Bezugs-Ankunftsposition eine Position, an der das Fahrzeug (2) in einer Zeit, die von der vorgesehenen Zeit verschieden ist, oder auf einer Weglänge, die von der vorgesehenen Weglänge verschieden ist, die mögliche Route erreicht, als vorgesehene Ankunftsposition zu bestimmen, eine Routenberechnungseinheit (144), die dafür ausgelegt ist, eine Übergangsroute von der Fahrzeugposition bis zur vorgesehene Ankunftsposition zu berechnen, und eine Routengenerierungseinheit (145), die dafür ausgelegt ist, die vorgesehene Route durch Verbinden der Übergangsroute und der möglichen Route, die sich an die Ankunftsposition anschließt, zu generieren.
Fahrzeugsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Ankunftspositionsbestimmungseinheit (143) dafür ausgelegt ist, gemäß den Landkarteninformationen oder der Außensituation an der Bezugs-Ankunftsposition eine Position, an der das Fahrzeug (2) in einer Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit, oder über einer Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge, die mögliche Route erreicht, als vorgesehene Ankunftsposition zu bestimmen.
Fahrzeugsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Fortbewegungsplangenerierungseinheit (14) dafür ausgelegt ist, die vorgesehene Route in einem vorgegebenen periodischen Intervall zu generieren, die Übergangsroute aufweist: eine erste Hälfte, wobei die erste Hälfte von der Straßenposition zu einem vorgegebenen Punkt auf der zuletzt generierten vorgesehenen Route reicht, und eine zweite Hälfte, wobei die zweite Hälfte vom vorgegebenen Punkt zur vorgesehenen Ankunftsposition reicht, und die Routenberechnungseinheit (144) dafür ausgelegt ist, die zweite Hälfte zu berechnen.
Fahrzeugsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Ankunftspositionsbestimmungseinheit (143) für Folgendes ausgelegt ist: Bestimmen der Bezugs-Ankunftsposition als vorgesehene Ankunftsposition, wenn eine Straßenkrümmung an der Bezugs-Ankunftsposition höchstens so groß ist wie ein vorgegebener Wert, und Bestimmen der Position, an der das Fahrzeug (2) die mögliche Route in einer Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit, oder über einer Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge, erreicht, als vorgesehene Ankunftsposition, wenn die Straßenkrümmung an der Bezugs-Ankunftsposition größer ist als der vorgegebene Wert.
Fahrzeugsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei die Ankunftspositionsbestimmungseinheit (143) dafür ausgelegt ist, als vorgesehene Ankunftsposition eine Position auf der möglichen Route zu bestimmen, an der die Straßenkrümmung höchstens so groß ist wie der vorgegebene Wert.
Fahrzeugsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Ankunftspositionsbestimmungseinheit (143) für Folgendes ausgelegt ist: Bestimmen der Bezugs-Ankunftsposition als vorgesehene Ankunftsposition, wenn die Zahl anderer Fahrzeuge um die Bezugs-Ankunftsposition höchstens so groß ist wie eine vorgegebene Zahl von Fahrzeugen, und Bestimmen der Position, an der das Fahrzeug (2) die mögliche Route in einer Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit, oder über einer Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge, erreicht, als vorgesehene Ankunftsposition, wenn die Zahl anderer Fahrzeuge um die Bezugs-Ankunftsposition größer ist als der vorgegebene Wert.
Fahrzeugsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Ankunftspositionsbestimmungseinheit (143) für Folgendes ausgelegt ist: Bestimmen der Bezugs-Ankunftsposition als vorgesehene Ankunftsposition, wenn eine Straße, auf der das Fahrzeug (2) fährt, eine Schnellstraße ist, und Bestimmen der Position, an der das Fahrzeug (2) die mögliche Route in einer Zeit, die kürzer ist als die vorgesehene Zeit, oder über einer Weglänge, die kürzer ist als die vorgesehene Weglänge, erreicht, als vorgesehene Ankunftsposition, wenn die Straße, auf der das Fahrzeug (2) fährt, eine offene Strecke ist.
Fahrzeugsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Einheit zur Bestimmung möglicher Routen (141) für Folgendes ausgelegt ist: Generieren einer Mehrzahl von Routen auf Basis der Landkarteninformationen, und Bestimmen einer möglichen Route durch Auswählen einer Route unter der Mehrzahl von Routen gemäß der Außensituation.
Fahrzeugsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei die Landkarteninformationen eine Straßenkrümmung an einem vorgegebenen Punkt auf der möglichen Route einschließen.