DE102019116380A1

DE102019116380A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Fahrens eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102019116380A1
Application number: DE102019116380.3A
Authority: DE
Inventors: Dong Hoon Kang
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2020-06-18
Also published as: US20200189596A1; CN111301414A; US11136039B2; KR20200075935A; KR102555915B1

Abstract

Ein Fahrzeugfahrsteuerverfahren kann aufweisen: Erlangen (S401), durch eine Sensoreinheit, zumindest einer von einer ersten Fahrzustandinformation eines autonomen Fahrzeugs oder einer zweiten Fahrzustandinformation von zumindest einem benachbarten Fahrzeug, welches in einer Fahrspur, in welcher das autonome Fahrzeug fährt, oder in einer Spur fährt, die zur Fahrspur benachbart ist, Ermitteln (S409), durch einen Ermittlungsprozessor, eines Kandidaten eines hereinziehenden Fahrzeugs, welches hinter dem autonomen Fahrzeug fährt, unter dem zumindest einen benachbarten Fahrzeug, basierend auf der ersten Fahrzustandinformation und der zweiten Fahrzustandinformation, Suchen, durch eine Steuerungsvorrichtung, eines potentiellen Hereinziehraums, welcher basierend auf einer Relativgeschwindigkeit eines vorwegfahrenden Fahrzeugs, das unter dem zumindest einen benachbarten Fahrzeug zum autonomen Fahrzeug am nächsten ist, und einer Distanz zwischen dem vorwegfahrenden Fahrzeug und dem autonomen Fahrzeug, ermittelt wird, und Ausführen, durch die Steuerungsvorrichtung, ein Abbremsen, ein Beschleunigen und ein Geschwindigkeitsbeibehalten des autonomen Fahrzeugs abhängig davon, ob der potentielle Hereinziehraum vorliegt.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2018-0159781 , eingereicht am 12. Dezember 2018, deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin mitaufgenommen ist.
Gebiet
Die vorliegende Offenbarung/Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern des Fahrens eines autonomen (z.B. selbstfahrenden) Fahrzeugs (z.B. Kraftfahrzeug).
Hintergrund
Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, welche die vorliegende Offenbarung/Erfindung betreffen, und müssen keinen Stand der Technik bilden.
Eine gewöhnliche Fahrspur- bzw. Fahrstreifenwechseltechnik ist lediglich eingerichtet, sodass, wenn ein Fahrer seine/ihre Absicht zeigt, die Spuren zu wechseln (beispielsweise, wenn der Fahrer eine Abbiegesignalleuchte einschaltet), ermittelt wird, ob es möglich ist, die Spuren innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer zu wechseln, und der Spurwechsel beim Ermitteln ausgeführt wird, dass es möglich ist die Spuren zu wechseln.
Darüber hinaus wird bei den meisten Forschungen an autonomen Fahren der Spurwechsel nur ausgeführt, wenn es möglich ist, die Spuren zu wechseln, beispielsweise, wenn ein Pfad, der es ermöglicht, einen Zusammenstoß zu vermeiden, erzeugt wird. Darüber hinaus muss ein Autonomiestufe-4 autonomes Fahren gestaltet sein, sodass ein Fahren ausgehend von der gegenwärtigen Position zu einem Ziel ohne das Eingreifen eines Fahrers in einer beschränkten Betriebsgestaltungsdomänenbedingung (engl. „operational design domain“; kurz: ODD) möglich ist, im Gegensatz zum Autonomiestufe-2 autonomen Fahren (ADAS-System). Deshalb hat eine gewöhnliche Spurwechseltechnik eine Schwierigkeit, die Anforderungen des Autonomiestufe-4 autonomen Fahrens zu erfüllen.
Insbesondere in zahlreichen Situationen, beispielsweise dem Fall, in welchem ein Fahrzeug vorhanden ist, welches in einer Spur benachbart zu der Spur fährt, in welchem ein gewöhnliches autonomes Fahrzeug fährt, und hinter dem autonomen Fahrzeug beschleunigt, um in die Fahrspur des autonomen Fahrzeugs vor dem autonomen Fahrzeug hineinzuziehen bzw. einzuscheren (hierin nachfolgend als ein „hinteres, überholendes Fahrzeug“ zum Zweck der Einfachheit bezeichnet), reagiert das autonome Fahrzeug nur passiv durch Abbremsen und Nachgeben anstatt flexibel auf solch eine Situation zu reagieren.
Kurzerläuterung
Die vorliegende Offenbarung/Erfindung ist auf eine Fahrzeugfahrsteuervorrichtung und ein Verfahren gerichtet, welche wesentlich eines oder mehrere Probleme aufgrund der Beschränkungen und Nachteile der bezogenen Technik vermeiden.
Die vorliegende Offenbarung/Erfindung stellt eine Fahrzeugfahrsteuervorrichtung und ein Verfahren bereit, welche in der Lage sind, die Absicht eines hinteren bzw. hinterherfahrenden Fahrzeugs, ein autonomes Fahrzeug zu überholen, um einen Hereinziehvorgang bzw. Einschervorgang (im weiteren kurz als Hereinziehen bezeichnet) auszuführen, vorherzusehen und ein flexibles Reagieren auf die gegenwärtige Fahrsituation auszuführen.
Aufgaben der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, welche gedacht sind, um die Probleme zu lösen, sind nicht auf die zuvor genannte Aufgabe beschränkt, und andere, nicht genannte Aufgaben werden vom Fachmann basierend auf der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Offenbarung/Erfindung klar verstanden werden.
Um diese Aufgabe und andere Vorteile in Übereinstimmung mit dem Zweck der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zu erzielen, so wie es hierin ausgeführt und breit beschrieben ist, kann ein Fahrzeugfahrsteuerverfahren aufweisen: Erlangen, durch einen Sensor, zumindest eines von einer ersten Fahrzustandinformation eines autonomen Fahrzeugs und einer zweiten Fahrzustandinformation von zumindest einem benachbarten Fahrzeug, welches in einer Fahrspur bzw. in einem Fahrstreifen (im Weiteren werden die Begriffe Fahrspur, Fahrstreifen, Spur und Streifen synonym verwendet), in welchem das autonome Fahrzeug fährt, oder in einer Spur benachbart zur Fahrspur fährt, Ermitteln, durch einen Ermittlungsprozessor, einen Kandidaten eines hereinziehenden bzw. einscherenden Fahrzeugs (bspw. ein Fahrzeug, welches charakterisiert wird, dass es vor das autonome Fahrzeug hereinziehen wird), welche sind dem autonomen Fahrzeug fährt, unter dem zumindest einem benachbarten Fahrzeug basierend auf der ersten Fahrzustandinformation und der zweiten Fahrzustandinformation, welche vom Sensor erlangt werden, Suchen, durch eine Steuerungsvorrichtung, eines potentiellen Hereinziehraums bzw. Einscherraums (beispielsweise einen Raum, in welchen das hineinziehende Fahrzeug zwischen dem vorwegfahrenden Fahrzeug und dem autonomen Fahrzeug hineinfahren kann; im Weiteren kurz: Hereinziehraum), welcher basierend auf der Relativgeschwindigkeit eines vorwegfahrenden Fahrzeugs, welches am nächsten zum autonomen Fahrzeug unter dem zumindest einen benachbarten Fahrzeug ist, und der Distanz zwischen dem vorwegfahrenden Fahrzeug und dem autonomen Fahrzeugs ermittelt wird, und Ausführen, durch die Steuerungsvorrichtung, ein Steuern, sodass ein Abbremsen, ein Beschleunigen und ein Geschwindigkeitsbeibehalten des autonomen Fahrzeugs darauf basierend ausgeführt wird, ob der potentielle Hereinziehraum vorhanden ist.
Der Schritt des Ermittelns des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs kann beispielsweise aufweisen: Berechnen von zumindest einem von der Position, der Geschwindigkeit und der Beschleunigung von jedem vom autonomen Fahrzeug und dem zumindest ein benachbarten Fahrzeug basierend auf der ersten und der zweiten Fahrzustandinformation, Vergleichen der Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs mit der Geschwindigkeit des zumindest einen benachbarten Fahrzeugs, welches hinter dem autonomen Fahrzeug fährt, und Ermitteln, basierend auf dem Vergleichsergebnis, dass ein benachbartes Fahrzeug, welches eine Geschwindigkeit hat, die höher ist als die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs, der Kandidat des hereinziehenden bzw. einscherenden Fahrzeugs ist.
Der Schritt des Ermittelns des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs kann beispielsweise weiter aufweisen: Erlangen einer Straßenumgebungsinformation durch eine Kartenspeichereinheit, und der Kandidat des hereinziehenden Fahrzeugs kann basierend auf der Straßenumgebungsinformation ermittelt werden.
Die Straßenumgebungsinformation kann beispielsweise eine Information eines stationären Hindernisses oder eine Information einer Einmündung (z.B. eine Einmündung einer Fahrspur in die benachbarte Fahrspur, einer Einfahrspur (bspw. Beschleunigungsstreifen), einer Fahrspurverengung (bspw. Baustelle), etc.) aufweisen, welche in der benachbarten Spur voraus liegen.
Ob der potentielle Hereinziehraum vorliegt kann beispielsweise basierend auf einer Distanz zwischen dem autonomen Fahrzeug und dem vorwegfahrenden Fahrzeug und der Gesamtlänge des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs ermittelt werden.
Der Schritt des Ausführens des Steuerns kann beispielsweise aufweisen: Vergleichen der gewünschten bzw. erforderlichen Zeit (z.B. Zeitdauer) für das autonome Fahrzeug, um an eine vordere Begrenzungslinie des potentiellen Hereinziehraums zu fahren, mit der gewünschten bzw. erforderlichen Zeit (z.B. Zeitdauer) für den Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs, um an der vorderen Begrenzungslinie des potentiellen Hereinziehraums anzukommen, und Ausführen eines von einem Abbremsen und Beschleunigen des autonomen Fahrzeugs, wenn der potentielle Hereinziehraum gesucht wird / worden ist.
Der Schritt des Ausführens des Steuerns kann beispielsweise aufweisen: Ausführen des Abbremsens in dem Fall, in welchem eine erste Ankunftszeit des autonomen Fahrzeugs eine zweite Ankunftszeit des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs überschreitet, und Ausführen des Beschleunigens in dem Fall, in welchem die erste Ankunftszeit des autonomen Fahrzeugs gleich oder kürzer bzw. früher ist als die zweite Ankunftszeit des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs.
Der Schritt des Ausführens des Steuerns kann beispielsweise aufweisen: Ausführen von einem von einem Abbremsen, einem Beschleunigen und einem Geschwindigkeitsbeibehalten abhängig von einer vorbestimmten Sicherheitsdistanz in dem Fall, in welchem der potentielle Hereinziehraum nicht vorliegt, und die vorbestimmte Sicherheitsdistanz kann eine maximale Sicherheitsdistanz und eine minimale Sicherheitsdistanz aufweisen, welche abhängig von der Distanz zwischen dem autonomen Fahrzeug und einem vorwegfahrenden Fahrzeug unter dem zumindest einen benachbarten Fahrzeug, das in der Fahrspur angeordnet ist, eingestellt sind.
Der Schritt des Ausführens des Steuerns kann beispielsweise aufweisen: Ausführen des Beschleunigens in dem Fall, in welchem das autonome Fahrzeug nicht in die maximale Sicherheitsdistanz einfährt (bspw. die maximale Sicherheitsdistanz nicht unterschreitet) und Ausführen des Geschwindigkeitsbeibehaltens in dem Fall, in welchem das autonome Fahrzeug in die minimale Sicherheitsdistanz einfährt (bspw. die minimale Sicherheitsdistanz überschreitet).
Es ist zu verstehen, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Offenbarung/Erfindung beispielhafter und erläuternder Natur sind und dazu gedacht sind, weitere Darstellungen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung bereitzustellen.
Weitere Anwendungsgebiete werden von der hierin gegebenen Beschreibung klar werden. Es sollte klar sein, dass die Beschreibung und spezifische Beispiele nur zum Zwecke der Darstellung gedacht sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zu beschränken.
Figurenliste
Die begleitenden Zeichnungen, welche hierin enthalten sind, um ein weitergehendes Verständnis der vorliegenden Offenbarung/Erfindung bereitzustellen, und welche einen Teil dieser Anmeldung bilden, zeigen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung, um das Prinzip der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zu erläutern.
Sodass die Offenbarung/Erfindung gut verstanden werden kann, werden nun zahlreiche Ausführungsformen davon angegeben, welche durch Beispiele angegeben werden, wobei Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen wird, in welchen:

1 ein schematisches Blockdiagramm ist, welches eine Vorrichtung zum Steuern des autonomen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt,
2 eine Ansicht ist, welche den Betrieb der autonomen Fahrsteuervorrichtung zeigt, die in der 1 gezeigt ist,
3 eine Ansicht ist, die ein Ermitteln eines Kandidaten eines hereinziehenden Fahrzeugs basierend auf einer Straßenumgebungsinformation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt,
4 ein Flussdiagramm ist, welches ein Fahrzeugfahrsteuerverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt, und
5 ein Flussdiagramm ist, welches einen Schritt S500 der 4 im Detail zeigt.

Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich darstellenden Zwecken und sind nicht gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung/Erfindung in irgendeiner Art zu beschränken.
Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Art und ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendung zu beschränken. Es sollte klar sein, dass durchgehend durch die Zeichnungen korrespondierende Bezugszeichen gleiche oder korrespondierende Teile und Merkmale bezeichnen.
Da die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung mannigfaltig modifiziert werden können und zahlreiche Formen haben können, werden spezifische Ausführungsformen in den Zeichnungen gezeigt und werden im Detail in dieser Beschreibung beschrieben. Jedoch sind die Ausführungsformen gemäß dem Konzept der vorliegenden Offenbarung/Erfindung nicht durch solche spezifischen Formen beschränkt, und es sollte klar sein, dass die vorliegende Offenbarung/Erfindung alle Abwandlungen, Modifikationen und Substitutionen umfasst, welche innerhalb der Idee des technischen Umfangs der vorliegenden Offenbarung/Erfindung liegen.
Es sollte klar sein, dass, obwohl die Begriffe „erst...“, „zweit...“, etc. hierin verwendet werden können, um zahlreiche Elemente zu beschreiben, die korrespondierenden Elemente nicht als durch diese Begriffe beschränkt angesehen werden sollten, welche nur verwendet werden, um ein Element vom anderen zu unterscheiden. Darüber hinaus werden die Begriffe, welche insbesondere unter Berücksichtigung der Konfigurationen und der Vorgänge der Ausführungsformen definiert sind, bereitgestellt, um die Ausführungsformen zu erläutern anstatt den Umfang dieser Ausführungsformen zu beschränken.
Die in dieser Beschreibung verwendeten Begriffe werden nur bereitgestellt, um spezifische Ausführungsformen zu erläutern, sind aber nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung/Erfindung zu beschränken. Eine Repräsentation in der Singularform kann eine Repräsentation in der Pluralform aufweisen, außer dies stellt definitiv eine andere Bedeutung gegenüber dem Kontext dar. Es ist weiter zu verstehen, dass die Begriffe „aufweisen“, „haben“ und dergleichen, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Anwesenheit der angegebenen Merkmale, Zahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente, Komponenten oder Kombinationen davon spezifizieren aber nicht die Anwesenheit oder den Zusatz von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elemente, Komponenten oder Kombinationen davon ausschließen.
Außer es ist anders definiert, haben alle Begriffe, inklusive technischer und wissenschaftlicher Begriffe, die in dieser Beschreibung verwendet werden, die gleiche Bedeutung, wie sie gewöhnlich von einem Fachmann verstanden werden, den die vorliegende Offenbarung/Erfindung betrifft. Es ist weiter zu verstehen, dass Begriffe, beispielsweise solche, die in gewöhnlich verwendeten Wörterbüchern definiert sind, so zu interpretieren sind, dass sie Bedeutungen haben, die mit den Bedeutungen im Kontext der relevanten Technik und der vorliegenden Offenbarung/Erfindung konsistent sind, und nicht in einer idealisierten oder übermäßig formalen Art zu interpretieren sind, außer es ist ausdrücklich hierin definiert.
Ebenfalls sind die Begriffe wie beispielsweise „Einheit“, „Steuerungsvorrichtung“, „Modul“, etc. als eine funktionelle Einheit zu verstehen, welche zumindest eine Funktion oder einen Vorgang verarbeiten bzw. ausführen, und dass diese in einer Hardware (z.B. einem Prozessor), einer Software oder einer Kombination aus Hardware und Software umgesetzt sein können.
Nachfolgend ist eine Fahrzeugfahrsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung/Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Die 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches eine Vorrichtung zum Steuern des autonomen Fahrens eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt. Die 2 ist eine Ansicht, welche den Betrieb der autonomen Fahrsteuervorrichtung zeigt, die in der 1 gezeigt ist. Die Fahrsteuervorrichtung wird nachfolgend mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben.
Wie es in der 1 gezeigt ist, kann die Fahrsteuervorrichtung, die durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet ist, eine Sensoreinheit 100, eine Kartenspeichereinheit 200, eine Ermittlungseinheit 300, eine Steuerungsvorrichtung 400 und eine Fahreinheit 500 aufweisen.
Die Sensoreinheit 100 kann Informationen über den Fahrzustand eines autonomen Fahrzeugs 1 und eine Information über den Fahrzustand von zumindest einem benachbarten Fahrzeug 2, 3 und 4 erlangen, welches in der Fahrspur des autonomen Fahrzeugs 1 und in einer Spur benachbart zur Fahrspur (z.B. des autonomen Fahrzeugs) fährt.
Die Sensoreinheit 100 kann einen Distanzsensor 110 zum Erlangen einer Information über die Distanz zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und einem Objekt, welches in der Nähe des autonomen Fahrzeugs 1 angeordnet ist, einen Kamerasensor 120 zum Erlangen einer Information von aufgenommenen Aufnahmen der Umgebung des autonomen Fahrzeugs 1, einen GPS-Sensor 130 zum Erlangen einer Information über die gegenwärtige Position des autonomen Fahrzeugs 1 und einen Fahrzeugsensor 140 zum Erlangen einer Fahrzeuginformation aufweisen, wie beispielsweise die Geschwindigkeit, die Beschleunigung, die Gierrate und den Lenkwinkel des autonomen Fahrzeugs 1.
Der Distanzsensor 110 kann als ein LIDAR- oder RADAR-Sensor umgesetzt sein und kann eine Ankunftszeit eines Laserpulses oder einer elektromagnetischen Welle, welche in Richtung von einem jeden von den benachbarten Fahrzeugen 2, 3 und 4 ausgestrahlt wird, messen, um die Distanz zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und einem jeden von den benachbarten Fahrzeugen 2, 3 und 4 zu berechnen. Darüber hinaus kann der Distanzsensor 110 die Gesamtlänge L eines jeden der benachbarten Fahrzeuge messen. Hier bedeutet die Gesamtlänge L die Länge eines jeden der benachbarten Fahrzeuge von einem vorderen zu einem hinteren Ende davon.
Der Kamerasensor 120 kann eine Information von Aufnahmen der Umgebung des autonomen Fahrzeugs 1 durch einen Aufnahmesensor erlangen und kann eine Aufnahme- bzw. Bildverarbeitung, beispielsweise ein Rauschentfernen, an den erlangten Aufnahmen ausführen.
Der GPS-Sensor 130 kann die gegenwärtige Position des autonomen Fahrzeugs unter Verwendung eines Signals messen, welches von einem GPS-Satellit übertragen wird.
Der Fahrzeugsensor 140 kann einen Geschwindigkeitssensor, einen Beschleunigungssensor und einen Gierratensensor aufweisen und kann eine Fahrzeuginformation messen, wie beispielsweise die Geschwindigkeit, die Beschleunigung, die Gierrate und den Lenkwinkel des autonomen Fahrzeugs.
Die Kartenspeichereinheit 200 kann eine hochauflösende Karte in der Art einer Datenbank (DB) speichern, von welcher aus es möglich ist, zwischen den Fahrzeugspuren bzw. Fahrspuren zu unterscheiden. Die hochauflösende Karte kann eine Information über die Umgebung der Straße, auf welcher das autonome Fahrzeug fährt (beispielsweise eine Information über ein stationäres Hindernis und eine Information über eine Einmündung bzw. Fahrspurverengung), und eine Information über eine Karte bereitstellen und kann automatisch und periodisch unter Verwendung einer Drahtloskommunikation aktualisiert werden oder kann manuell durch einen Nutzer aktualisiert werden.
Die Ermittlungseinheit 300 kann die Position, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung eines jeden der benachbarten Fahrzeuge 2, 3 und 4 basierend auf der Fahrzustandinformation berechnen, welche von der Sensoreinheit 100 erlangt wird.
Die Ermittlungseinheit 300 kann die Relativposition, die Relativgeschwindigkeit und die Relativbeschleunigung eines jeden von den benachbarten Fahrzeugen 2, 3 und 4 basierend auf zumindest einer von der Distanzinformation oder der Bildinformation vom Distanzsensor 110 und vom Kamerasensor 120 berechnen. Darüber hinaus kann die Ermittlungseinheit 300 die Absolutposition, die Absolutgeschwindigkeit und die Absolutbeschleunigung eines jeden der benachbarten Fahrzeuge 2, 3 und 4 in weiterer Berücksichtigung von zumindest einer der Positionsinformation oder der Fahrzeuginformation des autonomen Fahrzeugs 1 berechnen, welche vom GPS-Sensor 130 und dem Fahrzeugsensor 140 empfangen werden.
Hier können die berechnete Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung eines jeden der benachbarten Fahrzeuge 2, 3 und 4 in dem Zustand gespeichert werden, in welchem sie in eine Lateralkomponente (bspw. ein Anteil quer zur Fahrrichtung) und eine Longitudinalkomponente (bspw. ein Anteil längs der Fahrrichtung) davon unterteilt sind, und können in jeder Messperiode bzw. Messwiederholung der jeweiligen Sensoren 110, 120, 130 und 140 aktualisiert werden.
Die Ermittlungseinheit 300 kann basierend auf der Karteninformation und der Straßenumgebungsinformation, welche von der Kartenspeichereinheit empfangen werden, ermitteln, ob ein stationäres Hindernis oder eine Einmündung in einer Spur benachbart zur Fahrspur des autonomen Fahrzeugs 1 voraus liegt.
Die Ermittlungseinheit 300 kann ein Fahrzeug, von welchen es erwartet wird, dass es in die Fahrspur hineinzieht bzw. einschert (nachfolgend als ein „Kandidat für ein hereinziehendes Fahrzeug“ zum Zweck der Einfachheit beschrieben), unter den benachbarten Fahrzeugen 2, 3 und 4 ermitteln, welche hinter dem autonomen Fahrzeug fahren, basierend auf zumindest einem von der Position, der Geschwindigkeit und der Beschleunigung eines jeden der benachbarten Fahrzeuge 2, 3 und 4 sowie der Straßenum gebungsinform ation.
Die Ermittlungseinheit 300 kann die Geschwindigkeiten der benachbarten Fahrzeuge vergleichen, welche hinter dem autonomen Fahrzeug 1 fahren, die basierend auf der Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 1, welche durch den Fahrzeugsensor 140 erlangt wird, und der Fahrzustandinformation berechnet werden, um einen Kandidaten für ein hereinziehendes Fahrzeug 2 zu ermitteln. Zu diesem Zeitpunkt kann die Geschwindigkeit des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 1 überschreiten. Mit anderen Worten kann ein benachbartes Fahrzeug, das eine höhere Geschwindigkeit oder eine größere Beschleunigungszunahmerate hat als das autonome Fahrzeug unter den benachbarten Fahrzeugen, die hinter dem autonomen Fahrzeug 1 fahren, ermittelt werden, der Kandidat für das hereinziehendes Fahrzeug 2 zu sein.
Darüber hinaus kann die Ermittlungseinheit 300 basierend auf der Straßenumgebungsinformation ermitteln, dass ein hinteres Fahrzeug, welches in einer benachbarten Spur fährt, in welcher ein stationäres Hindernis oder eine Einmündung voraus angeordnet ist, der Kandidat für das hereinziehende Fahrzeug 2 ist, was mit Bezug auf die 3 beschrieben ist.
Die 3 ist eine Ansicht des Ermittelns eines Kandidaten eines hereinziehenden Fahrzeugs basierend auf einer Straßenumgebungsinformation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Wie es in der 3 gezeigt ist, in dem Fall, in welchem ein stationäres Hindernis oder eine Einmündung in einer Spur benachbart zu der Fahrspur des autonomen Fahrzeugs 1 angeordnet ist, ist es von einem benachbarten Fahrzeug 2a oder 2b, welches in der benachbarten Spur gerade fährt, gewünscht, in die Fahrspur des autonomen Fahrzeugs 1 hinein einzufahren.
Unter Bezugnahme auf die 3 (d.h., eine Ansicht (a) der 3), in dem Fall, in welchem ein stationäres Hindernis vor einem hinteren Fahrzeug 2a angeordnet ist, das in einer dritten Spur hinter dem autonomen Fahrzeug 1 fährt, ist es für das hintere Fahrzeug 2a ausreichend zu erwarten, dass diese versucht / versuchen wird, vor das autonomen Fahrzeug 1 an dem Endpunkt des stationären Hindernisses (z.B. an dem Endpunkt der Spur des hinteren Fahrzeugs 2a an dem stationären Hindernis) hereinzuziehen.
Darüber hinaus, unter Bezugnahme auf die 3 (d.h. einer weiteren Ansicht (b) der 3), in dem Fall, in welchem eine Einmündung vor dem hinteren Fahrzeug 2b angeordnet ist, dass in einer dritten Spur hinter dem autonomen Fahrzeug 1 fährt, kann das hintere Fahrzeug 2b versuchen, vor das autonome Fahrzeug 1 aufgrund des Einfahrens eines in die Einmündung einfahrenden Fahrzeugs 5 hereinzuziehen.
Die Ermittlungseinheit 300 kann unter Berücksichtigung der Straßenumgebungsinformation ermitteln, das ein Fahrzeug, für welche es erwartet wird, in die Fahrspur des autonomen Fahrzeugs 1 hereinzuziehen, ein Kandidat für ein hereinziehendes Fahrzeug 2a oder 2b ist, das einen Spurwechsel erfordert.
Wieder unter Bezugnahme auf die 1 und 2 kann die Ermittlungseinheit 300 den Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 ermitteln und kann vorbestimmte Daten als ein Vorbereitungsvorgang zum Steuern des Fahrens des autonomen Fahrzeugs 1 berechnen. Hier können die vorbestimmten Daten die Longitudinaldistanz zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und zumindest einem benachbarten Fahrzeug 2, 3 und 4 und eine Ankunftszeit (z.B. an einem vorbestimmten Punkt) aufweisen.
Die Steuerungsvorrichtung 400 kann einen potentiellen Hereinziehraum A suchen, welcher basierend auf der Relativgeschwindigkeit des vorwegfahrenden Fahrzeugs 3, welches das nächste unter den benachbarten Fahrzeugen 2, 3 und 4 zum autonomen Fahrzeug 1 ist, und der Distanz zwischen dem vorwegfahrenden Fahrzeug 3 und dem autonomen Fahrzeug 1 ermittelt wird, und kann ein Steuern ausführen, sodass die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 1 abhängig davon, ob der potentielle Hereinziehraum A vorliegt, verringert, gesteigert oder beibehalten wird.
Die Steuerungsvorrichtung 400 kann basierend auf der Distanz D zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und dem vorwegfahrenden Fahrzeug 3 und der Gesamtlänge L des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 ermitteln, ob der potentielle Hereinziehraum A vorliegt. Beim Ermitteln, dass die Distanz D gleich oder größer ist als die Gesamtlänge L des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2, kann die Steuerungsvorrichtung 400 als das Ergebnis des Vergleichs der Distanz D und der Gesamtlänge L des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 ermitteln, dass ein potentieller Hereinziehraum A vorliegt.
Hier kann der potentielle Hereinziehraum A durch eine vordere Begrenzungslinie A1, welche sich ausgehend von einer hinteren Fläche des vorwegfahrenden Fahrzeugs 3 in der Richtung senkrecht zur Fahrtrichtung des autonomen Fahrzeugs 1 erstreckt, und einer hinteren Begrenzungslinie A2 definiert sein, die sich ausgehend von einer vorderen Fläche des autonomen Fahrzeugs 1 in der Richtung senkrecht zur Fahrtrichtung des autonomen Fahrzeugs 1 erstreckt.
In dem Fall, in welchem der potentielle Hereinziehraum A vorliegt, kann die Steuerungsvorrichtung die Zeit bzw. die Zeitdauer, welche für das autonome Fahrzeug 1 gewünscht ist, um an der vorderen Begrenzungslinie A1 des potentiellen Hereinziehraums A anzukommen, mit der Zeit bzw. Zeitdauer vergleichen, welche für den Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 gewünscht ist, um an der vorderen Begrenzungslinie A1 des potentiellen Hereinziehraums A anzukommen, und kann ein Abbremsen oder ein Beschleunigen ausführen.
In dem Fall, in welchem eine erste Ankunftszeit, welche für das autonome Fahrzeug 1 gewünscht ist, um an der vorderen Begrenzungslinie A1 des potentiellen Hereinziehraums A anzukommen, eine zweite Ankunftszeit überschreitet, welche für den Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 gewünscht ist, um an der vorderen Begrenzungslinie A1 des potentiellen Hereinziehraums A anzukommen, kann die Steuerungsvorrichtung ein Steuern ausführen, um das autonome Fahrzeug 1 abzubremsen und kann nachgeben, um das Einfahren des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 zu erlauben.
In dem Fall, in welchem die erste Ankunftszeit des autonomen Fahrzeugs 1 kürzer bzw. früher ist als die zweite Ankunftszeit des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2, kann die Steuerungsvorrichtung 400 ein Steuern ausführen, um das autonome Fahrzeug 1 zu beschleunigen, wobei es möglich ist, den potentiellen Hereinziehraum A des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 zu entfernen und die Kontinuität des Fahrens des autonomen Fahrzeugs 1 zu verbessern.
In dem Fall, in welchem der potentielle Hereinziehraum A nicht vorliegt, kann die Steuerungsvorrichtung ein Abbremsen, ein Beschleunigen oder ein Geschwindigkeitsbeibehalten unter Berücksichtigung einer vorbestimmten Sicherheitsdistanz D_s ausführen. Die vorbestimmte Sicherheitsdistanz D_s _kann abhängig von der Distanz zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und dem vorwegfahrenden Fahrzeug 4, welches unter den benachbarten Fahrzeugen 2, 3 und 4 in der Fahrspur des autonomen Fahrzeugs 1 angeordnet ist, festgelegt sein und kann eine maximale Sicherheitsdistanz und eine minimale Sicherheitsdistanz aufweisen. Hier kann die maximale Sicherheitsdistanz D_{s_max} definiert sein als die maximale Distanz innerhalb des Bereichs, in welchem es für den potentiellen Hereinziehraum nicht erlaubt ist im Zusammenhang zwischen dem autonomen Fahrzeug und dem Kandidaten für das hereinziehendes Fahrzeug 2 vorzuliegen, und kann die minimale Sicherheitsdistanz D_{s_min} definiert sein als die minimale Distanz innerhalb des Bereichs, in welchem ein Zusammenstoß im Zusammenhang zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und dem vorwegfahrenden Fahrzeug 4 vermeidbar ist.
In dem Fall, in welchem das autonome Fahrzeug 1 nicht in die maximale Sicherheitsdistanz Ds_max einfährt, kann die Steuerungsvorrichtung 400 ein Steuern ausführen, um das autonome Fahrzeug 1 zu beschleunigen, sodass die Distanz zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und dem vorwegfahrenden Fahrzeug 4 verringert wird. Dies ist gewünscht, um den potentiellen Hereinziehraum A des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 zu entfernen und die Kontinuität des Fahrens des autonomen Fahrzeugs 1 zu verbessern.
In dem Fall, in welchem das autonome Fahrzeug 1 in die minimale Sicherheitsdistanz D_{s_min} einfährt, kann die Steuerungsvorrichtung ein Steuern ausführen, um die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs beizubehalten. Der Grund hierfür ist, dass ein Raum, in welchem der Kandidat des hereinziehenden Fahrzeugs 2 hereinfährt, zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und dem vorwegfahrenden Fahrzeug 4 nicht vorliegt, wobei es nicht erforderlich ist, die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 1 zu ändern.
In dem Fall, in welchem der Kandidat des hereinziehenden Fahrzeugs 2 ermittelt ist, kann die Ermittlungseinheit 300 ein Auslösesignal an die Steuerungsvorrichtung 400 übertragen und kann die Steuerungsvorrichtung 400 einen vorbestimmten Vorgang in Antwort auf das Auslösesignal ausführen. Beim Nichtempfangen des Auslösesignals von der Ermittlungseinheit 300 kann die Steuerungsvorrichtung 400 ein Steuern ausführen, um die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 1 beizubehalten.
Wenn das Steuern ausgeführt wird, um das autonome Fahrzeug 1 zu beschleunigen, kann die Steuerungsvorrichtung 4 ein Warnsignal an den Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 durch eine Zwischen-Fahrzeug-Kommunikation übertragen (V2X; Fahrzeug-zu-allem-anderen-Kommunikation). Die Steuerungsvorrichtung 400 kann das Warnsignal an den Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 übertragen, sodass der Kandidat des hereinziehenden Fahrzeugs 2 auf die Beschleunigung des autonomen Fahrzeugs 1 reagiert.
Die Fahreinheit 500 ist eingerichtet, um das autonome Fahrzeug 1 in Reaktion auf das Fahrsteuersignal von der Steuerungsvorrichtung 400 zu fahren, und kann Komponenten zum tatsächlichen Fahren des Fahrzeugs aufweisen, wie beispielsweise eine Bremse, eine Beschleunigungsvorrichtung, ein Getriebe und eine Lenkvorrichtung. Beispielsweise in dem Fall, in welchem das Steuersignal von der Steuerungsvorrichtung 400 ein Signal ist, welches ein Beschleunigen indiziert, kann die Beschleunigungsvorrichtung der Fahreinheit 500 einen Beschleunigungsvorgang 500 ausführen.
Wie es oben beschrieben ist, ist die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung in der Lage, flexibel auf die Fahrbedingungen zu reagieren, wobei es möglich ist zu verhindern, dass der Verkehrsfluss aufgrund eines wahllosen bzw. willkürlichen Abbremsens oder Nachgebens reduziert wird, und um das Unwohlsein des Fahrers und eines Insassen in benachbarten Fahrzeugen zu reduzieren.
Nachfolgend ist ein Fahrzeug Fahrsteuerverfahren für ein flexibles Reagieren auf zahlreiche Fahrsituationen mit Bezug auf die 4 und 5 beschrieben.
Die 4 ist ein Flussdiagramm, welches ein Fahrzeugfahrsteuerverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung zeigt.
Unter Bezugnahme auf die 4 kann die Ermittlungseinheit 300 durch die Sensoreinheit 100 eine Information über einen ersten Fahrzustand des autonomen Fahrzeugs 1 und eine Information über einen zweiten Fahrzustand von zumindest einem der benachbarten Fahrzeuge 2, 3 und 4 erlangen, welche in der Fahrspur des autonomen Fahrzeugs 1 und in einer Spur benachbart zur Fahrspur fahren (S401).
Zudem (bspw. nachfolgend) kann die Ermittlungseinheit 300 eine Straßenumgebungsinformation durch die Kartenspeichereinheit 200 erlangen (S402).
Die Ermittlungseinheit 300 kann die Position, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung eines jeden der benachbarten Fahrzeuge 2, 3 und 4 basierend auf der ersten und der zweiten Fahrzustandinformation berechnen, welche im Schritt S401 erlangt worden sind (S403). Hier können die berechnete Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung eines jeden der benachbarten Fahrzeuge 2, 3 und 4 in dem Zustand gespeichert sein, in welchem sie in die Lateralkomponente und die Longitudinalkomponente davon unterteilt sind, und können bei jeder Messperiode bzw. bei jeder Messwiederholung der jeweiligen Sensoren 110, 120, 130 und 140 aktualisiert werden.
Nach dem Schritt S403 kann die Ermittlungseinheit 300 basierend auf der Fahrzustandinformation ermitteln, ob das vorwegfahrende Fahrzeug 3 oder ein stationäres Hindernis in einer Spur voraus angeordnet ist, die zur Fahrspur des autonomen Fahrzeugs 1 benachbart (bspw. direkt oder indirekt, d.h., mit einer oder mehreren dazwischen angeordneten Fahrspuren) ist (S404).
Beim Ermitteln, dass das vorwegfahrende Fahrzeug 3 und ein stationäres Hindernis vorweg in der benachbarten Spur angeordnet ist (ja in S404), kann die Ermittlungseinheit 300 die Longitudinaldistanz zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und dem vorwegfahrenden Fahrzeug 3 oder dem stationären Hindernisses und die Ankunftszeit berechnen (S405).
Beim Ermitteln, dass das vorwegfahrende Fahrzeug 3 oder ein stationäres Hindernis in der benachbarten Spur nicht voraus angeordnet ist (nein in S404), kann die Ermittlungseinheit 300 ermitteln, ob eine Einmündung in der benachbarten Spur voraus angeordnet ist, basierend auf der Straßenumgebungsinformation, die im Schritt S402 erlangt wird (S406). Beim Ermitteln, dass eine Einmündung in der benachbarten Spur voraus angeordnet ist (ja in S406), kann die Ermittlungseinheit 300 die Longitudinaldistanz zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und die Ankunftszeit berechnen (S405).
In dem Fall, in welchem keine Einmündung in der benachbarten Spur voraus angeordnet ist, kann die Steuerungsvorrichtung 400 ein Steuern ausführen, um die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 1 beizubehalten. Mit anderen Worten, in dem Fall, in welchem keines vom vorwegfahrenden Fahrzeug 3, vom stationären Hindernis oder einer Einmündung in der benachbarten Spur voraus angeordnet ist, kann die Ermittlungseinheit 300 ermitteln, ob die Möglichkeit, dass das Fahrzeug 2, welches hinter dem autonomen Fahrzeug 1 fährt, hereinziehen wird, gering ist, und kann die Steuerungsvorrichtung 400 ein Steuern nicht ausführen, um die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 1 zu ändern.
Die Ermittlungseinheit 300 kann die Longitudinaldistanz zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und dem zumindest einen benachbarten Fahrzeug 2, 3 und 4 und die Ankunftszeit als ein Vorverarbeitungsvorgang zum Steuern des Fahrens des autonomen Fahrzeugs 1 basierend auf der Position, der Geschwindigkeit und der Beschleunigung eines jeden der benachbarten Fahrzeuge 2, 3 und 4 berechnen, die in Schritt S403 berechnet werden, und kann das gleiche an Schritt S500 übertragen (S407).
Nachfolgend kann die Ermittlungseinheit 300 die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 1, welche durch den Fahrzeugsensor 140 erlangt wird, mit der basierend auf der Fahrzustandinformation berechneten Geschwindigkeit eines jeden der benachbarten Fahrzeuge vergleichen, welche hinter dem autonomen Fahrzeug 1 fahren (S408), und kann einen Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 ermitteln (S409).
In dem Fall, in welchem die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 1 gleich oder geringer ist als die Geschwindigkeit eines jeden der benachbarten Fahrzeuge, welche hinter dem autonomen Fahrzeug fahren (nein in S408), kann die Steuerungsvorrichtung ein Steuern ausführen, um die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 1 beizubehalten (S410). Der Grund hierfür ist, dass, falls die Relativgeschwindigkeit eines jeden der benachbarten Fahrzeuge, welche hinter dem autonomen Fahrzeug fahren, 0 oder geringer ist, es schwierig zu berücksichtigen ist, dass jedes von den benachbarten Fahrzeugen die Absicht hat, das autonome Fahrzeug 1 zu überholen, und deshalb den Hereinziehvorgang bzw. den Einschervorgang auszuführen.
In dem Fall, in welchem es ein benachbartes Fahrzeug gibt, welches eine höhere Geschwindigkeit oder eine größere Beschleunigungszunahmerate hat als das autonome Fahrzeug 1 unter den benachbarten Fahrzeugen, welche hinter dem autonomen Fahrzeug 1 fahren (ja in S408), kann die Ermittlungseinheit 300 ermitteln, dass das benachbarte Fahrzeug ein Kandidat für das hereinziehende Fahrzeug ist (S409).
In dem Fall, in welchem der Kandidat des hereinziehenden Fahrzeugs im Schritt S409 ermittelt wird, kann die Ermittlungseinheit 300 ein Auslösesignal zum Aktivieren des Fahrsteuerns an die Steuerungsvorrichtung 400 übertragen und kann die Steuerungsvorrichtung 400 einen vorbestimmten Vorgang in Antwort auf das Auslösesignal ausführen (S500). Nachfolgend ist der vorbestimmte Vorgang der Steuerungsvorrichtung 400 im Detail mit Bezug auf die 5 beschrieben.
Die 5 ist ein Flussdiagramm des Schritts S500 der 4 im Detail.
Beim Empfangen des Auslösesignals von der Ermittlungseinheit 300, kann die Steuerungsvorrichtung 400 einen potentiellen Hereinziehraum suchen (S501).
Um den potentiellen Hereinziehraum zu suchen, kann die Steuerungsvorrichtung 400 das vorwegfahrende Fahrzeug suchen, welches unter den benachbarten Fahrzeugen 2, 3 und 4 am nächsten zum autonomen Fahrzeug 1 ist. Beispielsweise kann die Steuerungsvorrichtung 400 eine erste Distanz d1 zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und dem vorwegfahrenden Fahrzeug 4, das in der Fahrspur voraus angeordnet ist, mit einer zweiten Distanz d2 zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und dem vorwegfahrenden Fahrzeug 3 vergleichen, welches in der benachbarten Fahrspur voraus angeordnet ist (S502).
In dem Fall, in welchem die erste Distanz d1 gleich oder größer ist als die zweite Distanz d2, legt die Steuerungsvorrichtung 400 das vorwegfahrende Fahrzeug 3, welches in der benachbarten Spur voraus angeordnet ist, als das benachbarte Fahrzeug fest, welches am nächsten zum autonomen Fahrzeug 1 ist, und ermittelt, ob ein potentieller Hereinziehraum vorliegt.
Die Steuerungsvorrichtung 400 kann ermitteln, ob ein potentieller Hereinziehraum A vorliegt, basierend auf der Distanz D zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und dem vorwegfahrenden Fahrzeug 3 und der Gesamtlänge L des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 (S503).
Beim Ermitteln, als das Ergebnis des Vergleichs zwischen der Distanz D und der Gesamtlänge L des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2, dass die Distanz D gleich oder größer ist als die Gesamtlänge L des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 (ja in S503), kann die Steuerungsvorrichtung 400 ermitteln, dass ein potentieller Hereinziehraum A vorliegt und kann die Zeit, welche für das autonome Fahrzeug 1 gewünscht bzw. erforderlich ist, um an der vorderen Begrenzungslinie A1 des potentiellen Hereinziehraums A anzukommen, mit der Zeit vergleichen, welche für den Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 gewünscht bzw. erforderlich ist, um an der vorderen Begrenzungslinie A1 des potentiellen Hereinziehraums A anzukommen (S504).
In dem Fall, in welchem eine erste Ankunftszeit, welche für das autonome Fahrzeug 1 gewünscht ist, um an der vorderen Begrenzungslinie A1 des potentiellen Hereinziehraums A anzukommen, eine zweite Ankunftszeit überschreitet, welche für den Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 gewünscht ist, um an der vorderen Begrenzungslinie A1 des potentiellen Hereinziehraums A anzukommen, kann die Steuerungsvorrichtung 400 als das Ergebnis des Vergleichs (ja in S504) ein Steuern ausführen, um das autonome Fahrzeug 1 abzubremsen (S505).
In dem Fall, in welchem die erste Ankunftszeit des autonomen Fahrzeugs 1 kürzer bzw. früher ist als die zweite Ankunftszeit des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 (nein in S504), kann die Steuerungsvorrichtung 400 ein Steuern ausführen, um das autonome Fahrzeug 1 zu beschleunigen (S505).
In dem Fall, in welchem kein potentieller Hereinziehraum A vorliegt (nein in S503), kann die Steuerungsvorrichtung 400 ein Abbremsen, ein Beschleunigen oder ein Geschwindigkeitsbeibehalten unter Berücksichtigung einer vorbestimmten Sicherheitsdistanz D_s ausführen. Die vorbestimmte Sicherheitsdistanz D_s kann die maximale Sicherheitsdistanz D_{s_max} , welche die maximale Distanz innerhalb des Bereichs ist, in welchem es dem potentiellen Hereinziehraum nicht erlaubt ist, unter Berücksichtigung der Beziehung zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und dem Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 vorzuliegen, und die minimale Sicherheitsdistanz D_{s_min} aufweisen, welche die minimale Distanz in dem Bereich ist, innerhalb welchem einen Zusammenstoß unter Berücksichtigung der Beziehung zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und dem vorwegfahrenden Fahrzeug 4 vermeidbar ist.
In dem Fall, in welchem das autonome Fahrzeug 1 in die maximale Sicherheitsdistanz Ds_max nicht einfährt (nein in S507), kann die Steuerungsvorrichtung 400 ein Steuern ausführen, um das autonome Fahrzeug 1 zu beschleunigen (S508).
In dem Fall, in welchem das autonome Fahrzeug 1 zwischen die maximale Sicherheitsdistanz Ds_max und die minimale Sicherheitsdistanz D_{s_min} einfährt (ja in S507 und nein in S509), kann der Vorgang zu Schritt S504 zurückkehren.
In dem Fall, in welchem das autonome Fahrzeug 1 in die minimale Sicherheitsdistanz D_{s_min} einfährt (bspw. diese einnimmt), kann die Steuerungsvorrichtung 400 ein Steuern ausführen, um die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 1 beizubehalten (S510).
In dem Fall, in welchem im Schritt S502 die erste Distanz d1 kleiner ist als die zweite Distanz d2, kann die Steuerungsvorrichtung das vorwegfahrende Fahrzeug 4, welches in dem Fahrpfad bzw. der Fahrspur als das benachbarte Fahrzeug angeordnet ist, das am nächsten zum autonomen Fahrzeug 1 ist (nein in S502) festlegen und kann die Geschwindigkeit des vorwegfahrenden Fahrzeugs 4, welches in dem Farhpfad bzw. der Fahrspur angeordnet ist, mit der Geschwindigkeit des vorwegfahrenden Fahrzeugs 3 vergleichen, welches im benachbarten Pfad bzw. der benachbarten Spur angeordnet ist (S511).
In dem Fall, in welchem die Geschwindigkeit des vorwegfahrenden Fahrzeugs 4, welches im Fahrpfad bzw. in der Fahrspur angeordnet ist, geringer ist als die Geschwindigkeit des vorwegfahrenden Fahrzeugs 3, welches im benachbarten Pfad bzw. in der benachbarten Spur angeordnet ist (nein in S511), kann die Steuerungsvorrichtung 400 ein Steuern ausführen, um die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 1 beizubehalten (S512).
In dem Fall, in welchen die Geschwindigkeit des vorwegfahrenden Fahrzeugs 4, welches im Fahrpfad bzw. in der Fahrspur angeordnet ist, gleich oder größer ist als die Geschwindigkeit des vorwegfahrenden Fahrzeugs 3, welches in dem benachbarten Pfad bzw. der benachbarten Spur angeordnet ist (ja in S511), kann die Steuerungsvorrichtung 400 basierend auf der Distanz D' zwischen dem autonomen Fahrzeug 1 und dem vorwegfahrenden Fahrzeug 4 und der Gesamtlänge L des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 ermitteln, dass der potentielle Hereinziehraum A vorliegt (S513).
In dem Fall, in welchem die Distanz D' gleich oder größer ist als die Gesamtlänge L des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 (ja in S513), kann die Steuerungsvorrichtung 400 ermitteln, dass der potentielle Hereinziehraum A vorliegt, und kann ein Steuern ausführen, um das autonome Fahrzeug 1 zu beschleunigen (S506).
In dem Fall, in welchem die Distanz D' kleiner ist als die Gesamtlänge L des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 (nein in S513), kann die Steuerungsvorrichtung 400 ermitteln, dass kein potentieller Hereinziehraum A vorliegt, und kann ein Steuern ausführen, um die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 1 beizubehalten (S512).
Wenn das Steuern ausgeführt wird, um das autonome Fahrzeug 1 zu beschleunigen (S506), kann die Steuerungsvorrichtung 400 ermitteln, ob der Kandidat des hereinziehenden Fahrzeugs 2 beschleunigt (S514), und kann ein Warnsignal an den Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 durch eine Zwischen-Fahrzeug-Kommunikation übermitteln (V2X; Fahrzeug-zu-allem-anderen-Kommunikation) (S515). In dem Fall, wenn die Geschwindigkeit des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs 2 nicht geändert wird (nein in S514), kann die Steuerungsvorrichtung 400 ein Steuern ausführen, um die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 1 beizubehalten, ohne ein Warnsignal zu übertragen.
Das Fahrzeugfahrsteuerverfahren gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, welches oben beschrieben ist, kann als ein Programm umgesetzt sein, welches durch einen Computer ausgeführt wird, und kann in einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert sein. Beispiele des computerlesbaren Aufzeichnungsmediums weisen ROM, RAM, CD-ROM, Magnetbänder (Floppy-)Disketten und optische Datenspeichervorrichtungen auf.
Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auf einem Computersystem verteilt sein, welches mit einem Netzwerk verbunden ist, und ein computerlesbarer Code kann darauf in einer verteilten Art gespeichert sein und kann ausgeführt werden. Funktionale Programme, Codes und Codesegmente zum Umsetzen des Verfahrens, welches oben beschrieben ist, können einfach durch Programmierer abgeleitet werden, die eine der Ausführungsform betreffen.
Obwohl nur eine wenige Ausführungsformen oben beschrieben sind, können zahlreiche andere Ausführungsformen bereitgestellt sein. Die obigen Ausführungsformen können in zahlreichen Arten kombiniert werden, außer sie sind inkompatibel, und neue Ausführungsformen können durchgängig realisiert werden.
Wie es von der obigen Beschreibung deutlich ist, ist es gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung/Erfindung möglich, die Absicht eines hinteren Fahrzeugs, ein autonomes Fahrzeug zu überholen, um einen Hereinziehvorgang auszuführen, vorherzusehen und ein Abbremsen, ein Beschleunigen oder ein Geschwindigkeitsbeibehalten in Antwort auf die Fahrbedingungen auszuführen.
Folglich ist es möglich zu verhindern, dass der Verkehrsfluss aufgrund eines wahllosen Abbremsens oder Nachgebens in der autonomen Fahrsituation behindert wird, und das Unwohlsein des Fahrers und des Insassen im benachbarten Fahrzeug zu reduzieren.
Es wird dem Fachmann klar, dass Effekte, welche durch die vorliegende Offenbarung/Erfindung erhaltbar sind, nicht auf die obigen beschriebenen beschränkt sind, und dass andere Effekte der vorliegenden Offenbarung/Erfindung von der obigen detaillierten Beschreibung klar verstanden werden.
Es ist dem Fachmann klar, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung ausgeführt werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung/Erfindung abzuweichen. Folglich ist die obige detaillierte Beschreibung nicht als in irgendeiner Art die vorliegende Offenbarung/Erfindung beschränkend anzusehen und ist sie lediglich als Beispiel anzusehen. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung/Erfindung wird durch angemessenes Interpretieren der begleitenden Ansprüche definiert, und alle äquivalente Modifikationen, welche ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung/Erfindung abzuweichen, sollen als im Umfang der folgenden Ansprüche enthalten verstanden werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020180159781 [0001]

Claims

Ein Fahrzeugfahrsteuerverfahren, aufweisend: Erlangen (S401), durch einen Sensor, zumindest eine von einer ersten Fahrzustandinformation eines autonomen Fahrzeugs oder einer zweiten Fahrzustandinformation von zumindest einem benachbarten Fahrzeug, welches in einer Fahrspur, in welcher das autonome Fahrzeug fährt, oder in einer Spur fährt, die zur Fahrspur benachbart ist, Ermitteln (S409), durch einen Ermittlungsprozessor, eines Kandidaten eines hereinziehenden Fahrzeugs, welches hinter dem autonomen Fahrzeug fährt, unter dem zumindest einen benachbarten Fahrzeug, basierend auf der ersten Fahrzustandinformation und der zweiten Fahrzustandinformation, welche vom Sensor erlangt werden, Suchen (S501), durch eine Steuerungsvorrichtung, eines potentiellen Hereinziehraums, welcher basierend auf einer Relativgeschwindigkeit eines vorwegfahrenden Fahrzeugs, das unter dem zumindest einen benachbarten Fahrzeug zum autonomen Fahrzeug am nächsten ist, und einer Distanz zwischen dem vorwegfahrenden Fahrzeug und dem autonomen Fahrzeug, ermittelt wird, und Ausführen (S505, S508, S512), durch die Steuerungsvorrichtung, ein Steuern, sodass ein Abbremsen, ein Beschleunigen und ein Geschwindigkeitsbeibehalten des autonomen Fahrzeugs darauf basierend ausgeführt wird, ob der potentielle Hereinziehraum vorliegt.
Das Fahrzeugfahrsteuerverfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Ermitteln (S409) des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs aufweist: Berechnen (S403) von zumindest einem von einer Position, einer Geschwindigkeit und einer Beschleunigung von jedem vom autonomen Fahrzeug und dem zumindest einen benachbarten Fahrzeug basierend auf der ersten und der zweiten Fahrzustandinformation, Vergleichen (S408) der Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs mit der Geschwindigkeit des zumindest einen benachbarten Fahrzeugs, welches hinter dem autonomen Fahrzeug fährt, und Ermitteln (S409), basierend auf dem Vergleichsergebnis, dass ein benachbartes Fahrzeug, welches eine Geschwindigkeit hat, die höher ist als die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs, der Kandidat für das hereinziehende Fahrzeug ist.
Das Fahrzeugfahrsteuerverfahren gemäß Anspruch 2, wobei das Ermitteln (S409) des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs weiter ein Erlangen einer Straßenumgebungsinformation durch eine Kartenspeichereinheit aufweist, und wobei der Kandidat des hereinziehenden Fahrzeugs basierend auf der Straßenumgebungsinformation ermittelt wird.
Das Fahrzeugfahrsteuerverfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Straßenumgebungsinformation eine Information eines stationären Hindernisses oder eine Information einer Einmündung aufweist, die in der benachbarten Spur voraus liegen.
Das Fahrzeugfahrsteuerverfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei basierend auf eine Distanz zwischen dem autonomen Fahrzeug und dem vorwegfahrenden Fahrzeug und einer Gesamtlänge des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs ermittelt wird, ob der potentielle Hereinziehraum vorliegt.
Das Fahrzeugfahrsteuerverfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ausführen des Steuerns (S505, S508, S512) aufweist: Vergleichen (S504) einer Zeit für das autonome Fahrzeug, um an einer vorderen Begrenzungslinie des potentiellen Hereinziehraums anzukommen, mit einer Zeit für den Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs, um an der vorderen Begrenzungslinie des potentiellen Hereinziehraums anzukommen, und Abbremsen oder Beschleunigen des autonomen Fahrzeugs, wenn der potentielle Hereinziehraum gesucht wird/ist.
Das Fahrzeugfahrsteuerverfahren gemäß Anspruch 6, wobei das Ausführen des Steuerns (S505, S508, S512) aufweist: Ausführen des Abbremsens (S505), wenn eine erste Ankunftszeit des autonomen Fahrzeugs eine zweite Ankunftszeit des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs überschreitet, und Ausführen des Beschleunigens (S506), wenn die erste Ankunftszeit des autonomen Fahrzeugs gleich oder kürzer ist als die zweite Ankunftszeit des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs.
Das Fahrzeugfahrsteuerverfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ausführen des Steuerns (S505, S508, S512) aufweist: Ausführen des Abbremsens, des Beschleunigens und des Geschwindigkeitsbeibehaltens basierend auf einer vorbestimmten Sicherheitsdistanz, wenn der potentielle Hereinziehraum nicht vorliegt, wobei die vorbestimmte Sicherheitsdistanz eine maximale Sicherheitsdistanz und eine minimale Sicherheitsdistanz aufweist, welche basierend auf einer Distanz zwischen dem autonomen Fahrzeug und einem vorwegfahrenden Fahrzeug unter dem zumindest einen benachbarten Fahrzeug, das in der Fahrspur angeordnet ist, festgelegt wird.
Das Fahrzeugfahrsteuerverfahren gemäß Anspruch 8, wobei das Ausführen des Steuerns (S505, S508, S512) weiter aufweist: Ausführen des Beschleunigens, wenn das autonome Fahrzeug in die maximale Sicherheitsdistanz nicht einfährt, und Ausführen des Geschwindigkeitsbeibehaltens, wenn das autonome Fahrzeug in die minimale Sicherheitsdistanz einfährt.
Ein computerlesbares Aufnahmemedium, welches ein Programm zum Ausführen des Fahrzeugfahrsteuerverfahrens gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche enthält.
Eine Fahrzeugfahrsteuervorrichtung (10), aufweisend: einen Sensor (100), welcher eingerichtet ist, um zumindest eine von einer ersten Fahrzustandinformation eines autonomen Fahrzeugs oder einer zweiten Fahrzustandinformation von zumindest einem benachbarten Fahrzeug zu erhalten, welches in einer Fahrspur fährt, in welcher das autonome Fahrzeug fährt, oder in einer Spur benachbart zur Fahrspur fährt, einen Ermittlungsprozessor (300), welcher eingerichtet ist, um einen Kandidaten eines hereinziehenden Fahrzeugs zu ermitteln, welches hinter dem autonomen Fahrzeug unter dem zumindest einen benachbarten Fahrzeug fährt, basierend auf der ersten Fahrzustandinformation und der zweiten Fahrzustandinformation, die vom Sensor erlangt werden, und eine Steuerungsvorrichtung (400), welche eingerichtet ist, um: einen potentiellen Hereinziehraum zu suchen, welcher basierend auf einer Relativgeschwindigkeit eines vorwegfahrenden Fahrzeugs, das unter dem zumindest einen benachbarten Fahrzeug am nächsten zum autonomen Fahrzeug ist, und einer Distanz zwischen dem vorwegfahrenden Fahrzeug und dem autonomen Fahrzeug ermittelt wird, und ein Steuern auszuführen, sodass eines von einem Abbremsen, einem Beschleunigen und einem Geschwindigkeitsbeibehalten des autonomen Fahrzeugs darauf basierend ausgeführt wird, ob der potentielle Hereinziehraum vorliegt.
Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung (10) gemäß Anspruch 11, wobei der Ermittlungsprozessor (300) eingerichtet ist, um: zumindest eines von einer Position, einer Geschwindigkeit oder einer Beschleunigung eines jeden vom autonomen Fahrzeug und dem zumindest einen benachbarten Fahrzeug basierend auf der ersten und der zweiten Fahrzustandinformation zu berechnen, die berechnete Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs mit der berechneten Geschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs zu vergleichen, dass hinter dem autonomen Fahrzeug fährt, und zu ermitteln, dass ein benachbartes Fahrzeug, welches eine Geschwindigkeit hat, die größer ist als die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs, der Kandidat des hereinziehenden Fahrzeugs ist.
Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung (10) gemäß Anspruch 12, wobei der Ermittlungsprozessor (300) eingerichtet ist, um den Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs basierend auf einer Straßenumgebungsinformation zu ermitteln, die durch eine Kartenspeichereinheit (200) erlangt wird.
Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung (10) gemäß Anspruch 13, wobei die Straßenumgebungsinformation eine Information eines stationären Hindernisses und eine Information einer Einmündung aufweist, welche in der benachbarten Spur voraus liegen.
Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung (10) gemäß irgendeinem der Ansprüche 11 bis 14, wobei basierend auf einer Distanz zwischen dem autonomen Fahrzeug und dem vorwegfahrenden Fahrzeug und einer Gesamtlänge des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs ermittelt wird, ob der potentielle Hereinziehraum vorliegt.
Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung (10) gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 15, wobei die Steuerungsvorrichtung (400) eingerichtet ist, um: eine Zeit für das autonome Fahrzeug, um an einer vorderen Begrenzungslinie des potentiellen Hereinziehraums anzukommen, mit einer Zeit für den Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs zu vergleichen, um an der vorderen Begrenzungslinie des potentiellen Hereinziehraums anzukommen, und eines von einem Abbremsen und einem Beschleunigen auszuführen, wenn der potentielle Hereinziehraum vorliegt.
Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung (10) gemäß Anspruch 16, wobei die Steuerungsvorrichtung (400) eingerichtet ist, um: ein Abbremsen auszuführen, wenn eine erste Ankunftszeit des ersten autonomen Fahrzeugs eine zweite Ankunftszeit des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs überschreitet, und das Beschleunigen auszuführen, wenn die erste Ankunftszeit des autonomen Fahrzeugs gleich oder kürzer ist als die zweite Ankunftszeit des Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs.
Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung (10) gemäß irgendeinem der Ansprüche 11 bis 17, wobei die Steuerungsvorrichtung (400) eingerichtet ist, um das Abbremsen, das Beschleunigen und das Geschwindigkeitsbeibehalten basierend auf einer vorbestimmten Sicherheitsdistanz auszuführen, wenn der potentielle Hereinziehraum nicht vorliegt, und wobei die vorbestimmte Sicherheitsdistanz eine maximale Sicherheitsdistanz und eine minimale Sicherheitsdistanz aufweist, welche abhängig von einer Distanz zwischen dem autonomen Fahrzeug und einem vorwegfahrenden Fahrzeug unter dem zumindest einem benachbarten Fahrzeug, welches in der Fahrspur angeordnet ist, festgelegt sind.
Die Fahrzeugfahrsteuervorrichtung (10) gemäß Anspruch 18, wobei die Steuerungsvorrichtung (400) eingerichtet ist, um: das Beschleunigen auszuführen, wenn das autonome Fahrzeug in die maximale Sicherheitsdistanz nicht einfährt, und das Geschwindigkeitsbeibehalten auszuführen, wenn das autonome Fahrzeug in die minimale Sicherheitsdistanz einfährt.
Die Fahrzeugfahrsteuerungsvorrichtung (10) gemäß irgendeinem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Steuerungsvorrichtung (400) eingerichtet ist, um ein Warnsignal an den Kandidaten des hereinziehenden Fahrzeugs zu übertragen, wenn das Steuern ausgeführt wird, um das autonome Fahrzeug zu beschleunigen.