DE112016006737T5

DE112016006737T5 - Fahrzeugsteuersystem, fahrzeugsteuerverfahren und fahrzeugsteuerprogramm

Info

Publication number: DE112016006737T5
Application number: DE112016006737.2T
Authority: DE
Inventors: Masahiko Asakura; Kunimichi Hatano; Naoto Sen; Masaaki Abe
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2019-01-10
Also published as: WO2017179193A1; JPWO2017179193A1; US10967877B2; US20190106118A1; CN108885826B; CN108885826A

Abstract

Ein Fahrzeugsteuersystem umfasst eine Erkennungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, nahegelegene Fahrzeuge zu erkennen, welche in der Nähe eines Egofahrzeugs fahren, eine Steuereinheit für automatisiertes Fahren, welche dazu eingerichtet ist, eine Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens umzusetzen, in welchen wenigstens eines aus einer Geschwindigkeitssteuerung und einer Lenksteuerung des Egofahrzeugs automatisch umgesetzt wird, wobei die Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens verschiedene Grade einer einem Insassen des Egofahrzeugs auferlegten Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs aufweist, und eine Verwaltungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs zu verwalten, wobei die Verwaltungseinheit dazu eingerichtet ist, die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs zu reduzieren, wenn ein Fahrzeugkolonnenfahren, bei welchem das Egofahrzeug fährt, während es einem unter den nahegelegenen Fahrzeugen durch die Erkennungseinheit erkannten vorausfahrenden Fahrzeug nachfolgt, welches vor dem Egofahrzeug fährt, durch die Steuereinheit für automatisiertes Fahren umgesetzt wird.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugsteuersystem, ein Fahrzeugsteuerverfahren und ein Fahrzeugsteuerprogramm.
[Hintergrund]
In den letzten Jahren sind Untersuchungen an einer Technologie durchgeführt worden, um zumindest eines aus einer Beschleunigung/Verlangsamung und einem Lenken eines Egofahrzeugs automatisch zu steuern (im Folgenden als automatisiertes Fahren bezeichnet). In Verbindung damit ist eine Technologie offenbart worden, um eine automatisierte Fahrsteuerung in jeglichem aus einem vorbestimmten Standardsteuermodus und einem von dem Standardsteuermodus verschiedenen spezifischen Steuermodus auszuführen (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
[Zitatliste]
[Patentliteratur]
[Patentliteratur 1]
Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, erste Veröffentlichung Nr. 2015-89801
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Technisches Problem]
Es wird ein Fall angenommen, in welchem ein Insasse während eines automatisierten Fahrens die Umgebung möglicherweise überwachen muss. Da in der verwandten Technik während eines automatisierten Fahrens Aufmerksamkeit für die Umgebung erforderlich sein kann, kann eine Belastung für einen Insassen eines Fahrzeugs erhöht werden.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf derartige Umstände gemacht und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Belastung für einen Fahrzeuginsassen während eines automatisierten Fahrens zu reduzieren.
[Lösung des Problems]
Eine Erfindung gemäß Anspruch 1 ist ein Fahrzeugsteuersystem, umfassend: eine Erkennungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, nahegelegene Fahrzeuge zu erkennen, welche in der Nähe eines Egofahrzeugs fahren; eine Steuereinheit für automatisiertes Fahren, welche dazu eingerichtet ist, eine Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens umzusetzen, in welchen wenigstens eines aus einer Geschwindigkeitssteuerung und einer Lenksteuerung des Egofahrzeugs automatisch umgesetzt wird, wobei die Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens verschiedene Grade einer einem Insassen des Egofahrzeugs auferlegten Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs aufweist; und eine Verwaltungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs zu verwalten, wobei die Verwaltungseinheit dazu eingerichtet ist, die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs zu reduzieren, wenn ein Fahrzeugkolonnenfahren, bei welchem das Egofahrzeug fährt, während es einem unter den nahegelegenen Fahrzeugen durch die Erkennungseinheit erkannten vorausfahrenden Fahrzeug nachfolgt, welches vor dem Egofahrzeug fährt, durch die Steuereinheit für automatisiertes Fahren umgesetzt wird.
Gemäß einem Fahrzeugsteuersystem gemäß Anspruch 2 ist in dem Fahrzeugsteuersystem gemäß Anspruch 1 die Verwaltungseinheit dazu eingerichtet, festzulegen, dass die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs, wenn das Fahrzeugkolonnenfahren durch die Steuereinheit für automatisiertes Fahren umgesetzt wird, niedriger ist als die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs, wenn das automatisierte Fahren in einem anderen Zustand als dem Fahrzeugkolonnenfahren durch die Steuereinheit für automatisiertes Fahren umgesetzt wird.
Gemäß einem Fahrzeugsteuersystem gemäß Anspruch 3 ist in dem Fahrzeugsteuersystem gemäß Anspruch 1 oder 2 die Verwaltungseinheit dazu eingerichtet, einige oder alle von Funktionen einer Endgerätvorrichtung zu unterdrücken, welche in eine Fahrzeugkabine des Egofahrzeugs gebracht worden ist und von dem Insassen des Egofahrzeugs bedient werden kann, wenn der Modus automatisierten Fahrens, in welchem die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs dem Insassen des Egofahrzeugs auferlegt ist, durch die Steuereinheit für automatisiertes Fahren umgesetzt wird.
Gemäß einem Fahrzeugsteuersystem gemäß Anspruch 4 ist in dem Fahrzeugsteuersystem gemäß Anspruch 1 ein Geschwindigkeitslimit auf eine Geschwindigkeit festgelegt, welche zu der Zeit einer Geschwindigkeitssteuerung für jeden der Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens ausgegeben werden kann, welcher durch die Steuereinheit für automatisiertes Fahren umgesetzt wird, und die Verwaltungseinheit ist dazu eingerichtet, ein oberes Fahrzeuggeschwindigkeitslimit in Bezug auf die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs zu lockern, wenn das Fahrzeugkolonnenfahren durch die Steuereinheit für automatisiertes Fahren umgesetzt wird, wobei das obere Fahrzeuggeschwindigkeitslimit begrenzt werden kann.
Eine Erfindung gemäß Anspruch 5 ist ein Fahrzeugsteuersystem, umfassend: eine Erkennungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, ein nahegelegenes Fahrzeug zu erkennen, welches in der Nähe eines Egofahrzeugs fährt; und eine Steuereinheit für automatisiertes Fahren, welche dazu eingerichtet ist, einen Modus automatisierten Fahrens umzusetzen, in welchem wenigstens eines aus einer Geschwindigkeitssteuerung und einer Lenksteuerung des Egofahrzeugs automatisch umgesetzt wird, wobei die Steuereinheit für automatisiertes Fahren dazu eingerichtet ist, jeglichen einer Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens umzusetzen, welche verschiedene Grade automatisierten Fahrens aufweisen, wobei die Steuereinheit für automatisiertes Fahren dazu eingerichtet ist, den Modus automatisierten Fahrens zu einem Modus automatisierten Fahrens zu ändern, in welchem ein Grad automatisierten Fahrens höher ist, wenn ein Fahrzeugkolonnenfahren umgesetzt wird, bei welchem des Egofahrzeug einem unter den nahegelegenen Fahrzeugen durch die Erkennungseinheit erkannten vorausfahrenden Fahrzeug nachfolgt, welches vor dem Egofahrzeug fährt.
Eine Erfindung gemäß Anspruch 6 ist ein Fahrzeugsteuerverfahren, umfassend: ein Erkennen, durch einen in einem Fahrzeug angebrachten Computer, von nahegelegenen Fahrzeugen, welche in der Nähe eines Egofahrzeugs fahren; ein Ausführen, durch den in einem Fahrzeug angebrachten Computer, einer Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens, in welchen wenigstens eines aus einer Geschwindigkeitssteuerung und einer Lenksteuerung des Egofahrzeugs automatisch umgesetzt wird, wobei die Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens verschiedene Grade einer einem Insassen des Egofahrzeugs auferlegten Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs aufweist; und ein Verwalten, durch den in einem Fahrzeug angebrachten Computer, der Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs und Reduzieren der Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs, wenn ein Fahrzeugkolonnenfahren umgesetzt wird, bei welchem des Egofahrzeug fährt, während es einem unter den nahegelegenen Fahrzeugen erkannten vorausfahrenden Fahrzeug nachfolgt, welches vor dem Egofahrzeug fährt.
Eine Erfindung gemäß Anspruch 7 ist ein Fahrzeugsteuerprogramm, welches einen in einem Fahrzeug angebrachten Computer veranlasst: nahegelegene Fahrzeuge zu erkennen, welche in der Nähe eines Egofahrzeugs fahren; eine Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens umzusetzen, in welchen wenigstens eines aus einer Geschwindigkeitssteuerung und einer Lenksteuerung des Egofahrzeugs automatisch umgesetzt wird, wobei die Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens verschiedene Grade einer einem Insassen des Egofahrzeugs auferlegten Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs aufweist; und die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs zu verwalten und die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs zu reduzieren, wenn ein Fahrzeugkolonnenfahren umgesetzt wird, bei welchem des Egofahrzeug fährt, während es einem unter den nahegelegenen Fahrzeugen erkannten vorausfahrenden Fahrzeug nachfolgt, welches vor dem Egofahrzeug fährt.
[Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
Gemäß der in jedem Anspruch beschriebenen Erfindung ist es möglich, eine Belastung für den Fahrzeuginsassen während des automatisierten Fahrens zu reduzieren.
Figurenliste

1 ist eine Darstellung, welche Komponenten eines Egofahrzeugs M zeigt.
2 ist eine funktionelle Konfigurationsdarstellung, welche auf ein Fahrzeugsteuersystem 100 zentriert ist.
3 ist eine Konfigurationsdarstellung einer HMI 70.
4 ist eine Darstellung, welche einen Zustand zeigt, in welchem eine relative Position eines Egofahrzeugs M in Bezug auf eine Fahrspur L1 durch eine Egofahrzeugpositionserkennungseinheit 140 erkannt wird.
5 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel eines für einen bestimmten Abschnitt erzeugten Aktionsplans zeigt.
6 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel einer Konfiguration einer Trajektorienerzeugungseinheit 146 zeigt.
7 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel einer Situation zeigt, in welcher sich ein Fahrzustand zu einem Fahrzeugkolonnenfahren ändert.
8 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel von Kandidaten für eine durch eine Trajektorienkandidaterzeugungseinheit 146B erzeugte Trajektorie zeigt.
9 ist eine Darstellung, in welcher die Kandidaten für die durch die Trajektorienkandidaterzeugungseinheit 146B erzeugte Trajektorie durch Trajektorienpunkte K ausgedrückt werden.
10 ist eine Darstellung, welche eine Spurwechselzielposition TA zeigt.
11 ist eine Darstellung, welche ein Geschwindigkeitserzeugungsmodell zeigt, wenn angenommen wird, Geschwindigkeiten dreier nahegelegener Fahrzeuge konstant sind.
12 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel einer Konfiguration einer HMI-Steuereinheit 170 zeigt.
13 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel modusspezifischer Bedienungsmöglichkeitsinformation 188 zeigt.
14 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel eines Bildschirms zeigt, welcher durch eine Anzeige 82 angezeigt wird, wenn ein Fahrzeugkolonnenfahren gestartet wird.
15 ist eine Darstellung, welche einen Vergleich zwischen einem Kernpunkt einer Steuerung einer Situation, in welcher ein Fahrzeugkolonnenfahren umgesetzt wird, und einem Kernpunkt einer Steuerung einer Situation zeigt, in welcher andere Fahrzustände als ein Fahrzeugkolonnenfahren umgesetzt werden.
16 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel eines Ablaufs eines Prozesses zeigt, welcher durch ein Fahrzeugsteuersystem 100 umgesetzt wird.

[Beschreibung von Ausführungsformen]
Im Folgenden werden Ausführungsformen eines Fahrzeugsteuersystems, eines Fahrzeugsteuerverfahrens und eines Fahrzeugsteuerprogramms gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Darstellung, welche Komponenten zeigt, welche in einem Fahrzeug umfasst sind, in welchem ein Fahrzeugsteuersystem 100 jeder Ausführungsform montiert ist (im Folgenden als ein Egofahrzeug M bezeichnet). Das Fahrzeug, in welchem das Fahrzeugsteuersystem 100 montiert ist, ist zum Beispiel ein zweirädriges, ein dreirädriges oder ein vierrädriges Kraftfahrzeug, wovon Beispiele ein Kraftfahrzeug, welches einen Verbrennungsmotor wie etwa einen Dieselmotor oder einen Benzinmotor als eine Energiequelle verwendet, ein Elektrokraftfahrzeug, welches einen Elektromotor als eine Energiequelle verwendet oder ein Hybridkraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor umfassen. Ferner wird das elektrische Fahrzeug unter Verwendung elektrischer Energie angetrieben, welche zum Beispiel von einer Batterie wie etwa einer Sekundärbatterie, einer Wasserstoffbrennstoffzelle, einer Metallbrennstoffzelle oder einer Alkoholbrennstoffzelle abgegeben wird.
Wie in 1 gezeigt, sind Sensoren wie etwa Sucher 20-1 bis 20-7, Radare 30-1 bis 30-6 und eine Kamera 40, eine Navigationsvorrichtung 50 und das Fahrzeugsteuersystem 100 in dem Egofahrzeug M montiert.
Die Sucher 20-1 bis 20-7 sind zum Beispiel Light-Detection-And-Ranging- oder Laser-Imaging-Detection-And-Ranging- (LIDAR) -Sucher, welche Streulicht aus Bestrahlungslicht messen und einen Abstand zu einem Ziel messen. Zum Beispiel kann der Sucher 20-1 an einem Frontgrill oder dergleichen angebracht sein und die Sucher 20-2 und 20-3 können an einer Seitenfläche eines Fahrzeugkörpers, einem Türspiegel, dem Inneren eines Scheinwerfers, nahe von Seitenleuchten und dergleichen angebracht sein. Der Sucher 20-4 ist an einem Kofferraumdeckel oder dergleichen angebracht und die Sucher 20-5 und 20-6 sind an den Seitenflächen des Fahrzeugkörpers, dem Inneren einer Heckleuchte oder dergleichen angebracht. Die vorstehend beschriebenen Sucher 20-1 bis 20-6 weisen zum Beispiel einen Erfassungsbereich von etwa 150° in einer horizontalen Richtung auf. Ferner ist der Sucher 20-7 an einem Dach oder dergleichen angebracht. Der Sucher 20-7 weist zum Beispiel einen Erfassungsbereich von 360° in der horizontalen Richtung auf.
Die vorstehend beschriebenen Radare 30-1 und 30-4 sind zum Beispiel Fernbereich-Millimeterwellen-Radare, bei welchen der Erfassungsbereich in einer Tiefenrichtung breiter ist als derjenige von anderen Radaren. Ferner sind die Radare 30-2, 30-3, 30-5 und 30-6 Mittelbereich-Millimeterwellen-Radare, bei welchen der Erfassungsbereich in der Tiefenrichtung schmaler ist als derjenige der Radare 30-1 und 30-4.
Im Folgenden werden die Sucher 20-1 bis 20-7 einfach als ein „Sucher 20“ bezeichnet, wenn sie nicht speziell unterschieden werden, und die Radare 30-1 bis 30-6 werden einfach als ein „Radar 30“ bezeichnet, wenn sie nicht speziell unterschieden werden. Der Radar 30 erfasst ein Objekt zum Beispiel unter Verwendung eines frequenzmodulierten Dauerstrich- (FM-CW - frequeny modulated continuous wave) -Verfahrens.
Die Kamera 40 ist zum Beispiel eine Digitalkamera, welche ein Festkörper-Bildaufzeichnungselement wie etwa eine ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD - charge coupled device) oder einen komplementären Metalloxidhalbleiter (CMOS - complementary metal oxide semiconductor) verwendet. Die Kamera 40 ist an einem oberen Abschnitt einer vorderen Windschutzscheibe, einer hinteren Fläche eines Rückinnenspiegels oder dergleichen angebracht. Die Kamera 40 zeichnet periodisch und wiederholt Bilder zum Beispiel vor dem Egofahrzeug M auf. Die Kamera 40 kann eine Stereokamera sein, welche eine Mehrzahl von Kameras umfasst.
Es ist anzumerken, dass die in 1 gezeigte Konfiguration lediglich ein Beispiel ist und ein Teil der Konfiguration weggelassen werden kann oder andere Komponenten hinzugefügt werden können.
2 ist eine funktionelle Konfigurationsdarstellung, welche auf das Fahrzeugsteuersystem 100 zentriert ist, gemäß der Ausführungsform. Eine Erfassungsvorrichtung DD, welche einen Sucher 20, einen Radar 30, eine Kamera 40 und dergleichen umfasst, eine Navigationsvorrichtung 50, eine Kommunikationsvorrichtung 55, ein Fahrzeugsensor 60, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI - human machine interface) 70, ein Fahrzeugsteuersystem 100, eine Fahrantriebskraftausgabevorrichtung 200, eine Lenkvorrichtung 210 und eine Bremsvorrichtung 220 sind in dem Egofahrzeug M montiert. Diese Vorrichtungen und Instrumente sind durch eine Multiplex-Kommunikationsleitung wie etwa eine Controller-Area-Network- (CAN) -Kommunikationsleitung, eine serielle Kommunikationsleitung oder ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk miteinander verbunden. Es ist anzumerken, dass sich ein Fahrzeugsteuersystem in den Ansprüchen nicht nur auf das „Fahrzeugsteuersystem 100“ bezieht, sondern andere Konfigurationen (eine Erfassungseinheit DD, die HMI 70 oder dergleichen) als das Fahrzeugsteuersystem 100 umfassen kann.
Die Navigationsvorrichtung 50 umfasst einen Empfänger eines globalen Navigationssatellitensystems (GNSS - global navigation satellite system) oder Karteninformation (Navigationskarten), eine Anzeigevorrichtung vom Typ eines Berührungsfelds, welche als eine Benutzerschnittstelle fungiert, einen Lautsprecher, ein Mikrofon und dergleichen. Die Navigationsvorrichtung 50 spezifiziert eine Position des Egofahrzeugs M unter Verwendung des GNSS-Empfängers und leitet eine Route von der Position zu einem von dem Benutzer designierten Ziel ab. Die von der Navigationsvorrichtung 50 abgeleitete Route wird einer Zielspurbestimmungseinheit 110 des Fahrzeugsteuersystems 100 bereitgestellt. Die Position des Egofahrzeugs M kann durch ein Trägheitsnavigationssystem (INS - inertial navigation system) identifiziert oder ergänzt werden, welches die Ausgabe des Fahrzeugsensors 60 verwendet. Ferner führt die Navigationsvorrichtung 50 durch Sprache oder eine Navigationsanzeige eine Führung für die Route zu dem Ziel durch, wenn das Fahrzeugsteuersystem 100 den manuellen Fahrmodus ausführt. Es ist anzumerken, dass eine Konfiguration zum Spezifizieren der Position des Egofahrzeugs M unabhängig von der Navigationsvorrichtung 50 bereitgestellt sein kann. Ferner kann die Navigationsvorrichtung 50 zum Beispiel durch eine Funktion einer Endgerätvorrichtung, wie etwa ein Smartphone oder ein Tablet-Endgerät, über welche der Benutzer verfügt, realisiert sein. In diesem Fall werden eine Übertragung und ein Empfang von Information durch eine drahtlose oder eine drahtgebundene Kommunikation zwischen der Endgerätvorrichtung und dem Fahrzeugsteuersystem 100 durchgeführt.
Die Kommunikationsvorrichtung 55 führt eine drahtlose Kommunikation unter Verwendung zum Beispiel eines zellularen Netzwerks, eines Wi-Fi-Netzwerks, von Bluetooth (eingetragene Marke), einer gerichteten Nahbereichskommunikation (DSRC - dedicated short range communication) oder dergleichen durch. Die Kommunikationsvorrichtung 55 führt zum Beispiel eine drahtlose Kommunikation mit einem Informationsbereitstellungsserver eines Systems, welches eine Verkehrssituation einer Straße überwacht, wie etwa ein Fahrzeuginformationskommunikationssystem (VICS - Vehicle Information Communication System; eingetragene Marke), durch und erlangt Information, welche eine Verkehrssituation einer Straße, auf welcher das Egofahrzeug M fährt, oder einer Straße angibt, auf welcher geplant ist, dass das Egofahrzeug M fährt (im Folgenden als Verkehrsinformation bezeichnet). Verkehrsinformation umfasst Information wie etwa Information eines vorausliegenden Staus, eine erforderliche Zeit an einer Staustelle, Information über Unfälle, Pannenfahrzeuge und Straßenarbeiten, Information über Geschwindigkeitsregulierungen und über eine Spurregulierung, eine Parkplatzposition und Information über eine Verfügbarkeit eines Parkplatzes, einen Servicebereich und einen Parkbereich. Ferner kann die Kommunikationsvorrichtung 55 mit einem drahtlosen Sender kommunizieren, welcher an einem Seitenrand oder dergleichen einer Straße bereitgestellt ist, oder eine Zwischenfahrzeugkommunikation mit einem anderen Fahrzeug durchführen, welches in der Nähe des Egofahrzeugs M fährt, um die Verkehrsinformation zu erlangen.
Der Fahrzeugsensor 60 umfasst zum Beispiel einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, welcher eine Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt, einen Beschleunigungssensor, welcher eine Beschleunigung bestimmt, einen Gierratensensor, welcher eine Winkelgeschwindigkeit um eine vertikale Achse herum bestimmt, und einen Richtungssensor, welcher eine Richtung des Egofahrzeugs M bestimmt.
3 ist eine Konfigurationsdarstellung der HMI 70. Die HMI 70 umfasst zum Beispiel eine Konfiguration eines Fahrbedienungssystems und eine Konfiguration eines Nichtfahrbedienungssystems. Eine Grenze dazwischen ist nicht streng definiert und die Konfiguration eines Fahrbedienungssystems kann eine Funktion des Nicht-Fahrbedienungssystems umfassen (oder umgekehrt).
Die HMI 70 umfasst zum Beispiel ein Beschleunigungspedal 71, einen Beschleunigungspedalöffnungsgradsensor 72, eine Beschleunigungspedalreaktionskraftausgabevorrichtung 73, ein Bremspedal 74, einen Bremsniederdrückbetragsensor (oder einen Hauptdrucksensor oder dergleichen) 75, einen Schalthebel 76, einen Schaltpositionssensor 77, ein Lenkrad 78, einen Lenkwinkelsensor 79, einen Lenkdrehmomentsensor 80 und andere Fahrbedienungsvorrichtungen 81 als die Konfiguration des Fahrbedienungssystems.
Das Beschleunigungspedal 71 ist ein Operator zum Empfangen einer Beschleunigungsanweisung von dem Fahrzeuginsassen (oder einer Verlangsamungsanweisung gemäß einer Rückführungsbedienung). Der Beschleunigungspedalöffnungsgradsensor 72 erfasst den Niederdrückbetrag des Beschleunigungspedals 71 und gibt ein Beschleunigungspedalöffnungsgradsignal, welches den Niederdrückbetrag angibt, an das Fahrzeugsteuersystem 100 aus. Es ist anzumerken, dass der Beschleunigungspedalöffnungsgradsensor 72 das Beschleunigungspedalöffnungsgradsignal direkt an die Fahrantriebskraftausgabevorrichtung 200, die Lenkvorrichtung 210 oder die Bremsvorrichtung 220 ausgeben kann, anstatt das Beschleunigungspedalöffnungsgradsignal an das Fahrzeugsteuersystem 100 auszugeben. Das gleiche gilt für Konfigurationen nachfolgend zu beschreibender anderer Fahrbedienungssysteme. Die Beschleunigungspedalreaktionskraftausgabevorrichtung 73 gibt zum Beispiel als Reaktion auf eine Anweisung von dem Fahrsteuersystem 100 eine Kraft (eine Bedienungsreaktionskraft) in einer in Bezug auf das Beschleunigungspedal 71 zu einer Bedienungsrichtung entgegengesetzten Richtung aus.
Das Bremspedal 74 ist ein Operator zum Empfangen einer Verlangsamungsanweisung von dem Fahrzeuginsassen. Der Bremsniederdrückbetragssensor 75 bestimmt den Niederdrückbetrag (oder eine Niederdrückkraft) des Bremspedals 74 und gibt ein Bremssignal, welches ein Erfassungsergebnis angibt, an das Fahrzeugsteuersystem 100 aus.
Der Schalthebel 76 ist ein Operator zum Empfangen einer Anweisung, eine Schaltstufe zu ändern, von dem Fahrzeuginsassen. Der Schaltpositionssensor 77 erfasst eine von dem Fahrzeuginsassen angewiesene Schaltstufe und gibt ein Schaltpositionssignal, welches ein Erfassungsergebnis angibt, an das Fahrzeugsteuersystem 100 aus.
Das Lenkrad 78 ist ein Operator zum Empfangen einer Kurvenfahranweisung von dem Fahrzeuginsassen. Der Lenkwinkelsensor 79 erfasst einen Lenkwinkel des Lenkrads 78 und gibt ein Lenkwinkelsignal, welches ein Erfassungsergebnis angibt, an das Fahrzeugsteuersystem 100 aus. Der Lenkdrehmomentsensor 80 bestimmt ein an das Lenkrad 78 angelegtes Drehmoment und gibt ein Lenkdrehmomentsignal, welches ein Erfassungsergebnis angibt, an das Fahrzeugsteuersystem 100 aus.
Die anderen Fahrbedienungsvorrichtungen 81 sind zum Beispiel ein Joystick, ein Knopf, ein Wählschalter und ein Schalter einer grafischen Benutzerschnittstelle (GUI - graphical user interface). Die anderen Fahrbedienungsvorrichtungen 81 empfangen eine Beschleunigungsanweisung, eine Verlangsamungsanweisung, eine Kurvenfahranweisung und dergleichen und geben die Anweisungen an das Fahrzeugsteuersystem 100 aus.
Die HMI 70 umfasst zum Beispiel eine Anzeige 82, einen Lautsprecher 83, eine Berührungsbedienungserfassungsvorrichtung 84, eine Inhaltswiedergabevorrichtung 85, Schalter für verschiedene Bedienungen 86, einen Sitz 88, eine Sitzantriebsvorrichtung 89, eine Fensterscheibe 90, eine Fensterantriebsvorrichtung 91, eine Fahrzeugkabinenkamera 95, eine Fahrzeugkabinenkommunikationsvorrichtung 96, ein gekoppeltes Endgerät 97 und eine Funkwellenübertragungsvorrichtung 98 als die Konfiguration des Nicht-Fahrbedienungssystems.
Die Anzeige 82 ist zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige (LCD - liquid crystal display) oder eine organische elektrolumineszente (EL) Anzeige, welche an jeder Einheit einer Instrumententafel oder einer beliebigen Stelle, welche einem Passagiersitz oder einem Rücksitz zugewandt ist, angebracht sind. Ferner kann die Anzeige 82 ein Head-up-Anzeige (HUD - head up display) sein, welche ein Bild auf eine vordere Windschutzscheibe oder ein anderes Fenster projiziert. Der Lautsprecher 83 gibt Ton aus. Wenn die Anzeige 82 ein Berührungsfeld ist, erfasst die Berührungsbedienungserfassungsvorrichtung 84 eine Kontaktposition (Berührungsposition) auf einem Anzeigebildschirm der Anzeige 82 und gibt die Kontaktposition an das Fahrzeugsteuersystem 100 aus. Wenn die Anzeige 82 kein Berührungsfeld ist, kann die Berührungsbedienungserfassungsvorrichtung 84 weggelassen werden.
Beispiele der Inhaltswiedergabevorrichtung 85 umfassen zum Beispiel eine Digital-Versatile-Disc- (DVD) -Wiedergabevorrichtung, eine Compact-Disc- (CD) -Wiedergabevorrichtung, einen Fernsehempfänger und Vorrichtungen zum Erzeugen verschiedener Führungsbilder. Einige oder alle der Anzeigevorrichtung 82, des Lautsprechers 83, der Berührungsbedienungserfassungsvorrichtung 84 und der Inhaltswiedergabevorrichtung 85 können dadurch eingerichtet sein, dass sie gemeinsam mit der Navigationsvorrichtung 50 umgesetzt sind.
Die Schalter für verschiedene Bedienungen 86 sind an beliebigen Plätzen innerhalb einer Fahrzeugkabine angeordnet. Die Schalter für verschiedene Bedienungen 86 umfassen einen Schalter für einen Übergang zu automatisiertem Fahren 87 zum Anweisen eines Startens (oder zukünftigen Startens) und Stoppens eines automatisierten Fahrens. Der Schalter für einen Übergang zu automatisiertem Fahren 87 kann jeglicher aus einem Schalter einer grafischen Benutzerschnittstelle (GUI - graphical user interface) und einem mechanischen Schalter sein. Ferner können die Schalter für verschiedene Bedienungen 86 einen Schalter zum Antreiben der Sitzantriebsvorrichtung 89 oder der Fensterantriebsvorrichtung 91 umfassen.
Der Sitz 88 ist ein Sitz, auf welchem der Fahrzeuginsasse sitzt. Die Sitzantriebsvorrichtung 89 treibt einen Neigungswinkel, eine Position in einer Richtung nach vorne und nach hinten, einen Gierwinkel oder dergleichen des Sitzes 88 frei an. Die Fensterscheibe 90 ist zum Beispiel in jeder Tür angebracht. Die Fensterantriebsvorrichtung 91 treibt die Fensterscheibe 90 an, um die Fensterscheibe 90 zu öffnen und zu schließen.
Die Fahrzeugkabinenkamera 95 ist eine Digitalkamera, welche ein Festkörper-Bildaufzeichnungselement wie etwa eine CCD oder einen CMOS verwendet. Die Fahrzeugkabinenkamera 95 ist an einer Position angebracht, an welcher wenigstens ein Kopf des Fahrzeuginsassen, welcher eine Fahrbedienung durchführt, aufgezeichnet werden kann, wie etwa an einem Rückinnenspiegel, an einem Lenknabenabschnitt oder an der Instrumententafel. Die Kamera 40 zeichnet zum Beispiel periodisch wiederholend den Fahrzeuginsassen auf.
Die Fahrzeugkabinenkommunikationsvorrichtung 96 führt zum Beispiel eine drahtlose Kommunikation mit einer Endgerätvorrichtung durch, welche in die Fahrzeugkabine gebracht worden ist und von dem Fahrzeuginsassen bedient werden kann, um eine Kopplungsverbindung einzurichten. Die Endgerätvorrichtung führt zum Beispiel unter Verwendung eines Mobilfunknetzes, eines Wi-Fi-Netzwerks, von Bluetooth oder DSRC ähnlich der Kommunikationsvorrichtung 55 eine drahtlose Kommunikation durch. Die Endgerätvorrichtung ist eine Unterhaltungs- und Entertainmentvorrichtung wie etwa ein mobiler Spielautomat vom drahtlosen Typ ein mobiles Display, ein Tablet-Endgerät, ein Virtual-Reality- (VR) -Brille oder ein am Kopf montiertes Display. Die Kopplungsverbindung mit der Endgerätvorrichtung kann durch ein Ad-hoc-Netzwerk eingerichtet werden oder kann unter Verwendung einer bestehenden Infrastruktur wie etwa dem Internet eingerichtet werden. Die Fahrzeugkabinenkommunikationsvorrichtung 96 ist nicht auf eine Kopplungsverbindung basierend auf Funkwellen beschränkt und kann durch eine optische drahtlose Kommunikation unter Verwendung von Infrarotstrahlen, einem Laser oder dergleichen eine Kopplungsverbindung mit der Endgerätvorrichtung herstellen.
Das gekoppelte Endgerät 97 ist ein Endgerät, von welchem eine Kopplungsverbindung mit der Fahrzeugkabinenkommunikationsvorrichtung 96 eingerichtet wird.
Ferner überträgt die Fahrzeugkabinenkommunikationsvorrichtung 96 unter der Steuerung der HMI-Steuereinheit 170 ein Warnsignal an das gekoppelte Endgerät 97. Das Warnsignal ist ein Signal zum Unterdrücken einiger oder aller Funktionen des gekoppelten Endgeräts 97 oder ein Signal zum Benachrichtigen des Fahrzeuginsassen, welcher das gekoppelte Endgerät 97 verwendet, über eine Gefahr. Zum Beispiel kann die Fahrzeugkabinenkommunikationsvorrichtung 96 als das Warnsignal ein Signal eines Ausschaltens des gekoppelten Endgeräts 97 oder eines Versetzens des gekoppelten Endgeräts 97 in einen Schlafzustand oder eines Anzeigens eines Warnbildschirms oder dergleichen auf einem Bildschirm des gekoppelten Endgeräts 97 übertragen.
Die Funkwellenübertragungsvorrichtung 98 überträgt unter der Steuerung der HMI-Steuereinheit 170 Störfunkwellen für eine Störungsübertragung der Endgerätvorrichtung. Ein Frequenzband der Störfunkwellen ist zum Beispiel ein Frequenzband von Funkwellen, welches in einem zellularen Netzwerk verwendet wird (z. B. ein 2,1-GHz-Band oder ein 1,5-GHz-Band), ein Frequenzband von Funkwellen, welches in einem Wi-Fi-Netzwerk oder dergleichen verwendet wird (z. B. ein 2,4-GHz-Band oder ein 5-GHz-Band) oder ein Frequenzband, welches das gleiche ist wie das von Fernsehübertragungswellen.
Es ist anzumerken, dass die Fahrzeugkabinenkommunikationsvorrichtung 96 und die Funkwellenübertragungsvorrichtung 98, welche vorstehend beschriebenen worden sind, als unabhängige Vorrichtungen beschrieben worden sind, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Einige oder alle Funktionen der Fahrzeugkabinenkommunikationsvorrichtung 96 können in der Funkwellenübertragungsvorrichtung 98 umfasst sein und einige oder alle der Funktionen der Funkwellenübertragungsvorrichtung 98 können in der Fahrzeugkabinenkommunikationsvorrichtung 96 umfasst sein. Zum Beispiel kann die Kopplungsverbindung mit der Endgerätvorrichtung durch die Funkwellenübertragungsvorrichtung 98 umgesetzt werden oder die Fahrzeugkabinenkommunikationsvorrichtung 96 kann die Störfunkwelle oder das Warnsignal übertragen.
Die Fahrantriebskraftausgabevorrichtung 200, die Lenkvorrichtung 210 und die Bremsvorrichtung 220 werden vor dem Fahrzeugsteuersystem 100 beschrieben.
Die Fahrantriebskraftausgabevorrichtung 200 gibt eine Fahrantriebskraft (ein Drehmoment) an ein Antriebsrad aus, um zu bewirken, dass das Fahrzeug fährt. Die Fahrantriebskraftausgabevorrichtung 200 umfasst zum Beispiel einen Verbrennungsmotor, ein Getriebe und eine elektronische Verbrennungsmotorsteuereinheit (ECU - electronic control unit), welche den Verbrennungsmotor steuert, in einem Fall, in welchem das Egofahrzeug M ein Fahrzeug ist, welches einen Verbrennungsmotor als eine Energiequelle verwendet, umfasst einen Fahrmotor und eine Elektromotor-ECU, welche den Motor steuert, in einem Fall, in welchem das Egofahrzeug M ein Elektrofahrzeug ist, welches einen Elektromotor als eine Energiequelle verwendet, und umfasst einen Verbrennungsmotor, ein Getriebe, eine Verbrennungsmotor-ECU, einen Fahrmotor und eine Elektromotor-ECU in einem Fall, in welchem das Egofahrzeug M ein Hybridfahrzeug ist. In einem Fall, in welchem die Fahrantriebskraftausgabevorrichtung 200 nur einen Verbrennungsmotor umfasst, stellt die Verbrennungsmotor-ECU einen Drosselklappenöffnungsgrad des Verbrennungsmotors, eine Gangschaltungsstufe und dergleichen gemäß von einer später zu beschreibenden Fahrsteuereinheit 160 eingegebener Information ein. Ferner stellt, wenn die Fahrantriebskraftausgabevorrichtung 200 nur einen Fahrmotor umfasst, die Elektromotor-ECU ein Tastverhältnis eines dem Fahrmotor zugeführten PWM-Signals gemäß von der Fahrsteuereinheit 160 eingegebener Information ein. Wenn die Fahrantriebskraftausgabevorrichtung 200 einen Verbrennungsmotor und einen Fahrmotor umfasst, arbeiten die Verbrennungsmotor-ECU und die Elektromotor-ECU zusammen, um die Fahrantriebskraft gemäß der von der Fahrsteuereinheit 160 eingegebenen Information zu steuern.
Die Lenkvorrichtung 210 umfasst zum Beispiel eine Lenk-ECU und einen Elektromotor. Der Elektromotor ändert zum Beispiel eine Richtung der lenkbaren Räder, indem eine Kraft an einen Zahnstangen- und Ritzelmechanismus angelegt wird. Die Lenk-ECU treibt den Elektromotor gemäß der vom Fahrzeugsteuersystem 100 eingegebenen Information oder von Eingabeinformation über den Lenkwinkel oder das Lenkdrehmoment an, um Richtungen der lenkbaren Räder zu ändern.
Die Bremsvorrichtung 220 ist zum Beispiel eine elektrische Servobremsvorrichtung, welche einen Bremssattel, einen Zylinder, welcher einen Hydraulikdruck zu dem Bremssattel überführt, einen Elektromotor, welcher den Hydraulikdruck in dem Zylinder erzeugt, und eine Bremssteuereinheit umfasst. Die Bremssteuereinheit der elektrischen Servobremsvorrichtung steuert den Elektromotor gemäß der von der Fahrsteuereinheit 160 eingegebenen Information, so dass ein Bremsmoment gemäß der Bremsbedienung an jedes Rad ausgegeben wird. Die elektrische Servobremsvorrichtung kann als Back-up einen Mechanismus zum Überführen des durch die Bedienung des Bremspedals erzeugten Hydraulikdrucks zu dem Zylinder über einen Hauptzylinder umfassen. Es ist anzumerken, dass die Bremsvorrichtung 220 nicht auf die vorstehend beschriebene elektrische Servobremsvorrichtung beschränkt ist und eine elektronisch gesteuerte hydraulische Bremsvorrichtung sein kann. Die elektronisch gesteuerte hydraulische Bremsvorrichtung steuert einen Aktuator gemäß der von der Fahrsteuereinheit 160 eingegebenen Information und überführt den Hydraulikdruck des Hauptzylinders zu dem Zylinder. Ferner kann die Bremsvorrichtung 220 eine regenerative Bremse umfassen, welche einen Fahrmotor verwendet, welcher in der Fahrantriebskraftausgabevorrichtung 200 umfasst sein kann.
[Fahrzeugsteuersystem]
Im Folgenden wird das Fahrzeugsteuersystem 100 beschrieben. Das Fahrzeugsteuersystem 100 ist zum Beispiel durch einen oder mehrere Prozessoren oder Hardware mit äquivalenten Funktionen realisiert. Das Fahrzeugsteuersystem 100 kann eine Konfiguration aufweisen, in welcher zum Beispiel ein Prozessor wie etwa eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU - central processing unit), eine Speichervorrichtung, eine elektronische Steuereinheit (ECU - electronic control unit), mit welcher eine Kommunikationsschnittstelle durch einen internen Bus verbunden ist, und eine Mikroverarbeitungseinheit (MPU - micro-processing unit) kombiniert sind.
In 2 umfasst das Fahrzeugsteuersystem 100 zum Beispiel die Zielspurbestimmungseinheit 110, eine Steuereinheit für automatisiertes Fahren 120, eine Fahrsteuereinheit 160 und einen Speicher 180. Die Steuereinheit für automatisiertes Fahren 120 umfasst zum Beispiel eine Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130, eine Egofahrzeugpositionserkennungseinheit 140, eine Außenwelterkennungseinheit 142, eine Aktionsplanerzeugungseinheit 144, eine Trajektorienerzeugungseinheit 146 und eine Schaltsteuereinheit 150. Eine Kombination der Erfassungsvorrichtung DD, der Kommunikationsvorrichtung 55 und der Außenwelterkennungseinheit 142 ist ein Beispiel einer „Erkennungseinheit“. Ferner sind die Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130 und die HMI-Steuereinheit 170 ein Beispiel einer „Verwaltungseinheit“.
Einige oder alle der Zielspurbestimmungseinheit 110, jeder Einheit der Steuereinheit für automatisiertes Fahren 120 und der Fahrsteuereinheit 160 sind durch den Prozessor realisiert, welcher ein Programm (Software) ausführt.
Ferner können einige oder alle Einheiten durch Hardware wie etwa eine Großintegration (LSI - large scale integration) oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC - application specific integrated circuit) realisiert sein oder können durch eine Kombination aus Software und Hardware realisiert sein.
Information, wie etwa hochgenaue Karteninformation 182, Zielfahrspurinformation 184, Aktionsplaninformation 186 und die modusspezifische Bedienungsmöglichkeitsinformation 188, ist zum Beispiel in dem Speicher 180 gespeichert. Der Speicher 180 ist durch einen Festwertspeicher (ROM - read only memory), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Festplattenlaufwerk (HDD - random access memory), ein Festplattenlaufwerk (HDD - hard disc drive), einen Flash-Speicher oder dergleichen realisiert. Das durch den Prozessor umzusetzende Programm kann vorab in dem Speicher 180 gespeichert sein oder kann über eine fahrzeuginterne Internetausrüstung oder dergleichen von einer externen Vorrichtung heruntergeladen werden. Ferner kann das Programm in dem Speicher 180 installiert werden durch ein tragbares Speichermedium, mit dem Programm darin gespeichert, welches an einer Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) montiert ist. Ferner kann das Fahrzeugsteuersystem 100 auf eine Mehrzahl von Computervorrichtungen verteilt sein.
Die Zielspurbestimmungseinheit 110 ist zum Beispiel durch eine MPU realisiert. Die Zielspur-Bestimmungseinheit 110 unterteilt die von der Navigationsvorrichtung 50 bereitgestellte Route in eine Mehrzahl von Blöcken (zum Beispiel teilt die Route alle 100 [m] in einer Fahrzeugfahrtrichtung) und bestimmt durch eine Bezugnahme auf die hochgenauen Karteninformationen 182 für jeden Block die Zielspur. Die Zielspurbestimmungseinheit 110 bestimmt zum Beispiel die Spur von links, auf welcher das Egofahrzeug fährt. Die Zielspurbestimmungseinheit 110 bestimmt zum Beispiel die Zielspur derart, dass das Egofahrzeug M auf einer zum Fahren vernünftigen Fahrroute zu einem Abzweigungsziel fahren kann, wenn eine Abzweigungsstelle oder eine Zusammenführungsstelle auf der Route vorhanden ist. Die durch die Zielspurbestimmungseinheit 110 bestimmte Zielfahrspur wird als die Zielfahrspurinformation 184 in dem Speicher 180 gespeichert.
Die hochgenaue Karteninformation 182 ist Karteninformation mit einer höheren Genauigkeit als die der in der Navigationsvorrichtung 50 umfassten Navigationskarte. Die hochgenaue Karteninformation 182 ist zum Beispiel Information über eine Mitte einer Spur oder Information über Grenzen einer Spur. Die hochgenaue Karteninformation 182 kann Straßeninformation, Verkehrsregulierungsinformation, Adressinformation (Adresse und Postleitzahl), Einrichtungsinformation, Telefonnummerninformation und dergleichen umfassen. Die Straßeninformation umfasst Information, welche Straßentypen wie etwa Schnellstraßen, Mautstraßen, Bundesstraßen und Präfekturstraßen angibt, oder Information wie etwa die Anzahl von Spuren auf einer Straße, eine Breite jeweiliger Spuren, eine Steigung/Neigung einer Straße, eine Position einer Straße (dreidimensionale Koordinaten, umfassend einen Längengrad, einen Breitengrad und eine Höhe), eine Krümmung einer Kurve einer Spur, eine Position eines Zusammenführungs- oder Abzweigungspunkts einer Spur, und ein an einer Straße bereitgestelltes Verkehrszeichen. Die Verkehrsregulierungsinformation umfasst Information wie etwa Spursperrungen aufgrund von Straßenarbeiten, Verkehrsunfällen, Verkehrsstaus oder dergleichen.
Die Steuereinheit für einen Modus automatischen Fahrens 130 bestimmt einen durch die Steuereinheit für automatisches Fahren 120 umzusetzenden Modus automatischen Fahrens. Der Modus automatischen Fahrens in der ersten Ausführungsform umfasst die folgenden Modi. Es ist anzumerken, dass das Folgende lediglich ein Beispiel ist und die Anzahl von Modi automatischen Fahrens beliebig bestimmt werden kann.
[Modus A]
Modus A ist ein Modus, in welchem ein Grad automatisierten Fahrens am höchsten ist. Wenn Modus A umgesetzt wird, werden alle Fahrzeugsteuerungen wie etwa komplizierte Zusammenführungssteuerungen automatisch umgesetzt und daher hat der Fahrzeuginsasse das niedrigste Niveau einer Umgebungsüberwachungsverpflichtung. Bei diesem Niveau muss der Fahrzeuginsasse eine Umgebung oder einen Zustand des Egofahrzeugs M nicht überwachen (es gibt keine Umgebungsüberwachungsverpflichtung).
Hier umfassen in Modus A auszuwählende Fahrzustände zum Beispiel ein Fahrzeugkolonnenfahren. Dieser Fahrzustand wird durch die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A bestimmt, welche in der nachstehend zu beschreibenden Trajektorienerzeugungseinheit 146 umfasst ist. Das Fahrzeugkolonnenfahren ist ein Fahrzustand, in welchem das Egofahrzeug M eine Fahrtrajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs, welchem das Egofahrzeug M folgt, verfolgt und auf der Fahrtrajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs oder nahe der Fahrtrajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs fährt. Die Fahrtrajektorie kann auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinheit DD von der Außenwelterkennungseinheit 142 erkannt werden oder kann über die Kommunikationsvorrichtung 55 von dem vorausfahrenden Fahrzeug erlangt werden (eine nachstehend zu beschreibende „Trajektorie“ kann von dem vorausfahrenden Fahrzeug erlangt werden, anstatt in dem Egofahrzeug M erzeugt zu werden).
Bei dem Fahrzeugkolonnenfahren wird bestimmt, dass eine Geschwindigkeit des Egofahrzeugs M gleich einer Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs ist. In einem derartigen Fall bilden das Egofahrzeug M und das vorausfahrende Fahrzeug eine Linie (eine Gruppe von Fahrzeugen). Daher kann das Egofahrzeug M, welches in der Linie ein nachfolgendes Fahrzeug ist, ein automatisiertes Fahren durchführen, während hauptsächlich Bewegungen des vorausfahrenden Fahrzeugs und von Fahrzeugen, welche sich von der Seite oder von hinten nähern, überwacht werden, was eine Belastung mit einer Steuerung reduziert.
Ferner kann der in Modus A auszuwählende Fahrzustand zusätzlich zu dem Fahrzeugkolonnenfahren einen Fahrzustand wie etwa ein Nachfolgefahren mit niedriger Geschwindigkeit umfassen. Das Nachfolgefahren mit niedriger Geschwindigkeit ist zum Beispiel ein Fahrzustand, in welchem das Egofahrzeug M einem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, welches vor (direkt vor) dem Egofahrzeug M auf einer Egospur fährt, auf welcher das Egofahrzeug M auf einer überfüllten Schnellstraße fährt. Das Nachfolgefahren mit niedriger Geschwindigkeit wird auch als Verkehrsstaupilot (TJP - traffic jam pilot) bezeichnet. In verschiedenen Fahrzuständen wie etwa dem Fahrzeugkolonnenfahren und dem Nachfolgefahren mit niedriger Geschwindigkeit wird zum Beispiel ein Geschwindigkeitslimit von etwa 40 km/h bereitgestellt und wenn dieses Geschwindigkeitslimit überschritten wird, wird der Modus um eine Stufe verringert und wird zu einem Modus B geschaltet.
[Modus B]
Modus B ist ein Modus, in welchem der Grad automatisierten Fahrens nach dem Modus A am nächsthöchsten ist. Wenn Modus B umgesetzt wird, werden prinzipiell alle Fahrzeugsteuerungen automatisch durchgeführt, aber die Fahrbedienung des Egofahrzeugs M wird situationsgemäß dem Fahrzeuginsassen zugewiesen. Daher ist das Umgebungsüberwachungsverpflichtungsniveau auf ein Niveau festgelegt, bei welchem der Grad der Umgebungsüberwachungsverpflichtung nach dem Niveau in Modus A am nächsthöchsten ist. Bei diesem Niveau ist es erforderlich, dass der Fahrzeuginsasse die Umgebung oder den Zustand des Egofahrzeugs M überwacht (die Umgebungsüberwachungsverpflichtung wird im Vergleich zu Modus A erhöht). In verschiedenen in Modus B auszuwählenden Fahrzuständen ist zum Beispiel ein Geschwindigkeitslimit von etwa 70 km/h bereitgestellt. Wenn dieses Geschwindigkeitslimit überschritten wird, wird der Modus um eine Stufe verringert und zu einem Modus C geschaltet.
[Modus C]
Modus C ist ein Modus mit einem nach dem Modus B nächsthöheren Grad automatisierten Fahrens. Wenn Modus C umgesetzt wird, muss der Fahrzeuginsasse situationsgemäß eine Bestätigungsbedienung in Bezug auf die HMI 70 durchführen. Daher ist das Umgebungsüberwachungsverpflichtungsniveau auf ein Niveau festgelegt, bei welchem ein Grad der Umgebungsüberwachungsverpflichtung nach dem Niveau in Modus B am nächsthöchsten ist. In Modus C wird der Fahrzeuginsasse zum Beispiel von einem Zeitpunkt eines Spurwechsels benachrichtigt und wenn der Fahrzeuginsasse eine Bedienung umgesetzt hat, die HMI 70 anzuweisen, die Spur zu wechseln, wird ein automatischer Spurwechsel umgesetzt. Daher ist es bei dem Niveau in Modus C erforderlich, dass der Fahrzeuginsasse eine Umgebung oder einen Zustand des Egofahrzeugs M überwacht. In verschiedenen in Modus C auszuwählenden Fahrzuständen ist zum Beispiel ein Geschwindigkeitslimit von etwa 100 km/h bereitgestellt. Wenn dieses Geschwindigkeitslimit überschritten wird, wird der Modus um eine Stufe verringert und zum Beispiel zu einem niedrigeren Modus als der Modus C oder zu einem manuellen Fahrmodus geschaltet.
Die Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130 bestimmt einen Modus automatisierten Fahrens auf der Grundlage einer Bedienung des Fahrzeuginsassen in Bezug auf die HMI 70, des durch die Aktionsplanerzeugungseinheit 144 bestimmten Ereignisses, des durch die Trajektorienerzeugungseinheit 146 (die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A) bestimmten Fahrzustands und dergleichen. Die Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130 benachrichtigt die HMI-Steuereinheit 170 von Information über den bestimmten Modus automatisierten Fahrens.
Es ist anzumerken, dass die Modi automatisierten Fahrens, welche durch die Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130 ausgewählt werden können, zum Beispiel entsprechend einer Leistung der Erfassungsvorrichtung DD des Egofahrzeugs M eingeschränkt sein können. Zum Beispiel können, wenn die Leistung der Erfassungsvorrichtung DD aufgrund eines Fehlers einiger Sensoren, welche in der Erfassungsvorrichtung DD umfasst sind, niedriger wird als ein Referenzwert oder wenn die Anzahl von Sensoren der Erfassungsvorrichtung DD zum Beispiel aufgrund eines Entfernens von Sensoren an der hinteren Endseite des Fahrzeugs kleiner ist als eine bestimmte Anzahl, die Modi automatisierten Fahrens derart eingeschränkt werden, dass einige der Modi automatisierten Fahrens (zum Beispiel der Modus A mit dem höchsten Grad automatisierten Fahrens) im Hinblick auf eine Sicherheit nicht ausgewählt werden können.
Die Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130 kann gemäß einer Bedienung in Bezug auf die Konfiguration des Fahrbedienungssystems in der HMI 70 in jedem der Modi automatisierten Fahrens ein Schalten (Übergehen) von dem Modus automatisierten Fahrens zu dem manuellen Fahrmodus durchführen. Das Übergehen wird zum Beispiel gestartet, wenn ein Zustand, in welchem eine Bedienungskraft des Fahrzeuginsassen des Egofahrzeugs M in Bezug auf das Fahrbedienungssystem der HMI 70 einen Schwellenwert überschreitet, für eine vorbestimmte Zeit oder länger andauert, wenn der Änderungsbetrag der Bedienung gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Änderungsbetrag der Bedienung ist (zum Beispiel ein Gaspedalöffnungsgrad des Gaspedals 71, der Betrag eines Bremsenniederdrückens des Bremspedals 74 oder ein Lenkradwinkel des Lenkrads 78) oder wenn die Bedienung in Bezug auf das Fahrbedienungssystem eine vorbestimmte Anzahl von Malen oder öfter umgesetzt worden ist.
Ferner kann die Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130 den Fahrmodus von dem gegenwärtig umgesetzten Modus automatisierten Fahrens zu einem anderen Modus automatisierten Fahrens (zum Beispiel von Modus A zu Modus B) zu einem Zeitpunkt schalten, zu welchem der Fahrzustand in jedem Modus automatisierten Fahrens endet, oder kann den Fahrmodus zu einem anderen Fahrzustand schalten, welcher in dem gegenwärtig umgesetzten Modus automatisierten Fahrens ausgewählt werden kann.
In einem Fall, in welchem der Fahrzustand von einem anderen Fahrzustand als dem Fahrzeugkolonnenfahren, wie etwa einem Fahren mit konstanter Geschwindigkeit, zu dem Fahrzeugkolonnenfahren geändert wird, wenn jeder Modus automatisierten Fahrens umgesetzt wird, behandelt die Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130 den gegenwärtig umgesetzten Modus automatisierten Fahrens als einen geänderten Modus mit einem höheren Grad automatisierten Fahrens als der in dem anderen Fahrzustand umgesetzte Modus automatisierten Fahrens.
Ferner kann in einem Fall, in welchem der Fahrzustand von einem anderen Fahrzustand als dem Fahrzeugkolonnenfahren, wie etwa einem Fahren mit konstanter Geschwindigkeit, zu dem Fahrzeugkolonnenfahren geändert wird, wenn jeder Modus automatisierten Fahrens umgesetzt wird, die Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130 den gegenwärtig umgesetzten Modus automatisierten Fahrens in den Modus A ändern, in welchem der Grad der Umgebungsüberwachungsverpflichtung unter allen Modi automatisierten Fahrens am niedrigsten ist.
Zum Beispiel ändert in einem Fall, in welchem der Fahrzustand von dem Fahren mit konstanter Geschwindigkeit zu dem Fahrzeugkolonnenfahren geändert wird, wenn der Modus B umgesetzt wird, die Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130 den Modus automatisierten Fahrens von Modus B zu Modus A, in welchem der Grad der Umgebungsüberwachungspflicht niedriger ist. Dementsprechend muss der Fahrzeuginsasse, wenn das Egofahrzeug M einem nahegelegenen Fahrzeug folgt, die Umgebung nicht überwachen (oder die Notwendigkeit wird niedrig) und kann eine in das Fahrzeug gebrachte Endgerätvorrichtung, die in der Fahrzeugkabine installierte Inhaltswiedergabevorrichtung 85 und dergleichen frei bedienen.
Ferner kann, wenn der Fahrzustand ein Fahrzeugkolonnenfahren ist, ein Führungsfahrzeug der Linie anstelle des Egofahrzeugs M als eine Umgebungssituation erkennend angesehen werden. In anderen Worten kann das Egofahrzeug M als durch ein Überwachen des Führungsfahrzeugs der Linie oder eines dem Führungsfahrzeug nachfolgenden Fahrzeugs als indirekt die Umgebungssituation erkennend angesehen werden. In diesem Fall kann die Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130 zum Beispiel den umzusetzenden Modus automatisierten Fahrens in einen Modus automatisierten Fahrens, auf welchen ein Schalten beschränkt ist, in einer Situation ändern, in welcher die Anzahl von Sensoren der Erfassungsvorrichtung DD nicht ist ausreichend und ein Schalten zu einem Modus automatisierten Fahrens eingeschränkt ist.
Zum Beispiel kann in einem Fall, in welchem der Fahrzustand zu dem Fahrzeugkolonnenfahren geändert wird, wenn der Modus B, in welchem der Grad der Umgebungsüberwachungsverpflichtung niedrig ist, an dem nächsten Punkt in einer Situation umgesetzt wird, in welcher der Modus A eingeschränkt ist, die Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130 den umzusetzenden Modus automatisierten Fahrens von dem Modus B zu dem Modus A ändern.
Zusätzlich lockert die Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130, wenn der Fahrzustand von dem anderen Fahrzustand als dem Fahrzeugkolonnenfahren zu dem Fahrzeugkolonnenfahren geändert wird, das für jeden Modus automatisierten Fahrens festgelegte obere Fahrzeuggeschwindigkeitslimit, welches beschränkt werden kann. Dementsprechend wird das relative Geschwindigkeitslimit für die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs M unterdrückt.
Zum Beispiel wird zusätzlich zu einem Fahrzeugkolonnenfahren ein Fall in Betracht gezogen, in welchem der Fahrzustand von einem Nachfolgefahren mit niedriger Geschwindigkeit zu einem Fahrzeugkolonnenfahren geändert wird, wenn das Nachfolgefahren mit niedriger Geschwindigkeit als ein in Modus A auswählbarer Fahrzustand umfasst ist. Der Grad (das Niveau) der Umgebungsüberwachungsverpflichtung dieser Fahrten wird derart gesteuert, dass sie gleich sind, oder derart gesteuert, dass das Niveau der Umgebungsüberwachungsverpflichtung während des Fahrzeugkolonnenfahrens niedriger ist. Auf der anderen Seite wird festgelegt, dass das Geschwindigkeitslimit während des Fahrzeugkolonnenfahrens sukzessive ist. Zum Beispiel beträgt das Geschwindigkeitslimit während dem Nachfolgefahren mit niedriger Geschwindigkeit zum Beispiel etwa 40 km/h, wohingegen das Geschwindigkeitslimit während des Fahrzeugkolonnenfahrens zum Beispiel auf 100 km/h festgelegt ist. Daher wird während des Fahrzeugkolonnenfahrens das relative Geschwindigkeitslimit für die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs M unterdrückt. Eine derartige Beziehung ist nicht auf das Nachfolgefahren mit niedriger Geschwindigkeit beschränkt und ist zwischen dem anderen Fahrzustand und dem Fahrzeugkolonnenfahren erfüllt.
Die Egofahrzeugpositionserkennungseinheit 140 der Steuereinheit für automatisiertes Fahren 120 erkennt eine Spur (Fahrspur), auf welcher das Egofahrzeug M fährt, und eine relative Position des Egofahrzeugs M in Bezug auf die Fahrspur auf der Grundlage der in dem Speicher 180 gespeicherten hochgenauen Karteninformation 182 und von dem Sucher 20, dem Radar 30, der Kamera 40, der Navigationsvorrichtung 50 oder dem Fahrzeugsensor 60 eingegebener Information.
Die Egofahrzeugpositionserkennungseinheit 140 vergleicht zum Beispiel ein Muster einer Straßenteilungslinie (zum Beispiel eine Anordnung einer durchgezogenen Linie und einer gestrichelten Linie), welche aus der hochgenauen Karteninformation 182 erkannt wird, mit einem Muster einer Straßenteilungslinie in der Nähe des das Egofahrzeug M, welche aus einem von der Kamera 40 aufgenommenen Bild erkannt wird, um die Fahrspur zu erkennen. Bei dieser Erkennung kann die Position des Egofahrzeugs M, welche von der Navigationsvorrichtung 50 erlangt wird, oder ein Verarbeitungsergebnis durch ein INS hinzugefügt werden.
4 ist eine Darstellung, welche einen Zustand zeigt, in welchem die relative Position des Egofahrzeugs M in Bezug auf eine Fahrspur L1 durch die Egofahrzeugpositionserkennungseinheit 140 erkannt wird. Die Egofahrzeugpositionserkennungseinheit 140 kann zum Beispiel eine Abweichung OS eines Referenzpunkts (z. B. ein Schwerpunkt) des Egofahrzeugs M von einer Fahrspurmitte CL und einen Winkel θ in Bezug auf eine Verbindungslinie entlang der Fahrspurmitte CL in der Fahrtrichtung des Egofahrzeugs M als die relative Position des Egofahrzeugs M in Bezug auf eine Fahrspur L1 erkennen. Es ist anzumerken, dass stattdessen die Egofahrzeugpositionserkennungseinheit 140 zum Beispiel die Position des Referenzpunkts des Egofahrzeugs M in Bezug auf jeglichen Seitenendabschnitt der Egospur L1 als die relative Position des Egofahrzeugs M in Bezug auf die Fahrspur erkennen kann. Die durch die Egofahrzeugpositionserkennungseinheit 140 erkannte relative Position des Egofahrzeugs M wird der Zielspurbestimmungseinheit 110 bereitgestellt.
Die Außenwelterkennungseinheit 142 erkennt einen Zustand wie etwa eine Position, eine Geschwindigkeit und eine Beschleunigung eines nahegelegenen Fahrzeugs auf der Grundlage von Information, welche von dem Sucher 20, dem Radar 30, der Kamera 40 und dergleichen eingegeben wird. Das nahegelegene Fahrzeug ist zum Beispiel ein Fahrzeug, welches in der Nähe des Egofahrzeugs M fährt, und ist ein Fahrzeug, welches in der gleichen Richtung wie derjenigen des Egofahrzeugs M fährt. Die Position des nahegelegenen Fahrzeugs kann durch einen repräsentativer Punkt wie etwa ein Schwerpunkt oder eine Ecke eines anderen Fahrzeugs repräsentiert sein oder kann durch einen Bereich repräsentiert sein, welcher durch einen Umriss eines anderen Fahrzeugs repräsentiert ist. Der „Zustand“ des nahegelegenen Fahrzeugs kann eine Beschleunigung des nahegelegenen Fahrzeugs und eine Angabe umfassen, ob das nahegelegene Fahrzeug eine Spur wechselt oder nicht (oder ob das nahegelegene Fahrzeug beabsichtigt, eine Spur zu wechseln, oder nicht), welche auf der Grundlage der Information der vorstehend beschriebenen verschiedenen Vorrichtungen erkannt werden. Ferner kann die Außenwelterkennungseinheit 142 zusätzlich zu nahegelegenen Fahrzeugen auch Positionen einer Leitplanke, eines Fußgängers und anderer Objekte erkennen.
Die Aktionsplanerzeugungseinheit 144 legt einen Startpunkt automatisierten Fahrens und/oder ein Ziel für automatisiertes Fahren fest. Der Startpunkt automatisierten Fahrens kann eine gegenwärtige Position des Egofahrzeugs M sein oder kann ein Punkt sein, an welchem eine Bedienung zum Anweisen automatisierten Fahrens umgesetzt wird. Die Aktionsplanerzeugungseinheit 144 erzeugt einen Aktionsplan in einem Abschnitt zwischen dem Startpunkt und dem Ziel automatisierten Fahrens. Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist und die Aktionsplanerzeugungseinheit 144 den Aktionsplan für jeglichen Abschnitt erzeugen kann.
Der Aktionsplan umfasst zum Beispiel eine Mehrzahl sequenziell ausgeführter Ereignisse. Beispiele der Ereignisse umfassen ein Verlangsamungsereignis eines Verlangsamens des Egofahrzeugs M, ein Beschleunigungsereignis eines Beschleunigens des Egofahrzeugs M, ein Spurhalteereignis eines Veranlassens, dass das Egofahrzeug M derart fährt, dass das Egofahrzeug M nicht von einer Fahrspur abweicht, ein Spurwechselereignis eines Wechselns einer Fahrspur, ein Überholereignis eines Veranlassens, dass das Egofahrzeug M ein vorausfahrendes Fahrzeug überholt, ein Abzweigungsereignis eines Wechselns einer Spur zu einer gewünschten Spur an einem Abzweigungspunkt oder eines Veranlassens, dass das Egofahrzeug M derart fährt, dass das Egofahrzeug M nicht von einer gegenwärtigen Fahrspur abweicht, ein Zusammenführungsereignis eines Beschleunigens und eines Verlangsamens des Egofahrzeugs M an einer Zusammenführungsspur zum Einfädeln in eine Hauptspur und Wechseln einer Fahrspur und ein Übergabeereignis, bei welchem der Fahrmodus an einem Startpunkt automatisierten Fahrens von dem manuellen Fahrmodus zu dem Modus automatisierten Fahrens geschaltet wird oder an einem geplanten Endpunkt automatischen Fahrens von dem Modus automatisierten Fahrens zu dem manuellen Fahrmodus geschaltet wird. An einer Stelle, an welcher die durch die Zielspurbestimmungseinheit 110 bestimmte Zielspur gewechselt wird, legt die Aktionsplanerzeugungseinheit 144 ein Spurwechselereignis, ein Abzweigungsereignis oder ein Zusammenführungsereignis fest. Information, welche den von der Aktionsplanerzeugungseinheit 144 erzeugten Aktionsplan angibt, ist als die Aktionsplaninformation 186 in dem Speicher 180 gespeichert.
5 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel eines für einen bestimmten Abschnitt erzeugten Aktionsplans zeigt. Wie in 5 gezeigt, erzeugt die Aktionsplanerzeugungseinheit 144 einen Aktionsplan, welcher erforderlich ist, dass das Egofahrzeug M auf der durch die Zielspurinformation 184 angegebenen Zielspur fährt. Es ist anzumerken, dass die Aktionsplanerzeugungseinheit 144 den Aktionsplan gemäß einer Situationsänderung des Egofahrzeugs M unabhängig von der Zielspurinformation 184 dynamisch ändern kann. Wenn zum Beispiel die Geschwindigkeit des von der Außenwelterkennungseinheit 142 erkannten nahegelegenen Fahrzeugs während eines Fahrzeugfahrens einen Schwellenwert überschreitet oder eine Bewegungsrichtung des nahegelegenen Fahrzeugs, welches auf der zu der Egospur benachbarten Spur fährt, zu einer Richtung der Egospur gerichtet ist, kann die Aktionsplanerzeugungseinheit 144 ein Ereignis ändern, welches in einem Fahrabschnitt festgelegt ist, in welchem geplant ist, dass das Egofahrzeug M fährt. Wenn zum Beispiel in einem Fall, in welchem ein Ereignis derart festgelegt ist, dass ein Spurwechselereignis nach einem Spurhalteereignis umgesetzt wird, aus einem Ergebnis der Erkennung der Außenwelterkennungseinheit 142 herausgefunden worden ist, dass ein Fahrzeug während des Spurhalteereignisses mit einer Geschwindigkeit, welche gleich wie oder höher als ein Schwellenwert ist, auf einer Spur hinterher fährt, welche ein Spurwechselziel ist, kann die Aktionsplanerzeugungseinheit 144 ein dem Spurhalteereignis nachfolgendes Ereignis von einem Spurwechselereignis zu einem Verlangsamungsereignis, einem Spurhalteereignis oder dergleichen ändern. Als ein Ergebnis kann das Fahrzeugsteuersystem 100 veranlassen, dass das Egofahrzeug M sicher automatisch fährt, auch wenn eine Änderung in einem Zustand der Außenwelt auftritt.
6 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel einer Konfiguration der Trajektorienerzeugungseinheit 146 zeigt. Die Trajektorienerzeugungseinheit 146 umfasst zum Beispiel eine Fahrzustandbestimmungseinheit 146A, eine Trajektorienkandidaterzeugungseinheit 146B und eine Bewertungs- und Auswahleinheit 146C.
Wenn ein Spurhalteereignis umgesetzt wird, bestimmt die Fahrzustandsbestimmungseinheit 146A den Fahrzustand auf der Grundlage des von der Außenwelterkennungseinheit 142 erkannten nahegelegenen Fahrzeugs als jeglichen eines Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit, eines Nachfolgefahrens mit niedriger Geschwindigkeit, eines Nachfolgefahrens mit mittlerer Geschwindigkeit, eines Nachfolgefahrens mit hoher Geschwindigkeit, eines Verlangsamungsfahrens, eines Kurvenfahrens eines Hindernisvermeidungsfahrens, eines Fahrzeugkolonnenfahren und dergleichen.
Wenn sich zum Beispiel keine anderen Fahrzeuge innerhalb einer bestimmten Entfernung vor dem Egofahrzeug M befinden, bestimmt die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A, dass der Fahrzustand ein Fahren mit konstanter Geschwindigkeit ist. Wenn zum Beispiel die Geschwindigkeit des nahegelegenen Fahrzeugs (zum Beispiel des vorausfahrenden Fahrzeugs) gleich wie oder höher als das Geschwindigkeitslimit des Modus A ist und gleich wie oder niedriger als das Geschwindigkeitslimit des Modus B ist und eine Zwischenfahrzeugentfernung bis zu dem nahegelegenen Fahrzeug gleich wie oder größer als ein bestimmter Wert ist, bestimmt die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A zum Beispiel in dem vorstehend beschriebenen Modus B, dass der Fahrzustand ein Fahren mit konstanter Geschwindigkeit ist.
Ferner bestimmt die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A in einer Verkehrsstausituation oder dergleichen, dass der Fahrzustand ein Nachfolgefahren mit niedriger Geschwindigkeit ist. Zusätzlich bestimmt die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A, wenn die Durchschnittsgeschwindigkeit des nahegelegenen Fahrzeugs höher ist als die in der Verkehrsstausituation, dass der Fahrzustand ein Nachfolgefahren mit mittlerer Geschwindigkeit oder ein Nachfolgefahren mit hoher Geschwindigkeit ist. Wenn zum Beispiel die Geschwindigkeit des von der Außenwelterkennungseinheit 142 erkannten nahegelegenen Fahrzeugs (zum Beispiel des vorausfahrenden Fahrzeugs) gleich wie oder niedriger als das Geschwindigkeitslimit des Modus A ist und die Zwischenfahrzeugentfernung bis zu dem nahegelegenen Fahrzeug gleich wie oder größer als der bestimmte Wert ist, bestimmt die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A zum Beispiel in dem vorstehend beschriebenen Modus A, dass der Fahrzustand ein Nachfolgefahren mit niedriger Geschwindigkeit ist.
Wenn verschiedene Nachfolgefahrten umgesetzt werden, wird ein Spurwechsel, ein Zusammenführen, ein Abzweigen oder dergleichen zu einem Zeitpunkt basierend auf dem von der Aktionsplanerzeugungseinheit 144 erzeugten Aktionsplan umgesetzt.
Wenn ferner die Außenwelterkennungseinheit 142 eine Verlangsamung des vorausfahrenden Fahrzeugs erkennt oder wenn ein Ereignis wie etwa ein Anhalten oder Parken umgesetzt wird, bestimmt die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A, dass der Fahrzustand ein Verlangsamungsfahren ist. Ferner bestimmt die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A, wenn die Außenwelterkennungseinheit 142 erkennt, dass das Egofahrzeug M auf einer gekrümmten Straße angekommen ist, dass der Fahrzustand ein Kurvenfahren ist. Wenn ferner ein Hindernis von der Außenwelterkennungseinheit 142 vor dem Egofahrzeug M erkannt wird, bestimmt die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A, dass der Fahrzustand ein Hindernisvermeidungsfahren ist.
Wenn ferner unter von der Außenwelterkennungseinheit 142 erkannten nahegelegenen Fahrzeugen ein Fahrzeug mit dem gleichen Ziel oder ein Fahrzeug mit teilweise der gleichen Route zu dem Ziel vorhanden ist, bestimmt die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A, dass der Fahrzustand ein Fahrzeugkolonnenfahren ist. Zu dem Zeitpunkt eines Fahrzeugkolonnenfahrens folgt das Egofahrzeug M dem Fahrzeug mit dem gleichen Ziel oder dem Fahrzeug mit teilweise der gleichen Route zu dem Ziel nach und führt unabhängig von dem von der Aktionsplanerzeugungseinheit 144 erzeugten Aktionsplan eine Fahrzeugsteuerung für ein Ereignis durch, welches dasselbe ist wie ein Ereignis, welches durch das Fahrzeug umgesetzt wird, welchem das Egofahrzeug M folgt.
7 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Situation zeigt, in welcher der Fahrzustand zu dem Fahrzeugkolonnenfahren geändert wird. In dem gezeigten Beispiel ist ein Zustand gezeigt, in welchem, wenn das Egofahrzeug M einem Fahrzeug m1 nachfolgt, das Egofahrzeug M ein Fahrzeug, welches ein Nachfolgeziel ist, zu einem Fahrzeug m2 ändert, welches auf einer benachbarten Spur fährt, und das Fahrzeugkolonnenfahren durchführt. Zum Beispiel führt die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A unter Verwendung der Kommunikationsvorrichtung 55 eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit einem nahegelegenen Fahrzeug durch, welches in einem möglichen Kommunikationsbereich der Kommunikationsvorrichtung 55 fährt, und erlangt von jedem nahegelegenen Fahrzeug Zielinformation, welche eine festgelegte Ziel- und Positionsinformation eines Fahrzeugs angibt, welches ein Kommunikationsziel ist. In dem gezeigten Beispiel erlangt die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A von jedem des Fahrzeugs m1 und des Fahrzeugs m2Zielinformation und Positionsinformation.
Die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A spezifiziert aus den Fahrzeugen, welche Kommunikationsziele der Kommunikationsvorrichtung 55 sind, unter Bezugnahme auf die Zielinformation ein nahegelegenes Fahrzeug (im Folgenden als ein „Begleitfahrzeug“ bezeichnet), für welches festgelegt ist, dass es dasselbe Ziel wie das Ziel des Egofahrzeugs M hat, welches für die Navigationsvorrichtung 50 festgelegt ist. Da sich in dem gezeigten Beispiel das Ziel des Fahrzeugs m1 von dem Ziel des Egofahrzeugs M unterscheidet und das Ziel des Fahrzeugs m2 dasselbe ist wie das Ziel des Egofahrzeugs M, wird das Fahrzeug m2 als das Begleitfahrzeug spezifiziert. Es ist anzumerken, dass, wenn es eine Mehrzahl von Begleitfahrzeugen gibt, die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A ein Fahrzeug, welches dem Egofahrzeug M am nächsten ist, als das Begleitfahrzeug, welches ein Nachfolgeziel ist, durch Bezugnahme auf die Positionsinformation jedes nahegelegenen Fahrzeugs festlegen kann.
Wenn ferner unter den Fahrzeugen, welche Kommunikationsziele der Kommunikationsvorrichtung 55 sind, kein Begleitfahrzeug vorhanden ist, spezifiziert die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A ein Fahrzeug mit der gleichen Route bis zu einem Zwischenstationspunkt (einem Staffelpunkt) auf einer Route bis zu einem Ziel des Egofahrzeugs M. Wenn eine Nachfolgefahrzeugspezifizierungseinheit 146D ein Fahrzeug mit der gleichen Route bis zu dem Staffelpunkt spezifiziert, das heißt, wenn die Nachfolgefahrzeugspezifizierungseinheit 146D ein Fahrzeug mit einem anderen Ziel aber teilweise derselben Route bis zu dem Ziel spezifiziert, behandelt die Nachfolgefahrzeugspezifizierungseinheit 146D dieses Fahrzeug als das Begleitfahrzeug.
Nachdem das Begleitfahrzeug spezifiziert worden ist, überträgt die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A unter Verwendung der Kommunikationsvorrichtung 55 eine Nachfolgeanfrageinformation an das Begleitfahrzeug. Wenn das Begleitfahrzeug (in dem gezeigten Beispiel das Fahrzeug m2) die Nachfolgeanfrageinformation empfängt, zeigt das Begleitfahrzeug Information, welche angibt, dass eine Nachfolgeanfrage von einem anderen Fahrzeug vorliegt, auf einer Anzeige oder dergleichen in einer Fahrzeugkabine an. Wenn ein Fahrzeuginsasse des Begleitfahrzeugs als Reaktion auf die Anfrage unter Verwendung einer vorbestimmten Benutzerschnittstelle das Nachfolgen erlaubt, überträgt das Begleitfahrzeug eine Nachfolgeerlaubnisinformation, welche angibt, dass die Nachfolgeanfrage an das Egofahrzeug M genehmigt worden ist. Wenn die Nachfolgeerlaubnisinformation durch die Kommunikationsvorrichtung 55 empfangen worden ist, bestimmt die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A, dass der Fahrzustand ein Fahrzeugkolonnenfahren ist, so dass das Egofahrzeug M dem Begleitfahrzeug nachfolgt. Es ist anzumerken, dass die Kommunikationsvorrichtung 55 Information über einen von dem Begleitfahrzeug erzeugten Aktionsplan oder eine Fahrtrajektorie zusammen mit der Nachfolgeerlaubnisinformation von dem Begleitfahrzeug empfangen kann. In diesem Fall kann die Trajektorienerzeugungseinheit 146 eine Fahrtrajektorie basierend auf dem von dem Begleitfahrzeug empfangenen Aktionsplan erzeugen oder kann die von dem Begleitfahrzeug empfangene Fahrtrajektorie als die erzeugte Trajektorie behandeln.
Wenn zusätzlich nicht nur ein Spurhalteereignis, sondern auch ein Spurwechselereignis, ein Überholereignis, ein Abzweigungsereignis, ein Zusammenführungsereignis, ein Übergabeereignis oder dergleichen umgesetzt wird, bestimmt die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A den Fahrtzustand gemäß jedem Ereignis.
Die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A benachrichtigt die HMI-Steuereinheit 170 über Information über den für jedes Ereignis bestimmten Fahrzustand.
Die Trajektorienkandidaterzeugungseinheit 146B erzeugt Kandidaten für die Trajektorie auf der Grundlage des durch die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A bestimmten Bewegungszustands. 8 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel von Kandidaten für die von der Trajektorienkandidaterzeugungseinheit 146B erzeugte Trajektorie zeigt. Ein in 8 gezeigtes Beispiel zeigt Kandidaten für die Trajektorie, welche erzeugt wird, wenn das Egofahrzeug M die Spur von der Spur L1 zu der Spur L2 wechselt.
Die Trajektorienkandidaterzeugungseinheit 146B bestimmt die Trajektorie wie in 8 gezeigt derart, dass sie zum Beispiel eine Sammlung der Zielpositionen (der Trajektorienpunkte K) ist, welche die Referenzposition (zum Beispiel ein Schwerpunkt oder eine Hinterradwellenmitte) des Egofahrzeugs M sollte zu jeder vorbestimmten Zeit in der Zukunft erreichen sollte. 9 ist eine Darstellung, in welcher der Kandidat für die von der Trajektorienkandidaterzeugungseinheit 146B erzeugte Trajektorie durch die Trajektorienpunkte K dargestellt ist. Wenn ein Intervall zwischen den Trajektorienpunkten K breiter ist, wird die Geschwindigkeit des Egofahrzeugs M höher, und wenn das Intervall zwischen den Trajektorienpunkten K schmaler ist, wird die Geschwindigkeit des Egofahrzeugs M niedriger. Daher erweitert die Trajektorienkandidaterzeugungseinheit 146B allmählich das Intervall zwischen den Trajektorienpunkten K, wenn eine Beschleunigung gewünscht ist, und verschmälert allmählich das Intervall zwischen den Trajektorienpunkten, wenn eine Verlangsamung gewünscht ist.
Da somit der Trajektorienpunkt K eine Geschwindigkeitskomponente umfasst, muss die Trajektorienkandidaterzeugungseinheit 146B jedem Trajektorienpunkt K eine Zielgeschwindigkeit geben. Die Zielgeschwindigkeit wird gemäß dem durch die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A bestimmten Bewegungszustand bestimmt.
Ein Schema eines Bestimmens der Zielgeschwindigkeit, wenn ein Spurwechsel (umfassend ein Abzweigen) umgesetzt wird, wird hierin beschrieben. Die Trajektorienkandidaterzeugungseinheit 146B legt zuerst eine Spurwechselzielposition (oder eine Zusammenführungszielposition) fest. Die Spurwechselzielposition wird als eine relative Position in Bezug auf das nahegelegene Fahrzeug festgelegt und wird für eine Bestimmung verwendet, ob „der Spurwechsel zwischen dem Egofahrzeug und einem bestimmten nahegelegenen Fahrzeug umgesetzt wird“. Die Trajektorienkandidaterzeugungseinheit 146B bestimmt unter Bezugnahme auf die Spurwechselzielposition die Zielgeschwindigkeit, wenn der Spurwechsel umgesetzt wird, während sie sich auf drei nahegelegene Fahrzeuge fokussiert werden. 10 ist eine Darstellung, welche die Spurwechselzielposition TA zeigt. In 10 gibt L1 die Egospur an und L2 gibt eine benachbarte Spur an. Hier wird ein nahegelegenes Fahrzeug, welches auf der gleichen Fahrspur wie der des Egofahrzeugs M vor dem Egofahrzeug M fährt, als ein vorausfahrendes Fahrzeug mA bezeichnet, ein nahegelegenes Fahrzeug, welches unmittelbar vor der Spurwechselzielposition TA fährt, wird als ein vorderes Referenzfahrzeug mB bezeichnet und ein nahegelegenes Fahrzeug, welches unmittelbar nach der Spurwechsel-Zielposition TA fährt, wird als ein hinteres Referenzfahrzeug mC bezeichnet. Das Egofahrzeug M muss eine Beschleunigung oder eine Verlangsamung durchführen, um sich zu der Seite der Spurwechselzielposition TA zu bewegen, sollte jedoch in diesem Fall vermeiden, das vorausfahrende Fahrzeug einzuholen. Daher sagt die Trajektorienkandidaterzeugungseinheit 146B einen zukünftigen Zustand der drei nahegelegenen Fahrzeuge voraus und bestimmt eine Zielgeschwindigkeit derart, dass das Egofahrzeug M nicht mit jeglichem der nahegelegenen Fahrzeug interferiert.
11 ist eine Darstellung, welche ein Geschwindigkeitserzeugungsmodell zeigt, wenn angenommen wird, dass Geschwindigkeiten von drei nahegelegenen Fahrzeugen konstant sind. In 11 geben gerade Linien, welche sich von mA, mB und mC erstrecken, Verlagerungen in der Fahrtrichtung an, wenn angenommen wird, dass jedes nahegelegene Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt. Das Egofahrzeug M sollte sich zwischen dem vorderen Referenzfahrzeug mB und dem hinteren Referenzfahrzeug mC an einem Punkt CP befinden, an welchem der Spurwechsel abgeschlossen ist, und sollte sich zuvor hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug mA befinden. Unter derartigen Beschränkungen leitet die Trajektorienkandidaterzeugungseinheit 146B eine Mehrzahl von Zeitreihenmustern der Zielgeschwindigkeit ab, bis der Spurwechsel abgeschlossen ist. Die Trajektorienkandidaterzeugungseinheit 146B leitet wie in 9 gezeigt durch ein Anwenden der Zeitreihenmuster der Zielgeschwindigkeit auf ein Modell wie etwa eine Spline-Kurve eine Mehrzahl von Trajektorienkandidaten ab. Es ist anzumerken, dass ein Bewegungsmuster der drei nahegelegenen Fahrzeuge nicht wie in 11 gezeigt auf die konstante Geschwindigkeit beschränkt ist, sondern die Vorhersage unter der Voraussetzung einer konstanten Beschleunigung und eines konstanten Rucks umgesetzt werden kann.
Die Bewertungs- und Auswahleinheit 146C führt eine Bewertung der von der Trajektorienkandidaterzeugungseinheit 146B erzeugten Trajektorienkandidaten zum Beispiel unter zwei Gesichtspunkten, umfassend eine Planung und eine Sicherheit, durch und wählt eine Trajektorie aus, welche an die Fahrsteuereinheit 160 auszugeben ist. Zum Beispiel unter dem Gesichtspunkt der Planung, wenn ein Nachfolgen in Bezug auf einen bereits erzeugten Plan (z. B. der Aktionsplan) hoch ist und die Gesamtlänge der Trajektorie kurz ist, erhält die Trajektorie eine hohe Bewertung. Zum Beispiel erhält eine Trajektorie, bei welcher die Spur zu der linken Richtung gewechselt wird und ein Zurückkehren erforderlich ist, wenn gewünscht ist, dass die Spur nach rechts gewechselt wird, eine niedrige Bewertung. Unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit, zum Beispiel, wenn sich die Entfernung zwischen dem Egofahrzeug M und einem Objekt (ein nahegelegenes Fahrzeug oder dergleichen) an jedem Trajektorienpunkt erhöht und der Änderungsbetrag einer Beschleunigung und einer Verlangsamung oder eines Lenkwinkels abnimmt, wird eine hohe Bewertung erhalten.
Die Schaltsteuereinheit 150 schaltet den Fahrmodus zwischen dem Modus automatisierten Fahrens und dem manuellen Fahrmodus zum Beispiel auf der Grundlage des von dem Schalter für einen Übergang zu automatisiertem Fahren 87 eingegebenen Signals. Ferner schaltet die Schaltsteuereinheit 150 den Fahrmodus von dem Modus automatisierten Fahrens zu dem manuellen Fahrmodus auf der Grundlage einer Bedienung eines Anweisens einer Beschleunigung, einer Verlangsamung oder einem Lenken in Bezug auf eine Konfiguration des Fahrbedienungssystems in der HMI 70. Zum Beispiel schaltet die Schaltsteuereinheit 150 den Fahrmodus von dem Modus automatisierten Fahrens zu dem manuellen Fahrmodus, wenn ein Zustand, in welchem der durch die Signaleingabe von der Konfiguration des Fahrbedienungssystems in der HMI 70 angegebene Bedienungsbetrag einen Schwellenwert überschreitet, für eine Referenzzeit oder länger anhält (Übergehen). Ferner kann die Schaltsteuereinheit 150 veranlassen, dass der Fahrmodus zu dem Modus automatisierten Fahrens zurückkehrt, wenn keine Bedienung in Bezug auf die Konfiguration des Fahrbedienungssystems in der HMI 70 für eine vorbestimmte Zeit nach dem Schalten zu dem manuellen Fahrmodus durch ein Übergehen erfasst wird. Wenn zum Beispiel ferner eine Übergabesteuerung zum Schalten von dem Modus automatisierten Fahrens zu dem manuellen Fahrmodus an dem geplanten Endpunkt eines automatisierten Fahrens umgesetzt wird, gibt die Schaltsteuereinheit 150 Information, welche das Fette angibt, an die HMI-Steuereinheit 170 aus, um den Fahrzeuginsassen im Voraus von einer Übergabeanfrage zu benachrichtigen.
Die Fahrsteuereinheit 160 steuert die Fahrantriebskraftausgabevorrichtung 200, die Lenkvorrichtung 210 und die Bremsvorrichtung 220 derart, dass das Egofahrzeug M die durch die Trajektorienerzeugungseinheit 146 erzeugte Trajektorie zu der geplanten Zeit passiert.
12 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel einer Konfiguration der HMI-Steuereinheit 170 zeigt. Die HMI-Steuereinheit 170 umfasst eine modusspezifische Steuereinheit 170A, eine Kopplungssteuereinheit 170B und eine Funkwellenübertragungssteuereinheit 170C.
Wenn die Steuereinheit für automatisiertes Fahren 120 Information über den Modus automatisierten Fahrens benachrichtigt, steuert die modusspezifische Steuereinheit 170A die HMI 70 gemäß einem Typ des Modus automatisierten Fahrens unter Bezugnahme auf die modusspezifische Bedienungsmöglichkeitsinformation 188.
13 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel der modusspezifischen Bedienungsmöglichkeitsinformation 188 zeigt. Die in 13 gezeigte modusspezifische Bedienungsmöglichkeitsinformation 188 umfasst einen „manuellen Fahrmodus“ und einen „Modus automatisierten Fahrens“ als Posten eines Fahrmodus. Zusätzlich umfasst der „Modus automatisierten Fahrens“ zum Beispiel „Modus A“, „Modus B“ und „Modus C“. Ferner umfasst die modusspezifische Bedienungsmöglichkeitsinformation 188 eine „Navigationsbedienung“, welche eine Operation in Bezug auf die Navigationsvorrichtung 50 ist, eine „Inhaltswiedergabebedienung“, welche eine Operation in Bezug auf die Inhaltswiedergabevorrichtung 85 ist, und eine „Instrumententafelbedienung“, welche eine Bedienung in Bezug auf die Anzeige 82 ist, als Posten des Nicht-Fahrbedienungssystems. In dem in 13 gezeigten Beispiel der modusspezifischen Bedienungsmöglichkeitsinformation 188 ist für jeden der vorstehend beschriebenen Fahrmodi festgelegt, ob es möglich ist, dass der Fahrzeuginsasse das Nicht-Fahrbedienungssystem bedient oder nicht, aber eine Schnittstellenvorrichtung, welche ein Ziel ist, ist nicht darauf beschränkt.
Die modusspezifische Steuereinheit 170A bezieht sich auf die modusspezifische Bedienungsmöglichkeitsinformation 188 auf der Grundlage der Information über den von der Steuereinheit für automatisiertes Fahren 120 erlangten Modus, um eine Vorrichtung, deren Verwendung erlaubt ist (eine oder beide der Navigationsvorrichtung 50 und der HMI 70), und eine Vorrichtung, deren Verwendung nicht erlaubt ist, zu bestimmen. Zusätzlich steuert die modusspezifische Steuereinheit 170A auf der Grundlage eines Ergebnisses der Bestimmung, ob ein Empfang einer Bedienung des Fahrzeuginsassen in Bezug auf die HMI 70 des Nicht-Fahrbedienungssystems oder der Navigationsvorrichtung 50 möglich ist oder nicht.
Wenn zum Beispiel der durch das Fahrzeugsteuersystem 100 umgesetzte Fahrmodus der manuelle Fahrmodus ist, bedient der Fahrzeuginsasse das Fahrbedienungssystem der HMI 70 (zum Beispiel das Beschleunigungspedal 71, das Bremspedal 74, den Schalthebel 76 und das Lenkrad 78). Wenn zusätzlich der durch das Fahrzeugsteuersystem 100 umgesetzte Fahrmodus der Modus B, der Modus C oder dergleichen des Modus automatisierten Fahrens ist, hat der Fahrzeuginsasse die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs M. In einem derartigen Fall führt die modusspezifische Steuereinheit 170A, um zu verhindern, dass eine Aufmerksamkeit aufgrund einer Aktion des Fahrzeuginsassen (zum Beispiel eine Bedienung der HMI 70) außer einem Fahren abgelenkt wird (Fahrerablenkung), derart eine Steuerung durch, dass eine Bedienung in Bezug auf einen Teil oder die gesamte Konfiguration des Nicht-Fahrbedienungssystems der HMI 70 nicht empfangen wird. In diesem Fall kann die modusspezifische Steuereinheit 170A veranlassen, dass das Vorhandensein eines nahegelegenen Fahrzeugs in der Nähe des Egofahrzeugs M oder ein Zustand des von der Außenwelterkennungseinheit 142 erkannten nahegelegenen Fahrzeugs in einem Bild oder dergleichen auf der Anzeige 82 angezeigt wird, und veranlassen, dass die HMI 70 zu der Zeit eines Fahrens des Egofahrzeugs M eine Bestätigungsbedienung gemäß einer Situation empfängt, um den Fahrzeuginsassen zu veranlassen, die Umgebung des Egofahrzeugs M zu überwachen.
Wenn zusätzlich der Modus automatisierten Fahrens der Modus A ist, lockert die modusspezifische Steuereinheit 170A die Regulierung der Fahrerablenkung und führt eine Steuerung durch, um die Bedienung des Fahrzeuginsassen in Bezug auf das Nicht-Fahrbedienungssystem zu empfangen, von welcher die Bedienung nicht empfangen worden ist. Zum Beispiel veranlasst die modusspezifische Steuereinheit 170A, dass die Anzeige 82 ein Video anzeigt, veranlasst, dass der Lautsprecher 83 Ton ausgibt, oder veranlasst, dass die Inhaltswiedergabevorrichtung 85 Inhalt von einer DVD oder dergleichen wiedergibt. Es ist anzumerken, dass der von der Inhaltswiedergabevorrichtung 85 wiedergegebene Inhalt zusätzlich zu dem auf der DVD oder dergleichen gespeicherten Inhalt zum Beispiel verschiedene Inhalte bezüglich Unterhaltung und Entertainment wie etwa ein Fernsehprogramm umfassen kann. Zusätzlich kann die vorstehend beschriebene „Inhaltswiedergabebedienung“, welche in 13 gezeigt ist, eine Inhaltsbedienung bezüglich solch Unterhaltung und Entertainment bedeuten.
Wenn ferner der Modus von Modus A zu Modus B oder Modus C geändert wird, das heißt, wenn eine Änderung zu dem Modus automatisierten Fahrens, in welchem die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Fahrzeuginsassen erhöht wird, umgesetzt wird, veranlasst die modusspezifische Steuereinheit 170A, dass die Navigationsvorrichtung 50 oder die HMI 70 des Nicht-Fahrbedienungssystems vorbestimmte Information ausgeben. Die vorbestimmte Information ist Information, welche angibt, dass sich die Umgebungsüberwachungsverpflichtung erhöht, oder Information, welche angibt, dass ein Grad eines Erlaubens der Bedienung in Bezug auf die Navigationsvorrichtung 50 oder die HMI 70 des Nicht-Fahrbedienungssystems reduziert ist (der Bedienung eingeschränkt ist). Es ist anzumerken, dass die vorbestimmte Information nicht darauf beschränkt ist und zum Beispiel eine Information sein kann, welche eine Vorbereitung für eine Übergabesteuerung veranlasst.
Wie vorstehend beschrieben gibt die modusspezifische Steuereinheit 170A zu einer vorbestimmten Zeit zum Beispiel eine Warnung oder dergleichen an den Fahrzeuginsassen aus, bevor der Fahrmodus von dem Modus A zu dem Modus B oder dem Modus C übergeht, oder bevor das Egofahrzeug M eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht. Somit ist es möglich, den Fahrzeuginsassen zu benachrichtigen, dass die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs M zu einem geeigneten Zeitpunkt dem Fahrzeuginsassen auferlegt wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, dem Fahrzeuginsassen eine Vorbereitungszeit zum Umschalten des automatisierten Fahrens zu geben.
Zusätzlich bezieht sich die modusspezifische Steuereinheit 170A auf die durch die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A mitgeteilte Information über den Fahrzustand und informiert den Fahrzeuginsassen, dass die Fahrzeugsteuerung basierend auf dem Fahrzeugkolonnenfahren unter Verwendung der Navigationsvorrichtung 50 oder der HMI 70 gestartet wird, wenn festgestellt wird, dass der Fahrzustand als Fahrzeugkolonnenfahren bestimmt wird.
14 ist eine Darstellung, welche ein Beispiel eines Bildschirms zeigt, welcher von der Anzeige 82 angezeigt wird, wenn das Fahrzeugkolonnenfahren gestartet wird. Auf dem Bildschirm der Anzeige 82 werden zum Beispiel eine Taste B1 zum Erlauben des Starts des Fahrzeugkolonnenfahrens und eine Taste B2 zum Verhindern des Starts des Fahrzeugkolonnenfahrens angezeigt. Wenn zum Beispiel der Fahrzeuginsasse die Taste B1 durch eine Berührungsbedienung oder dergleichen auswählt, gibt die Trajektorienerzeugungseinheit 146 Information über eine Linienfahrtrajektorie an die Fahrsteuereinheit 160 aus und die Fahrsteuereinheit 160 steuert die Fahrantriebskraftausgabevorrichtung 200, die Lenkvorrichtung 210 und die Bremsvorrichtung 220 derart, dass das Egofahrzeug M das Fahrzeugkolonnenfahren durchführt. Wenn andererseits der Fahrzeuginsasse die Taste B2 durch eine Berührungsbedienung oder dergleichen auswählt, bestimmt die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A, dass der Fahrzustand ein anderer Fahrzustand als Fahrzeugkolonnenfahren ist.
Es ist anzumerken, dass das Fahrzeugkolonnenfahren ohne eine Bedienung des Fahrzeuginsassen automatisch gestartet werden kann. In diesem Fall veranlasst die modusspezifische Steuereinheit 170A eine Angabe, dass das Fahrzeugkolonnenfahren dann gestartet wird, bevor das Fahrzeugkolonnenfahren gestartet wird, anstatt zu veranlassen, dass der Bildschirm nach einer Erlaubnis fragt, das Fahrzeugkolonnenfahren zu starten, welche wie in 14 gezeigt auf dem Display 82 anzuzeigen ist. Zusätzlich kann, ob „der Fahrzeuginsasse ein Fahrzeugkolonnenfahren auswählen soll, wenn ein Fahrzeugkolonnenfahren möglich ist“, oder nicht, durch den Fahrzeuginsassen bestätigt werden, bevor ein automatisierte Fahren gestartet wird.
Die Kopplungssteuereinheit 170B überträgt zum Beispiel Funkwellen (zum Beispiel Funkwellen mit unterschiedlichen Frequenzbändern), welche nicht durch Störfunkwellen gestört werden, welche unter Verwendung der Fahrzeugkabinenkommunikationsvorrichtung 96 von der Funkwellenübertragungsvorrichtung 98 übertragen werden, um dadurch eine Kopplungsverbindung mit der Endgerätvorrichtung herzustellen. Ferner überträgt die Kopplungssteuereinheit 170B in jedem Modus automatisierten Fahrens, wenn der Fahrzustand durch die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A nicht als das Fahrzeugkolonnenfahren bestimmt ist, unter Verwendung der Fahrzeugkabinenkommunikationsvorrichtung 96 ein Warnsignal an das gekoppelte Endgerät 97. Zum Beispiel wird durch eine Unterbrechung ein vorbestimmter Bildschirm an dem gekoppelten Endgerät 97 angezeigt, das welches Warnsignal empfangen hat, während ein Bildschirm gemäß einer Bedienung des Fahrzeuginsassen angezeigt wird. Dementsprechend wird ein Fernsehprogramm oder dergleichen unterbrochen, welches in dem Endgerät ausgestrahlt wird.
In jedem Modus automatisierten Fahrens überträgt die Funkwellenübertragungssteuereinheit 170C Störfunkwellen unter Verwendung der Funkwellenübertragungsvorrichtung 98, wenn der Fahrzustand durch die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A nicht als das Fahrzeugkolonnenfahren bestimmt ist. In diesem Fall überträgt die Funkwellenübertragungssteuereinheit 170C vorzugsweise Störfunkwellen mit einer derartigen Richtwirkung, dass Störfunkwellen nur um einen Fahrersitz herum abgestrahlt werden, um eine Kommunikation einer Endgerätvorrichtung, welche von einem auf einem Fahrgastsitz oder einem Rücksitz sitzenden Fahrzeuginsassen bedient wird, nicht zu stören. Dementsprechend kann die Endgerätvorrichtung keine Fernsehübertragungswellen oder dergleichen empfangen und die Verwendung der Endgerätvorrichtung ist eingeschränkt.
Es ist anzumerken, dass nur eines des Warnsignals und der Störfunkwellen, wie vorstehend beschrieben, übertragen werden kann oder beide übertragen werden können.
Im Folgenden wird ein Änderungspunkt beschrieben, welcher auftritt, wenn der Fahrzustand von den anderen Fahrzuständen als dem Fahrzeugkolonnenfahren zu dem Fahrzeugkolonnenfahren geändert wird. 15 ist eine Darstellung für einen Vergleich eines Kernpunkt einer Steuerung einer Situation, in welcher das Fahrzeugkolonnenfahren umgesetzt wird, mit einem Kernpunkt einer Steuerung einer Situation, in welcher eine anderer Fahrzustand als ein Fahrzeugkolonnenfahren umgesetzt wird. Wie in 15 gezeigt, ist zum Beispiel in dem Fall des anderen Fahrzustands eine Umgebungsüberwachung notwendig (die Umgebungsüberwachungsverpflichtung ist auferlegt) und in dem Fall des Fahrzeugkolonnenfahrens kann die Umgebungsüberwachung nicht notwendigerweise umgesetzt werden (die Umgebungsüberwachungsverpflichtung ist nicht erforderlich). Dementsprechend ist es möglich, zu der Zeit eines Nachfolgefahrens oder eines Fahrzeugkolonnenfahrens eine Belastung für den Fahrzeuginsassen zu reduzieren.
Ferner wird in dem Fall des anderen Fahrzustands eine Bedienung in Bezug auf das Nicht-Fahrbedienungssystem der HMI 70 gemäß einem Typ des Modus automatisierten Fahrens empfangen oder nicht empfangen und in dem Fall eines Fahrzeugkolonnenfahrens wird der Modus automatisierten Fahrens in den Modus A geändert, in welchem die Umgebungsüberwachungsverpflichtung nicht erforderlich ist, und daher wird die Bedienung in Bezug auf das Nicht-Fahrbedienungssystem der HMI 70 empfangen. Das heißt, in dem Fall des anderen Fahrzustands kann die Verwendung des Nicht-Fahrbedienungssystems der HMI 70 gemäß dem Typ eines Modus automatisierten Fahrens erlaubt werden oder nicht erlaubt werden und in dem Fall des Fahrzeugkolonnenfahrens ist die Verwendung des Nicht-Fahrbedienungssystems der HMI 70 erlaubt.
Ferner werden in dem Fall des anderen Fahrzustands eines oder beide des Warnsignals und der Störfunkwellen an die Endgerätvorrichtung (das gekoppelte Endgerät 97) übertragen und in dem Fall des Fahrzeugkolonnenfahrens wird die Übertragung des Signals und der Funkwellen gestoppt. Das heißt, die Verwendung der Endgerätvorrichtung (das gekoppelte Endgerät 97) ist in dem Fall des anderen Fahrzustands nicht erlaubt und ist in dem Fall des Fahrzeugkolonnenfahrens erlaubt.
Ferner kann in dem Fall des anderen Fahrzustands das Geschwindigkeitslimit des Modus automatisierten Fahrens nicht geändert werden und in dem Fall des Fahrzeugkolonnenfahrens kann das Geschwindigkeitslimit des Modus automatisierten Fahrens geändert werden. Wenn zum Beispiel die Geschwindigkeit des Egofahrzeugs M das in dem Modus A festgelegte Geschwindigkeitslimit in einem Fall erreicht, in welchem eine Änderung des Geschwindigkeitslimits in dem Modus A nicht berücksichtigt wird, wird der Modus A gelöscht. In diesem Fall wird der Modus automatisierten Fahrens in den Modus B oder den Modus C geändert, in welchem der Grad einer Umgebungsüberwachungsverpflichtung höher ist als in Modus A oder wird zu dem manuellen Fahrmodus geändert. Dementsprechend steuert die modusspezifische Steuereinheit 170A, wenn sich die Umgebungsüberwachungsverpflichtung erhöht, die Inhaltswiedergabevorrichtung 85 derart, dass eine Inhaltswiedergabe von einer DVD oder dergleichen gestoppt wird, oder die Kopplungssteuereinheit 170B überträgt ein Warnsignal an das gekoppelte Endgerät 97 oder die Funkwellenübertragungssteuereinheit 170C überträgt Störfunkwellen an die Endgerätvorrichtung, wodurch ein Ausstrahlen eines Fernsehprogramms oder dergleichen an der Endgerätvorrichtung gestoppt wird.
Andererseits wird in einem Fall, in welchem das Geschwindigkeitslimit geändert wird, wenn der Fahrzustand zu dem Fahrzeugkolonnenfahren geändert wird, der Modus automatisierten Fahrens, welcher umgesetzt wird, leicht fortgesetzt. Wenn der Modus automatisierten Fahrens, welcher umgesetzt wird, der Modus A ist, wird als ein Ergebnis eine Inhaltswiedergabe, ein Ausstrahlen eines Fernsehprogramms oder dergleichen nicht unterbrochen. Als ein Ergebnis kann der Komfort für den Fahrzeuginsassen verbessert werden.
16 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel eines Ablaufs eines Prozesses zeigt, welcher durch das Fahrzeugsteuersystem 100 umgesetzt wird. Der Prozess dieses Ablaufdiagramms wird zum Beispiel in einem Zustand umgesetzt, in welchem bestimmt ist, dass der von der Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130 umzusetzende Modus automatisierten Fahrens jeglicher der Modi automatisierten Fahrens ist.
Zuerst wartet die Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130, bis das Begleitfahrzeug aus nahegelegenen Fahrzeugen ausgewählt werden kann (Schritt S100). Wenn das Begleitfahrzeug ausgewählt werden kann, ändert die Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130 den Modus automatisierten Fahrens, wie vorstehend beschrieben, und ändert das Geschwindigkeitslimit (Schritt S102). Dann bestimmt die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A den Fahrzustand als das Fahrzeugkolonnenfahren (Schritt S104). Die Trajektorienerzeugungseinheit 146 erzeugt eine Trajektorie für ein Fahrzeugkolonnenfahren und die Fahrsteuereinheit 160 steuert die Fahrantriebskraftausgabevorrichtung 200, die Lenkvorrichtung 210 und die Bremsvorrichtung 220 basierend auf der Trajektorie für ein Fahrzeugkolonnenfahren derart, dass das Egofahrzeug M führt das Fahrzeugkolonnenfahren durchführt.
Dann bestimmt die Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130, ob das Fahrzeugkolonnenfahren zu beenden ist (Schritt S106). Das Fahrzeugkolonnenfahren wird beendet, wenn das Ziel des Begleitfahrzeugs geändert wird oder wenn der Fahrzeuginsasse eine Endbedienung durchführt. Wenn das Fahrzeugkolonnenfahren nicht beendet wird, kehrt das Fahrzeugsteuersystem 100 zu dem vorstehend beschriebenen Prozess von S104 zurück.
Wenn andererseits das Fahrzeugkolonnenfahren beendet wird, stellt die Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens 130 das Geschwindigkeitslimit auf ein ursprüngliches Geschwindigkeitslimit zurück (Schritt S108) und die Fahrzustandbestimmungseinheit 146A ändert den Fahrzustand zu einem anderen Fahrzustand (Schritt S110). Dementsprechend endet der Prozess dieses Ablaufdiagramms.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden die nahegelegenen Fahrzeuge erkannt, welche in der Nähe des Egofahrzeugs M fahren, und die Modi automatisierten Fahrens, in welchen wenigstens eines aus der Geschwindigkeitssteuerung und der Lenksteuerung des Egofahrzeugs M automatisch umgesetzt wird, welche eine Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens sind, welche verschiedene Grade einer Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs aufweisen, welche dem Insassen des Egofahrzeugs M auferlegt werden, werden umgesetzt. Wenn das Fahrzeugkolonnenfahren umgesetzt wird, bei welchem das Egofahrzeug fährt, während es dem unter den nahegelegenen Fahrzeugen erkannten vorausfahrenden Fahrzeug nachfolgt, welches vor dem Egofahrzeug fährt, wird die Umgebungsüberwachungspflicht des Egofahrzeugs M reduziert. Somit ist es möglich, eine Belastung für den Fahrzeuginsassen während des automatisierten Fahrens zu reduzieren.
Obwohl die Modi zum Ausführen der vorliegenden Erfindung vorstehend in Form von Ausführungsformen beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung ganz und gar nicht auf die Ausführungsformen beschränkt und verschiedene Modifikationen und Ersetzungen können vorgenommen werden, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

20: Sucher
30: Radar
40: Kamera
DD: Erfassungsvorrichtung
50: Navigationsvorrichtung
55: Kommunikationsvorrichtung
60: Fahrzeugsensor
70: HMI
100: Fahrzeugsteuersystem
110: Zielspurbestimmungseinheit
120: Steuereinheit für eine automatische Bedienung
130: Steuereinheit für einen Modus automatisierten Fahrens
140: Egofahrzeugpositionserkennungseinheit
142: Außenwelterkennungseinheit
144: Aktionsplanerzeugungseinheit
146: Trajektorienerzeugungseinheit
146A: Fahrzustandbestimmungseinheit
146B: Trajektorienkandidaterzeugungseinheit
146C: Bewertungs- und Auswahleinheit
150: Schaltsteuereinheit
160: Fahrsteuereinheit
170: HMI-Steuereinheit
180: Speicher
200: Fahrantriebskraftausgabevorrichtung
210: Lenkvorrichtung
220: Bremsvorrichtung
M: Egofahrzeug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 201589801 [0003]

Claims

Fahrzeugsteuersystem, umfassend: eine Erkennungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, nahegelegene Fahrzeuge zu erkennen, welche in der Nähe eines Egofahrzeugs fahren; eine Steuereinheit für automatisiertes Fahren, welche dazu eingerichtet ist, eine Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens umzusetzen, in welchen wenigstens eines aus einer Geschwindigkeitssteuerung und einer Lenksteuerung des Egofahrzeugs automatisch umgesetzt wird, wobei die Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens verschiedene Grade einer einem Insassen des Egofahrzeugs auferlegten Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs aufweist; und eine Verwaltungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs zu verwalten, wobei die Verwaltungseinheit dazu eingerichtet ist, die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs zu reduzieren, wenn ein Fahrzeugkolonnenfahren, bei welchem das Egofahrzeug fährt, während es einem unter den nahegelegenen Fahrzeugen durch die Erkennungseinheit erkannten vorausfahrenden Fahrzeug nachfolgt, welches vor dem Egofahrzeug fährt, durch die Steuereinheit für automatisiertes Fahren umgesetzt wird.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 1, wobei die Verwaltungseinheit dazu eingerichtet ist, festzulegen, dass die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs, wenn das Fahrzeugkolonnenfahren durch die Steuereinheit für automatisiertes Fahren umgesetzt wird, niedriger ist als die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs, wenn das automatisierte Fahren in einem anderen Zustand als dem Fahrzeugkolonnenfahren durch die Steuereinheit für automatisiertes Fahren umgesetzt wird.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verwaltungseinheit dazu eingerichtet ist, einige oder alle von Funktionen einer Endgerätvorrichtung zu unterdrücken, welche in eine Fahrzeugkabine des Egofahrzeugs gebracht worden ist und von dem Insassen des Egofahrzeugs bedient werden kann, wenn der Modus automatisierten Fahrens, in welchem die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs dem Insassen des Egofahrzeugs auferlegt ist, durch die Steuereinheit für automatisiertes Fahren umgesetzt wird.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 1, wobei ein Geschwindigkeitslimit auf eine Geschwindigkeit festgelegt ist, welche zu der Zeit einer Geschwindigkeitssteuerung für jeden der Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens ausgegeben werden kann, welcher durch die Steuereinheit für automatisiertes Fahren umgesetzt wird, und die Verwaltungseinheit dazu eingerichtet ist, ein oberes Fahrzeuggeschwindigkeitslimit in Bezug auf die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs zu lockern, wenn das Fahrzeugkolonnenfahren durch die Steuereinheit für automatisiertes Fahren umgesetzt wird, wobei das obere Fahrzeuggeschwindigkeitslimit begrenzt werden kann.
Fahrzeugsteuersystem, umfassend: eine Erkennungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, ein nahegelegenes Fahrzeug zu erkennen, welches in der Nähe eines Egofahrzeugs fährt; und eine Steuereinheit für automatisiertes Fahren, welche dazu eingerichtet ist, einen Modus automatisierten Fahrens umzusetzen, in welchem wenigstens eines aus einer Geschwindigkeitssteuerung und einer Lenksteuerung des Egofahrzeugs automatisch umgesetzt wird, wobei die Steuereinheit für automatisiertes Fahren dazu eingerichtet ist, jeglichen einer Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens umzusetzen, welche verschiedene Grade automatisierten Fahrens aufweisen, wobei die Steuereinheit für automatisiertes Fahren dazu eingerichtet ist, den Modus automatisierten Fahrens zu einem Modus automatisierten Fahrens zu ändern, in welchem ein Grad automatisierten Fahrens höher ist, wenn ein Fahrzeugkolonnenfahren umgesetzt wird, bei welchem des Egofahrzeug einem unter den nahegelegenen Fahrzeugen durch die Erkennungseinheit erkannten vorausfahrenden Fahrzeug nachfolgt, welches vor dem Egofahrzeug fährt.
Fahrzeugsteuerverfahren, umfassend: Erkennen, durch einen in einem Fahrzeug angebrachten Computer, von nahegelegenen Fahrzeugen, welche in der Nähe eines Egofahrzeugs fahren; Ausführen, durch den in einem Fahrzeug angebrachten Computer, einer Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens, in welchen wenigstens eines aus einer Geschwindigkeitssteuerung und einer Lenksteuerung des Egofahrzeugs automatisch umgesetzt wird, wobei die Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens verschiedene Grade einer einem Insassen des Egofahrzeugs auferlegten Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs aufweist; und Verwalten, durch den in einem Fahrzeug angebrachten Computer, der Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs und Reduzieren der Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs, wenn ein Fahrzeugkolonnenfahren umgesetzt wird, bei welchem des Egofahrzeug fährt, während es einem unter den nahegelegenen Fahrzeugen erkannten vorausfahrenden Fahrzeug nachfolgt, welches vor dem Egofahrzeug fährt.
Fahrzeugsteuerprogramm, welches einen in einem Fahrzeug angebrachten Computer veranlasst: nahegelegene Fahrzeuge zu erkennen, welche in der Nähe eines Egofahrzeugs fahren; eine Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens umzusetzen, in welchen wenigstens eines aus einer Geschwindigkeitssteuerung und einer Lenksteuerung des Egofahrzeugs automatisch umgesetzt wird, wobei die Mehrzahl von Modi automatisierten Fahrens verschiedene Grade einer einem Insassen des Egofahrzeugs auferlegten Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs aufweist; und die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs zu verwalten und die Umgebungsüberwachungsverpflichtung des Egofahrzeugs zu reduzieren, wenn ein Fahrzeugkolonnenfahren umgesetzt wird, bei welchem des Egofahrzeug fährt, während es einem unter den nahegelegenen Fahrzeugen erkannten vorausfahrenden Fahrzeug nachfolgt, welches vor dem Egofahrzeug fährt.