DE112017000609T5

DE112017000609T5 - Überholunterstützungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112017000609T5
Application number: DE112017000609.0T
Authority: DE
Inventors: Koji Fujiki; Hiroaki Niino; Shotaro Fukuda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-02-02
Filing date: 2017-02-02
Publication date: 2018-10-18
Anticipated expiration: 2037-02-03
Also published as: WO2017135369A1; JP2017136915A; JP6384495B2; CN108602511B; CN108602511A; US10864915B2; DE112017000609B4; US20200139972A1

Abstract

Eine Überholunterstützungsvorrichtung (1) enthält eine Erfassungseinheit (9), eine Überholsteuerungseinheit (11), eine Geschwindigkeitseinstelleinheit (13) und eine Aufhebungseinheit (15). Wenn die Geschwindigkeit eines eigenen Fahrzeugs, die von der Geschwindigkeitseinstelleinheit eingestellt wird, niedriger als eine voreingestellte Geschwindigkeit ist, wenn das eigene Fahrzeug auf einer Überholspur fährt, hebt die Aufhebungseinheit eine Fahrspuränderung von der Überholspur in eine befahrene Fahrspur durch die Überholsteuerungseinheit auf.

Description

Querverweis auf betreffende Anmeldung
Diese internationale Patentanmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-018113 , die am 2. Februar 2016 beim Japanischen Patentamt eingereicht wurde, und die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-018113 ist hiermit durch Bezugnahme darauf enthalten.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überholunterstützungsvorrichtung.
Stand der Technik
Die unten angegebene PTL 1 offenbart eine Fahrunterstützungsvorrichtung, die beim Ändern von Spuren bzw. Fahrspuren unterstützt. Die Fahrunterstützungsvorrichtung stellt einen Fahrzeugfahrpfad zum Ändern einer Fahrspur auf eine benachbarte Fahrspur ein. Die Fahrunterstützungsvorrichtung ändert dann die Fahrspur durch Steuern eines Lenkmechanismus auf der Grundlage der eingestellten Fahrspur.
Zitierungsliste
Patentliteratur
PTL 1: JP 2008 - 94 111 A
Zusammenfassung der Erfindung
Es gibt eine mögliche Überholunterstützungsvorrichtung, die unten beschrieben ist. Während ein eigenes Fahrzeug mit einer Überholunterstützungsvorrichtung auf einer Fahrspur fährt, steuert die Überholunterstützungsvorrichtung, wenn ein anderes Fahrzeug X vor dem eigenen Fahrzeug auf der Fahrspur erfasst wird, eine Lenkeinheit des eigenen Fahrzeugs, um eine Fahrspur von der befahrenen Fahrspur auf eine Überholspur zu ändern.
Die Überholunterstützungsvorrichtung beschleunigt dann das eigene Fahrzeug, um das andere Fahrzeug X zu überholen. Schließlich ändert die Überholunterstützungsvorrichtung eine Fahrspur von der Überholfahrspur auf die befahrene Fahrspur.
Eine detaillierte Studie der Erfinder hat jedoch das im Folgenden beschrieben Problem bei der Überholunterstützungsvorrichtung entdeckt. Es ist denkbar, dass ein vorausbefindliches Fahrzeug Y mit einer niedrigen Geschwindigkeit vor dem eigenen Fahrzeug auf der Überholspur fährt. Wenn in diesem Fall das eigene Fahrzeug das andere Fahrzeug X überholt und dann die Fahrspur von der Überholspur auf die befahrene Fahrspur ändert, überholt das eigene Fahrzeug auf der befahrenen Fahrspur das vorausbefindliche Fahrzeug Y, das sich auf der Überholspur befindet. Dieses kann ein Brechen von Verkehrsregeln bedeuten.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft vorzugsweise eine Überholunterstützungsvorrichtung, die verhindern kann, dass das eigene Fahrzeug Verkehrsregeln bricht.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Überholunterstützungsvorrichtung, die enthält: eine Erfassungseinheit, die ausgelegt ist, wenn ein eigenes Fahrzeug auf einer befahrenen Fahrspur fährt, ein anderes Fahrzeug X vor dem eigenen Fahrzeug auf der befahrenen Fahrspur zu erfassen; und eine Überholsteuerungseinheit, die ausgelegt ist, eine Lenkeinheit und eine Antriebseinheit des eigenen Fahrzeugs zu steuern, um eine Fahrspur von der befahrenen Fahrspur in eine Überholspur zu ändern, das andere Fahrzeug X, das von der Erfassungseinheit erfasst wird, zu überholen und eine Fahrspur von der Überholspur in die befahrene Fahrspur zu ändern.
Die Überholunterstützungsvorrichtung enthält außerdem: eine Geschwindigkeitseinstelleinheit, die ausgelegt ist, die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, das auf der Überholspur fährt, in die niedrigere aus einer voreingestellten Geschwindigkeit und der Geschwindigkeit eines vorausbefindlichen Fahrzeugs Y auf der Überholspur einzustellen; und eine Aufhebungseinheit, die ausgelegt ist, wenn die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, die von der Geschwindigkeitseinstelleinheit eingestellt wird, niedriger als die voreingestellte Geschwindigkeit ist, während das eigene Fahrzeug auf der Überholspur fährt, die Fahrspuränderung von der Überholspur in die befahrene Fahrspur durch die Überholsteuerungseinheit aufzuheben.
Gemäß der Überholunterstützungsvorrichtung ist es möglich, eine Situation zu verhindern, bei der, nachdem das andere Fahrzeug X überholt wurde, das eigene Fahrzeug auf der befahrenen Fahrspur das vorausbefindliche Fahrzeug Y auf der Überholspur überholt. Als Ergebnis ist es möglich, zu verhindern, dass das eigene Fahrzeug Verkehrsregeln bricht.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Überholunterstützungsvorrichtung und ihre entsprechende Konfiguration darstellt;
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Funktionskonfiguration der Überholunterstützungsvorrichtung darstellt;
3 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Beispiel eines Überholens durch die Überholunterstützungsvorrichtung darstellt;
4 ist ein Flussdiagramm eines Überholunterstützungsprozesses, der von der Überholunterstützungsvorrichtung durchgeführt wird;
5 ist ein Flussdiagramm eines Fahrspuränderungsprozesses von einer befahrenen Fahrspur in eine Überholspur;
6 ist ein erläuterndes Diagramm, das Δd₁ und θ₁ darstellt;
7 ist ein Flussdiagramm eines Geschwindigkeitseinstellprozesses;
8 ist ein Flussdiagramm eines Fahrspuränderungsprozesses von der Überholspur in die befahrene Fahrspur; und
9 ist ein erläuterndes Diagramm, das Δd₂ und θ₂ darstellt;

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
Konfiguration einer Überholunterstützungsvorrichtung 1
Im Folgenden wird eine Konfiguration der Überholunterstützungsvorrichtung 1 mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben. Die Überholunterstützungsvorrichtung 1 ist eine fahrzeugeigene Vorrichtung, die in einem Fahrzeug montiert ist. Im Folgenden wird ein Fahrzeug, das mit der Überholunterstützungsvorrichtung 1 ausgerüstet ist, als eigenes Fahrzeug bezeichnet.
Die Überholunterstützungsvorrichtung 1 enthält einen Mikrocomputer, der eine CPU 3 und einen Halbleiterspeicher wie beispielsweise einen RAM, einen ROM oder einen Flash-Speicher (im Folgenden als Speicher 5 bezeichnet) aufweist. Verschiedene Funktionen der Überholunterstützungsvorrichtung 1 werden von der CPU 3 implementiert, die Programme ausführt, die in einem nichtflüchtigen computerlesbaren Speichermedium gespeichert sind. In diesem Fall ist der Speicher 5 äquivalent zu dem nichtflüchtigen computerlesbaren Speichermedium, das die Programme speichert. Wenn irgendeines der Programme ausgeführt wird, wird ein Verfahren entsprechend dem Programm ausgeführt. Die Überholunterstützungsvorrichtung 1 kann einen oder mehrere Mikrocomputer enthalten.
Als Funktionskomponenten, die von der CPU 3 implementiert werden, die die Programme ausführt, enthält die Überholunterstützungsvorrichtung 1 eine Prozessausführungsbestimmungseinheit 7, eine Erfassungseinheit 9, eine Überholsteuerungseinheit 11, eine Geschwindigkeitseinstelleinheit 13, eine Aufhebungseinheit 15, eine Benachrichtigungseinheit 17 und eine Informationserlangungseinheit 19, wie es in 2 gezeigt ist.
Die Verfahren zum Implementieren dieser Elemente, die in der Überholunterstützungsvorrichtung 1 enthalten sind, sind nicht auf Software beschränkt, sondern es können einige oder sämtliche der Elemente mittels Hardware mit einer Kombination aus einer Logikschaltung und einer Analogschaltung implementiert werden.
Wie es in 1 dargestellt ist, enthält das eigene Fahrzeug neben der Überholunterstützungsvorrichtung 1 ein Umgebungsüberwachungssystem 21, ein Ortungssystem 23, ein Antriebsstrangsystem 25, ein Bremssystem 27, ein Lenksystem 29, ein HMI-System 31, ein Körpersystem 33 und ein Drahtloskommunikationssystem 35. HMI steht für Mensch-Maschine-Schnittstelle.
Das Umgebungsüberwachungssystem 21 enthält eine Kamera 37 und einen Sensor wie beispielsweise einen Millimeterwellensensor 39. Die Kamera 37 und der Sensor wie beispielsweise der Millimeterwellensensor 39 können Positionen und Geschwindigkeiten anderer Fahrzeuge erfassen. Das Umgebungsüberwachungssystem 21 sendet Erfassungsergebnisse, die von dem Sensor erfasst werden, an die Überholunterstützungsvorrichtung 1.
Das Ortungssystem 23 enthält ein GPS und eine Speichereinheit, die Karteninformationen speichert. Die Karteninformationen enthalten allgemeine Elemente der Karteninformationen und Informationen über Fahrspurbreiten und Anderes. Das Ortungssystem 23 weist eine Funktion zum Erlangen von Informationen über eine Position des eigenen Fahrzeugs auf. Das Ortungssystem 23 sendet die Informationen über die Position des eigenen Fahrzeugs an die Überholunterstützungsvorrichtung 1.
Das Antriebsstrangsystem 25 weist eine Funktion zum Steuern eines Antriebsstrangs des eigenen Fahrzeugs auf. Das Bremssystem 27 weist eine Funktion zum Betreiben von Bremsen des eigenen Fahrzeugs auf. Das Bremssystem 27 enthält einen Raddrehzahlsensor 41. Der Raddrehzahlsensor 41 erfasst die Drehzahl von Rädern des eigenen Fahrzeugs als ein Signal. Das Bremssystem 27 sendet das Erfassungssignal von dem Raddrehzahlsensor 41 an die Überholunterstützungsvorrichtung 1. Das Lenksystem 29 weist eine Funktion zum Lenken des eigenen Fahrzeugs auf.
Das HMI-System 31 akzeptiert Betriebe des Insassen in dem eigenen Fahrzeug. Das HMI-System 31 stellt verschiedene Arten von Informationen betreffend das eigene Fahrzeug für die Insassen in dem eigenen Fahrzeug bereit. Die Informationen, die von dem HMI-System 31 bereitgestellt werden, enthalten eine Benachrichtigung, dass eine Fahrspuränderung von einer Überholspur in eine befahrene Fahrspur 47 nicht durchgeführt werden wird, wie es später beschrieben wird.
Das Körpersystem 33 weist Funktionen zum Durchführen einer Türverriegelungssteuerung, Lichtsteuerung und Blinksignalsteuerung des eigenen Fahrzeugs und zum Ausgeben von Nachrichten hinsichtlich eines Blinksignalzustands an das eigene Fahrzeug auf. Das Drahtloskommunikationssystem 35 weist Funktionen von Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationen und Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikationen auf.
Die Überholunterstützungsvorrichtung 1, das Umgebungsüberwachungssystem 21, das Ortungssystem 23, das Antriebsstrangsystem 25, das Bremssystem 27, das Lenksystem 29, das HMI-System 31, das Körpersystem 33 und das Drahtloskommunikationssystem 35 (im Folgenden als Bestandteile bezeichnet) sind über ein Drahtlos-LAN 43 verbunden. Die Bestandteile können Informationen über das Drahtlos-LAN 43 austauschen.
Das Lenksystem 29 entspricht einer Lenkeinheit. Das Antriebsstrangsystem 25 entspricht einer Antriebseinheit.
Von der Überholunterstützungsvorrichtung 1 ausgeführter Überholunterstützungsprozess
Die Überholunterstützungsvorrichtung 1 führt einen Prozess zum Unterstützen des eigenen Fahrzeugs beim Überholen eines anderen Fahrzeugs durch (im Folgenden als Überholunterstützungsprozess bezeichnet). 3 stellt ein Beispiel eines Überholens dar, das von dem Überholunterstützungsprozess ausgeführt wird.
Ein eigenes Fahrzeug 45 fährt anfänglich auf einer befahrenen Fahrspur 47, wobei ein anderes Fahrzeug X vor dem eigenen Fahrzeug 45 vorhanden ist. Das eigene Fahrzeug 45 ändert eine Fahrspur von der befahrenen Fahrspur 47 auf eine Überholspur 49. Das eigene Fahrzeug 45 fährt auf der Überholspur 49 und überholt das andere Fahrzeug X. Dann ändert das eigene Fahrzeug 45 eine Fahrspur von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47.
Der Überholunterstützungsprozess wird im Folgenden mit Bezug auf die 3 bis 9 beschrieben. Im Schritt 1 der 4 bestimmt die Prozessausführungsbestimmungseinheit 7, ob eine Ausführung des Überholunterstützungsprozesses angewiesen wurde.
Wenn der Insasse in dem eigenen Fahrzeug 45 einen Betrieb zum Anweisen des HMI-Systems 31, den Überholunterstützungsprozess auszuführen, durchgeführt hat, bestimmt die Prozessausführungsbestimmungseinheit 7, dass eine Ausführung des Überholunterstützungsprozesses angewiesen wurde, und dann schreitet der Prozess zum Schritt 2.
Wenn andererseits der Insasse in dem eigenen Fahrzeug 45 den obigen Betrieb nicht durchgeführt hat, bestimmt die Prozessausführungsbestimmungseinheit 7, dass keine Ausführung des Überholunterstützungsprozesses angewiesen wurde, und kehrt dann zum Schritt 1 zurück.
Im Schritt 2 erlangt die Erfassungseinheit 9 ein Bild unter der Verwendung der Kamera 37. Dann verwendet die Erfassungseinheit 9 das erlangte Bild, um die Fahrspur zu erkennen, auf der das eigene Fahrzeug 45 fährt. Die Erfassungseinheit 9 bestimmt dann, ob das eigene Fahrzeug 45 auf der befahrenen Fahrspur 47 fährt. Wenn das eigene Fahrzeug 45 auf der befahrenen Fahrspur 47 fährt, schreitet die Erfassungseinheit 9 zum Schritt 3, oder wenn das eigene Fahrzeug 45 nicht auf der befahrenen Fahrspur 47 fährt, kehrt die Erfassungseinheit 9 zum Schritt 2 zurück.
Im Schritt 3 verwendet die Erfassungseinheit 9 das Bild, das im Schritt 2 erlangt wurde, um zu bestimmen, ob ein anderes Fahrzeug X vor dem eigenen Fahrzeug 45 vorhanden ist. Die Erfassungseinheit 9 kann die Ergebnisse der Erfassung mittels des Millimeterwellensensors 39 verwenden, um zu bestimmen, ob ein anderes Fahrzeug X vor dem eigenen Fahrzeug 45 vorhanden ist. Wenn ein anderes Fahrzeug X vor dem eigenen Fahrzeug 45 vorhanden ist, schreitet die Erfassungseinheit 9 zum Schritt 4, oder wenn kein anderes Fahrzeug X vor dem eigenen Fahrzeug 45 vorhanden ist, kehrt die Erfassungseinheit 9 zum Schritt 3 zurück.
Im Schritt 4 verwendet die Überholsteuerungseinheit 11 die Kamera 37 und den Millimeterwellensensor 39, um ein vorausbefindliches Fahrzeug Y, das auf der Überholspur 49 fährt, zu erfassen. Wenn ein vorausbefindliches Fahrzeug Y nicht erfasst wird oder wenn eine Position des erfassten vorausbefindlichen Fahrzeugs Y ausreichend von dem eigenen Fahrzeug 45 entfernt ist, bestimmt die Überholsteuerungseinheit 11, dass die Fahrspuränderung von der befahrenen Fahrspur 47 in die Überholspur 49 möglich ist. Und dann schreitet der Prozess zum Schritt S5.
Wenn andererseits die Position des erfassten vorausbefindlichen Fahrzeugs Y nicht ausreichend von dem eigenen Fahrzeug 45 entfernt ist, bestimmt die Überholsteuerungseinheit 11, dass die Fahrspuränderung von der befahrenen Fahrspur 47 in die Überholspur 49 nicht möglich ist, und kehrt dann zum Schritt 4 zurück.
Die Überholsteuerungseinheit 11 kann unter Verwendung von zusätzlichen Informationen von Sensoren, die in dem Umgebungsüberwachungssystem 21 installiert sind, nicht dargestellt sind und hintere und seitliche Bereiche des eigenen Fahrzeugs 45 überwachen, bestimmen, ob die Fahrspuränderung möglich ist.
Im Schritt 5 führt die Überholsteuerungseinheit 11 die Fahrspuränderung von der befahrenen Fahrspur 47 in die Überholspur 49 durch. Dieser Prozess wird im Folgenden mit Bezug auf die 5 und 6 beschrieben.
Im Schritt 21 der 5 stellt die Überholsteuerungseinheit 11 einen geplanten Fahrpfad 50 von der befahrenen Fahrspur 47 zu der Überholspur 49 ein. 3 stellt ein Beispiel des geplanten Fahrpfads 50 dar.
Im Schritt 22 führt die Überholsteuerungseinheit 11 eine Lenksteuerung unter Verwendung des Lenksystems 29 derart durch, dass das eigene Fahrzeug 45 auf dem geplanten Fahrpfad 50 fährt.
Im Schritt 23 erlangt die Überholsteuerungseinheit 11 Δd₁ und θ₁. Δd₁ repräsentiert einen Querabstand zwischen einer Mittellinie 51 auf der Überholspur 49 und einer Mitte 53 eines vorderen Endes des eigenen Fahrzeugs 45 aus der Sicht einer Fahrzeugbreitenrichtung, wie es in 6 dargestellt ist. Die Mittellinie 51 ist eine Linie, die durch die Mitte der Überholspur 49 aus der Sicht der Querrichtung verläuft und sich entlang der Fahrtrichtung der Überholspur 49 erstreckt. Δd₁ nimmt einen positiven Wert an, wenn sich die Mitte 53 auf der linken Seite der Mittellinie 51 befindet, oder nimmt einen negativen Wert an, wenn sich die Mitte 53 auf der rechten Seite der Mittellinie 51 befindet, wie es in 6 gezeigt ist.
θ₁ repräsentiert einen Winkel, der durch eine Längsachse 55 des eigenen Fahrzeugs 45 und der Mittellinie 51 ausgebildet wird. Die Längsachse 55 ist eine gerade Linie, die durch das eigene Fahrzeug 45 parallel zu der Längsrichtung des eigenen Fahrzeugs 45 verläuft. Δd₁ nimmt einen positiven Wert an, wenn sich die Längsachse 55 auf der linken Seite der Mittellinie 51 befindet, oder nimmt einen negativen Wert an, wenn sich die Längsachse 55 auf der rechten Seite der Mittellinie 51 befindet, wie es in 6 gezeigt ist.
Positionen und Orientierungen von Fahrspurgrenzlinien 57, 59 und 61 in dem Bild, das unter Verwendung der Kamera 37 erlangt wird, korrelieren mit Δd₁ und θ₁. Die Überholsteuerungseinheit 11 erlangt Δd₁ und θ₁ anhand der Positionen und Orientierungen der Fahrspurgrenzlinien 57, 59 und 61 in dem Bild, das unter Verwendung der Kamera 37 erlangt wird.
Im Schritt 24 vergleicht die Überholsteuerungseinheit 11 den Absolutwert Δd₁, der im Schritt 23 erlangt wurde, mit einem voreingestellten Schwellenwert T_d1. Die Überholsteuerungseinheit 11 vergleicht außerdem den Absolutwert von θ₁, der im Schritt 23 erlangt wurde, mit einem voreingestellten Schwellenwert T_θ1.
Wenn der Absolutwert Δd₁ kleiner als der Schwellenwert T_d1 ist und der Absolutwert von θ₁ kleiner als der Schwellenwert T_θ1 ist, bestimmt die Überholsteuerungseinheit 11, dass die Fahrspuränderung von der befahrenen Fahrspur 47 in die Überholspur 49 beendet wurde, und beendet dann den Fahrspuränderungsprozess.
Wenn andererseits der Absolutwert Δd₁ gleich oder größer als der Schwellenwert T_d1 ist oder der Absolutwert θ₁ gleich oder größer als der Schwellenwert T_θ1 ist, bestimmt die Überholsteuerungseinheit 11, dass die Fahrspuränderung von der befahrenen Fahrspur 47 in die Überholspur 49 noch nicht beendet wurde, und kehrt dann zum Schritt 22 zurück.
Gemäß 4 startet die Geschwindigkeitseinstelleinheit 13 im Schritt 6 einen Geschwindigkeitseinstellprozess zum Einstellen der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 45. Der Geschwindigkeitseinstellprozess wird im Folgenden mit Bezug auf 7 beschrieben. Der Geschwindigkeitseinstellprozess wird in vorbestimmten Zeitintervallen wiederholt, während das eigene Fahrzeug 45 auf der Überholspur 49 fährt. Im Schritt 31 der 7 werden das Bild, das von der Kamera 37 aufgenommen wird, oder die Ergebnisse der Erfassung durch den Millimeterwellensensor 39 verwendet, um zu bestimmen, ob ein vorausbefindliches Fahrzeug Y vorhanden ist. Das vorausbefindliche Fahrzeug Y ist ein Fahrzeug, das auf der Überholspur 49 vor dem eigenen Fahrzeug 45 fährt, wie es in 3 dargestellt ist. Wenn ein vorausbefindliches Fahrzeug Y vorhanden ist, schreitet die Geschwindigkeitseinstelleinheit 13 zum Schritt 32, oder wenn kein vorausbefindliches Fahrzeug Y vorhanden ist, schreitet die Geschwindigkeitseinstelleinheit 13 zum Schritt 34.
Im Schritt 32 verwendet die Geschwindigkeitseinstelleinheit 13 die Ergebnisse der Erfassung durch den Millimeterwellensensor 39, um eine Geschwindigkeit Vy des vorausbefindlichen Fahrzeugs Y zu erlangen. Die Geschwindigkeitseinstelleinheit 13 bestimmt dann, ob die Geschwindigkeit Vy kleiner als eine voreingestellte Geschwindigkeit Vs ist. Wenn die Geschwindigkeit Vy kleiner als die voreingestellte Geschwindigkeit Vs ist, schreitet die Geschwindigkeitseinstelleinheit 13 zum Schritt 33, oder wenn die Geschwindigkeit y gleich oder größer als die voreingestellte Geschwindigkeit Vs ist, schreitet die Geschwindigkeitseinstelleinheit 13 zum Schritt 34.
Im Schritt 33 wird die Geschwindigkeit Vy als Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 45 eingestellt. Die Geschwindigkeit Vy ist niedriger als die voreingestellte Geschwindigkeit Vs. Die Überholsteuerungseinheit 11 steuert das Antriebsstrangsystem 25 zum Fahren des eigenen Fahrzeugs 45 mit der Geschwindigkeit Vy bis zu einer Ausführung des nächsten Geschwindigkeitseinstellprozesses.
Im Schritt 34 wird die voreingestellte Geschwindigkeit Vs als Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 45 eingestellt. Die Überholsteuerungseinheit 11 steuert das Antriebsstrangsystem 25 zum Fahren des eigenen Fahrzeugs 45 mit der voreingestellten Geschwindigkeit Vs bis zu einer Ausführung des nächsten Geschwindigkeitseinstellprozesses.
Gemäß 4 verwendet die Überholsteuerungseinheit 11 im Schritt 7 das Bild, das von der Kamera 37 aufgenommen wird, um die Position des anderen Fahrzeugs X, das auf der befahrenen Fahrspur 47 fährt, zu erlangen. Die Überholsteuerungseinheit 11 kann den Millimeterwellensensor 39 verwenden, um die Position des anderen Fahrzeugs X zu erlangen.
Die Überholsteuerungseinheit 11 verwendet die Position des anderen Fahrzeugs X, die wie oben beschrieben erlangt wurde, um zu bestimmen, ob das eigene Fahrzeug 45 auf der Überholspur 49 das andere Fahrzeug X bereits überholt hat. In diesem Fall meint das Überholen des anderen Fahrzeugs X durch das eigene Fahrzeug 45, dass die Position des eigenen Fahrzeugs 45 auf der Straße aus der Sicht der Fahrtrichtung vor der Position des anderen Fahrzeugs X auf der Straße aus der Sicht der Fahrtrichtung liegt.
Die Überholsteuerungseinheit 11 kann unter Verwendung von zusätzlichen Informationen von den Sensoren, die in dem Umgebungsüberwachungssystem 21 installiert sind, nicht dargestellt sind und die hinteren und seitlichen Bereiche des eigenen Fahrzeugs 45 überwachen, bestimmen, ob das eigene Fahrzeug 45 das andere Fahrzeug X überholt hat.
Wenn das eigene Fahrzeug 45 das andere Fahrzeug X bereits überholt hat, schreitet die Überholsteuerungseinheit 11 zum Schritt 8, oder wenn das eigene Fahrzeug 45 das andere Fahrzeug X noch nicht überholt hat, kehrt die Überholsteuerungseinheit 11 zum Schritt 7 zurück.
Im Schritt 8 erlangt die Informationserlangungseinheit 19 andere Fahrzeuginformationen. Die anderen Fahrzeuginformationen enthalten Tx, Tx', Tz, Tz', wie es unten beschrieben wird. Tx repräsentiert eine Zwischenfahrzeugzeit zwischen dem eigenen Fahrzeug 45 und dem anderen Fahrzeug X, wenn das eigene Fahrzeug 45 das andere Fahrzeug X überholt hat.
Tx' repräsentiert eine Zwischenfahrzeugzeit zwischen dem anderen Fahrzeug X und dem eigenen Fahrzeug 45, wenn die Fahrspuränderung beendet wurde, unter der Annahme, dass das eigene Fahrzeug 45 eine Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 durchgeführt hat. Tx' wird anhand von vorhergesagten Positionen des anderen Fahrzeugs X und des eigenen Fahrzeugs 45 berechnet, wenn die Fahrspuränderung beendet wurde. Die vorhergesagten Positionen des anderen Fahrzeugs X und des eigenen Fahrzeugs 45, wenn die Fahrspuränderung beendet wurde, sind die Positionen des anderen Fahrzeugs X und des eigenen Fahrzeugs 45, die zu diesem Zeitpunkt mit Geschwindigkeiten während der Zeit Tc fahren, die für die Fahrspuränderung benötigt wird. Die Zeit Tc ist eine voreingestellte Zeit.
Tz repräsentiert eine Zwischenfahrzeugzeit zwischen dem anderen Fahrzeug Z und dem eigenen Fahrzeug 45 zu dem derzeitigen Zeitpunkt. Das andere Fahrzeug Z ist ein Fahrzeug, das auf der befahrenen Fahrspur 47 vor dem eigenen Fahrzeug 45 und dem anderen Fahrzeug X fährt, wie es in 3 dargestellt ist.
Tz' repräsentiert eine Zwischenfahrzeugzeit zwischen dem anderen Fahrzeug Z und dem eigenen Fahrzeug 45, wenn die Fahrspuränderung beendet wurde, unter der Annahme, dass das eigene Fahrzeug 45 eine Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 durchgeführt hat. Tz' wird anhand vorhergesagter Positionen des anderen Fahrzeugs Z und des eigenen Fahrzeugs 45, wenn die Fahrspuränderung beendet wurde, berechnet. Die vorhergesagten Positionen des anderen Fahrzeugs Z und des eigenen Fahrzeugs 45, wenn die Fahrspuränderung beendet wurde, sind die Positionen des anderen Fahrzeugs Z und des eigenen Fahrzeugs 45, die zu dieser Zeit mit Geschwindigkeiten während der Zeit Tc fahren, die für die Fahrspuränderung benötigt wird.
Die Informationserlangungseinheit 19 berechnet Tx, Tx', Tz, und Tz' anhand der Positionen und Geschwindigkeiten des anderen Fahrzeugs X und des anderen Fahrzeugs Z, die unter Verwendung der Kamera 37 oder des Millimeterwellensensors 39 erlangt werden, und der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 45, die unter Verwendung des Raddrehzahlsensors 41 erlangt wird.
Im Schritt 9 bestimmt die Überholsteuerungseinheit 11, ob die folgenden Gleichungen (1) bis (4) erfüllt sind. In den Gleichungen (1) bis (4) nehmen Tx, Tx', Tz und Tz' die im Schritt 8 erlangten Werte an. Die Gleichungen (1) bis (4) entsprechen den voreingestellten Anforderungen.
$Tx > Kx$
$Tx' > Kx'$
$Tz > Kz 20$
$Tz' > Kz'$
In den Gleichungen (1) bis (4) repräsentieren Kx, Kx', Kz und Kz' voreingestellte Schwellenwerte. Wenn sämtliche Gleichungen (1) bis (4) erfüllt sind, bestimmt die Überholsteuerungseinheit 11, dass die Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 möglich ist, und dann schreitet der Prozess zum Schritt 10. Wenn andererseits irgendeine der Gleichungen (1) bis (4) nicht erfüllt ist, bestimmt die Überholsteuerungseinheit 11, dass die Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 unmöglich ist, und kehrt dann zum Schritt 8 zurück.
Im Schritt 10 verwendet die Aufhebungseinheit 15 den Raddrehzahlsensor 41, um zu diesem Zeitpunkt die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 45 zu erlangen. Die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 45 wird durch den Geschwindigkeitseinstellprozess eingestellt, der im Schritt 6 gestartet wird.
Im Schritt 11 bestimmt die Aufhebungseinheit 15, ob die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 45, die im Schritt 10 erlangt wurde, niedriger als die voreingestellte Geschwindigkeit Vs ist. Wenn die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 45 gleich oder höher als die voreingestellte Geschwindigkeit Vs ist, schreitet die Aufhebungseinheit 15 zum Schritt 12. Wenn andererseits die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 45 niedriger als die voreingestellte Geschwindigkeit Vs ist, schreitet die Aufhebungseinheit 15 zum Schritt 14.
Man beachte, dass die obige Bestimmung unter Verwendung eines Spielraums durchgeführt werden kann. Die obige Bestimmung kann beispielsweise eine allgemein verwendete Hysterese verwenden. In diesem Fall kann ein Hin- und Herschwanken bei der Bestimmung verhindert werden.
Im Schritt 12 führt die Überholsteuerungseinheit 11 die Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 durch. Dieser Prozess wird mit Bezug auf die 8 und 9 beschrieben. Wenn die Fahrspuränderung gestartet wird, wird der im Schritt 6 gestartete Geschwindigkeitseinstellprozess aufgehoben.
Im Schritt 41 der 8 stellt die Überholsteuerungseinheit 11 einen geplanten Fahrpfad 63 von der Überholspur 49 zu der befahrenen Fahrspur 47 ein. 3 stellt ein Beispiel des geplanten Fahrpfads 63 dar.
Im Schritt 42 führt die Überholsteuerungseinheit 11 eine Lenksteuerung unter Verwendung des Lenksystems 29 durch, so dass das eigene Fahrzeug 45 auf dem geplanten Fahrpfad 63 fährt.
Im Schritt 43 erlangt die Überholsteuerungseinheit 11 Δd₂ und θ₂. Δd₂ repräsentiert einen Querabstand zwischen einer Mittellinie 65 auf der befahrenen Fahrspur 47 und der Mitte 53, wie es in 9 dargestellt ist. Die Mittellinie 65 ist eine Linie, die durch die Mitte der befahrenen Fahrspur 47 aus der Sicht der Querrichtung verläuft und sich entlang der Fahrtrichtung der befahrenen Fahrspur 47 erstreckt. Δd₂ nimmt einen positiven Wert an, wenn sich die Mitte 53 auf der rechten Seite der Mittellinie 65 befindet, oder nimmt einen negativen Wert an, wenn sich die Mitte 53 auf der linken Seite der Mittellinie 65 befindet, wie es in 9 gezeigt ist.
θ₂ repräsentiert einen Winkel, der durch die Längsachse 55 und die Mittellinie 65 ausgebildet wird. θ₂ nimmt einen positiven Wert an, wenn sich die Längsachse 55 auf der rechten Seite der Mittellinie 65 befindet, oder nimmt einen negativen Wert an, wenn sich die Längsachse 55 auf der linken Seite der Mittellinie 65 befindet, wie es in 9 gezeigt ist.
Die Positionen und Orientierungen von Fahrspurgrenzlinien 57, 59 und 61 in dem Bild, das unter Verwendung der Kamera 37 erlangt wird, korrelieren mit Δd₂ und θ₂. Die Überholsteuerungseinheit 11 erlangt Δd₂ und θ₂ anhand der Positionen und Orientierungen der Fahrspurgrenzlinien 57, 59 und 61 in dem Bild, das unter Verwendung der Kamera 37 erlangt wird.
Im Schritt 44 vergleicht die Überholsteuerungseinheit 11 den Absolutwert Δd₂, der im Schritt 43 erlangt wurde, mit einem voreingestellten Schwellenwert T_d2. Die Überholsteuerungseinheit 11 vergleicht außerdem den Absolutwert von θ₂, der im Schritt 43 erlangt wurde, mit einem voreingestellten Schwellenwert T_θ2.
Wenn der Absolutwert Δd₂ kleiner als der Schwellenwert T_d2 ist und der Absolutwert von θ₂ kleiner als der Schwellenwert T_θ2 ist, bestimmt die Überholsteuerungseinheit 11, dass die Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 beendet wurde, und beendet dann den Prozess der Fahrspuränderung.
Wenn andererseits der Absolutwert Δd₂ gleich oder größer als der Schwellenwert T_d2 ist oder der Absolutwert θ₂ gleich oder größer als der Schwellenwert T_θ2 ist, bestimmt die Überholsteuerungseinheit 11, dass die Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 noch nicht beendet wurde, und kehrt dann zum Schritt 42 zurück.
Gemäß 4 wird im Schritt 13 der Geschwindigkeitseinstellprozess wie im oben beschrieben Schritt 6 gestartet. Wenn dementsprechend kein vorausbefindliches Fahrzeug auf der befahrenen Fahrspur 47 vorhanden ist oder die Geschwindigkeit des vorausbefindlichen Fahrzeugs gleich oder höher als die voreingestellte Geschwindigkeit Vs ist, wird die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 45 zu der voreingestellten Geschwindigkeit Vs. Wenn ein vorausbefindliches Fahrzeug, das mit einer geringeren Geschwindigkeit als Vs auf der befahrenen Fahrspur 47 fährt, vorhanden ist, wird die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 45 gleich der Geschwindigkeit des vorausbefindlichen Fahrzeugs.
Wenn das Ergebnis der Bestimmung im Schritt 11 positiv ist, schreitet der Prozess zum Schritt 14. Im Schritt 14 führt die Benachrichtigungseinheit 17 eine Benachrichtigung unter Verwendung des HMI-Systems 31 durch. Die Inhalte der Benachrichtigung sind, dass die Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 nicht durchgeführt werden wird. Der Insasse in dem eigenen Fahrzeug 45 kann die Benachrichtigung erkennen.
Vorteilhafte Wirkungen der Überholunterstützungsvorrichtung 1
(1A) Es wird angenommen, dass ein vorausbefindliches Fahrzeug Y vor dem eigenen Fahrzeug 45 auf der Überholspur 49 vorhanden ist und die Geschwindigkeit des vorausbefindlichen Fahrzeugs Y niedriger als die Geschwindigkeit Vs ist. In diesem Fall ändert das eigene Fahrzeug 45 eine Fahrspur von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47, und die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 45 wird im Schritt 13 auf die voreingestellte Geschwindigkeit Vs eingestellt.
Dementsprechend überholt das eigene Fahrzeug 45 auf der befahrenen Fahrspur 47 das vorausbefindliche Fahrzeug Y auf der Überholspur 49.
Wenn ein vorausbefindliches Fahrzeug Y vor dem eigenen Fahrzeug 45 auf der Überholspur 49 vorhanden ist und die Geschwindigkeit des vorausbefindlichen Fahrzeugs Y niedriger als die voreingestellte Geschwindigkeit Vs ist, wird die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 45, die durch den Geschwindigkeitseinstellprozess eingestellt wird, niedriger als Vs. Zu diesem Zeitpunkt hebt die Überholunterstützungsvorrichtung 1 die Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 auf, und somit setzt das eigene Fahrzeug 45 die Fahrt auf der Überholspur 49 fort. Als Ergebnis verhindert die Überholunterstützungsvorrichtung 1, dass das eigene Fahrzeug 45 auf der befahrenen Fahrspur 47 das vorausbefindliche Fahrzeug Y auf der Überholspur 49 überholt. Es ist ebenfalls möglich, die Häufigkeit zu verringern, mit der das eigene Fahrzeug 45 eine Fahrspuränderung durchführt.
(1B) Wenn die Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 aufgehoben wird, führt die Überholunterstützungsvorrichtung 1 eine Benachrichtigung durch, die für den Insassen in dem eigenen Fahrzeug 45 erkennbar ist. Dementsprechend kann der Insasse auf einfache Weise die Situation des eigenen Fahrzeugs 45 erkennen.
(1C) Die Überholunterstützungsvorrichtung 1 bestimmt unter der notwendigen Bedingung, dass sämtliche Gleichungen (1) bis (4) erfüllt sind, dass die Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 möglich ist. Dieses verbessert die Sicherheit des eigenen Fahrzeugs 45 beim Durchführen einer Fahrspuränderung.
Weitere Ausführungsformen
Oben wurden Ausführungsformen zum Ausführen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht jedoch auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise modifiziert werden.

(1) Die Überholunterstützungsvorrichtung 1 kann mit einer Infrastruktur über das Drahtloskommunikationssystem 35 kommunizieren, um die Fahrspur zu erkennen, auf der das eigene Fahrzeug 45 fährt.
(2) Die Überholunterstützungsvorrichtung 1 kann mit einem anderen Fahrzeug über das Drahtloskommunikationssystem 35 kommunizieren, um die Position, die Geschwindigkeit, die Beschleunigungsrate, den Fahrzeugtyp, die befahrene Fahrspur und die Fahrtrichtung des anderen Fahrzeugs zu erlangen.
(3) Es kann irgendeine andere Bedingung für das Bestimmen im Schritt 24 festgelegt werden, dass die Fahrspuränderung von der befahrenen Fahrspur 47 in die Überholspur 49 beendet wurde. Es kann beispielsweise bestimmt werden, dass die Fahrspuränderung von der befahrenen Fahrspur 47 in die Überholspur 49 beendet wurde, wenn der Absolutwert von Δd₁ kleiner als der Schwellenwert T_d1 ist. Alternativ kann bestimmt werden, dass die Fahrspuränderung von der befahrenen Fahrspur 47 in die Überholspur 49 beendet wurde, wenn der Absolutwert von θ₁ kleiner als T_θ1 ist.

Es kann irgendeine andere Bedingung zum Bestimmen im Schritt 44, dass die Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 beendet wurde, eingestellt werden. Es kann beispielsweise bestimmt werden, dass die Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 beendet wurde, wenn der Absolutwert von Δd₂ kleiner als der Schwellenwert T_d2 ist. Alternativ kann bestimmt werden, dass die Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 beendet wurde, wenn der Absolutwert von θ₂ kleiner als T_θ2 ist.

(4) Es kann irgendeine andere Bedingung zum Bestimmen im Schritt 9, dass die Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 möglich ist, eingestellt werden. Es kann beispielsweise bestimmt werden, dass die Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 möglich ist, wenn eine oder mehrere ausgewählte Gleichungen aus den Gleichungen (1) bis (4) erfüllt sind.

Alternativ kann bestimmt werden, dass die Fahrspuränderung von der Überholspur 49 in die befahrene Fahrspur 47 möglich ist, wenn der Abstand zwischen dem anderen Fahrzeug X und dem eigenen Fahrzeug 45 und der Abstand zwischen dem anderen Fahrzeug Z und dem eigenen Fahrzeug 45 gleich oder größer als die jeweiligen voreingestellten Schwellenwerte sind.

(5) Nach der Benachrichtigung im Schritt 14 kann die Überholunterstützungsvorrichtung 1 den Überholunterstützungsprozess beenden.
(6) Mehrere Funktionen einer Komponente in den obigen Ausführungsformen können von mehreren Komponenten implementiert werden, oder es kann eine Funktion von einer Komponente von mehreren Komponenten implementiert werden. Außerdem können mehrere Funktionen von mehreren Komponenten von einer Komponente implementiert werden, oder es kann eine Funktion, die von mehreren Komponenten implementiert wird, von einer Komponente implementiert werden. Einige der Komponenten in der obigen Ausführungsform können weggelassen werden. Mindestens einige der Komponenten in einer der obigen Ausführungsformen kann zu anderen Komponenten in einer obigen anderen Ausführungsform hinzugefügt werden oder diese ersetzen. Sämtliche Modi, die in der technischen Idee enthalten sind, die nur durch den Text der Ansprüche spezifiziert wird, bilden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
(7) Die vorliegende Erfindung kann in verschiedenen Formen implementiert werden, die die oben beschriebene Überholunterstützungsvorrichtung 1, ein System, das die Überholunterstützungsvorrichtung 1 enthält, ein Programm zum Bewirken, dass ein Computer als Überholunterstützungsvorrichtung 1 dient, ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium wie beispielsweise ein Halbleiterspeicher, der dieses Programm aufzeichnet, ein Überholunterstützungsverfahren und ein Fahrunterstützungsverfahren enthalten.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016018113 [0001]
JP 2016018113 A [0001]
JP 2008094111 A [0004]

Claims

Überholunterstützungsvorrichtung (1), die aufweist: eine Erfassungseinheit (9), die ausgelegt ist, ein anderes Fahrzeug X vor einem eigenen Fahrzeug (45) auf einer befahrenen Fahrspur (47) zu erfassen, wenn das eigene Fahrzeug auf der befahrenen Fahrspur fährt; eine Überholsteuerungseinheit (11), die ausgelegt ist, eine Lenkeinheit (29) und eine Antriebseinheit (25) des eigenen Fahrzeugs zu steuern, um eine Fahrspur von der befahrenen Fahrspur in eine Überholspur (49) zu ändern, das andere Fahrzeug X, das durch die Erfassungseinheit erfasst wird, zu überholen und eine Fahrspur von der Überholspur in die befahrene Fahrspur zu ändern; eine Geschwindigkeitseinstelleinheit (13), die ausgelegt ist, die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, das auf der Überholspur fährt, in eine niedrigere Geschwindigkeit aus einer voreingestellten Geschwindigkeit und einer Geschwindigkeit eines vorausbefindlichen Fahrzeugs Y auf der Überholspur einzustellen; und eine Aufhebungseinheit (15), die ausgelegt ist, eine Fahrspuränderung von der Überholspur in die befahrene Fahrspur durch die Überholsteuerungseinheit aufzuheben, wenn die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, die von der Geschwindigkeitseinstelleinheit eingestellt wird, niedriger als die voreingestellte Geschwindigkeit ist, während das eigene Fahrzeug auf der Überholspur fährt.
Überholunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Überholunterstützungsvorrichtung außerdem eine Benachrichtigungseinheit (17) enthält, die ausgelegt ist, eine Benachrichtigung durchzuführen, die für einen Insassen in dem eigenen Fahrzeug erkennbar ist, wenn die Aufhebungseinheit die Fahrspuränderung von der Überholspur in die befahrene Fahrspur aufhebt.
Überholunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Überholunterstützungsvorrichtung außerdem eine Informationserlangungseinheit (19) enthält, die ausgelegt ist, andere Fahrzeuginformationen zu erlangen, die mindestens eine Zwischenfahrzeugzeit Tx zwischen dem anderen Fahrzeug X, das von dem eigenen Fahrzeug überholt wird, und dem eigenen Fahrzeug und eine Zwischenfahrzeugzeit Tz zwischen einem noch anderen Fahrzeug Z vor dem anderen Fahrzeug X und dem eigenen Fahrzeug zu erlangen, wenn das eigene Fahrzeug auf der Überholspur fährt, und die Überholsteuerungseinheit die Fahrspuränderung von der Überholspur in die befahrene Fahrspur unter einer notwendigen Bedingung ausführt, dass die anderen Fahrzeuginformationen, die von der Informationserlangungseinheit erlangt werden, eine voreingestellte Anforderung erfüllen.
Überholunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die voreingestellte Anforderung eine Anforderung ist, dass die Zwischenfahrzeugzeit Tx und die Zwischenfahrzeugzeit Tz größer als jeweilige voreingestellte Schwellenwerte sind.
Überholunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei wenn die Aufhebungseinheit die Fahrspuränderung von der Überholspur in die befahrene Fahrspur aufhebt, die Überholsteuerungseinheit die Fahrt des eigenen Fahrzeugs auf der Überholspur fortsetzt.