DE112021005361T5

DE112021005361T5 - Fahrzeugsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE112021005361T5
Application number: DE112021005361.2T
Authority: DE
Inventors: Ryoh INABA; Yuki Horita
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2021-08-31
Publication date: 2023-08-31
Also published as: WO2022130701A1; JP7446216B2; US20230415749A1; JP2022097120A

Abstract

Es wird eine Fahrzeugsteuervorrichtung bereitgestellt, die in der Lage ist, einen unnötigen Spurwechselvorgang eines Trägerfahrzeugs zu unterdrücken und eine Verschlechterung des Fahrkomforts zu unterdrücken. Eine Fahrzeugsteuervorrichtung 1 umfasst Umgebungszustandsdetektionssensoren 301 bis 304, die einen Umgebungszustand für ein Trägerfahrzeug detektieren, eine Abschätzungsverarbeitungseinheit 311 für ein Objekt im toten Winkel, die einen Bereich im toten Winkel um das Trägerfahrzeug auf der Basis des detektierten Umgebungszustandes des Trägerfahrzeugs und einer Merkmalsmenge von Karteninformationen berechnet, und ein Objekt, das im Bereich im toten Winkel existiert, und einen Verhaltenstrend des Objekts abschätzt, und eine Erzeugungseinheit 309 für eine Karte mit potentiellem Risiko, die einen Bereich mit einem potentiellen Risiko, dass sich das Trägerfahrzeug dem Objekt nähert, auf der Basis des Verhaltenstrends des Objekts erzeugt, der durch die Abschätzungsverarbeitungseinheit 311 für ein Objekt im toten Winkel abgeschätzt wird. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 umfasst ferner eine Planungseinheit 201 für automatisches Fahren, die eine Spurwechseltrajektorie aus dem Umgebungszustand des Trägerfahrzeugs und den Karteninformationen erzeugt, die Spurwechseltrajektorie mit einer Karte mit potentiellem Risiko vergleicht und bestimmt, ob ein Spurwechsel des Trägerfahrzeugs möglich ist oder nicht, und eine Fahrzeugbewegungssteuereinheit 203, die einen Betrieb des Trägerfahrzeugs gemäß der Bestimmung dessen, ob der Spurwechsel möglich ist oder nicht, steuert.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugsteuervorrichtung mit einer Funktion zum Erzeugen einer Zieltrajektorie eines Fahrzeugs wie z. B. eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Trägerfahrzeugs, während einer Fahrt mit automatischem Fahren und zum Steuern der Verfolgung der Zieltrajektorie.
Stand der Technik
Herkömmlich wurde ein System entwickelt, das Objektinformationen um ein Trägerfahrzeug erfasst, ein Fahrverhalten des Trägerfahrzeugs auf der Basis der erfassten Objektinformationen und von Karteninformationen plant, eine Trajektorie auf der Basis des geplanten Fahrverhaltens erzeugt und das Verfolgen der erzeugten Trajektorie steuert (siehe beispielsweise PTL 1).
Außerdem wurde in einer Straßenumgebung, in der sich ein toter Winkel wie z. B. ein Wohngebiet befindet, ein Verfahren zum Verwirklichen eines stabileren automatischen Fahrens durch Vorhersagen eines Typs eines Objekts, das im toten Winkel verborgen ist, auf der Basis von Beinahekollisionsdaten und Vorhersagen eines Hervorspringens des Objekts entwickelt (siehe beispielsweise PTL 2).
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur

PTL 1: JP 2018-62261 A
PTL 2: JP 2019-069659 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Im Konzept des Spurwechsels im Stand der Technik ist jedoch eine plötzliche Verlangsamung erforderlich, wenn ein Objekt tatsächlich aus einem toten Winkel des Objekts hervorspringt, und es besteht die Möglichkeit, dass der Fahrkomfort verschlechtert wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugsteuervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, einen unnötigen Spurwechselvorgang eines Trägerfahrzeugs zu unterdrücken und eine Verschlechterung des Fahrkomforts zu unterdrücken.
Lösung für das Problem
Um die obige Aufgabe zu lösen, ist die vorliegende Erfindung wie folgt konfiguriert.
Eine Fahrzeugsteuervorrichtung umfasst einen Umgebungszustandsdetektionssensor, der einen Umgebungszustand eines Trägerfahrzeugs detektiert, eine Abschätzungsverarbeitungseinheit für ein Objekt im toten Winkel, die einen Bereich im toten Winkel um das Trägerfahrzeug auf der Basis des Umgebungszustandes des Trägerfahrzeugs, der durch den Umgebungszustandsdetektionssensor detektiert wird, und einer Merkmalsmenge, die aus Karteninformationen extrahiert wird, berechnet und ein Objekt, das im berechneten Bereich im toten Winkel existiert, und einen Verhaltenstrend des Objekts abschätzt, eine Erzeugungseinheit für eine Karte mit potentiellem Risiko, die einen Bereich mit einem potentiellen Risiko, dass sich das Trägerfahrzeug dem Objekt nähert, auf der Basis des Verhaltenstrends des Objekts, der durch die Abschätzungsverarbeitungseinheit für ein Objekt im toten Winkel abgeschätzt wird, erzeugt, eine Planungseinheit für automatisches Fahren, die eine Spurwechseltrajektorie des Trägerfahrzeugs aus dem Umgebungszustand des Trägerfahrzeugs und den Karteninformationen erzeugt, die erzeugte Spurwechseltrajektorie mit einer Karte mit potentiellem Risiko vergleicht und bestimmt, ob ein Spurwechsel des Trägerfahrzeugs möglich ist oder nicht, und eine Fahrzeugbewegungssteuereinheit, die einen Betrieb des Trägerfahrzeugs gemäß der Bestimmung dessen steuert, ob der Spurwechsel durch die Planungseinheit für automatisches Fahren möglich ist oder nicht.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Fahrzeugsteuervorrichtung zu verwirklichen, die in der Lage ist, einen unnötigen Spurwechselvorgang eines Trägerfahrzeugs zu unterdrücken und die Verschlechterung des Fahrkomforts zu unterdrücken. Andere Konfigurationen, Operationen und Effekte der vorliegenden Erfindung werden in den folgenden Ausführungsformen im Einzelnen beschrieben.
Figurenliste

[1] 1 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines Fahrzeugs darstellt, das mit einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 ausgestattet ist.
[2] 2 ist ein Blockdiagramm einer Steuervorrichtung für automatisches Fahren, die an der Fahrzeugsteuervorrichtung angebracht ist.
[3] 3 ist ein Blockdiagramm einer Risikokartenerzeugungseinheit in der Fahrzeugsteuervorrichtung.
[4] 4 ist ein Blockdiagramm einer Abschätzungsverarbeitungseinheit für ein Objekt im toten Winkel.
[5] 5 ist ein Blockdiagramm einer Planungseinheit für automatisches Fahren.
[6] 6 ist ein Blockdiagramm einer Spurwechseltrajektorienerzeugungseinheit.
[7] 7 ist ein Zustandsübergangsdiagramm einer Spurwechselzustandsmanagementeinheit.
[8] 8 ist ein Ablaufplan eines Prozesses, der in einem Spurwechselstartbestimmungszustand ausgeführt wird.
[9] 9 ist ein Ablaufplan eines Prozesses, der in einem Spurwechseldurchführungszustand ausgeführt wird.
[10] 10 ist ein Ablaufplan eines Prozesses, der in einem Spurwechselvollendungszustand ausgeführt wird.
[11] 11 ist ein Ablaufplan eines Prozesses, der in einem Spurwechselaufhebungszustand ausgeführt wird.
[12] 12 ist ein erläuterndes Diagramm eines Vorgangs zum Wechseln einer Spur auf der Basis eines Vorhersageergebnisses eines Objekts.
[13] 13 ist ein Zustandsübergangsdiagramm einer Spurwechseltrajektorienerzeugungseinheit in der Ausführungsform 2.
[14] 14 ist ein Ablaufplan des Spurwechselstartbestimmungszustandes.
[15] 15 ist ein Ablaufplan eines Sicherheitsprüfungszustandes für den toten Winkel.
[16] 16 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Bewegung eines Trägerfahrzeugs in der Ausführungsform 2 darstellt.
[17] 17 ist ein erläuterndes Diagramm einer Trajektorie, die erzeugt wird, nachdem die Verkleinerung des toten Winkels vollendet ist.
[18] 18 ist ein erläuterndes Diagramm eines Zustandes, wenn ein Spurwechsel vollendet wurde.
[19] 19 ist ein erläuterndes Diagramm eines Bereichs im toten Winkel.
[20] 20 ist ein erläuterndes Betriebsdiagramm einer Erzeugungseinheit für eine Karte mit potentiellem Risiko.
[21] 21 ist ein erläuterndes Betriebsdiagramm einer Szene, in der ein Trägerfahrzeug in einer Einfädelspur fährt und gleich in eine Fahrspur einfädelt, die eine Hauptlinie ist, in der Ausführungsform 3.
[22] 22 ist ein erläuterndes Diagramm eines Verfahrens zum Erzeugen einer Trajektorie zur Verkleinerung des toten Winkels, um einen toten Winkel eines Fahrzeugs zu verkleinern, in der Ausführungsform 3.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
Ausführungsformen
(Ausführungsform 1)
1 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration eines Fahrzeugs 500 darstellt, das mit einer Fahrzeugsteuervorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
In 1 bedeutet ein FL-Rad ein linkes Vorderrad, ein FR-Rad bedeutet ein rechtes Vorderrad, ein RL-Rad bedeutet ein linkes Hinterrad und ein RR-Rad bedeutet ein rechtes Hinterrad.
Das Fahrzeug 500 umfasst eine Fahrzeugsteuervorrichtung 1, die Befehlswerte für einen Lenksteuermechanismus 10, einen Bremssteuermechanismus 13 und einen Drosselsteuermechanismus 20, die zum Steuern einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs 500 vorgesehen sind, auf der Basis von Informationen von Sensoren 2, 3, 4 und 5, die ein äußeres Umfeld erkennen, berechnet.
Außerdem umfasst das Fahrzeug 500 eine Lenksteuervorrichtung 8, die den Lenksteuermechanismus 10 auf der Basis eines Befehlswerts von der Fahrzeugsteuervorrichtung 1 steuert, eine Bremssteuervorrichtung 15, die den Bremssteuermechanismus 13 auf der Basis eines Befehlswerts von der Fahrzeugsteuervorrichtung 1 steuert, um die Bremskraftverteilung jedes Rades einzustellen, eine Beschleunigungssteuervorrichtung 19, die den Drosselsteuermechanismus 20 auf der Basis eines Befehlswerts von der Fahrzeugsteuervorrichtung 1 steuert, um eine Drehmomentausgabe einer Kraftmaschine einzustellen, und eine Anzeigevorrichtung 24, die einen Fahrtplan des Fahrzeugs 500, eine Verhaltensvorhersage eines sich bewegenden Objekts, das in der Umgebung existiert, und dergleichen anzeigt.
Die Sensoren 2, 3, 4 und 5, die das äußere Umfeld erkennen, sind eine Kamera 2 an der Vorderseite, Laserradare 3 und 4 auf der linken und der rechte Seite und ein Millimeterwellenradar 5 auf der Rückseite und können den relativen Abstand und die relative Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug 500, das das Trägerfahrzeug ist, und dem Umgebungsfahrzeug detektieren. Das Fahrzeug 500 umfasst ferner eine Kommunikationsvorrichtung 23, die eine Straße-zu-Fahrzeug- oder Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation durchführt. Es ist zu beachten, dass eine Kombination der obigen Sensoren als Beispiel der Sensorkonfiguration in der Ausführungsform 1 beschrieben ist, aber die vorliegende Ausführungsform nicht darauf begrenzt ist. Eine Kombination mit einem Ultraschallsensor, einer Stereokamera, einer Infrarotkamera oder dergleichen kann verwendet werden. Ein Signal des Sensors wird in die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 eingegeben.
Obwohl in 1 nicht im Einzelnen dargestellt, umfasst die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 beispielsweise eine CPU, einen ROM, einen RAM und eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung. Der ROM speichert einen Ablauf der nachstehend beschriebenen Fahrzeugfahrtsteuerung. Obwohl Details später beschrieben werden, berechnet die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 Befehlswerte des Lenksteuermechanismus 10, des Bremssteuermechanismus 13 und des Drosselsteuermechanismus 20, die Aktuatoren zum Steuern der Fahrzeugfahrt gemäß dem erzeugten Fahrtplan sind. Die Lenksteuervorrichtung 8, die Bremssteuervorrichtung 15 und die Beschleunigungssteuervorrichtung 19, die Steuervorrichtungen des Lenksteuermechanismus 10, des Bremssteuermechanismus 13 und des Drosselsteuermechanismus 20 sind, empfangen die Befehlswerte der Fahrzeugsteuervorrichtung 1 durch Kommunikation und steuern jeden Aktuator auf der Basis des Befehlswerts.
Als nächstes wird die Betätigung der Bremse beschrieben. In einem Zustand, in dem ein Fahrer das Fahrzeug 500 fährt, wird eine Trittkraft des Fahrers, der auf ein Bremspedal 12 tritt, durch einen Bremskraftverstärker (nicht dargestellt) verstärkt und ein Hydraulikdruck, der der verstärkten Kraft entspricht, wird durch einen Hauptzylinder (nicht dargestellt) erzeugt. Der erzeugte Hydraulikdruck wird zu Radzylindern 16FL, 16FR, 16RL und 16RR über den Bremssteuermechanismus 13 zugeführt.
Die Radzylinder 16FL, 16FR, 16RL und 16RR umfassen einen Zylinder (nicht dargestellt), einen Kolben, einen Klotz und dergleichen. Der Kolben wird durch ein Hydraulikfluid angetrieben, das vom Hauptzylinder 9 zugeführt wird, und der mit dem Kolben verbundene Klotz wird an einen Scheibenrotor gepresst. Es ist zu beachten, dass sich der Scheibenrotor zusammen mit Rädern (nicht dargestellt) dreht. Daher wird das auf den Scheibenrotor wirkende Bremsdrehmoment zu einer Bremskraft, die zwischen dem Rad und der Straßenoberfläche wirkt.
Wie vorstehend beschrieben, kann die Bremskraft in jedem Rad gemäß der Bremspedalbetätigung des Fahrers erzeugt werden.
Obwohl in 1 nicht im Einzelnen dargestellt, umfasst die Bremssteuervorrichtung 15 beispielsweise eine CPU, einen ROM, einen RAM und eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung ähnlich zur Fahrzeugsteuervorrichtung 1. Bremskraftbefehle von einem kombinierten Sensor 14, der in der Lage ist, eine Längsbeschleunigung, eine Querbeschleunigung und eine Gierrate zu detektieren, Raddrehzahlsensoren 11FL, 11FR, 11RL und 11RR, die an den jeweiligen Rädern installiert sind, und der vorstehend beschriebenen Bremssteuervorrichtung 15 und ein Sensorsignal von einer Lenkradwinkeldetektionsvorrichtung 21 über die später beschriebene Lenksteuervorrichtung 8 werden in die Bremssteuervorrichtung 15 eingegeben.
Außerdem ist der Ausgang der Bremssteuervorrichtung 15 mit dem Bremssteuermechanismus 13 mit einer Pumpe (nicht dargestellt) und einem Steuerventil verbunden und kann irgendeine Bremskraft an jedem Rad unabhängig von der Bremspedalbetätigung des Fahrers erzeugen. Die Bremssteuervorrichtung 15 weist eine Rolle zum Abschätzen der Drehung, des Abdriftens und der Verriegelung des Rades des Fahrzeugs auf der Basis der obigen Informationen, Erzeugen der Bremskraft des entsprechenden Rades, um das Rad zu hemmen, und Verbessern der Lenkstabilität des Fahrers auf.
Außerdem weist die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 eine Rolle auf, die in der Lage ist, irgendeine Bremskraft im Fahrzeug 500 durch Übertragen eines Bremsbefehls zur Bremssteuervorrichtung 15 in Kommunikation zu erzeugen und das Bremsen beim automatischen Fahren, bei dem keine Betätigung durch den Fahrer stattfindet, automatisch durchzuführen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Bremssteuervorrichtung 15 begrenzt und andere Aktuatoren wie z. B. Brake-by-Wire können verwendet werden.
Als nächstes wird die Lenkbetätigung beschrieben. In einem Zustand, in dem der Fahrer das Fahrzeug 500 fährt, detektieren eine Lenkdrehmomentdetektionsvorrichtung 7 und eine Lenkradwinkeldetektionsvorrichtung 21 das Lenkdrehmoment und den Lenkradwinkel, die durch den Fahrer jeweils über ein Lenkrad 6 eingegeben werden, und die Lenksteuervorrichtung 8 steuert einen Motor (nicht dargestellt) auf der Basis der Teile von Informationen, um ein Unterstützungsdrehmoment zu erzeugen.
Obwohl in 1 nicht im Einzelnen dargestellt, umfasst die Lenksteuervorrichtung 8 beispielsweise eine CPU, einen ROM, einen RAM und eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung ähnlich zur Fahrzeugsteuervorrichtung 1.
Der Lenksteuermechanismus 10 wird durch die resultierende Kraft des Lenkdrehmoments des Fahrers und des Unterstützungsdrehmoments durch den Motor bewegt und die Vorderräder FL und FR werden abgedreht. Andererseits wird die Reaktionskraft von der Straßenoberfläche zum Lenksteuermechanismus 10 gemäß den Einschlagwinkeln der Vorderräder FL und FR übertragen und wird zum Fahrer als Straßenoberflächenreaktionskraft übertragen.
Die Lenksteuervorrichtung 8 kann ein Drehmoment durch den Motor erzeugen und den Lenksteuermechanismus 10 unabhängig von der Lenkbetätigung des Fahrers steuern. Folglich weist die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 eine Rolle auf, die in der Lage ist, die Vorderräder FL und FR auf beliebige Einschlagwinkel durch Übertragen eines Lenkkraftbefehls zur Lenksteuervorrichtung 8 in Kommunikation zu steuern und die Lenkung beim automatischen Fahren automatisch durchzuführen, bei dem keine Betätigung durch den Fahrer stattfindet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Lenksteuervorrichtung 8 begrenzt und andere Aktuatoren wie z. B. Steer-by-Wire können verwendet werden.
Als nächstes wird ein Fahrpedal beschrieben. Das Trittausmaß eines Fahrpedals 17 durch den Fahrer wird durch einen Hubsensor 18 detektiert und in die Beschleunigungssteuervorrichtung 19 eingegeben. Obwohl in 1 nicht im Einzelnen dargestellt, umfasst die Beschleunigungssteuervorrichtung 19 beispielsweise eine CPU, einen ROM, einen RAM und eine Eingabe/AusgabeVorrichtung ähnlich zur Fahrzeugsteuervorrichtung 1.
Die Beschleunigungssteuervorrichtung 19 stellt eine Drosselöffnung gemäß dem Fahrpedaltrittausmaß ein, um die Kraftmaschine zu steuern.
Wie vorstehend beschrieben, kann das Fahrzeug gemäß der Fahrpedalbetätigung des Fahrers beschleunigt werden.
Ferner kann die Beschleunigungssteuervorrichtung 19 die Drosselöffnung unabhängig von einer Fahrpedalbetätigung durch den Fahrer steuern. Daher weist die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 eine Rolle auf, die in der Lage ist, irgendeine Beschleunigung im Fahrzeug 500 durch Übertragen eines Beschleunigungsbefehls zur Beschleunigungssteuervorrichtung 19 in Kommunikation zu erzeugen und eine Beschleunigung beim automatischen Fahren automatisch durchzuführen, bei dem keine Betätigung durch den Fahrer stattfindet.
Als nächstes wird die Konfiguration einer Steuervorrichtung für automatisches Fahren, die an der Fahrzeugsteuervorrichtung 1 in der Ausführungsform 1 angebracht ist, mit Bezug auf das in 2 dargestellte Blockdiagramm beschrieben.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 umfasst eine Planungseinheit 201 für automatisches Fahren, eine Planungseinheit 202 für automatisches Parken, eine Fahrzeugbewegungssteuereinheit 203, eine Aktuatorsteuereinheit 204 und eine Risikokartenerzeugungseinheit 205, die an verschiedenen Controllern angebracht sind. Die Planungseinheit 201 für automatisches Fahren plant automatisch einen Betrieb des Trägerfahrzeugs für das automatische Fahren des Trägerfahrzeugs zu einem Zielort, was später beschrieben wird. Die Planungseinheit 202 für automatisches Parken plant einen Betrieb des Trägerfahrzeugs für automatisches Parken des Trägerfahrzeugs in einem Parkrahmen in einem Parkplatz oder dergleichen. Die Fahrzeugbewegungssteuereinheit 203 erzeugt einen Befehlswert zum Steuern einer Fahrzeugbewegung eines automatisch fahrenden Fahrzeugs. Die Aktuatorsteuereinheit 204 steuert jeden Aktuator der Kraftmaschine, der Bremse, der Lenkung und dergleichen.
Daher ist ein Fahrzeugnetz 206 zum Durchführen einer Kommunikation zwischen den Controllern erforderlich. Ein Fall, in dem das Fahrzeugnetz 206 zusätzlich zu einer verdrahteten Verbindung drahtlos verbunden ist, wird jedoch auch in Betracht gezogen. Als Anbringungsverfahren an jedem Controller wird ferner beispielsweise ein Fall, in dem die Berechnungseinheit 202 für automatisches Parken und die Planungseinheit 201 für automatisches Fahren an derselben Hardware angebracht sind, auch in Betracht gezogen. Außerdem wird ein Fall, in dem die Aktuatorsteuereinheit 204 an verschiedenen Teilen von Hardware wie z. B. einem Kraftmaschinensteuer-Controller und einem Bremssteuer-Controller angebracht ist, auch in Betracht gezogen. Die Fahrzeugbewegungssteuereinheit 203 steuert den Betrieb des Trägerfahrzeugs 81 gemäß der Bestimmung dessen, ob der Spurwechsel durch die Planungseinheit 201 für automatisches Fahren möglich ist oder nicht.
Als nächstes wird die Konfiguration der Risikokartenerzeugungseinheit 205, die in der Fahrzeugsteuervorrichtung 1 in der Ausführungsform 1 enthalten ist, mit Bezug auf das in 3 dargestellte Blockdiagramm beschrieben.
In 3 werden Informationen über das Umgebungsumfeld, die auf der Basis von Informationen eines Radars 301, einer Stereokamera 302, eines Fahrzeugsensors 303 und eines Lidars 304 erhalten werden, in eine Sensorinformationsverarbeitungseinheit 305 eingegeben und werden in Objektinformationen über ein sich bewegendes Objekt, das um das Trägerfahrzeug herum existiert, umgewandelt.
Das Radar 301, die Stereokamera 302, der Fahrzeugsensor 303 und das Lidar 304 sind Sensoren, die das äußere Umfeld erkennen. Das Radar 301 emittiert eine Funkwelle in Richtung eines Zielobjekts und misst eine reflektierte Welle davon, um einen Abstand und eine Richtung zum Objekt zu messen. Die Stereokamera 302 photographiert gleichzeitig Bilder des Zielobjekts aus mehreren verschiedenen Richtungen, um auch Informationen des Objekts in einer Tiefenrichtung zu erfassen. Der Fahrzeugsensor 303 ist ein Sensor als Sensor, der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder die Anzahl von Umdrehungen von Reifen misst, oder eine Sensorgruppe, die einen Fahrzeugzustand, beispielsweise Informationen, die durch Berechnen der mittleren Position des automatisch fahrenden Fahrzeugs unter Verwendung eines GNSS (globalen Navigationssatellitensystems) erhalten werden, Zielortinformationen, die durch eine Person, die ein Insasse des automatisch fahrenden Fahrzeugs ist, unter Verwendung eines Navigationssystems als Schnittstelle eingegeben werden, und Zielortinformationen, die durch eine Bedienperson oder dergleichen an einem entfernten Ort unter Verwendung von drahtloser Kommunikation wie z. B. einer Telefonleitung bezeichnet werden, detektieren kann. Das Lidar 304 misst gestreutes Licht mit Bezug auf die Bestrahlung mit einem Laser, der in gepulster Form emittiert wird, und detektiert einen Abstand zu einem Ziel in einen langen Abstand.
Als spezielle Objektinformationen werden Attributinformationen von Fußgängern, Fahrrädern, Fahrzeugen und dergleichen und die aktuellen Positionen und aktuellen Geschwindigkeitsvektoren davon extrahiert.
Hier umfasst das sich bewegende Objekt ein geparktes Fahrzeug, das sich in der Zukunft bewegen kann, selbst wenn die zur aktuellen Zeit erhaltene Geschwindigkeit null ist. Außerdem ist eine Speichereinheit 308 vorgesehen, die Straßeninformationen und Verkehrsampelinformationen ab einem Punkt, ab dem das Trägerfahrzeug das automatische Fahren startet, bis zu einem Zielpunkt und die Umgebung des Zielpunkts, Routeninformationen von der aktuellen Position bis zum Zielpunkt, eine Verkehrsregeldatenbank eines Abschnitts, in dem das Trägerfahrzeug fährt, und dergleichen speichert.
Außerdem ist eine Punktwolkendatenbank vorgesehen, die durch eine Selbstortungsverarbeitungseinheit 310 verwendet wird. Außerdem ist eine Karteninformationenverarbeitungseinheit 306 zum Anordnen von Leuchtinformationen und dergleichen einer Verkehrsampel, durch die das automatisch fahrende Fahrzeug zum Hindurchfahren geplant wird, auf der Basis von Spurmittellinieninformationen und Verkehrsampelinformationen einer Straße, die zum Durchführen des automatischen Fahrens erforderlich sind, auf der Basis von Informationen, die in der Speichereinheit 308 gespeichert sind, und Umwandeln des Ergebnisses der Anordnung in ein brauchbares Format vorgesehen. Ferner schätzt die später beschriebene Selbstortungsverarbeitungseinheit 310 einen Ort, an dem das Trägerfahrzeug existiert, auf der Basis der Umgebungsinformationen, die durch den Sensor erhalten werden, der Punktwolkendatenbank, des Lenkwinkels des Fahrzeugs, der Fahrzeuggeschwindigkeit und von Informationen, die durch das GNSS erhalten werden, ab.
Dann werden die Objektinformationen und die Karteninformationen in eine Einheit 307 zum Vorhersagen des Verhaltens eines dreidimensionalen Objekts eingegeben. Die Einheit 307 zum Vorhersagen des Verhaltens eines dreidimensionalen Objekts berechnet zukünftige Positions- und Geschwindigkeitsinformationen (Objektvorhersageinformationen) jedes sich bewegenden Objekts auf der Basis der eingegebenen Informationen.
Um die Bewegung jedes sich bewegenden Objekts vorherzusagen, wird eine Position R(X(T), Y(T)) jedes Objekts zur zukünftigen Zeit T auf der Basis der Objektinformationen vorhergesagt. Als spezielles Vorhersageverfahren wird, wenn die aktuelle Position des sich bewegenden Objekts als Rn0(Xn(0), Yn(0)) festgelegt wird und die aktuelle Geschwindigkeit des sich bewegenden Objekts als Vn(Vxn, Vyn) festgelegt wird, ein Verfahren zum Durchführen einer Vorhersageberechnung auf der Basis des folgenden linearen Vorhersageausdrucks (1) betrachtet.
[Math. 1] $\begin{array}{l} Rn (Xn (T), Yn (T)) = Vn (Vxn \\ Vyn) \times T + Rn 0 (Xn (0), Yn \\ (0)) \end{array}$
Das Berechnungsverfahren nimmt hier eine gleichmäßige lineare Bewegung an, bei der sich jedes Objekt bewegt, während es die aktuelle Geschwindigkeit in der zukünftigen Zeit aufrechterhält. Dies macht es möglich, viele Objekte in einer kurzen Zeit vorherzusagen.
Dann werden das Vorhersageergebnis des Verhaltens des dreidimensionalen Objekts, die Karteninformationen und Abschätzungsinformationen für ein Objekt im toten Winkel, die durch eine später beschriebene Abschätzungsverarbeitungseinheit 311 für ein Objekt im toten Winkel erzeugt werden, in eine Erzeugungseinheit 309 für eine Karte mit potentiellem Risiko eingegeben. Wie später beschrieben wird, berechnet die Erzeugungseinheit 309 für eine Karte mit potentiellem Risiko eine Karte mit potentiellem Risiko um das Trägerfahrzeug auf der Basis von Routeninformationen und des aktuellen Fahrzeugzustandes (Geschwindigkeit, Position, Richtung und dergleichen) ohne Verursachen, dass das automatisch fahrende Fahrzeug mit einem anderen Fahrzeug und einem dreidimensionalen Objekt, das um das Trägerfahrzeug existiert, kollidiert.
Als nächstes wird die Abschätzungsverarbeitungseinheit 311 für ein Objekt im toten Winkel beschrieben. Die Abschätzungsverarbeitungseinheit 311 für ein Objekt im toten Winkel berechnet einen Bereich im toten Winkel um das Trägerfahrzeug 81 und schätzt ein Objekt, das im berechneten Bereich im toten Winkel existiert, und einen Verhaltenstrend des Objekts auf der Basis des Umgebungszustandes des Trägerfahrzeugs 81, der durch die Umgebungszustandsdetektionssensoren wie z. B. das Radar 301, die Stereokamera 302, den Fahrzeugsensor 303 und das Lidar 304 detektiert wird, und der Merkmalsmenge, die aus den Karteninformationen extrahiert wird, ab.
Die Abschätzungsverarbeitungseinheit 311 für ein Objekt im toten Winkel wird mit Bezug auf 4 beschrieben. Hier wird zuerst ein Bereich im toten Winkel auf der Basis von Straßeninformationen, die in der Speichereinheit 308 gespeichert sind, Karteninformationen, die als Ergebnis der Verarbeitung der Straßeninformationen erhalten werden, und Informationen jedes fahrzeuginternen Sensors detektiert.
Wie in 19 dargestellt, ist hier der Bereich im toten Winkel als Zustand definiert, in dem es nicht möglich ist, aufgrund eines Umgebungsfahrzeugs 1901, das um das Trägerfahrzeug 81 existiert, einer Wand oder eines Zauns 1902, der auf einer Straße existiert, oder dergleichen die Rückseite eines Objekts zu detektieren. Wenn ein Bereich 1903 im toten Winkel auf einer Straße vorhanden ist, durch die das Trägerfahrzeug 81 gleich hindurchfährt, kann ein Objekt aus dem Bereich 1903 im toten Winkel hervorspringen, und es wird in Betracht gezogen, dass ein Notstopp erforderlich ist, um eine Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit dem Trägerfahrzeug 81 und einer Kollision mit dem Objekt zu verhindern. In einem solchem Fall kann sich der Fahrkomfort verschlechtern.
Daher detektiert eine Detektionseinheit 401 für den Bereich im toten Winkel den Bereich im toten Winkel auf der Basis der Straßeninformationen, der Karteninformationen, die als Ergebnis der Verarbeitung der Straßeninformationen erhalten werden, und der Informationen einer detektierbaren Reichweite jedes fahrzeuginternen Sensors. Dann gibt die Detektionseinheit 401 für den Bereich im toten Winkel die detektierten Informationen des Bereichs im toten Winkel an eine Abschätzungseinheit 402 für ein Objekt im toten Winkel aus.
Dann schätzt die Abschätzungseinheit 402 für ein Objekt im toten Winkel den Typ, das Modell, den Verhaltenstrend eines Objekts, das im Bereich im toten Winkel verborgen sein kann, oder alle des Typs, des Modells und des Verhaltenstrends auf der Basis der Informationen des Bereichs im toten Winkel ab. Als Abschätzungsverfahren wird der Typ eines Objekts, das im Bereich im toten Winkel verborgen ist, auf der Basis des Straßenzustandes wie folgt abgeschätzt.
Diese sind, ob sich ein Zaun zwischen einer Straße und einem Gehsteig befindet, ein nahegelegener Park und Zeitinformationen (Zeit dessen, ob ein Kind spielt oder nicht), ob ein Schulgebiet vorhanden ist oder nicht, eine Farbe eines Signals (rot und gelb blinkend), ein Straßenschild, eine Unfallhäufungsstelle auf der Basis von vergangenen statistischen Informationen, ob ein geparktes Fahrzeug ein normales Fahrzeug oder ein Krankenwagen ist, ob ein Schulbus gestoppt ist, ob eine nahende Spur aus einem Raum zwischen entgegengesetzten Fahrzeugen herausführt, wenn ein Verkehrsstau besteht, eine Durchfahrt oder eine Einfahrt eines Geschäfts, die Nähe der Einfahrt eines Parkplatzes eines Supermarkts und dergleichen. Alternativ wird ein Verfahren zum statistischen Vorhersagen des Typs eines Objekts im toten Winkel auf der Basis von Informationen, die durch Eingeben von Punktwolkeninformationen, die durch den fahrzeuginternen Sensor erhalten werden, und Bildinformationen, die von einer Kamera erhalten werden, in ein statistisches Modell wie z. B. ein neuronales Netz im Voraus gelernt werden, in Betracht gezogen.
Die Erzeugungseinheit 309 für eine Karte mit potentiellem Risiko erzeugt einen Bereich mit einem potentiellen Risiko, dass sich das Trägerfahrzeug 81 dem Objekt nähert, auf der Basis des Verhaltenstrends des Objekts, der durch die Abschätzungsverarbeitungseinheit 311 für ein Objekt im toten Winkel abgeschätzt wird.
Als nächstes wird der Betrieb der Erzeugungseinheit 309 für eine Karte mit potentiellem Risiko mit Bezug auf 20 beschrieben. Das Berechnungsverfahren für das potentielle Risiko umfasst vier Schritte, wie folgt.
Schritt 1: Die Zeit, die es dauert, bis das Trägerfahrzeug 81 eine Spurwechselposition Pc erreicht, wird erhalten.
Die Zeit (T _self [s]), die es dauert, bis das Trägerfahrzeug 81 die Spurwechselposition Pc erreicht, bei der der Spurwechsel vollendet wird, wird auf der Basis des folgenden Ausdrucks (2) berechnet. Die Spurwechselposition Pc, bei der der Spurwechsel vollendet wird, ist ein Schnittpunkt einer sanft verbindenden Kurve mit der Mittellinie der Spurwechselzielspur. Hier ist V_ old(t) im Ausdruck (2) das Geschwindigkeitsprofil, das zur vorherigen Abtastzeit geplant wird, und M ist der Abstand zu der Position, in der der Spurwechsel vollendet wird.
[Math. 2] $T_self = \int_{o}^{M} \frac{d x}{V_o l d (t)}$
Schritt 2: Länge L_IRP des potentiellen Risikos wird bestimmt.
Die Länge L_IRP des potentiellen Risikos ist als (vorhergesagte Geschwindigkeit u [m/s] des hervorspringenden Objekts) x (Zeit [s], die es dauert, bis das Trägerfahrzeug 81 die Position erreicht, in der der Spurwechsel vollendet wird) definiert und wird durch den folgenden Ausdruck (3) berechnet.
[Math. 3] ${L \ddot{a} nge L}_{IRP} des potentiellen Risikos = T_self \times u [m]$
Schritt 3: Die Hervorspringkoordinatenposition PA wird erhalten.
Die Hervorspringkoordinatenposition PA wird als Schnittpunkt zwischen einer Verlängerungslinie einer Bereichsgrenze (Ein-Punkt-Strichlinie in 20), die einen toten Winkel unterteilt, in dem eine Sensordetektion durch das folgende Fahrzeug 82 nicht durchgeführt werden kann, und einer Spurwechselzielspur (einer Verlängerungslinie (durch die gestrichelte Linie dargestellt) einer Spur, in der die Spurwechselposition PA angeordnet ist), festgelegt.
Schritt 4: Eine Karte mit potentiellem Risiko wird erzeugt.
Ein Punkt PB wird auf der Basis der Hervorspringkoordinatenposition PA und der Länge L_IRP der Karte mit potentiellem Risiko, die in Schritt 3 erhalten wird, berechnet und ein Bereich von der Hervorspringkoordinatenposition PA zum Punkt PB wird als Karte mit potentiellem Risiko festgelegt. Die Form der Karte mit potentiellem Risiko kann ein Viereck sein, in dem die Länge auf L_IRP festgelegt ist und die Breite auf eine Spurbreite festgelegt ist, oder kann als Teilform einer Ellipse festgelegt werden, bei der gilt, je näher zum Punkt PB von der Koordinatenposition PA, desto schmäler ist die Breite.
Die Planungseinheit 201 für automatisches Fahren erzeugt eine Spurwechseltrajektorie des Trägerfahrzeugs 81 vom Umgebungszustand des Trägerfahrzeugs 81 und den Karteninformationen, vergleicht die erzeugte Spurwechseltrajektorie mit der Karte mit potentiellem Risiko und bestimmt, ob der Spurwechsel des Trägerfahrzeugs 81 möglich ist oder nicht.
Als nächstes wird die Planungseinheit 201 für automatisches Fahren mit Bezug auf 5 beschrieben.
Die Planungseinheit 201 für automatisches Fahren berechnet eine Zieltrajektorie auf der Basis der Karte mit potentiellem Risiko, der Umfeldinformationen, der Fahrspurinformationen und der Karteninformationen. Die Planungseinheit 201 für automatisches Fahren umfasst eine Fahrplanungseinheit 501 und eine Trajektorienplanungseinheit 506. Jeder Block wird nachstehend beschrieben.
Die Fahrplanungseinheit 501 berechnet ein Zielverhaltenskandidatengewicht, das vom Trägerfahrzeug 81 angenommen werden kann, auf der Basis der Routeninformationen, der Umfeldinformationen und dergleichen. Das Zielverhaltenskandidatengewicht ist ein Gewicht für ein Verhalten, das durch das Trägerfahrzeug 81 angenommen werden kann, wie z. B. Halten der aktuellen Spur (LK), Wechseln der aktuellen Spur zu einer benachbarten Spur (LC) oder Meiden eines Hindernisses, das voraus existiert (OA).
LK = 100, LC = 0, OA = 0 und dergleichen sind beispielsweise in einer Situation erfüllt, in der kein zu meidendes Fahrzeug oder Objekt voraus vorhanden ist, während auf einer geraden Straße gefahren wird, und es wird in Betracht gezogen, dass aus den Routeninformationen kein Bedarf besteht, die Spur zur benachbarten Spur zu wechseln.
Die Trajektorienplanungseinheit 506 umfasst eine Spurhaltetrajektorienerzeugungseinheit 502, eine Spurwechseltrajektorienerzeugungseinheit 503, eine Hindernisausweichtrajektorienerzeugungseinheit 504 und eine Trajektorienentscheidungseinheit 505. Die Spurhaltetrajektorienerzeugungseinheit 502 erzeugt eine Trajektorie zum Halten der Mitte der Spur, auf der das Trägerfahrzeug 81 gegenwärtig fährt. Die Spurwechseltrajektorienerzeugungseinheit 503 erzeugt eine Trajektorie zum Durchführen eines Spurwechsels zu einer benachbarten Spur der Spur, auf der das Trägerfahrzeug 81 gegenwärtig fährt. Die Hindernisausweichtrajektorienerzeugungseinheit 504 erzeugt eine Trajektorie, die einem Objekt ausweicht, das für das Fahren ein Hindernis ist, das in der Spur existiert, auf der das Trägerfahrzeug 81 gegenwärtig fährt. Für die Spurhaltetrajektorie, die Spurwechseltrajektorie und die Hindernisausweichtrajektorie bewertet die Trajektorienentscheidungseinheit 505 jede Trajektorie auf der Basis des Grades an Sicherheit mit einem Umgebungsobjekt und des Zielverhaltenskandidatengewichts und wählt eine Trajektorie mit der besten Bewertung aus.
Auf der Basis eines Fahrmodus, der durch die Trajektorienentscheidungseinheit 505 ausgewählt wird, und eines Trajektorienbewertungswerts auf der Basis jedes Verhaltenskandidaten berechnet eine Fahrmodusmanagementeinheit 507 vorherige Auswahlinformationen zum Berechnen des Zielverhaltenskandidatengewichts in der nächsten Abtastzeit. Wenn beispielsweise LK durch die Bewertungswerte von LK = 60, LC = 40 und OA = 0 ausgewählt wird, werden die vorherigen Auswahlinformationen derart erzeugt, dass die Möglichkeit, dass LK für die Kontinuität des Verhaltens ausgewählt wird, selbst in der nächsten Abtastzeit hoch ist.
Als nächstes wird die Spurwechseltrajektorienerzeugungseinheit 503 in der Ausführungsform 1 mit Bezug auf 6 beschrieben. Es ist denkbar, dass die Spurwechseltrajektorienerzeugungseinheit 503 eine Spurwechselzustandsmanagementeinheit 601, eine Spurwechselpfaderzeugungseinheit 602 und eine Spurwechselgeschwindigkeitserzeugungseinheit 603 umfasst. Details der Spurwechselzustandsmanagementeinheit 601 werden später beschrieben.
Die Spurwechselpfaderzeugungseinheit 602 erzeugt einen Zielpfad für einen Spurwechsel auf der Basis des Spurwechselzustandes. Als Verfahren zum Erzeugen des Zielpfades kann ein Verfahren zum Erzeugen einer Spline-Kurve mit Bezug auf eine Zielposition in Betracht gezogen werden. Die Spurwechselgeschwindigkeitserzeugungseinheit 603 berechnet ein Geschwindigkeitsprofil für den durch die Spurwechselpfaderzeugungseinheit 602 erzeugten Zielpfad, wenn das Fahrzeug auf dem Zielpfad fährt. Zeitreihenpunkte von 50 Punkten in der Geschwindigkeit werden beispielsweise in Intervallen von 0,1 Sekunden berechnet, wenn das Fahrzeug auf dem Pfad für 5 Sekunden fährt. Als Verfahren zum Berechnen des Geschwindigkeitsprofils ist es beispielsweise denkbar, Geschwindigkeitssequenzinformationen, die die folgende Gleichung (4) erfüllen, als Kandidaten des Geschwindigkeitsprofils zu erzeugen.
[Math. 4] $\begin{array}{l} M i n . \int_{t 1}^{t 2} [w 4 {(L \ddot{a} ngsbeschleunigung des Tr \ddot{a} gerfahrzeugs)}^{2} + w 5 \\ {(Querbeschleunigung des Tr \ddot{a} gerfahrzeugs)}^{2} + w 6 (begrenzte eschwindigkeit - \\ Tr \ddot{a} gerfahrzeuggeschwindigkeit) 2] dt \end{array}$
In Gleichung (4) sind w4 bis w6 Gewichtungsfaktoren.
Als nächstes wird der Zustandsübergang der Spurwechselzustandsmanagementeinheit 601 mit Bezug auf 7 beschrieben. In 7 ist die Spurwechselzustandsmanagementeinheit 601 eine Einheit, die einen Zustand managt, wenn die Spur zu einer benachbarten Spur gewechselt wird. Der Zustand umfasst einen Spurwechselstartbestimmungszustand S701, einen Spurwechseldurchführungszustand S702, einen Spurwechselvollendungszustand S703 und einen Spurwechselaufhebungszustand S704. Wenn im Spurwechselstartbestimmungszustand S701 bestimmt wird, dass der Spurwechsel möglich ist, geht der Zustand zum Spurwechseldurchführungszustand S702 über. Wenn bestimmt wird, dass der Spurwechsel nicht möglich ist, geht der Zustand zum Spurwechselaufhebungszustand S704 über.
Wenn der Spurwechsel im Spurwechseldurchführungszustand S702 vollendet wurde, geht der Zustand zum Spurwechselvollendungszustand S703 weiter. Wenn bestimmt wird, dass die Umfeldbedingung oder dergleichen sich während des Spurwechsels geändert hat und der Spurwechsel nicht möglich ist, geht der Zustand zum Spurwechselaufhebungszustand S704 über.
Jeder Zustand wird nachstehend beschrieben.
Ein Prozess, der im Spurwechselstartbestimmungszustand S701 ausgeführt wird, wird mit Bezug auf den in 8 dargestellten Ablaufplan beschrieben. Wenn der Zustand zum Spurwechselstartbestimmungszustand S701 übergeht, wird eine Spurwechselanforderungsprüfung S801 durchgeführt. Wenn der Wert des LC des Zielverhaltenskandidatengewichts, der durch die Fahrplanungseinheit 501 erzeugt wird, gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, geht der Prozess zur Spurwechseltrajektorienerzeugung S802 über. Hier wird eine Trajektorie, die für den Spurwechsel erforderlich ist, unter Verwendung der Spurwechselpfaderzeugungseinheit 602 und der Spurwechselgeschwindigkeitserzeugungseinheit 603 erzeugt.
Dann wird bei der Trajektorienschnittpunktbestimmung S803 eine Überlappungsbestimmung zwischen der Karte mit potentiellem Risiko und der erzeugten Spurwechseltrajektorie durchgeführt. Wenn bestimmt wird, dass die Trajektorien nicht miteinander überlappen, geht der Prozess zu einem Spurwechseldurchführungszustandsübergangsprozess S804 weiter. Wenn bei der Trajektorienschnittpunktbestimmung S803 bestimmt wird, dass eine Überlappung besteht, wird ein Spurwechselaufhebungszustandsübergangsprozess S805 ausgeführt. Das heißt, wenn die Spurwechseltrajektorie und die Karte mit potentiellem Risiko sich schneiden, bestimmt die Planungseinheit 201 für automatisches Fahren, dass der Spurwechsel nicht möglich ist.
In jedem Übergangsprozess wird ein Prozess zum Überführen des Zustandes auf der Basis des in 7 dargestellten Zustandsübergangsdiagramms ausgeführt.
Ein Prozess, der im Spurwechseldurchführungszustand S702 ausgeführt wird, wird mit Bezug auf den in 9 dargestellten Ablaufplan beschrieben. Wenn der Zustand zum Spurwechseldurchführungszustand S702 übergeht, wird die Spurwechseltrajektorienerzeugung S802 durchgeführt. Dann wird eine Aufhebungstrajektorienerzeugung S902 durchgeführt. Hier werden die Spurwechselpfaderzeugungseinheit 602 und die Spurwechselgeschwindigkeitserzeugungseinheit 603 verwendet, um eine Spurwechseltrajektorie zum Aufheben des Spurwechsels von der aktuellen Position und Zurückkehren zur ursprünglichen Spur verwendet.
Dann wird eine Spurwechselfortsetzungsbestimmung S903 durchgeführt. Bei der Spurwechselfortsetzungsbestimmung S903 werden die erzeugte Spurwechseltrajektorie und die Aufhebungstrajektorie miteinander verglichen und eine Bewertung wird auf der Basis von Indizes von Sicherheit und Fahrkomfort durchgeführt. Wenn beispielsweise veranlasst wird, dass das Trägerfahrzeug auf der Basis der Spurwechseltrajektorie fährt, und erwartet wird, dass das Trägerfahrzeug sich plötzlich anderen Fahrzeugen oder Umgebungsobjekten nähern kann, wird bestimmt, dass der Spurwechsel nicht fortgesetzt werden kann, und der Spurwechselaufhebungszustandsübergangsprozess S805 wird ausgeführt. Wenn bestimmt wird, dass der Spurwechsel fortgesetzt werden kann, wird die Spurwechselsteuerung S904 durchgeführt. Bei der Spurwechselsteuerung S904 wird die erzeugte Spurwechseltrajektorie zur Trajektorienentscheidungseinheit 505 übertragen. Wenn die Trajektorie durch die Trajektorienentscheidungseinheit 505 ausgewählt wird, wird jeder Aktuatorbefehlswert erzeugt, um der Trajektorie zu folgen, und es wird veranlasst, dass das Trägerfahrzeug 81 die Spur wechselt.
Bei der Spurwechselvollendungsbestimmung S905 wird bestimmt, ob der Spurwechsel zur benachbarten Spur für die Position des Trägerfahrzeugs 81 vollendet wurde, auf der Basis der Eigenpositionsinformationen, der Spurinformationen und dergleichen. Wenn bei der Spurwechselvollendungsbestimmung S905 bestimmt wird, dass der Spurwechsel zur benachbarten Spur vollendet wurde, geht der Prozess zu einem Spurwechselvollendungszustandsübergangsprozess S906 weiter. Wenn bei der Spurwechselvollendungsbestimmung S905 bestimmt wird, dass der Spurwechsel nicht vollendet wurde, wird die Spurwechseltrajektorienerzeugung S802 erneut durchgeführt. Im Spurwechselvollendungszustandsübergangsprozess S906 wird ein Prozess zum Überführen des Spurwechselvollendungszustandes auf der Basis des in 7 dargestellten Zustandsübergangsdiagramms durchgeführt.
Ein Prozess, der im Spurwechselvollendungszustand S703 ausgeführt wird, wird mit Bezug auf den in 10 dargestellten Ablaufplan beschrieben. Wenn der Zustand zum Spurwechselvollendungszustand S703 übergeht, wird eine Spurhaltetrajektorienerzeugung S1001 durchgeführt. Hier wird eine Trajektorie zum Aufrechterhalten der Trägerfahrzeugposition innerhalb der aktuellen Spur unter Verwendung der Spurwechselpfaderzeugungseinheit 602 und der Spurwechselgeschwindigkeitserzeugungseinheit 603 erzeugt.
Dann wird eine Spurhaltesteuerung S1005 durchgeführt. Bei der Spurhaltesteuerung S1005 wird die erzeugte Spurhaltetrajektorie zur Trajektorienentscheidungseinheit 505 übertragen. Wenn die Trajektorie durch die Trajektorienentscheidungseinheit 505 ausgewählt wird, wird jeder Aktuatorbefehlswert erzeugt, um der Trajektorie zu folgen, und es wird veranlasst, dass das Trägerfahrzeug 81 die Spur hält.
Dann wird eine Spurhaltebestimmung S1002 durchgeführt. Hier wird bestimmt, ob die aktuelle Spur gehalten werden kann. Es wird bestimmt, ob die Spur für eine vorbestimmte Zeit gehalten werden kann. Wenn bestimmt wird, dass die Spur nicht gehalten werden kann, kehrt der Prozess zur Spurhaltetrajektorienerzeugung S1001 zurück. Wenn bei der Spurhaltebestimmung S1002 bestimmt wird, dass die Spur gehalten werden kann, wird der Fahrmodus durch einen Fahrmodusänderungsprozess S1003 zum Spurhalten geändert. Dann wird ein Spurwechselstartbestimmungszustandsübergangsprozess S1004 ausgeführt. Im Spurwechselstartbestimmungszustandsübergangsprozess S1004 wird ein Prozess zum Übergehen zum Spurwechselstartbestimmungszustand auf der Basis des in 7 dargestellten Zustandsübergangsdiagramms ausgeführt.
Ein Prozess, der im Spurwechselaufhebungszustand S704 ausgeführt wird, wird mit Bezug auf den in 11 dargestellten Ablaufplan beschrieben. Wenn der Zustand zum Spurwechselaufhebungszustand S704 übergeht, wird eine Aufhebungstrajektorienerzeugung S1101 durchgeführt. Hier wird eine Trajektorie zum Zurückführen der Trägerfahrzeugposition zur ursprünglichen Spur unter Verwendung der Spurwechselpfaderzeugungseinheit 602 und der Spurwechselgeschwindigkeitserzeugungseinheit 603 erzeugt.
Dann wird eine Aufhebungstrajektorienverfolgungssteuerung S1105 durchgeführt. Bei der Aüfhebungstrajektorienverfolgüngssteuerung S1105 wird die erzeugte Aufhebungstrajektorie zur Trajektorienentscheidungseinheit 505 übertragen. Wenn die Trajektorie durch die Trajektorienentscheidungseinheit 505 ausgewählt wird, wird jeder Aktuatorbefehlswert erzeugt, um der Trajektorie zu folgen, und das Trägerfahrzeug 81 wird zur ursprünglichen Spur zurückgeführt.
Dann wird eine Spurhaltebestimmung S1002 durchgeführt. Hier wird bestimmt, ob die aktuelle Spur gehalten werden kann. Es wird bestimmt, ob die Spur für eine vorbestimmte Zeit gehalten werden kann. Wenn bestimmt wird, dass die Spur nicht gehalten werden kann, kehrt der Prozess zur Aufhebungstrajektorienerzeugung S1101 zurück. Wenn bei der Spurhaltebestimmung S1002 bestimmt wird, dass die Spur gehalten werden kann, wird der Fahrmodus durch einen Fahrmodusänderungsprozess S1003 zum Spurhalten geändert. Dann wird der Spurwechselstartbestimmungszustandsübergangsprozess S1004 ausgeführt. Im Spurwechselstartbestimmungszustandsübergangsprozess S1004 wird der Prozess zum Übergehen zum Spurwechselstartbestimmungszustand auf der Basis des in 7 dargestellten Zustandsübergangsdiagramms ausgeführt.
Als nächstes wird ein Vorgang zum Wechseln der Spur auf der Basis eines Vorhersageergebnisses eines Objekts, das in einem toten Winkel existieren kann, in der Ausführungsform 1 mit Bezug auf ein schematisches Diagramm einer repräsentativen Szene, die in 12 dargestellt ist, beschrieben. In der in 12 dargestellten Szene führt das Trägerfahrzeug 81 eine Fahrt mit automatischem Fahren durch und ein Fahrzeug 1201 mit großer Größe existiert an der Rückseite des Trägerfahrzeugs 81. Wenn das Millimeterwellenradar 5, das ein Rückseitensensor ist, versucht, die Rückseite des Trägerfahrzeugs 81 zu detektieren, ist ein toter Winkel des Sensors auf der linken Seite in der Fahrtrichtung von einem Verzweigungspunkt 1204 des toten Winkels aufgrund des Einflusses des Fahrzeugs 1201 mit großer Größe angeordnet.
Hier detektiert das Trägerfahrzeug 81, dass ein toter Winkel mit Bezug auf die Spurwechselrichtung des Trägerfahrzeugs 81 vorhanden ist, auf der Basis der Karteninformationen und Informationen eines Sensors, der die Umgebung erkennt. Daher erzeugt das Trägerfahrzeug 81 eine Karte 1205 mit potentiellem Risiko eines Gebiets, in dem das Objekt existiert, wenn das Objekt aus dem toten Winkel hervorspringt. Dann wird eine Spurwechseltrajektorie 1202, die den Fahrkomfort nicht beeinträchtigt, erzeugt. Folglich wird die Spurwechseltrajektorie 1202 mit der Karte 1205 mit potentiellem Risiko verglichen und es wird bestimmt, dass der Spurwechsel nicht durchgeführt werden kann, wenn eine vorbestimmte Überlappungsbedingung erfüllt ist. In diesem Fall wird das Trägerfahrzeug 81 so gesteuert, dass es einer Spurhaltetrajektorie 1203 folgt, ohne den Spurwechsel durchzuführen.
Durch Erzeugen der Risikokarte auf der Basis der Vorhersage des Fahrzeugs oder dergleichen, das aus dem toten Winkel hervorspringt, und Vergleichen der Risikokarte mit der Spurwechseltrajektorie, selbst wenn das Fahrzeug aus dem toten Winkel zufälligerweise hervorspringt, springt in dieser Weise das Trägerfahrzeug nicht hervor und nähert sich einem Fahrzeug und eine schnelle Beschleunigung/Verlangsamung wird unnötig, so dass es möglich ist, die Verschlechterung des Fahrkomforts zu verhindern.
Wie vorstehend beschrieben, ist es gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung möglich, eine Fahrzeugsteuervorrichtung zu verwirklichen, die in der Lage ist, einen unnötigen Spurwechselvorgang eines Trägerfahrzeugs 81 zu unterdrücken und eine Verschlechterung des Fahrkomforts zu unterdrücken.
(Ausführungsform 2)
Als nächstes wird eine Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 13 beschrieben. Eine Fahrzeugsteuervorrichtung 1 in der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ist von jener in der Ausführungsform 1, die in 7 dargestellt ist, insofern verschieden, als die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 in der Ausführungsform einen Sicherheitsprüfungszustand S1301 für den toten Winkel umfasst, wie in einem Zustandsübergang einer Spurwechseltrajektorienerzeugungseinheit 503 dargestellt, der in 13 dargestellt ist. Die in 2 bis 6 in der Ausführungsform 1 dargestellte Konfiguration ist in der Ausführungsform 2 ähnlich und folglich wird auf die Darstellung und ausführliche Beschreibung davon verzichtet.
Wenn in der Ausführungsform 2 bestimmt wird, dass der Spurwechsel unmöglich ist, berechnet eine Planungseinheit 201 für automatisches Fahren eine Trajektorie 1603 zur Verkleinerung des toten Winkels und eine Fahrzeugbewegungssteuereinheit 203 führt eine Steuerung derart durch, dass das Trägerfahrzeug 81 auf der Trajektorie 1603 zur Verkleinerung des toten Winkels fährt.
Eine Zustandsübergangsbedingung in einem Spurwechselstartbestimmungszustand S701 in 13 wird mit Bezug auf den in 14 dargestellten Ablaufplan beschrieben. In der Ausführungsform 1 geht, wenn bei der Trajektorienschnittpunktbestimmung S803 (8) bestimmt wird, dass der Schnittpunkt aufgetreten ist, der Zustand zum Spurwechselaufhebungszustand S704 über. In der Ausführungsform 2 wird jedoch ein Prozess zum Übergehen zu einem Sicherheitsprüfungszustand S1301 für den toten Winkel ausgeführt.
Der Sicherheitsprüfungszustand S1301 für den toten Winkel wird mit Bezug auf einen in 15 dargestellten Ablaufplan beschrieben. Wenn der Zustand zum Sicherheitsprüfungszustand S1301 für den toten Winkel übergeht, wird die Trajektorienerzeugung S1501 für die Verringerung des toten Winkels durchgeführt. Hier wird die Trajektorie derart erzeugt, dass sich die Trägerfahrzeugposition der Grenzspur mit dem Spurwechselziel innerhalb der aktuellen Spur nähert.
Dann wird eine Aufhebungstrajektorienerzeugung S1502 durchgeführt. Dies ist eine Trajektorie zum Zurückkehren von einer Position, wenn der tote Winkel verkleinert wird, zu einer Position mit der ursprünglichen Spurmittenposition als Ziel.
Dann wird eine Fortsetzungsbestimmung S1503 zur Verkleinerung des toten Winkels durchgeführt. Wenn ein Vorgang zur Verkleinerung des toten Winkels fortgesetzt wird, wird in einem Fall, in dem das Fahrzeug vom Bereich im toten Winkel detektiert wird und sich dem Trägerfahrzeug 81 nähert, oder in einem Fall, in dem ein neues Objekt detektiert wird und die Sicherheit der Fahrt des Trägerfahrzeugs 81 nicht sichergestellt werden kann, hier bestimmt, dass der Vorgang nicht fortgesetzt werden kann, und ein Spurwechselaufhebungszustandsübergangsprozess S805 wird ausgeführt.
Wenn bei der Fortsetzungsbestimmung S1503 zur Verkleinerung des toten Winkels bestimmt wird, dass der Vorgang fortgesetzt werden kann, wird eine Steuerung 1504 zur Verkleinerung des toten Winkels durchgeführt. Bei der Steuerung S1504 zur Verkleinerung des toten Winkels wird das Trägerfahrzeug 81 so gesteuert, dass es der erzeugten Trajektorie zur Verkleinerung des toten Winkels folgt.
Dann wird eine Vollendungsbestimmung S1505 der Verkleinerung des toten Winkels durchgeführt. Bei der Vollendungsbestimmung S1505 der Verkleinerung des toten Winkels wird bestimmt, dass das Fahrzeug ausreichend nahe der Grenzspur mit einem Zielspurwechselzielort liegt. Als Bestimmungsverfahren wird ein Verfahren zur Verwendung, dass ein Rad oder eine Fahrzeugseitenoberfläche auf der Seite einer Richtung zur Verkleinerung des toten Winkels des Trägerfahrzeugs in einer Position liegt, die im Wesentlichen mit der Grenzlinie übereinstimmt, in Betracht gezogen. Wenn die Verkleinerung des toten Winkels vollendet wurde, wird eine Spurwechseltrajektorienerzeugung S802 durchgeführt. Wenn die Verkleinerung des toten Winkels nicht vollendet wurde, wird S1501 erneut durchgeführt. Der Betrieb nach S802 ist ähnlich zu jenem in 8.
Als nächstes wird die Bewegung des Trägerfahrzeugs 81, wenn die Ausführungsform 2 durchgeführt wird, mit Bezug auf 16 beschrieben.
Wenn das Trägerfahrzeug 81 versucht, die Spur zu wechseln, wird die Spurwechseltrajektorie 1202 erzeugt, aber es wird auf der Basis der Schnittpunktbestimmung mit der Karte 1205 mit potentiellem Risiko bestimmt, dass der Spurwechsel nicht durchgeführt werden kann. Durch Übergehen zum Sicherheitsprüfungszustand S1301 (13) für den toten Bereich wird daher eine Trajektorie 1603 zur Verkleinerung des toten Winkels erzeugt und das Trägerfahrzeug 81 fährt in Richtung einer Spurgrenzlinie 1604 mit der Spurwechselzielspur auf der Basis der erzeugten Trajektorie. Außerdem wird angenommen, dass eine Aufhebungstrajektorie 1605 während der Durchführung der Fahrt zur Verkleinerung des toten Winkels erzeugt wird, und das Fahrzeug kehrt zur Mitte der ursprünglichen Fahrspur zurück, wenn die Fahrt zur Verkleinerung des toten Winkels nicht durchgeführt werden kann.
Als nächstes wird die erzeugte Trajektorie, nachdem die Verkleinerung des toten Winkels vollendet ist, mit Bezug auf 17 beschrieben. Als Ergebnis der Verkleinerung des toten Winkels wird die Positionsbeziehung mit dem Fahrzeug 1201 mit großer Größe, das den toten Winkel erzeugt, geändert, so dass der Bereich mit potentiellem Risiko relativ zur Rückseite des Trägerfahrzeugs 81 umgeschaltet wird. Daher kann bestimmt werden, dass der Spurwechsel möglich ist, wenn.eine Spurwechseltrajektorie 1701 erzeugt wird und die Schnittpunktbestimmung mit der Karte 1205 mit potentiellem Risiko durchgeführt wird.
Wenn bestimmt wird, dass der Spurwechsel selbst in diesem Zustand nicht durchgeführt werden kann, wird eine Trajektorie 1702 zur Mitte der ursprünglichen Spur ausgewählt und der Zustand kehrt zur ursprünglichen Fahrtposition zurück. Wenn bestimmt wird, dass der Spurwechsel möglich ist, wird der Spurwechsel durchgeführt.
Die Trajektorie 1603 zur Verkleinerung des toten Winkels ist eine Trajektorie zum Ändern der Trajektorie des Trägerfahrzeugs 81, um den seitlichen Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug 81 und der Spurgrenzlinie 1604 zu verringern. Das Ausmaß der Änderung zum Verringern des seitlichen Abstandes zwischen dem Trägerfahrzeug 81 und der Spurgrenzlinie 1604 wird kleiner, wenn die Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs 81 zunimmt.
Als nächstes wird ein Zustand, wenn der Spurwechsel vollendet wurde, mit Bezug auf 18 beschrieben. Wenn der Spurwechsel vollendet wurde, wird eine Trajektorie 1801 zum Verfolgen der Spurwechselzielspur erzeugt, um das Spurverfolgen durchzuführen. Wenn im Spurwechselvollendungszustand S703 (13) bestimmt wird, dass die Spuren miteinander übereinstimmen, wird bestimmt, dass der Spurwechsel vollendet wurde.
In dieser Weise wird durch Ändern der Position des Trägerfahrzeugs 81 in einer Richtung zum Verkleinern des toten Winkels der Schnittpunkt zwischen dem Bereich der Karte 1205 mit potentiellem Risiko und der Spurwechseltrajektorie beseitigt. Selbst wenn der Spurwechsel aufgrund der Existenz des toten Winkels unmöglich ist, ist folglich der Spurwechsel möglich und es wird erwartet, dass die Zweckmäßigkeit der Spurwechselfunktion verbessert wird.
Gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dieselben Effekte wie jene der Ausführungsform 1 zu erhalten und die Zweckmäßigkeit der Spurwechselfunktion zu verbessern, wie vorstehend beschrieben.
(Ausführungsform 3)
Als nächstes wird eine Fahrzeugsteuervorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 21 beschrieben. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 in der Ausführungsform 3 ist von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform 2 insofern verschieden, als in der Steuerung S1504 zur Verkleinerung des toten Winkels von 15 die Spurwechselzielspur zur aktuellen Trägerspur nicht im Wesentlichen parallel ist (Einfädelszene). Andere Komponenten sind zu jenen der Ausführungsformen 1 und 2 ähnlich und folglich wird auf eine Darstellung und ausführliche Beschreibung davon verzichtet.
21 ist ein erläuterndes Betriebsdiagramm einer Szene, in der das Trägerfahrzeug 81 in einer Einfädelspur 2107 fährt und gleich in eine Fahrspur 2106 einfädelt, die eine Hauptlinie ist. Die Hauptspur ist durch eine Fahrspur 2106 und eine Überholspur 2109 gebildet.
Das Trägerfahrzeug 81 wird einer Spurhaltesteuerung mit einer Geschwindigkeit eines Geschwindigkeitsvektors 2102 entlang einer Spurmittellinie 2105 der Einfädelspur 2107 unterzogen. Hier verursacht die Existenz eines Zauns 2108 (oder einer Leitplanke), die einen toten Winkel verursacht, als Straßenstruktur, dass ein Einfädelzielbereich der Fahrspur 2106 ein toter Winkel ist. Daher wird die Karte 2104 mit potentiellem Hervorspringrisiko in einem Bereich mit einer Größe der Länge L_IRP des potentiellen Risikos von der Hervorspringposition PA erzeugt. Wenn das Trägerfahrzeug 81 und das andere Fahrzeug 83 im Spurhalten als solches fahren, kann sich daher das Trägerfahrzeug dem anderen Fahrzeug 83, das in der Fahrspur 2106 fährt, nähern und das Trägerfahrzeug und das andere Fahrzeug 83 können plötzlich beschleunigen oder verlangsamen.
Daher erzeugt das Trägerfahrzeug 81 die Trajektorie 2103 zur Verkleinerung des toten Winkels, um den toten Winkel zu verkleinern. Ein Erzeugungsverfahren wird mit Bezug auf 22 beschrieben.
in 22 wird die Trajektorie 2103 zur Verkleinerung des toten Winkels in der Einfädelszene durch den Geschwindigkeitsvektor 2102 des Trägerfahrzeugs 81 und einen Längsrichtungsvektor 2201 der Karte 2104 mit potentiellem Risiko berechnet. Ein proportionaler Vektor 2204, der durch Multiplizieren des Längsrichtungsvektors 2201 mit k erhalten wird, wird berechnet. Hier wird der Proportionalbeiwert k wünschenswerterweise so festgelegt, dass er kleiner wird, wenn die Trägerfahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Das heißt, der proportionale Vektor 2204 wird durch Multiplizieren des Proportionalitätsbeiwerts k, der abnimmt, wenn die Geschwindigkeitskomponente des Trägerfahrzeugs 81 zunimmt, berechnet. Dies liegt daran, dass, wenn das Trägerfahrzeug 81 so gesteuert wird, dass es stark von der Spurmittellinie des Trägerfahrzeugs 81 abweicht, in einem Zustand, in dem die Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs 81 hoch ist, der Insasse sich unbehaglich fühlen kann.
Eine Vektorsumme des Vektors 2204, der durch Multiplizieren, des Geschwindigkeitsvektors 2102 des Trägerfahrzeugs 81 mit k erhalten wird, wird berechnet, um einen Zielpositionsvektor 2205 zur Verkleinerung des toten Winkels zu berechnen. Dann wird für die Zielposition die Trajektorie 2103 zur Verkleinerung des toten Winkels, die die Zieltrajektorie für das sanfte Steuern des Trägerfahrzeugs 81 ist, berechnet. Ein Verfahren zur Verwendung einer Spline-Interpolationskurve aus der aktuellen Trägerfahrzeugposition mit Bezug auf die Zielposition wird beispielsweise in Betracht gezogen.
Mit diesem Verfahren ist es durch Durchführen der Steuerung zur Verkleinerung des toten Winkels nicht nur in der Szene des Spurwechsels zum Bereich des toten Winkels, der in einer Spur auftritt, die gegenwärtig parallel zu der Spur verläuft, sondern auch in der Szene zum Einfädeln in den Bereich des toten Winkels, der in der Hauptspur auftritt, wie in der Ausführungsform 3, möglich, eine plötzliche Annäherung an das andere Fahrzeug 83 zu verhindern, das aus dem Bereich im toten Winkel hervorgesprungen ist. Folglich ist es möglich, eine plötzliche Beschleunigung/Verlangsamung des Trägerfahrzeugs 81 und des anderen Fahrzeugs 83 zu verhindern.
Gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dieselben Effekte wie jene der Ausführungsform 1 zu erhalten, und wie vorstehend beschrieben, eine schnelle Beschleunigung/Verlangsamung des Fahrzeugs 81 und des anderen Fahrzeugs 83 selbst in einer Situation zu verhindern, in der die Spurwechselzielspur nicht im Wesentlichen parallel zur aktuellen Trägerspur ist (Einfädelszene).
Es ist zu beachten, dass das Radar 301, die Stereokamera 302, der Fahrzeugsensor 303 und das Lidar 304 gemeinsam als Umgebungszustandsdetektionssensor bezeichnet werden können, der den Umgebungszustand des Trägerfahrzeugs 81 detektiert.
Wie vorstehend beschrieben, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung durch Verhindern des unnötigen Spurwechselvorgangs des Trägerfahrzeugs 81 möglich, die Verlangsamungshäufigkeit des Trägerfahrzeugs 81 und der Umgebungsfahrzeuge zu verringern, das Fahrzeuglenkausmaß zu verringern und die Verschlechterung des Fahrkomforts zu unterdrücken.
Das heißt, es ist möglich, eine Fahrzeugsteuervorrichtung zu verwirklichen, die in der Lage ist, einen unnötigen Spurwechselvorgang eines Trägerfahrzeugs zu unterdrücken und die Verschlechterung des Fahrkomforts zu unterdrücken.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugsteuervorrichtung
2: Kamera (Außenumfelderkennungssensor)
3, 4: Laserradar (Außenumfelderkennungssensor)
5: Millimeterwellenradar (Außenumfelderkennungssensor)
81: Trägerfahrzeug
82: folgendes Fahrzeug
83: anderes Fahrzeug
201: Planungseinheit für automatisches Fahren
202: Planungseinheit für automatisches Parken
203: Fahrzeugbewegungssteuereinheit
204: Aktuatorsteuereinheit
205: Risikokartenerzeugungseinheit
206: Fahrzeugnetz
301: Radar
302: Stereokamera
303: Fahrzeugsensor
304: Lidar
305: Sensorinformationsverarbeitungseinheit
306: Karteninformationsverarbeitungseinheit
307: Einheit zum Vorhersagen des Verhaltens eines dreidimensionalen Objekts
308: Speichereinheit
309: Erzeugungseinheit für eine Karte mit potentiellem Risiko
310: Selbstlokalisierungsabschätzüngsverarbeitungseinheit
311: Abschätzungsverarbeitungseinheit für ein Objekt im toten Winkel
401: Detektionseinheit für den Bereich im toten Winkel
402: Abschätzungseinheit für ein Objekt im toten Winkel
500: Fahrzeug
501: Fahrplanungseinheit
502: Spurhaltetrajektorienerzeugungseinheit
503: Spurwechseltrajektorienerzeugungseinheit.
504: Hindernisausweichtrajektorienerzeugungseinheit
505: Trajektorienentscheidungseinheit
506: Trajektorienplanungseinheit
601: Spurwechselzustandsmanagementeinheit
602: Spurwechselpfaderzeugungseinheit
603: Spurwechselgeschwindigkeitserzeugungseinheit
1603, 2103: Trajektorie zur Verkleinerung des toten Winkels

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2018062261 A [0003]
JP 2019069659 A [0003]

Claims

Fahrzeugsteuervorrichtung, die umfasst: einen Umgebungszustandsdetektionssensor, der einen Umgebungszustand eines Trägerfahrzeugs detektiert; eine Abschätzungsverarbeitungseinheit für ein Objekt im toten Winkel, die einen Bereich im toten Winkel um das Trägerfahrzeug auf der Basis des Umgebungszustandes des Trägerfahrzeugs, der durch den Umgebungszustandsdetektionssensor detektiert wird, und einer Merkmalsmenge, die aus Karteninformationen extrahiert wird, berechnet und ein Objekt, das im berechneten Bereich im toten Winkel existiert, und einen Verhaltenstrend des Objekts abschätzt; eine Erzeugungseinheit für eine Karte mit potentiellem Risiko, die einen Bereich mit einem potentiellen Risiko, dass sich das Trägerfahrzeug dem Objekt nähert, auf der Basis des Verhaltenstrends des Objekts, der durch die Abschätzungsverarbeitungseinheit für ein Objekt im toten Winkel abgeschätzt wird, erzeugt; eine Planungseinheit für automatisches Fahren, die eine Spurwechseltrajektorie des Trägerfahrzeugs aus dem Umgebungszustand des Trägerfahrzeugs und den Karteninformationen erzeugt, die erzeugte Spurwechseltrajektorie mit einer Karte mit potentiellem Risiko, die durch die Erzeugungseinheit für eine Karte mit potentiellem Risiko erzeugt wird, vergleicht und bestimmt, ob ein Spurwechsel des Trägerfahrzeugs möglich-ist oder nicht; und eine Fahrzeugbewegungssteuereinheit, die einen Betrieb des Trägerfahrzeugs gemäß der Bestimmung dessen, ob der Spurwechsel durch die Planungseinheit für automatisches Fahren möglich ist oder nicht, steuert.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei dann, wenn bestimmt wird, dass der Spurwechsel nicht möglich ist, die Planungseinheit für automatisches Fahren eine Trajektorie zur Verkleinerung des toten Winkels berechnet, und die Fahrzeugbewegungssteuereinheit eine Steuerung derart durchführt, dass das Trägerfahrzeug auf der Trajektorie zur Verkleinerung des toten Winkels fährt.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Planungseinheit für automatisches Fahren bestimmt, dass der Spurwechsel nicht möglich ist, wenn die Spurwechseltrajektorie die Karte mit potentiellem Risiko schneidet.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Trajektorie zur Verkleinerung des toten Winkels eine Trajektorie zum Ändern einer Trajektorie des Trägerfahrzeugs ist, um einen seitlichen Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug und der Spurgrenzlinie zu verringern.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei ein Änderungsausmaß zum Verringern des seitlichen Abstandes zwischen dem Trägerfahrzeug und der Spurgrenzlinie kleiner wird, wenn eine Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs zunimmt.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Trajektorie zur Verkleinerung des toten Winkels auf der Basis einer Vektorsumme eines proportionalen Vektors, der zu einem Längsvektor des Bereichs im toten Winkel proportional ist, und eines Zielgeschwindigkeitsvektors des Trägerfahrzeugs berechnet wird.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei der proportionale Vektor durch Multiplizieren eines Proportionalbeiwerts, der kleiner wird, wenn eine Geschwindigkeitskomponente des Trägerfahrzeugs zunimmt, berechnet wird.