DE102011103795B4

DE102011103795B4 - System zum Bewerten eines Ziels in der Nähe eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102011103795B4
Application number: DE102011103795.4A
Authority: DE
Inventors: Daniel Gandhi; Chad T. Zagorski
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2011-06-09
Publication date: 2024-01-04
Anticipated expiration: 2031-06-10
Also published as: US20110307175A1; DE102011103795A1; CN102328656A; CN102328656B; US8954260B2

Abstract

System (200) zum Bewerten eines Ziels (102) in der Nähe eines Fahrzeugs (100), wobei das System (200) umfasst:einen ersten Prozessor (206), der dazu konfiguriert ist, Informationen hinsichtlich der Bahn des Fahrzeugs (100) zu bestimmen, und ein Wendezentrum (108) der Bahn des Fahrzeugs (100) unter Verwendung der Informationen der Bahn des Fahrzeugs (100) zu bestimmen;eine Detektionseinheit (202), die dazu konfiguriert ist, einen Ort und eine Geschwindigkeit des Ziels (102) in einem kartesischen Koordinatensystem zu bestimmen; undeinen zweiten Prozessor (220), der mit dem ersten Prozessor (206) und der Detektionseinheit (202) gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, den Ort und die Geschwindigkeit des Ziels (102) auf ein Polarkoordinatensystem abzubilden, wobei das Polarkoordinatensystem als seinen Pol das Wendezentrum der Bahn des Fahrzeugs (100) aufweist, einen Wenderadius (106) der Bahn des Fahrzeugs (100) unter Verwendung der Informationen der Bahn des Fahrzeugs (100) zu bestimmen, einen ersten abgeschätzten Zeitwert zu berechnen, zu dem erwartet wird, dass das Ziel (102) die Bahn des Fahrzeugs (100) erreicht, unter Verwendung des Orts und der Geschwindigkeit des Ziels (102), einen zweiten abgeschätzten Zeitwert zu berechnen, zu dem das Fahrzeug (100) das Ziel (102) berührt unter Verwendung des Wendezentrums (108) und des Wenderadius (106), eine Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug (100) und das Ziel (102) kollidieren, unter Verwendung der Abbildung des Orts und der Geschwindigkeit des Ziels (102) auf das Polarkoordinatensystem zu bestimmen und auf Basis der Wahrscheinlichkeit einen Alarm auszulösen, wobei eine Kollision zwischen dem Fahrzeug (100) und dem Ziel (102) wahrscheinlich ist, wenn der erste abgeschätzte Zeitwert geringer als oder gleich wie der zweite abgeschätzte Zeitwert ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf das Gebiet von Fahrzeugen und insbesondere auf ein System zum Bewerten eines Ziels in der Nähe eines Fahrzeugs.
HINTERGRUND
Bestimmte Fahrzeuge umfassen heute Systeme zum Überwachen der Bewegung des Fahrzeugs relativ zu in der Nähe befindlichen Fahrzeugen und zum Liefern von sachdienlichen Informationen darüber zu Fahrern der Fahrzeuge. Bestimmte Fahrzeuge umfassen beispielsweise ein System, das eine Bestimmung hinsichtlich dessen schafft, ob ein in der Nähe befindliches Ziel (wie z. B. ein anderes Fahrzeug) wahrscheinlich mit dem Fahrzeug kollidiert, in dem sich das System befindet, und einen abgeschätzten Zeitpunkt einer solchen Kollision liefert. Solche Systeme können jedoch nicht immer solche Bestimmungen optimal schaffen, insbesondere wenn das Ziel zum ersten Mal detektiert wird, beispielsweise wenn das Fahrzeug um eine gekrümmte Oberfläche fährt.
Folglich ist es erwünscht, ein verbessertes Verfahren zum Bewerten von Zielen in der Nähe eines Fahrzeugs zu schaffen, das beispielsweise eine Wahrscheinlichkeit einer Kollision zwischen einem Trägerfahrzeug und einem in der Nähe befindlichen Ziel bewertet, wenn das Fahrzeug entlang einer gekrümmten Oberfläche fährt. Es ist auch erwünscht, ein verbessertes System zum Bewerten von Zielen in der Nähe eines Fahrzeugs zu schaffen, das beispielsweise eine Wahrscheinlichkeit einer Kollision zwischen einem Trägerfahrzeug und einem in der Nähe befindlichen Ziel bewertet, wenn das Fahrzeug entlang einer gekrümmten Oberfläche fährt. Ferner werden weitere erwünschte Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und diesem Hintergrund der Erfindung ersichtlich.
Ein herkömmliches System zum Bewerten eines Ziels in der Nähe eines Fahrzeugs ist aus der Druckschrift US 7 447 592 B2 bekannt. Die DE 101 22 860 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Abschätzung des Fahrwegs eines Fahrzeugs.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein erfindungsgemäßes System zum Bewerten eines Ziels in der Nähe eines Fahrzeugs umfasst einen ersten Prozessor, eine Detektionseinheit und einen zweiten Prozessor. Der erste Prozessor ist dazu konfiguriert, Informationen hinsichtlich der Bahn des Fahrzeugs und ein Wendezentrum der Bahn des Fahrzeugs unter Verwendung der Informationen der Bahn des Fahrzeugs zu bestimmen. Die Detektionseinheit ist dazu konfiguriert, einen Ort und eine Geschwindigkeit des Ziels in einem kartesischen Koordinatensystem zu bestimmen. Der zweite Prozessor ist mit dem ersten Prozessor und der Detektionseinheit gekoppelt und dazu konfiguriert, den Ort und die Geschwindigkeit des Ziels auf ein Polarkoordinatensystem abzubilden, wobei das Polarkoordinatensystem als seinen Pol das Wendezentrum der Bahn des Fahrzeugs aufweist, einen Wenderadius der Bahn des Fahrzeugs unter Verwendung der Informationen der Bahn des Fahrzeugs zu bestimmen, einen ersten abgeschätzten Zeitwert zu berechnen, zu dem erwartet wird, dass das Ziel die Bahn des Fahrzeugs erreicht, unter Verwendung des Orts und der Geschwindigkeit des Ziels, einen zweiten abgeschätzten Zeitwert zu berechnen, zu dem das Fahrzeug das Ziel berührt unter Verwendung des Wendezentrums und des Wenderadius, eine Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug und das Ziel kollidieren, unter Verwendung der Abbildung des Orts und der Geschwindigkeit des Ziels auf das Polarkoordinatensystem zu bestimmen und auf Basis der Wahrscheinlichkeit einen Alarm auszulösen, wobei eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem Ziel wahrscheinlich ist, wenn der erste abgeschätzte Zeitwert geringer als oder gleich wie der zweite abgeschätzte Zeitwert ist.
Ferner sind weitere erwünschte Merkmale und Eigenschaften des Systems aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und dem vorangehenden technischen Gebiet und Hintergrund ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird nachstehend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, in denen gleiche Zeichen gleiche Elemente bezeichnen und in denen:

1 eine schematische Zeichnung ist, die ein Trägerfahrzeug, ein Ziel nahe dem Trägerfahrzeug und eine Abbildung des Orts und der Geschwindigkeit des Ziels auf ein Polarkoordinatensystem auf der Basis eines Wendezentrums des Trägerfahrzeugs zur Verwendung beim Bewerten des Ziels und Durchführen von Bestimmungen hinsichtlich einer Wahrscheinlichkeit einer Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Ziel gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines Systems zum Bewerten von Zielen in der Nähe eines Fahrzeugs und einer Wahrscheinlichkeit einer Kollision dazwischen, das in Verbindung mit der Abbildung von 1 implementiert werden kann, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
3 ein Ablaufplan eines Prozesses zum Bewerten von Zielen in der Nähe eines Fahrzeugs und einer Wahrscheinlichkeit einer Kollision dazwischen, der in Verbindung mit der Abbildung von 1 und dem System von 2 implementiert werden kann, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
4 ein Diagramm ist, das eine Bahn eines Trägerfahrzeugs und einen relativen Weg eines Ziels in Bezug auf das Trägerfahrzeug in einem ersten beispielhaften Szenario, in dem keine Kollision dazwischen auftritt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt;
5 ein Diagramm ist, das jeweilige Bestimmungen einer Zeit bis zu einer möglichen Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Weg des Ziels im ersten beispielhaften Szenario von 4, in dem keine Kollision dazwischen auftritt, einschließlich einer solchen Bestimmung unter Verwendung von Techniken des Prozesses von 3, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt;
6 ein Diagramm ist, das eine Bestimmung einer Zeit bis zum Weg, in der der Weg des Ziels wahrscheinlich die Bahn des Trägerfahrzeugs erreicht, im ersten beispielhaften Szenario von 4, in dem keine Kollision dazwischen auftritt, unter Verwendung von Techniken des Prozesses von 3 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt;
7 ein Diagramm ist, das eine Bahn eines Trägerfahrzeugs und einen relativen Weg eines Ziels in Bezug auf das Trägerfahrzeug in einem zweiten beispielhaften Szenario, in dem eine Kollision dazwischen auftritt, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt;
8 ein Diagramm ist, das jeweilige Bestimmungen einer wahrscheinlichen Zeit bis zur Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Weg des Ziels im zweiten beispielhaften Szenario von 7, in dem eine Kollision dazwischen auftritt, einschließlich einer solchen Bestimmung unter Verwendung von Techniken des Prozesses von 3, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt; und
9 eine Diagrammbestimmung einer Zeit bis zum Weg, in der der Weg des Ziels wahrscheinlich die Bahn des Trägerfahrzeugs erreicht, im zweiten beispielhaften Szenario von 7, in dem eine Kollision dazwischen auftritt, unter Verwendung von Techniken des Prozesses von 3 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die Offenbarung oder die Anwendung und Verwendungen davon nicht begrenzen.
1 ist eine schematische Zeichnung, die ein Trägerfahrzeug 100 und ein Ziel 102 nahe dem Trägerfahrzeug 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. Das Ziel 102 könnte ein Fahrzeug sein, aber das Ziel 102 kann auch andere Typen von sich bewegenden Objekten wie z. B. Projektile oder sich nicht bewegende Objekte darstellen.
Das Trägerfahrzeug 100 und das Ziel 102 sind an ihren aktuellen Orten relativ zueinander dargestellt. Das Trägerfahrzeug 100 fährt entlang einer Trägerfahrzeugbahn 104 auf einer gekrümmten Oberfläche mit einem Wendezentrum 108 und einem Wenderadius 106 mit einer Länge oder einem Abstand D1. Das Trägerfahrzeug 100 und das Ziel 102 sind einander nahe. Wie hier angeführt, bedeutet „nahe“, dass das Trägerfahrzeug 100 und das Ziel 102 sich in einer genügend engen Nähe befinden, in der eine Kollision dazwischen möglich ist. In einem Beispiel können das Trägerfahrzeug 100 und das Ziel 102 einander nahe sein, wenn sie sich innerhalb einhundert Fuß zueinander befinden. In einem anderen Beispiel können das Trägerfahrzeug 100 und das Ziel 102 einander nahe sein, wenn sie sich innerhalb fünfhundert Fuß zueinander befinden. In noch einem weiteren Beispiel können das Trägerfahrzeug 100 und das Ziel 102 einander nahe sein, wenn sie sich innerhalb eintausend Fuß zueinander befinden. Dies kann in verschiedenen Ausführungsformen und/oder bei verschiedenen Fahrzeugen, Fahrzeuggeschwindigkeiten, Fahroberflächen, Fahrbedingungen und/oder verschiedenen anderen Faktoren variieren.
Ein Geschwindigkeitsvektor (v) 110 stellt eine aktuelle Geschwindigkeit des Ziels 102 relativ zum Trägerfahrzeug 100 dar. Der Geschwindigkeitsvektor (v) 110 umfasst Geschwindigkeitskomponenten v_i 112 und v_j 114, wobei die Geschwindigkeitskomponente v_i 112 entlang des Radius 106 vom Wendezentrum 108 liegt und die Geschwindigkeitskomponente v_j 114 zum Radius 106 des Wendezentrums 108 senkrecht ist. Wie nachstehend in Verbindung mit 2-9 weiter erläutert, wird der Geschwindigkeitsvektor (v) 110 verwendet, um eine Zeit bis zum Weg (TTP) 120 zu berechnen, in der erwartet wird, dass das Ziel 102 die Trägerfahrzeugbahn 104 erreicht.
Die aktuellen relativen Orte des Trägerfahrzeugs 100 und des Ziels 102 sind in 1 gemäß einem Kartesischen Koordinatensystem dargestellt. Das Kartesische Koordinatensystem weist eine x-Achse 101 und eine y-Achse 103 auf, wobei sein Ursprung (0,0) in einem Schwerpunkt 105 des Trägerfahrzeugs 100 angeordnet ist. Ein Zentrum einer nächsten Ebene 107 des Ziels 102 in Bezug auf die Trägerfahrzeugbahn 104 ist auch als Punkt (x,y) in 1 gemäß dem Kartesischen Koordinatensystem dargestellt.
1 stellt auch eine Abbildung (beispielsweise des Orts und der Geschwindigkeit des Ziels 102) vom Kartesischen Koordinatensystem auf ein Polarkoordinatensystem dar. Das Trägerfahrzeug-Wendezentrum 108 dient als Pol des Polarkoordinatensystems und die x-Achse 101 dient als Polarachse des Polarkoordinatensystems. Die Abbildung wird gemäß den Systemen und Verfahren durchgeführt, die nachstehend in Verbindung mit 2-9 weiter beschrieben werden, und wird in Verbindung damit verwendet, um eine Wahrscheinlichkeit einer Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug 100 und dem Ziel 102 zu bewerten.
Ein projiziertes Ziel 116 stellt eine Anordnung des Ziels 102 unter Verwendung der Abbildung auf das Polarkoordinatensystem an einem nächsten Abschnitt (vorzugsweise einem nächsten Punkt) der Trägerfahrzeugbahn 104, der am nächsten zum Ziel 102 liegt, dar. Das projizierte Ziel 116 wird vorzugsweise durch einen Schnittpunkt zwischen dem Wenderadius 106 und der Trägerfahrzeugbahn 104 bestimmt. Folglich stellt der erste Abstand D1, der die Länge oder den Abstand des Wenderadius 106 des Trägerfahrzeugs 100 darstellt, auch den Abstand zwischen dem Wendezentrum 108 und dem projizierten Ort 116 dar. In der dargestellten Ausführungsform ist ein Zentrum 130 eines vorderen Stoßfängers des Trägerfahrzeugs 100 auch in der Trägerfahrzeugbahn 104 dargestellt. Der Abstand zwischen dem Zentrum 130 und dem Wendezentrum 108 ist ungefähr, obwohl nicht exakt, gleich dem ersten Abstand D 1.
Ein Zentrum einer nächsten Ebene 132 (oder einer nächsten Fläche oder Seite, die dem Trägerfahrzeug 100 zugewandt ist) des projizierten Ziels 116 in der Trägerfahrzeugbahn 104 ist auf der Basis einer Arbeitsannahme, dass die Trägerfahrzeugbahn 104 kreisförmig ist, in einem Abstand vom Trägerfahrzeug-Wendezentrum 108 angeordnet, der mindestens ungefähr gleich dem ersten Abstand D1 ist. Das Zentrum der nächsten Ebene 107 des Ziels 102 ist ein zweiter Abstand D2 vom Trägerfahrzeug-Wendezentrum 108. In der dargestellten Ausführungsform ist der zweite Abstand geringer als der erste Abstand. Dies kann jedoch in anderen Ausführungsformen variieren.
Das Zentrum 130 des vorderen Stoßfängers des Trägerfahrzeugs 100 ist ein dritter Abstand D3 vom Zentrum der nächsten Ebene 132 des projizierten Ziels 116 entlang der Trägerfahrzeugbahn 104 und das Zentrum der nächsten Ebene 107 des Ziels 102 ist ein vierter Abstand D4 vom Zentrum der nächsten Ebene 132 des projizierten Ziels 116. Außerdem ist das Trägerfahrzeug 100 in einem ersten Winkel 109 zur x-Achse 101 angeordnet und das Ziel 102 ist in einem zweiten Winkel 111 zur x-Achse 101 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist der erste Winkel 109 größer als der zweite Winkel 111. Dies kann jedoch in anderen Ausführungsformen variieren.
Eine skalierte Geschwindigkeit v_p 118 stellt eine Geschwindigkeitskomponente des Ziels 102 am Ort des projizierten Ziels 116 in einer Richtung dar, die zur Trägerfahrzeugbahn 104 tangential ist. Wie nachstehend in Verbindung mit 2-9 weiter erläutert, wird die skalierte Geschwindigkeit v_p 118 auch unter Verwendung der Abbildung erzeugt und wird verwendet, um eine Zeit bis zur Kollision (TTC) 122 zwischen dem Trägerfahrzeug 100 und dem Ziel 102 zu berechnen, wenn eine solche Kollision wahrscheinlich auftritt. Insbesondere stellt die Zeit bis zur Kollision 122 eine Menge an Zeit dar, bis erwartet wird, dass das Trägerfahrzeug 100 den Ort des projizierten Ziels 116 erreicht.
2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Systems 200 zum Bewerten von Zielen in der Nähe eines Fahrzeugs und einer Wahrscheinlichkeit einer Kollision dazwischen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Das System 200 kann in Verbindung mit dem Trägerfahrzeug 100 und der Abbildung von 1 verwendet werden. Insbesondere ist das System 200 vorzugsweise an Bord des Trägerfahrzeugs 100 von 1 angeordnet und implementiert und verwendet die Abbildung von 1, um das Ziel 102 von 1 und die Wahrscheinlichkeit einer Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug 100 und dem Ziel 102 zu bewerten. Wie in 2 dargestellt, umfasst das Trägerfahrzeug 100 eine oder mehrere Detektionseinheiten 202, ein Computersystem 204, andere Fahrzeugsysteme 206 (wie z. B. einen automatischen Bremsgenerator und/oder einen Kollisionsvermeidungscontroller), einen Generator 208 für einen akustischen Alarm und einen Generator 210 für einen visuellen Alarm.
Die Detektionseinheiten 202 messen einen Ort und eine Geschwindigkeit des Ziels. Vorzugsweise messen die Detektionseinheiten 202 einen relativen Ort und eine relative Geschwindigkeit des Ziels in Bezug auf das Trägerfahrzeug. Mit Bezug auf 1 messen die Detektionseinheiten 202 den Ort des Ziels 102 sowie den Geschwindigkeitsvektor (v) 110 und die Geschwindigkeitskomponenten v_i 112 und v_j 114 davon in Bezug auf das Kartesische Koordinatensystem. Vorzugsweise umfassen die Detektionseinheiten 202 eines oder mehrere der Folgenden: eines Radarsystems 212, eines Lidar-Systems 214 und/oder eines Kamerasystems 216. In bestimmten Ausführungsformen können sich eine oder mehrere der Detektionseinheiten 202 in einem separaten System wie z. B. einem oder mehreren der anderen Fahrzeugsysteme 206 befinden (beispielsweise als Teil eines existierenden Fahrspurabweichungswarnsystems (LDWS) oder Seitentotzonenalarmsystems (SBZA-Systems) des Trägerfahrzeugs). In beiden Fällen werden die Orts- und Geschwindigkeitsmessungen zur Verarbeitung zum Computersystem 204 geliefert.
Die anderen Fahrzeugsysteme 206 liefern Informationen zum Computersystem 204 hinsichtlich eines aktuellen Orts, einer aktuellen Geschwindigkeit und einer aktuellen Bahn des Trägerfahrzeugs. Die anderen Fahrzeugsysteme 206 können beispielsweise Trägheitssensoren oder -systeme, Radsensoren oder -systeme, Lenksäulensensoren oder -systeme und/oder Systeme einer globalen Positionsbestimmungsvorrichtung (GPS) (in 1 nicht dargestellt), die Messwerte und/oder anderen Informationen zum Computersystem 204 hinsichtlich des aktuellen Orts, der aktuellen Geschwindigkeit und der aktuellen Bahn des Trägerfahrzeugs liefern, und/oder Sender und Empfänger für die Kommunikation mit einem zentralen Steuerzentrum oder Prozessor (auch in 1 nicht dargestellt) über ein drahtloses Netz und/oder zur Kommunikation mit anderen Fahrzeugen unter Verwendung von Kommunikationen von Fahrzeug zu Fahrzeug umfassen.
Das Computersystem 204 ist mit den Detektionseinheiten 202, den anderen Fahrzeugsystemen 206 und den Generatoren 208, 210 für einen akustischen und visuellen Alarm gekoppelt. Das Computersystem 204 verarbeitet die durch die Detektionseinheiten 202 und die anderen Fahrzeugsysteme 206 gelieferten Messwerte. Das Computersystem 204 verwendet die verarbeiteten Informationen, um die Abbildung auf das Polarkoordinatensystem von 1 zu erzeugen, eine Zeit bis zum Weg (TTP) hinsichtlich dessen zu berechnen, wann erwartet wird, dass das Ziel die Trägerfahrzeugbahn erreicht, eine Zeit bis zur Kollision (TTC) zu berechnen, zu der erwartet wird, dass das Ziel und das Trägerfahrzeug kollidieren, wenn eine solche Kollision wahrscheinlich ist, und bewertet die Wahrscheinlichkeit einer solchen Kollision auf der Basis der Zeit bis zum Weg (TTP) und der Zeit bis zur Kollision (TTC).
Das Computersystem 204 umfasst einen Prozessor 220, einen Speicher 222, einen Computerbus 224, eine Schnittstelle 226 und eine Speichervorrichtung 228. Obwohl die Detektionseinheiten 202 außerhalb des Computersystems 204 dargestellt sind, ist außerdem zu erkennen, dass die Detektionseinheiten 202 in verschiedenen Ausführungsformen ein Teil des Computersystems 204 sein können.
Der Prozessor 220 führt die Berechnungs- und Steuerfunktionen des Computersystems 204 oder von Abschnitten davon durch und kann einen beliebigen Typ von Prozessor oder mehrere Prozessoren, einzelne integrierte Schaltungen wie z. B. einen Mikroprozessor oder irgendeine geeignete Anzahl von integrierten Schaltungsvorrichtungen und/oder Leiterplatten, die in Zusammenwirkung arbeiten, um die Funktionen einer Verarbeitungseinheit durchzuführen, umfassen. Während des Betriebs führt der Prozessor 220 ein oder mehrere Programme 223 aus, die vorzugsweise innerhalb des Speichers 222 gespeichert sind, und steuert an sich den allgemeinen Betrieb des Computersystems 204. Der Prozessor 220 erzeugt die Abbildung des Zielorts und der Zielgeschwindigkeit auf das Polarkoordinatensystem, berechnet die Zeit bis zum Weg (TTP) und die Zeit bis zur Kollision (TTC) und bewertet die Wahrscheinlichkeit einer solchen Kollision vorzugsweise gemäß den nachstehend in Verbindung mit dem Prozess 300 von 3 weiter beschriebenen Schritten. Der Prozessor 220 kann auch dazu konfiguriert sein, auf der Basis der Bestimmungen hinsichtlich einer Wahrscheinlichkeit und/oder eines Zeitpunkts einer Kollision verschiedene Alarme vorzusehen oder deren Vorsehen zu unterstützen, und/oder kann auf der Basis der Bestimmungen hinsichtlich einer Wahrscheinlichkeit und/oder eines Zeitpunkts einer Kollision die Steuerung des Trägerfahrzeugs übernehmen oder die Übernahme von dessen Steuerung unterstützen (beispielsweise das Bremsen, die Beschleunigung und/oder das Lenken des Trägerfahrzeugs).
Wie vorstehend angeführt, speichert der Speicher 222 ein Programm oder Programme 223, die eine oder mehrere Ausführungsformen von Prozessen wie z. B. des nachstehend in Verbindung mit 3 beschriebenen Prozesses 300 und/oder verschiedener Schritte davon ausführen. Der Speicher 222 kann ein beliebiger Typ von geeignetem Speicher sein, einschließlich verschiedener Typen von dynamischem Direktzugriffsspeicher (DRAM) wie z. B. SDRAM, der verschiedenen Typen eines statischen RAM (SRAM) und/oder verschiedener Typen von nichtflüchtigem Speicher (PROM, EPROM und Flash). Selbstverständlich kann der Speicher 222 ein einzelner Typ von Speicherkomponente sein oder er kann aus vielen verschiedenen Typen von Speicherkomponenten bestehen. Außerdem können der Speicher 222 und der Prozessor 220 über mehrere verschiedene Computer verteilt sein, die gemeinsam das Computersystem 204 bilden. Ein Abschnitt des Speichers 222 kann sich beispielsweise auf einem Computer innerhalb einer speziellen Vorrichtung oder eines speziellen Prozesses befinden und ein anderer Abschnitt kann sich auf einem entfernten Computer befinden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Speicher 222 mit dem Prozessor 220 auf demselben Chip angeordnet oder zumindest gemeinsam mit diesem angeordnet.
Der Computerbus 224 dient zum Übertragen von Programmen, Daten, eines Zustandes und anderen Informationen oder Signalen zwischen den verschiedenen Komponenten des Computersystems 204. Der Computerbus 224 kann irgendein geeignetes physikalisches oder logisches Mittel zur Verbindung von Computersystemen und Komponenten sein. Dies umfasst direkte festverdrahtete Verbindungen, Faseroptik, Infrarot- und drahtlose Bustechnologien, ist jedoch nicht darauf begrenzt.
Die Schnittstelle 226 ermöglicht eine Kommunikation mit dem Computersystem 204 beispielsweise von einem Fahrzeuginsassen, einem Systembetreiber und/oder einem anderen Computersystem und kann unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Verfahrens und einer beliebigen geeigneten Vorrichtung implementiert werden. In bestimmten Ausführungsformen liefert die Schnittstelle 226 die Informationen von den Detektionseinheiten 202 zum Prozessor 220 und liefert irgendwelche Warnungen oder andere Anweisungen vom Prozessor 220 direkt oder indirekt zum Fahrer und/oder zu anderen Insassen des Trägerfahrzeugs 100 und/oder zu irgendwelchen in der Nähe befindlichen Fahrzeugen, und/oder damit der Prozessor 220 die Steuerung des Trägerfahrzeugs übernimmt (beispielsweise das Bremsen, die Beschleunigung und/oder das Lenken des Trägerfahrzeugs). Die Schnittstelle 226 kann eine oder mehrere Netzschnittstellen, um innerhalb oder mit anderen Systemen oder Komponenten zu kommunizieren, eine oder mehrere Endgerätschnittstellen, um mit Technikern zu kommunizieren, und eine oder mehrere Speicherschnittstellen, um mit Speichervorrichtungen wie z. B. der Speichervorrichtung 228 zu verbinden, umfassen.
Die Speichervorrichtung 228 kann ein beliebiger geeigneter Typ von Speichervorrichtung sein, einschließlich Direktzugriffsspeichervorrichtungen wie z. B. Festplattenlaufwerken, Flash-Systemen, Diskettenlaufwerken und optischen Plattenlaufwerken. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Speichervorrichtung 228 ein Programmprodukt, von dem der Speicher 222 ein Programm 223 empfangen kann, das eine oder mehrere Ausführungsformen des Prozesses 300 von 3 und/oder Schritte davon ausführt, wie nachstehend weiter genauer beschrieben. In einer Ausführungsform kann ein solches Programmprodukt als Teil des Systems 200 implementiert werden, in dieses eingefügt oder anderweitig damit gekoppelt werden. Wie in 2 gezeigt, kann die Speichervorrichtung 228 eine Plattenlaufwerksvorrichtung umfassen, die Platten 230 zum Speichern von Daten verwendet. Als eine beispielhafte Implementierung kann das Computersystem 204 auch eine Internet-Website verwenden, beispielsweise um Daten zu liefern oder zu unterhalten oder Operationen daran durchzuführen.
Es ist zu erkennen, dass, obwohl diese beispielhafte Ausführungsform im Zusammenhang mit einem vollständig funktionierenden Computersystem beschrieben wird, der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass die Mechanismen der vorliegenden Offenbarung als Programmprodukt in einer Vielfalt von Formen unter Verwendung von computerlesbaren Medien verteilt werden können, die verwendet werden, um die Verteilung auszuführen. Beispiele von computerlesbaren Medien umfassen: Flash-Speicher, Disketten, Festplatten, Speicherkarten und optische Platten (z. B. Platte 230). Ebenso ist zu erkennen, dass das Computersystem 204 sich auch anderweitig von der in 2 dargestellten Ausführungsform unterscheiden kann, beispielsweise darin, dass das Computersystem 204 mit einem oder mehreren entfernten Computersystemen und/oder anderen Steuersystemen gekoppelt sein kann oder diese anderweitig verwenden kann.
3 ist ein Ablaufplan eines Prozesses 300 zum Bewerten von Zielen in der Nähe eines Fahrzeugs und einer Wahrscheinlichkeit einer Kollision dazwischen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Der Prozess 300 kann in Verbindung mit dem Trägerfahrzeug 100, dem Ziel 102 und der Abbildung von 1 und dem System 200 von 2 implementiert werden.
Wie in 3 dargestellt, beginnt der Prozess mit dem Schritt des Erhaltens von Informationen, die eine Bahn des Trägerfahrzeugs betreffen (Schritt 302). In Schritt 302 erhält der Prozessor 220 von 2 vorzugsweise Informationen hinsichtlich einer Bahn oder eines Weges des Trägerfahrzeugs und kann auch andere Informationen, die die Trägerfahrzeugbeschleunigung, die Trägerfahrzeugradwinkel, den Trägerfahrzeugradschlupf, die Trägerfahrzeugradbewegung, die Trägerfahrzeuglenksäulenwinkel oder die Trägerfahrzeuglenksäulenbewegung betreffen, Informationen eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS) und/oder Trägheitssensorinformationen umfassen, und bestimmt die Trägerfahrzeugbahn auf der Basis solcher Informationen. Alternativ kann die Trägerfahrzeugbahn bereits durch eines der anderen Fahrzeugsysteme 206 von 2 (beispielsweise über einen separaten Prozessor) bestimmt und zum Prozessor 220 von 2 während Schritt 302 geliefert werden. Die Bahninformationen werden vorzugsweise kontinuierlich während des Fahrzeugbetriebs während verschiedener Iterationen von Schritt 302 erhalten und aktuelle Werte davon werden vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung verwendet.
In bestimmten Ausführungsformen wird ein Ort des Trägerfahrzeugs unter Verwendung der Informationen von Schritt 302 bestimmt (Schritt 303). Der Trägerfahrzeugort stellt vorzugsweise einen Ort eines Zentrums eines vorderen Stoßfängers des Trägerfahrzeugs dar, der dem Zentrum 130 von 1 entspricht. Der Trägerfahrzeugort wird vorzugsweise durch den Prozessor 220 von 2 bestimmt. Alternativ kann der Trägerfahrzeugort bereits durch eines der anderen Fahrzeugsysteme 206 von 2 (beispielsweise über einen separaten Prozessor) bestimmt und zum Prozessor 220 von 2 während Schritt 303 geliefert werden. Der Trägerfahrzeugort wird vorzugsweise während des Fahrzeugbetriebs während verschiedener Iterationen von Schritt 303 kontinuierlich bestimmt und aktuelle Werte davon werden vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung verwendet.
Der Trägerort von Schritt 303, falls dieser durchgeführt wird, umfasst vorzugsweise einen absoluten Ort des Trägerfahrzeugs in Bezug auf den Boden (z. B. die Straße, auf der das Trägerfahrzeug fährt). In bestimmten Ausführungsformen kann ein solcher absoluter Ort des Trägerfahrzeugs in Verbindung mit Kommunikationen von Fahrzeug zu Fahrzeug (beispielsweise unter Verwendung einer Vorrichtung eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS)) oder einem zentralen Controller (nicht an Bord des Fahrzeugs und entfernt vom Fahrzeug, beispielsweise wie mit dem Fahrzeug und/oder einem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS) davon über ein drahtloses Netz gekoppelt) verwendet werden, um den relativen Abstand entfernt vom Fahrzeug zu erzeugen. In bestimmten Ausführungsformen wird eine absolute Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs in Bezug auf den Boden auch in Schritt 303 erhalten. In bestimmten anderen Ausführungsformen muss jedoch Schritt 303 nicht durchgeführt werden. In bestimmten Ausführungsformen ist beispielsweise der absolute Ort des Trägerfahrzeugs nicht erforderlich, da nur der relative Ort, die Bewegung und Geschwindigkeiten des Ziels in Bezug auf das (d. h. relativ zum) Trägerfahrzeug bestimmt werden.
Ein Wendezentrum des Trägerfahrzeugs wird vorzugsweise unter Verwendung der Informationen von Schritt 302 bestimmt (Schritt 304). Das Trägerfahrzeug-Wendezentrum wird vorzugsweise durch den Prozessor 220 von 2 bestimmt. Alternativ kann das Trägerfahrzeug-Wendezentrum bereits durch eines der anderen Fahrzeugsysteme 206 von 2 (beispielsweise über einen separaten Prozessor) bestimmt und zum Prozessor 220 von 2 während Schritt 304 geliefert werden. In beiden Fällen entspricht das Trägerfahrzeug-Wendezentrum vorzugsweise dem Trägerfahrzeug-Wendezentrum 108 von 1. Das Trägerfahrzeug-Wendezentrum wird vorzugsweise kontinuierlich während des Fahrzeugbetriebs während verschiedener Iterationen von Schritt 304 bestimmt und aktuelle Werte davon werden vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung verwendet.
Ein Wenderadius des Trägerfahrzeugs wird auch unter Verwendung der Informationen von Schritt 302 bestimmt (Schritt 305). Der Trägerfahrzeug-Wenderadius wird vorzugsweise durch den Prozessor 220 von 2 bestimmt. Alternativ kann der Trägerfahrzeug-Wenderadius bereits durch eines der anderen Fahrzeugsysteme 206 von 2 (beispielsweise über einen separaten Prozessor) bestimmt und zum Prozessor 220 von 2 während Schritt 305 geliefert werden. In beiden Fällen entspricht der Trägerfahrzeug-Wenderadius vorzugsweise dem Wenderadius 106 mit einem ersten Abstand D1 von 1. Der Trägerfahrzeug-Wenderadius wird vorzugsweise während des Fahrzeugbetriebs während verschiedener Iterationen von Schritt 305 kontinuierlich bestimmt und aktuelle Werte davon werden vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung verwendet.
Außerdem wird ein Ort des Ziels erhalten (Schritt 306). Der Zielort wird vorzugsweise als Zentrum der nächsten Ebene 107 des Ziels 102 von 1 relativ zum Trägerfahrzeug 100 von 1 gemäß dem Kartesischen Koordinatensystem von 1 (in dem das Trägerzentrum des vorderen Stoßfängers 105 als Ursprung verwendet wird) erhalten. Der Zielort wird vorzugsweise durch eine oder mehrere Detektionseinheiten 202 von 2 gemessen und zum Prozessor 220 von 2 geliefert. Alternativ kann der Zielort durch ein oder mehrere andere Fahrzeugsysteme 206 bestimmt und zum Prozessor 220 geliefert werden. Der Prozessor 220 von 2 kann auch den Zielort auf der Basis von Informationen, die zum Prozessor 220 durch eine oder mehrere Detektionseinheiten 202 und/oder andere Fahrzeugsysteme 206 von 2 geliefert werden, bestimmen. Der Zielort wird vorzugsweise während des Fahrzeugbetriebs während verschiedener Iterationen von Schritt 306 kontinuierlich erhalten und aktuelle Werte davon werden vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung verwendet.
Eine Geschwindigkeit des Ziels wird auch erhalten (Schritt 307). Die Zielgeschwindigkeit umfasst vorzugsweise den Geschwindigkeitsvektor (v) 110, der eine relative Geschwindigkeit des Ziels in Bezug auf das Trägerfahrzeug unter Verwendung des Kartesischen Koordinatensystems von 1 darstellt und relative Geschwindigkeitskomponenten v_i 112 (entlang eines Radius 106 vom Wendezentrum 108) und v_j 114 (senkrecht zum Radius 106 vom Wendezentrum 108) von 1 aufweist. Die Zielgeschwindigkeit wird vorzugsweise durch eine oder mehrere Detektionseinheiten 202 von 2 gemessen und zum Prozessor 220 von 2 geliefert. Alternativ kann die Zielgeschwindigkeit durch ein oder mehrere andere Fahrzeugsysteme 206 bestimmt und zum Prozessor 220 geliefert werden. In noch einem weiteren Beispiel kann der Prozessor 220 von 2 die Zielgeschwindigkeit auf der Basis von Informationen, die zum Prozessor 220 durch eine oder mehrere Detektionseinheiten 202 und/oder andere Fahrzeugsysteme 206 von 2 geliefert werden, bestimmen. Die Zielgeschwindigkeit wird vorzugsweise während des Fahrzeugbetriebs während verschiedener Iterationen von Schritt 307 kontinuierlich erhalten und aktuelle Werte davon werden vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung verwendet.
Der Ort und die Geschwindigkeit des Ziels werden auf ein Polarkoordinatensystem abgebildet (Schritt 308). Die Abbildung von Schritt 308 entspricht der Abbildung von 1 und wird vorzugsweise durch den Prozessor 220 von 1 durchgeführt. Das Polarkoordinatensystem weist als seinen Pol das Trägerfahrzeug-Wendezentrum von Schritt 304 (das dem Trägerfahrzeug-Wendezentrum 108 von 1 entspricht) auf. Das Polarkoordinatensystem weist als seine Polarachse die x-Achse 101 von 1 auf. Außerdem weist das Polarkoordinatensystem einen Nullwinkel auf, der zu einer gegenwärtigen Vorwärtsfahrtrichtung des Trägerfahrzeugs parallel ist. Die Abbildung schafft einen ersten Winkel (der dem ersten Winkel 109 von 1 entspricht), in dem das Trägerfahrzeug relativ zur Polarachse angeordnet ist, und einen zweiten Winkel (der dem zweiten Winkel 111 von 1 entspricht), in dem das Ziel relativ zur Polarachse angeordnet ist. Die Abbildung wird vorzugsweise während des Fahrzeugbetriebs während verschiedener Iterationen von Schritt 308 kontinuierlich durchgeführt und eine aktuelle Abbildung wird vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung verwendet.
Ein Abstand zwischen dem Ziel und dem Trägerfahrzeug-Wendezentrum wird unter Verwendung der Abbildung berechnet (Schritt 309). Der Abstand zwischen dem Ziel und dem Trägerfahrzeug-Wendezentrum entspricht dem zweiten Abstand D2 zwischen einer nächsten Ebene 107 (die vorzugsweise ein Zentrum einer nächsten Ebene, Fläche oder Seite des Ziels 102 darstellt, die am nächsten dem Trägerfahrzeug 100 zugewandt ist oder die vom Trägerfahrzeug 100 aus sichtbar ist) des Ziels 102 von 1 und dem Trägerfahrzeug-Wendezentrum 108. Der Abstand von Schritt 309 wird vorzugsweise durch den Prozessor 220 von 2 kontinuierlich während des Fahrzeugbetriebs während verschiedener Iterationen von Schritt 309 berechnet und aktuelle Werte davon werden vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung verwendet.
Ein projizierter Zielort wird unter Verwendung der Abbildung von Schritt 308 erzeugt (Schritt 310). Der projizierte Zielort entspricht einem nächsten Abschnitt der Trägerfahrzeugbahn 104 von 1 in Bezug auf das Ziel 102 von 1. In einer bevorzugten Ausführungsform stellt der projizierte Zielort insbesondere einen Punkt entlang der Trägerfahrzeugbahn 104 von 1 dar, der am nächsten zum Ziel 102 von 1 liegt. Der projizierte Zielort von Schritt 310 entspricht vorzugsweise dem Ort des projizierten Ziels 116 von 1 und wird vorzugsweise in Schritt 310 durch Identifizieren eines Schnittpunkts zwischen dem Wenderadius 106 von 1 und der Trägerfahrzeugbahn 104 von 1 bestimmt. Der projizierte Zielort von Schritt 310 wird vorzugsweise durch den Prozessor 220 von 2 unter Verwendung der Trägerfahrzeugbahn von Schritt 302, des Zielorts von Schritt 306 und der Zielgeschwindigkeit von Schritt 307 und der Abbildung von Schritt 308 erzeugt. Der projizierte Zielort wird vorzugsweise kontinuierlich während des Fahrzeugbetriebs während verschiedener Iterationen von Schritt 310 erzeugt und aktuelle Werte davon werden vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung verwendet.
Die Zielgeschwindigkeit wird dann in Bezug auf den Trägerfahrzeug-Wenderadius skaliert (Schritt 312). Insbesondere wird eine neue, skalierte Zielgeschwindigkeitskomponente für eine Richtung erzeugt, die zur Trägerfahrzeugbahn von Schritt 302 tangential ist. Die skalierte Geschwindigkeitskomponente entspricht der skalierten Geschwindigkeit v_p 118 von 1. Die skalierte Geschwindigkeitskomponente von Schritt 312 wird vorzugsweise durch den Prozessor 220 von 2 unter Verwendung des Trägerfahrzeug-Wendezentrums von Schritt 304, des Zielorts von Schritt 306, der Zielgeschwindigkeit von Schritt 307, der Abbildung von Schritt 308 und des projizierten Zielorts von Schritt 310 erzeugt. In einer Ausführungsform wird die skalierte Geschwindigkeitskomponente von Schritt 312 unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet: $V_{p} = (D1 / D2) * v_{j}$
in der V_p die skalierte Geschwindigkeitskomponente ist, D1 den Trägerfahrzeug-Wenderadius von Schritt 305 darstellt (der auch dem ersten Abstand D1 von 1 entspricht), D2 den Abstand zwischen dem Ziel und dem Trägerfahrzeug-Wendezentrum von Schritt 309 darstellt (der auch dem zweiten Abstand D2 von 1 entspricht) und v_j die Geschwindigkeitskomponente des Ziels senkrecht zum Radius 106 vom Wendezentrum 108 von 1 aus Schritt 307 darstellt (die auch der Geschwindigkeitskomponente v_j 114 von 1 entspricht). Die skalierte Geschwindigkeitskomponente wird vorzugsweise kontinuierlich während des Fahrzeugbetriebs während verschiedener Iterationen von Schritt 312 erzeugt und aktuelle Werte davon werden vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung verwendet.
Außerdem wird ein Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug und dem projizierten Zielort von Schritt 310 entlang der Trägerfahrzeugbahn berechnet (Schritt 314). Der Abstand von Schritt 314 wird vorzugsweise durch den Prozessor 220 von 2 unter Verwendung des Trägerfahrzeugorts von Schritt 303, des Zielorts von Schritt 306, der Abbildung von Schritt 308 und des projizierten Zielorts von Schritt 310 berechnet. In einer Ausführungsform wird der Abstand von Schritt 312 unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet: $D 3 = (Erster Winkel - zweiter Winkel) * D 1$
in der D3 der Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug und dem projizierten Zielort ist (der dem dritten Abstand D3 von 1 entspricht), der erste Winkel den Winkel zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Trägerfahrzeug-Wendezentrum darstellt (der dem ersten Winkel 109 von 1 entspricht), der aus der Abbildung von Schritt 308 erzeugt wird, der zweite Winkel den Winkel zwischen dem Ziel und dem Trägerfahrzeug-Wendezentrum darstellt (der dem zweiten Winkel 111 von 1 entspricht), der auch aus der Abbildung von Schritt 308 erzeugt wird, und D1 den Trägerfahrzeug-Wenderadius von Schritt 305 darstellt (der dem ersten Abstand D1 von 1 entspricht). Der erste Winkel und der zweite Winkel sind beide in Radiant dargestellt. Der Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug und dem projizierten Zielort wird vorzugsweise während des Fahrzeugbetriebs während verschiedener Iterationen von Schritt 314 kontinuierlich erzeugt und aktuelle Werte davon werden vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung verwendet.
Ein Abstand zwischen dem Ziel und dem projizierten Zielort wird auch berechnet (Schritt 315). Der Abstand von Schritt 315 wird vorzugsweise durch den Prozessor 220 von 2 unter Verwendung des Trägerfahrzeug-Wenderadius von Schritt 305 und des Abstandes zwischen dem Ziel und dem Trägerfahrzeug-Wendezentrum von Schritt 309 berechnet. In einer Ausführungsform wird der Abstand zwischen dem Ziel und dem projizierten Zielort von Schritt 315 unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet: $D 4 = D 1 - D 2$
in der D4 der Abstand zwischen dem Ziel und dem projizierten Zielort ist (der dem vierten Abstand D4 von 1 entspricht), D1 der Trägerfahrzeug-Wenderadius von Schritt 305 ist (der dem ersten Abstand D1 von 1 entspricht) und D2 der Abstand zwischen dem Ziel und dem Trägerfahrzeug-Wendezentrum von Schritt 309 ist (der dem zweiten Abstand D2 von 1 entspricht). Der Abstand zwischen dem Ziel und dem projizierten Zielort wird vorzugsweise während des Fahrzeugbetriebs während verschiedener Iterationen von Schritt 315 kontinuierlich erzeugt und aktuelle Werte davon werden vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung verwendet.
Eine Zeit bis zum Weg (TTP) wird berechnet (Schritt 316). Die Zeit bis zum Weg stellt eine Menge an Zeit dar, in der erwartet wird, dass das Ziel die Trägerfahrzeugbahn von Schritt 302 erreicht. Die Zeit bis zum Weg von Schritt 316 entspricht vorzugsweise der Zeit bis zum Weg (TTP) 120 von 1. Die Zeit bis zum Weg wird vorzugsweise durch den Prozessor 220 von 2 unter Verwendung des Zielorts von Schritt 306, der Zielgeschwindigkeit von Schritt 307 und des projizierten Zielorts von Schritt 310 berechnet. Insbesondere wird die Zeit bis zum Weg vorzugsweise unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet: $TTP = D 4 / v_{i}$
in der TTP die Zeit bis zum Weg darstellt, D4 den Abstand von Schritt 315 zwischen dem Ziel und dem projizierten Zielort darstellt (der dem vierten Abstand D4 von 1 entspricht) und v_i die Zielgeschwindigkeitskomponente v_i von Schritt 307 entlang eines Radius vom Wendezentrum 108 von 1 in Richtung des projizierten Orts von Schritt 310 darstellt. Die Zeit bis zum Weg wird vorzugsweise während des Fahrzeugbetriebs während verschiedener Iterationen von Schritt 316 kontinuierlich berechnet und aktuelle Werte davon werden vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung verwendet.
Eine Zeit bis zur Kollision (TTC) wird berechnet (Schritt 318). Die Zeit bis zur Kollision stellt eine Menge an Zeit dar, in der das Trägerfahrzeug und das Ziel kollidieren würden, wenn eine solche Kollision auftreten würde (oder die Zeit, zu der das Trägerfahrzeug am Ziel vorbeifahren würde, wenn keine Kollision auftreten würde). Insbesondere stellt die Zeit bis zur Kollision eine Menge an Zeit dar, in der erwartet wird, dass das projizierte Ziel von Schritt 310 den vorderen Stoßfänger (oder das Zentrum 130 von 1) des Trägerfahrzeugs erreicht. Die Zeit bis zur Kollision von Schritt 318 entspricht vorzugsweise der Zeit bis zur Kollision (TTC) 122 von 1. Die Zeit bis zur Kollision wird vorzugsweise durch den Prozessor 220 von 2 unter Verwendung des Trägerfahrzeugorts und der Trägerfahrzeuggeschwindigkeit, die in Schritt 302 erhalten werden, und des projizierten Zielorts von Schritt 310 berechnet. Insbesondere wird die Zeit bis zur Kollision vorzugsweise gemäß der folgenden Gleichung berechnet: $TTC = D 3 / v_{p}$
in der TTC die Zeit bis zur Kollision darstellt, D3 den Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug und dem projizierten Zielort von Schritt 314 darstellt (der dem dritten Abstand D3 von 1 entspricht) und v_p die skalierte Geschwindigkeit von Schritt 312 darstellt (die der skalierten Geschwindigkeit v_p 118 von 1 entspricht). Die Zeit bis zur Kollision wird vorzugsweise während des Fahrzeugbetriebs während verschiedener Iterationen von Schritt 318 kontinuierlich berechnet und aktuelle Werte davon werden vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung verwendet.
Eine Bestimmung hinsichtlich dessen, ob die Zeit bis zum Weg von Schritt 316 geringer als oder gleich der Zeit bis zur Kollision von Schritt 318 ist, wird durchgeführt (Schritt 320). Diese Bestimmung wird vorzugsweise durch den Prozessor 220 von 2 kontinuierlich während des Fahrzeugbetriebs während verschiedener Iterationen von Schritt 318 durchgeführt und aktuelle Werte davon werden vorzugsweise vom Prozessor 220 von 2 zur Verarbeitung verwendet.
Wenn festgestellt wird, dass die Zeit bis zum Weg geringer als oder gleich der Zeit bis zur Kollision ist, dann wird eine Feststellung durchgeführt, dass eine Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Ziel möglich ist (Schritt 322). Wenn der Prozess in Verbindung mit einer Implementierung verwendet wird, in der solche Kollisionen nicht erwünscht sind (wie z. B. wenn das Ziel ein anderes Fahrzeug oder ein Projektil auf einer Straße darstellt und solche Kollisionen vermieden werden sollen), dann kann ein Alarm vorgesehen werden (Schritt 324). Der Alarm wird durch den Generator 208 für einen akustischen Alarm und/oder den Generator 210 für einen visuellen Alarm von 2 auf der Basis von zu diesem durch den Prozessor 220 von 2 gelieferten Anweisungen vorgesehen. Ein akustischer Alarm kann durch den Generator für einen akustischen Alarm vorgesehen werden und ein visueller Alarm kann durch den Generator für einen visuellen Alarm vorgesehen werden. Alternativ kann ein akustischer Alarm ohne visuellen Alarm vorgesehen werden oder umgekehrt. Unter bestimmten Umständen kann auch eine Abhilfehandlung unternommen werden (Schritt 326). Eine solche Abhilfehandlung kann beispielhaft Handlungen durch ein oder mehrere andere Fahrzeugsysteme 206 (wie z. B. Fahrzeugbremsen oder Fahrzeuglenkung nur als Beispiel) umfassen, die Befehle, die zu solchen Systemen durch den Prozessor 220 von 2 geliefert werden, implementieren. Der Prozess kehrt vorzugsweise zu Schritt 302 zurück, da die Schritte vorzugsweise kontinuierlich in einer neuen Iteration während des Betriebs des Trägerfahrzeugs wiederholt werden.
Wenn dagegen festgestellt wird, dass die Zeit bis zum Weg größer ist als die Zeit bis zur Kollision, dann wird eine Feststellung durchgeführt, dass eine Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Ziel unwahrscheinlich ist (Schritt 328). Wenn der Prozess in Verbindung mit einer Implementierung verwendet wird, in der solche Kollisionen erwünscht sind (wie z. B. im Fall eines Flugzeugs, das auf einem Flugzeugträger landet, oder anderer Umstände, unter denen es erwünscht ist, dass ein Fahrzeug oder Ziel auf dem Trägerfahrzeug landet oder dieses anderweitig berührt oder mit diesem in Eingriff kommt), dann kann ein Alarm vorgesehen werden (Schritt 330). Der Alarm wird durch den akustischen Generator 208 und/oder den visuellen Generator von 2 auf der Basis von zu diesem durch den Prozessor 220 von 2 gelieferten Befehlen vorgesehen. Ein akustischer Alarm kann durch den Generator für einen akustischen Alarm vorgesehen werden und ein visueller Alarm kann durch den Generator für einen visuellen Alarm vorgesehen werden. Alternativ kann ein akustischer Alarm ohne visuellen Alarm vorgesehen werden oder umgekehrt. Unter bestimmten Umständen kann auch eine Abhilfehandlung unternommen werden (Schritt 332). Eine solche Abhilfehandlung kann beispielhaft Handlungen durch ein oder mehrere andere Fahrzeugsysteme 206 (wie z. B. Fahrzeugbremsen oder Fahrzeuglenkung nur als Beispiel) umfassen, die Befehle implementieren, die zu solchen Systemen durch den Prozessor 220 von 2 geliefert werden. Der Prozess kehrt vorzugsweise zu Schritt 302 zurück, da die Schritte vorzugsweise kontinuierlich in einer neuen Iteration während des Betriebs des Trägerfahrzeugs wiederholt werden.
4-9 stellen bestimmte Implementierungen des Prozesses 300 dar und stellen potentielle Vorteile gegenüber existierenden Techniken dar. Zuerst ist 4 ein Diagramm 400, das eine vorhergesagte Trägerfahrzeugbahn 404 mit Außenkanten 402 (die die Trägerfahrzeugbreite darstellen) zusammen mit verschiedenen Zielortspunkten 406 in einem ersten beispielhaften Szenario, in dem das Trägerfahrzeug und das Ziel nicht kollidieren, in einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. Das Trägerfahrzeug entspricht dem Trägerfahrzeug 100 von 1 und das Ziel entspricht dem Ziel 102 von 1. Jeder der Zielortspunkte 406 stellt einen tatsächlichen Ort oder Weg des Ziels zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt dar. Die tatsächliche Position des Trägerfahrzeugs ist in 4 als fester Punkt 407 (0,0) dargestellt. In dem Beispiel von 4 schneiden sich die vorhergesagte Trägerfahrzeugbahn 404 und die tatsächlichen Zielortspunkte 406 in relativer Hinsicht, aber das Trägerfahrzeug und das Ziel kollidieren niemals. Insbesondere, wie in 4 dargestellt, erreicht der Zielortspunkt 406 des Ziels (in Bezug auf den Boden) niemals den festen Punkt 407, der die absolute Position des Trägerfahrzeugs (in Bezug auf den Boden) darstellt.
5 ist ein Diagramm 500, das jeweilige Bestimmungen einer Zeit bis zur Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Ziel im ersten beispielhaften Szenario von 4, in dem keine Kollision dazwischen auftritt, unter Verwendung von verschiedenen Techniken zeigt. Insbesondere umfasst das Diagramm 500 eine erste Bestimmung 502 unter Verwendung von Techniken des Prozesses 300 von 3, eine zweite Bestimmung 504 unter Verwendung von einfachen Berechnungen der Entfernung über der Entfernungsänderung (ohne die Abbildung und Berechnungen, die vorstehend in Verbindung mit 1-3 beschrieben wurden) und eine dritte Bestimmung 506 unter Verwendung von einfachen Berechnungen der Entfernung über der Geschwindigkeit (auch ohne die Abbildung und Berechnungen, die vorstehend in Verbindung mit 1-3 beschrieben wurden). Wie in 5 gezeigt, sagt die erste Bestimmung 502 genauer und früher die Zeit bis zur möglichen Kollision vorher. Die erste Bestimmung 502 sagt beispielsweise ungefähr zehn Sekunden vorher korrekt voraus, dass die Zeit bis zur möglichen Kollision zehn Sekunden ist.
6 ist ein Diagramm 600, das eine Bestimmung 602 der Zeit bis zum Weg unter Verwendung von Techniken vom Prozess 300 von 3 im ersten beispielhaften Szenario von 4, in dem keine Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Ziel auftritt, in einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. Insbesondere zeigt das Diagramm 600, dass in diesem Beispiel der Zielweg die Trägerfahrzeugbahn kurz nach drei Sekunden schneidet. Dann ist eine Kollision möglich oder wahrscheinlich bis fast sieben Sekunden, an welchem Punkt das Ziel die Trägerfahrzeugbahn passiert hat und eine Kollision mit den aktuellen Fahrzeugbahnen nicht mehr möglich ist.
Wenn man sich nun 7 zuwendet, ist ein Diagramm 700 bereitgestellt, das eine vorhergesagte Trägerfahrzeugbahn 704 mit Außenkanten 702 (die die Trägerfahrzeugbreite darstellen) zusammen mit verschiedenen Zielortspunkten 706 in einem zweiten beispielhaften Szenario, in dem das Trägerfahrzeug und das Ziel kollidieren, in einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. Das Trägerfahrzeug entspricht dem Trägerfahrzeug 100 von 1 und das Ziel entspricht dem Ziel 102 von 1. Jeder der Zielortspunkte 706 stellt einen tatsächlichen Ort oder Weg des Ziels zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt dar. Die tatsächliche Position des Trägerfahrzeugs ist in 7 als fester Punkt 707 (0,0) dargestellt. In dem Beispiel von 7 kollidieren das Trägerfahrzeug und das Ziel am festen Punkt 707. Insbesondere, wie in 4 dargestellt, schneiden sich eine absolute Position des Fahrzeugs und der tatsächliche Zielortspunkt 706 (in Bezug auf den Boden) am festen Punkt 707, was die Kollision darstellt.
8 ist ein Diagramm 800, das jeweilige Bestimmungen einer Zeit bis zur Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Ziel im zweiten beispielhaften Szenario von 7, in dem eine Kollision dazwischen auftritt, unter Verwendung von verschiedenen Techniken in einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. Insbesondere umfasst das Diagramm 800 eine erste Bestimmung 802 unter Verwendung von Techniken des Prozesses 300 von 3, eine zweite Bestimmung 804 unter Verwendung von einfachen Berechnungen der Entfernung über der Entfernungsänderung (ohne die Abbildung und Berechnungen, die vorstehend in Verbindung mit 1-3 beschrieben wurden) und eine dritte Bestimmung 806 unter Verwendung von einfachen Berechnungen der Entfernung über der Geschwindigkeit (auch ohne die Abbildung und Berechnungen, die vorstehend in Verbindung mit 1-3 beschrieben wurden). Wie in 8 gezeigt, sagt die erste Bestimmung 802 genauer und früher die Zeit bis zur möglichen Kollision vorher. Die erste Bestimmung 802 sagt beispielsweise ungefähr zehn Sekunden vorher korrekt voraus, dass die Zeit bis zur möglichen Kollision zehn Sekunden ist.
9 ist ein Diagramm 900, das eine Bestimmung 902 der Zeit bis zum Weg unter Verwendung von Bestimmungen aus dem Prozess 300 von 3 im zweiten beispielhaften Szenario von 7, in dem eine Kollision zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Ziel auftritt, in einer beispielhaften Ausführungsform zeigt. Insbesondere zeigt das Diagramm 900, dass in diesem Beispiel der Zielweg die Trägerfahrzeugbahn kurz nach sechs Sekunden schneidet. Dann ist eine Kollision während der ganzen Dauer dieses Ereignisses möglich oder wahrscheinlich und das Trägerfahrzeug und das Ziel kollidieren.
Folglich werden verbesserte Verfahren und Systeme für Kollisionsbewertungen für Fahrzeuge geschaffen. Die verbesserten Verfahren und Systeme schaffen eine genauere Vorhersage von Kollisionen zwischen einem Trägerfahrzeug und in der Nähe befindlichen Fahrzeugen oder anderen Zielen, wenn das Trägerfahrzeug auf einer gekrümmten Oberfläche fährt. Die offenbarten Verfahren und Systeme können beispielsweise mit größerer Genauigkeit früher einen Zeitpunkt, zu dem eine mögliche Kollision auftreten würde, vorhersagen. Außerdem können die offenbarten Verfahren und Systeme auf der Basis des Vergleichs der Zeit bis zur Kollision und der Zeit bis zum Weg, die unter Verwendung einer Abbildung des Trägerfahrzeugs und des Ziels auf ein Polarkoordinatensystem berechnet werden, in dem das Trägerfahrzeug-Wendezentrum den Pol darstellt, mit größerer Genauigkeit vorhersagen, ob die Kollision tatsächlich auftritt. Dies kann zu potentiell weniger Kollisionen und/oder Angst für die Insassen der Fahrzeuge führen.
Es ist zu erkennen, dass die offenbarten Systeme und Prozesse sich von den in den Figuren dargestellten und/oder vorstehend beschriebenen unterscheiden können. Die Abbildung, das Trägerfahrzeug, das Ziel und/oder Werte, die diese betreffen, können sich beispielsweise von jenen von 1 und/oder den vorstehend beschriebenen unterscheiden. Ebenso können sich das System 200 und/oder verschiedene Komponenten davon von jenen von 2 und/oder den vorstehend beschriebenen unterscheiden. Außerdem können bestimmte Schritte des Prozesses 300 unnötig sein und/oder können von den in 3 dargestellten und vorstehend beschriebenen abweichen. Ebenso ist zu erkennen, dass verschiedene Schritte des Prozesses 300 gleichzeitig oder in einer Reihenfolge stattfinden können, die ansonsten von der in 3 dargestellten und/oder vorstehend beschriebenen verschieden ist. Die Implementierungen können auch von den in 4-9 dargestellten oder vorstehend beschriebenen abweichen. Ebenso ist zu erkennen, dass die offenbarten Verfahren und Systeme in Verbindung mit einer beliebigen Anzahl von verschiedenen Typen von Fahrzeugen und in Verbindung mit einer beliebigen Anzahl von verschiedenen Systemen davon und Umgebungen, die diese betreffen, verwendet werden können.

Claims

System (200) zum Bewerten eines Ziels (102) in der Nähe eines Fahrzeugs (100), wobei das System (200) umfasst: einen ersten Prozessor (206), der dazu konfiguriert ist, Informationen hinsichtlich der Bahn des Fahrzeugs (100) zu bestimmen, und ein Wendezentrum (108) der Bahn des Fahrzeugs (100) unter Verwendung der Informationen der Bahn des Fahrzeugs (100) zu bestimmen; eine Detektionseinheit (202), die dazu konfiguriert ist, einen Ort und eine Geschwindigkeit des Ziels (102) in einem kartesischen Koordinatensystem zu bestimmen; und einen zweiten Prozessor (220), der mit dem ersten Prozessor (206) und der Detektionseinheit (202) gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, den Ort und die Geschwindigkeit des Ziels (102) auf ein Polarkoordinatensystem abzubilden, wobei das Polarkoordinatensystem als seinen Pol das Wendezentrum der Bahn des Fahrzeugs (100) aufweist, einen Wenderadius (106) der Bahn des Fahrzeugs (100) unter Verwendung der Informationen der Bahn des Fahrzeugs (100) zu bestimmen, einen ersten abgeschätzten Zeitwert zu berechnen, zu dem erwartet wird, dass das Ziel (102) die Bahn des Fahrzeugs (100) erreicht, unter Verwendung des Orts und der Geschwindigkeit des Ziels (102), einen zweiten abgeschätzten Zeitwert zu berechnen, zu dem das Fahrzeug (100) das Ziel (102) berührt unter Verwendung des Wendezentrums (108) und des Wenderadius (106), eine Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug (100) und das Ziel (102) kollidieren, unter Verwendung der Abbildung des Orts und der Geschwindigkeit des Ziels (102) auf das Polarkoordinatensystem zu bestimmen und auf Basis der Wahrscheinlichkeit einen Alarm auszulösen, wobei eine Kollision zwischen dem Fahrzeug (100) und dem Ziel (102) wahrscheinlich ist, wenn der erste abgeschätzte Zeitwert geringer als oder gleich wie der zweite abgeschätzte Zeitwert ist.