DE102014102762A1

DE102014102762A1 - System und Verfahren zum Verbessern der Sensorsicht eines Fahrzeugs in einem autonomen Fahrmodus

Info

Publication number: DE102014102762A1
Application number: DE102014102762.0A
Authority: DE
Inventors: James N. Nickolaou; Joel Pazhayampallil; Michael P. Turski
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2014-03-03
Publication date: 2014-09-18
Also published as: US8798841B1; CN104044587A; CN104044587B

Abstract

Ein System und ein Verfahren, die dazu ausgelegt sind, die Sensorsicht für ein Trägerfahrzeug, das in einem autonomen Fahrmodus arbeitet, zu verbessern, wenn ein oder mehrere vorwärts blickende Sensoren verdeckt oder blockiert sind. Wenn ein vorwärts blickender Objektdetektionssensor durch ein Zielfahrzeug blockiert ist, das eng vor dem Trägerfahrzeug angeordnet ist, bestimmt das Verfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, ob eine seitliche Bewegung durch das Trägerfahrzeug innerhalb seiner eigenen Fahrspur geeignet ist, um die Sensorsicht um das Zielfahrzeug herum zu verbessern. Wenn die seitliche Bewegung als geeignet erachtet wird, erzeugt das Verfahren Seitenbewegungsbefehle, die die Richtung und den Abstand der seitlichen Bewegung durch das Trägerfahrzeug vorgeben. Dies kann ermöglichen, dass die Objektdetektionssensoren zumindest teilweise um das blockierende Zielfahrzeug herum sehen, und den Vorschauabstand der Sensoren verbessern.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Fahrzeuge mit automatisierten oder autonomen Fahrmodi und insbesondere auf Systeme und Verfahren, die die Sensorsicht von Fahrzeugen verbessern, wenn sie in solchen Fahrmodi arbeiten.
HINTERGRUND
Es ist bekannt, dass Trägerfahrzeuge mit einem oder mehreren automatisierten, autonomen oder halbautonomen Fahrmodi ausgestattet sind, wie z. B. einem adaptiven Tempomat (ACC), einer automatischen Fahrspurzentrierung, automatischem Fahrspurhalten oder automatischer Kollisionsvermeidung. Diese Fahrmodi können vorwärts blickende Sensoren mit einem Blickfeld, das sich um einen bestimmten Abstand vor dem Trägerfahrzeug erstreckt (d. h. Vorschauabstand), umfassen, die die Anwesenheit von Zielfahrzeugen und anderen Objekten sowie Merkmale im kommenden Straßensegment detektieren können. Autonome und halbautonome Fahrmodi verwenden typischerweise die Sensormesswerte und andere Informationen, die von diesen vorwärts blickenden Sensoren sowie anderen Sensoren und Vorrichtungen geliefert werden, um einen speziellen Aspekt des Fahrens zu steuern.
Wenn ein Zielfahrzeug, das sich vor dem Trägerfahrzeug befindet, in relativ enger Nähe liegt, kann das Zielfahrzeug einen oder mehrere der nach vorn blickenden Sensoren verdecken oder anderweitig blockieren. Dies kann wiederum das Blickfeld oder den Vorschauabstand des blockierten Sensors verkleinern und kann die Funktionalität der autonomen oder halbautonomen Fahrmodi begrenzen, die sich auf den Sensor für Informationen verlassen.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zum Verbessern der Sensorsicht eines Trägerfahrzeugs, das in einem autonomen Fahrmodus arbeitet, geschaffen. Das Verfahren kann die Schritte umfassen: Feststellen, ob ein Objektdetektionssensor durch ein Zielfahrzeug, das sich vor dem Trägerfahrzeug befindet, blockiert ist; wenn der Objektdetektionssensor durch das Zielfahrzeug blockiert ist, Feststellen, ob eine seitliche Bewegung durch das Trägerfahrzeug innerhalb einer Trägerfahrzeugfahrspur geeignet ist, um die Sensorsicht um das Zielfahrzeug herum zu verbessern; wenn die seitliche Bewegung durch das Trägerfahrzeug innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur geeignet ist, Erzeugen von Seitenbewegungsbefehlen, die eine seitliche Bewegung durch das Trägerfahrzeug innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur bewirken; und Ausführen der Seitenbewegungsbefehle, während das Trägerfahrzeug im autonomen Fahrmodus arbeitet, so dass die Sensorsicht um das Zielfahrzeug herum verbessert wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein System zum Verbessern der Sensorsicht eines Trägerfahrzeugs in einem autonomen Fahrmodus geschaffen. Das System kann umfassen: einen Objektdetektionssensor, der dazu konfiguriert ist, Messwerte in Bezug auf ein oder mehrere Zielfahrzeuge vor dem Trägerfahrzeug zu erzeugen; und ein Steuermodul, das dazu konfiguriert ist festzustellen, ob der Objektdetektionssensor durch ein Zielfahrzeug, das vor dem Trägerfahrzeug angeordnet ist, verdeckt ist; wenn der Objektdetektionssensor verdeckt ist, festzustellen, ob eine seitliche Bewegung des Trägerfahrzeugs geeignet ist; und wenn festgestellt wird, dass eine seitliche Bewegung des Trägerfahrzeugs geeignet ist, Seitenbewegungsbefehle zu bestimmen, die eine seitliche Richtung und einen seitlichen Abstand umfassen, die bewirken, dass sich das Trägerfahrzeug seitlich bewegt, so dass ein Vorschauabstand des verdeckten Objektdetektionssensors verbessert wird und dennoch das Trägerfahrzeug innerhalb einer Trägerfahrzeugfahrspur bleibt.
ZEICHNUNGEN
Bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen werden nachstehend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
1 eine schematische Ansicht ist, die ein beispielhaftes Trägerfahrzeug zeigt, das gemäß einem autonomen Fahrmodus arbeitet und ein Zielfahrzeug in seinem Weg aufweist;
2 ein Ablaufplan ist, der ein beispielhaftes Verfahren darstellt, das verwendet werden kann, um die Sensorsicht eines Trägerfahrzeugs zu verbessern, wie z. B. des in 1 dargestellten;
3–4 Ablaufpläne sind, die weitere beispielhafte Ausführungsformen von verschiedenen Schritten des in 2 gezeigten Verfahrens darstellen; und
5 eine schematische Ansicht ist, die ein beispielhaftes Trägerfahrzeug nach dem Durchführen eines Seitenbewegungsmanövers gemäß dem in 2 dargestellten Verfahren zeigt.
BESCHREIBUNG
Das hier beschriebene System und Verfahren sind dazu ausgelegt, die Sensorsicht für ein Trägerfahrzeug, das in einem automatisierten, autonomen oder halbautonomen Fahrmodus arbeitet, zu verbessern, wenn ein oder mehrere vorwärts blickende Sensoren verdeckt oder blockiert sind. Die Blockierung eines vorwärts blickenden Sensors kann sein Blickfeld oder seinen Vorschauabstand verkleinern, was sich wiederum auf den Betrieb eines automatisierten, autonomen oder halbautonomen Fahrmodus auswirken kann, der auf dem Sensor für eine Rückmeldung beruht. Wenn ein nach vorn blickender Objektdetektionssensor durch ein Zielfahrzeug blockiert ist, das sich nahe vor dem Trägerfahrzeug befindet, stellt das Verfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform fest, ob eine seitliche Bewegung durch das Trägerfahrzeug innerhalb seiner eigenen Fahrspur geeignet ist, um die Sensorsicht um das Zielfahrzeug herum zu verbessern. Dies wird manchmal als ”Ausschau”-Manöver bezeichnet. Wenn die seitliche Bewegung als geeignet erachtet wird, erzeugt das Verfahren Seitenbewegungsbefehle, die die Richtung und den Abstand der seitlichen Bewegung durch das Trägerfahrzeug vorgeben. Dies kann ermöglichen, dass die Objektdetektionssensoren zumindest teilweise um das blockierende Zielfahrzeug herum sehen, und den Vorschauabstand der Sensoren verbessern, so dass nützliche Informationen zum autonomen oder halbautonomen Fahrmodus zurück geliefert werden können.
Das vorliegende System und Verfahren können allein oder in Verbindung mit beliebigen automatisierten, autonomen oder halbautonomen Fahrmodi verwendet werden. ”Autonomer Fahrmodus”, wie hier verwendet, umfasst breit irgendeinen vollautomatischen, halbautomatischen oder teilweise automatisierten oder autonomen Fahrmodus unter Verwendung von einem oder mehreren der folgenden Merkmale: adaptiver Tempomat (ACC), automatisierte Fahrspurzentrierung, automatisiertes Fahrspurhalten, automatisierter Fahrspurwechsel, automatisiertes Bremsen, automatisiertes Lenken, automatisierte Kollisionsvermeidung, automatisierte Kollisionsmilderung, Fahrzeugschwarmsteuerung und/oder beliebige andere Merkmale, wobei das Fahrzeug automatisch einen oder mehrere Aspekte des Fahrens des Fahrzeugs auf der Basis einer Sensorrückmeldung steuert.
Mit Bezug auf 1 ist eine allgemeine und schematische Ansicht eines beispielhaften Systems 10 gezeigt, das an einem Trägerfahrzeug 12 installiert ist, wobei das System dazu konfiguriert ist, eine Blockierung eines vorwärts blickenden Objektdetektionssensors zu detektieren, der einen Bereich vor dem Trägerfahrzeug überwacht, und in Ansprechen auf eine solche Blockierung automatisch eine seitliche Bewegung des Trägerfahrzeugs innerhalb einer Trägerfahrzeugfahrspur X bewirkt, so dass die Sensorsicht verbessert wird. Es sollte erkannt werden, dass, selbst wenn 1 nur ein Zielfahrzeug 14 zeigt, das vorliegende System und Verfahren in anderen Situationen oder Szenarios verwendet werden können, einschließlich Situationen mit zusätzlichen Zielfahrzeugen, die um das Trägerfahrzeug 12 herum angeordnet sind. Diese sind nur einige der möglichen Anwendungen, da das hier beschriebene System und Verfahren bei einem beliebigen Typ von Fahrzeug verwendet werden können und nicht auf die in 1–5 gezeigten beispielhaften Ausführungsformen begrenzt sind. Gemäß einem Beispiel umfasst das System 10 Trägerfahrzeugsensoren 16–24, Objektdetektionssensoren 26–32, ein Navigationsmodul 34 und ein Steuermodul 36 und ist dazu ausgelegt, mit einem Kraftmaschinensteuermodul 38, einem Bremssteuermodul 40 und/oder einem Lenksteuermodul 42 zusammenzuwirken.
Eine beliebige Anzahl von verschiedenen Sensoren, Komponenten, Vorrichtungen, Modulen, Systemen usw. kann das System 10 mit Informationen oder einer Eingabe versehen, die vom vorliegenden Verfahren verwendet werden können. Diese umfassen beispielsweise die in 1 gezeigten beispielhaften Sensoren sowie andere Sensoren, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, aber hier nicht gezeigt sind. Es sollte erkannt werden, dass die Trägerfahrzeugsensoren 16–24, die Objektdetektionssensoren 26–32 sowie irgendein anderer Sensor, der ein Teil des Systems 10 ist und/oder von diesem verwendet wird, in Hardware, Software, Firmware oder irgendeiner Kombination davon verkörpert sein kann. Diese Sensoren können die Bedingungen, für die sie vorgesehen sind, direkt erfassen oder messen oder sie können indirekt solche Bedingungen auf der Basis von Informationen auswerten, die von anderen Sensoren, Komponenten, Vorrichtungen, Modulen, Systemen usw. bereitgestellt werden. Ferner können diese Sensoren direkt mit dem Steuermodul 36 gekoppelt sein, indirekt über andere elektronische Vorrichtungen, einen Fahrzeugkommunikationsbus, ein Netz usw. gekoppelt sein oder gemäß irgendeiner anderen Anordnung, die auf dem Fachgebiet bekannt ist, gekoppelt sein. Diese Sensoren können in eine andere Fahrzeugkomponente, eine andere Vorrichtung, ein anderes Modul, ein anderes System usw. (z. B. Sensoren, die bereits Teil eines Kraftmaschinensteuermoduls (ECM), Traktionssteuersystems (TCS), elektronischen Stabilitätssteuersystems (ESC-Systems), Antiblockierbremssystems (ABS) usw. sind) integriert sein, sie können eigenständige Komponenten sein (wie schematisch in 1 gezeigt) oder sie können gemäß irgendeiner anderen Anordnung vorgesehen sein. Es ist möglich, dass irgendeiner der nachstehend beschriebenen verschiedenen Sensormesswerte durch irgendeine andere Komponente, irgendeine andere Vorrichtung, irgendein anderes Modul, irgendein anderes System usw. im Trägerfahrzeug 12 geliefert wird, anstatt direkt von einem tatsächlichen Sensorelement bereitgestellt zu werden. In einigen Fällen könnten mehrere Sensoren verwendet werden, um einen einzelnen Parameter zu erfassen (z. B. zum Schaffen von Redundanz). Es sollte erkannt werden, dass die vorangehenden Szenarios nur einige der Möglichkeiten darstellen, da das System 10 nicht auf irgendeinen speziellen Sensor oder irgendeine spezielle Sensoranordnung begrenzt ist und irgendeine geeignete Ausführungsform verwendet werden kann.
Die Trägerfahrzeugsensoren 16–24 versehen das System 10 mit Trägerfahrzeugmesswerten oder anderen Informationen, die für das Trägerfahrzeug 12 sachdienlich sind, und können vom vorliegenden Verfahren verwendet werden. In einer Ausführungsform erzeugen die Trägerfahrzeugsensoren 16–22 Messwerte, die die Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Trägerfahrzeugs 12 darstellen, während der Trägerfahrzeugsensor 24 Messwerte liefert, die die Fahrzeugdynamik darstellen, wie z. B. Querbeschleunigung, Gierrate usw. Die Trägerfahrzeugsensoren 16–24 können eine Vielfalt von verschiedenen Sensoren und Erfassungstechniken verwenden, einschließlich jener, die die Raddrehzahl, Bodengeschwindigkeit, Fahrpedalposition, Gangschalthebelauswahl, Beschleunigungsmesser, Kraftmaschinendrehzahl, Kraftmaschinenausgangsleistung und Drosselventilposition verwenden, um einige zu nennen. In dem In 1 gezeigten Beispiel sind individuelle Raddrehzahlsensoren 16–22 mit jedem der vier Räder des Trägerfahrzeugs gekoppelt und melden separat die Drehgeschwindigkeit der vier Räder. Der Fachmann erkennt, dass diese Sensoren gemäß optischen, elektromagnetischen oder anderen Technologien arbeiten können und dass andere Parameter von den Geschwindigkeitsmesswerten abgeleitet oder berechnet werden können, wie z. B. Längs- oder Querbeschleunigungen. In einer anderen Ausführungsform bestimmen die Trägerfahrzeugsensoren 16–22 die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ zum Boden durch Richten von Radar-, Laser- und/oder anderen Signalen in Richtung von bekannten stationären Objekten und Analysieren der reflektierten Signale oder Verwendung einer Rückmeldung von einem Navigationsmodul 34, das Fähigkeiten eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS) aufweist. Der Fahrzeugdynamiksensor 24 kann unter einem der Vordersitze oder an irgendeinem anderen geeigneten Ort innerhalb des Trägerfahrzeugs 12 angebracht sein und erfasst die Fahrzeugdynamik wie z. B. Fahrzeugquerbeschleunigung und Fahrzeuggierrate. Wie vorstehend erwähnt, können die Trägerfahrzeugsensoren 16–22 ein Teil irgendeiner anderen Vorrichtung, irgendeines anderen Moduls, irgendeines anderen Systems usw. sein, wie ein Antiblockierbremssystem (ABS).
Die Objektdetektionssensoren 26–32 versehen das System 10 mit Objektdetektionsmesswerten oder anderen Informationen, die für ein oder mehrere Zielfahrzeuge 14 oder andere Objekte, die das Trägerfahrzeug 12 umgeben, sachdienlich sind und vom vorliegenden Verfahren verwendet werden können. In einem Beispiel erzeugen die Objektdetektionssensoren 26–32 Objektdetektionsmesswerte, die die Anwesenheit, Position, Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung von Zielfahrzeugen 14 darstellen. Diese Messwerte können dem Wesen nach absolut (z. B. Zielfahrzeug-Geschwindigkeits- oder Zielfahrzeug-Beschleunigungsmesswert) sein oder sie können dem Wesen nach relativ sein (z. B. eine relativer Geschwindigkeits- oder Beschleunigungsmesswert, der die Differenz zwischen Ziel- und Trägerfahrzeug-Beschleunigungen ist, oder ein relativer Abstandsmesswert, der die Entfernung oder der Abstand zwischen dem Träger- und dem Zielfahrzeug ist). In einem anderen Beispiel können die Objektdetektionssensoren 26–32 Objektdetektionsmesswerte erzeugen, die spezifische Informationen in Bezug auf ein oder mehrere Zielfahrzeuge darstellen, wie z. B. Abmessungen (z. B. Breite, Höhe usw.) des Fahrzeugs. In noch einem anderen Beispiel liefern die Objektdetektionssensoren 26–32 Informationen in Bezug auf das kommende oder umgebende Straßensegment, wie z. B. Straßenbedingungen wie Straßengeometrie (z. B. gekrümmte, gerade, gegabelte, geneigte oder abschüssige Straßensegmente, Grad und Länge von Kurven oder Biegungen, Anzahl und Breite von Fahrspuren usw.), Straßenzeichen (z. B. Fahrspurmarkierungen, durchgezogene Linien, gestrichelte Linien, doppelte Linien, Reflektoren usw.), nahe gelegene Straßenmerkmale (z. B. Leitplanken, Absperrungen, Seitenstreifen usw.) sowie Nicht-Fahrzeug-Objekte im Sensorblickfeld. Der Begriff ”Objektdetektionssensor”, wie hier verwendet, umfasst breit irgendeinen Typ von Sensor, Kamera und/oder andere Vorrichtung, die am Trägerfahrzeug angebracht ist und Informationen hinsichtlich Objekten, anderen Fahrzeugen und/oder der Straße selbst in einem Bereich um das Trägerfahrzeug herum erfasst. Dies kann sowohl aktive als auch passive Vorrichtungen umfassen.
Jeder der Objektdetektionssensoren 26–32 kann ein einzelner Sensor oder eine Kombination von Sensoren sein und kann eine Lichtdetektions- und Entfernungsmessvorrichtung (LIDAR-Vorrichtung), eine Funkdetektions- und Entfernungsmessvorrichtung (RADAR-Vorrichtung), eine Ultraschallvorrichtung, eine Sichtvorrichtung (z. B. eine Kamera usw.), eine Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtung, eine Vorrichtung zum Empfangen von Kommunikationen von Straßenrandbaken oder Straßenrandsensoren oder eine Kombination davon umfassen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist der Objektdetektionssensor 26 ein vorwärts blickender Sensor und umfasst eine Kamera, die an der Vorderseite des Fahrzeugs, wie z. B. am vorderen Stoßfänger oder hinter dem Fahrzeugkühlergrill, angebracht ist und in der Lage ist, einen Bereich zu überwachen, der vor dem Trägerfahrzeug 12 liegt und die Trägerfahrzeugfahrspur X plus Abschnitte von einer oder mehreren benachbarten Fahrspuren umfasst. Ähnliche Typen von Sensoren können für einen nach hinten blickenden Objektdetektionssensor 30, der an der Rückseite des Fahrzeugs, wie z. B. am hinteren Stoßfänger oder im Heckfenster, angeordnet ist, und für seitliche oder seitwärts blickende Objektdetektionssensoren 28 und 32, die auf jeder Seite des Fahrzeugs (z. B. Fahrer- und Beifahrerseite) angebracht sind, verwendet werden. Andere Ausführungsformen sind auch möglich.
Das Navigationsmodul 34 bestimmt die aktuelle Position des Trägerfahrzeugs 12 und liefert entsprechende Informationen zum System 10, so dass es vom vorliegenden Verfahren verwendet werden kann. Das Navigationsmodul 34 kann eine Telematikeinheit, eine GPS-Einheit und/oder irgendeine andere geeignete Vorrichtung umfassen und kann die aktuelle Position des Fahrzeugs und Kartendaten verwenden, um Informationen in Bezug auf aktuelle oder kommende Straßensegmente zu bewerten oder zu liefern. Das Navigationsmodul 34 kann beispielsweise Informationen hinsichtlich Straßenbedingungen, wie z. B. Straßengeometrie (z. B. gekrümmte, gerade, gegabelte, geneigte oder abschüssige Straßensegmente, Grad und Länge von Kurven oder Biegungen, Anzahl und Breite von Fahrspuren usw.), Straßenzeichen (z. B. Fahrspurmarkierungen, durchgezogene Linien, gestrichelte Linien, doppelte Linien, Reflektoren usw.), nahe gelegene Straßenmerkmale (z. B. Leitplanken, Absperrungen, Seitenstreifen, Auffahrten und Ausfahrten usw.) sowie Verkehrsbedingungen (z. B. Fahrspursperren, Straßenbau, Unfälle, starke Verkehrsflüsse usw.) liefern. Es ist auch möglich, dass das Navigationsmodul 34 einen gewissen Typ von Benutzerschnittstelle aufweist, so dass Informationen verbal, visuell oder anderweitig zwischen dem Modul und einem Benutzer ausgetauscht werden können. Außerdem kann das Navigationsmodul 34 Navigationsmesswerte liefern, die geographische oder Ortsinformationen umfassen, die verwendet werden können, um Objektdetektionsmesswerte, die von den Objektdetektionssensoren 26–32 bereitgestellt werden, zu bestätigen, zu überprüfen und/oder anderweitig zu ergänzen, einschließlich der Bereitstellung eines geographischen Orts, der jedem Zielfahrzeugmesswert zugeordnet ist.
Das Steuermodul 36 kann irgendeine Vielfalt von elektronischen Verarbeitungsvorrichtungen, Speichervorrichtungen, Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen (I/O-Vorrichtungen) und/oder anderen bekannten Komponenten umfassen und kann verschiedene auf die Steuerung und/oder Kommunikation bezogene Funktionen durchführen. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Steuermodul 36 eine elektronische Speichervorrichtung 44, die verschiedene Sensormesswerte (z. B. Sensormesswerte von den Sensoren 16–24 und 26–32), Nachschlagetabellen oder andere Datenstrukturen, Algorithmen (z. B. den im nachstehend beschriebenen beispielhaften Verfahren verkörperten Algorithmus) usw. speichert. Die Speichervorrichtung 44 kann auch sachdienliche Eigenschaften und Hintergrundinformationen, die das Trägerfahrzeug 12 betreffen, wie z. B. Informationen in Bezug auf Fahrzeugabmessungen (z. B. Breite und Länge), Bremswege, Quer- und Längsbeschleunigung und Verlangsamungsgrenzen, Fahrerverhaltens- oder historische Daten, spezielle Sensororte am Trägerfahrzeug 12 usw. speichern. Das Steuermodul 36 kann auch eine elektronische Verarbeitungsvorrichtung 46 (z. B. einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) usw.), die Befehle für Software, Firmware, Programme, Algorithmen, Skripten, Anwendungen usw. ausführt, die in der Speichervorrichtung 44 gespeichert sind und die hier beschriebenen Verfahren steuern können, umfassen. Das Steuermodul 36 kann mit anderen Fahrzeugvorrichtungen, Fahrzeugmodulen und Fahrzeugsystemen über geeignete Fahrzeugkommunikationen elektronisch verbunden sein und kann mit ihnen zusammenwirken, wenn es erforderlich ist. Diese sind natürlich nur einige der möglichen Anordnungen, Funktionen und Fähigkeiten des Steuermoduls 36, da andere Ausführungsformen auch verwendet werden könnten.
In Abhängigkeit von der speziellen Ausführungsform kann das Steuermodul 36 ein eigenständiges elektronisches Fahrzeugmodul (z. B. ein Sensorcontroller, ein Objektdetektionscontroller, ein Sicherheitscontroller usw.) sein, es kann in ein anderes elektronisches Fahrzeugmodul (z. B. ein aktives Sicherheitssteuermodul, ein Bremssteuermodul, ein Lenksteuermodul, ein Kraftmaschinensteuermodul usw.) eingebaut oder darin enthalten sein, oder es kann ein Teil eines größeren Netzes oder Systems (z. B. eines aktiven Sicherheitssystems, eines Traktionssteuersystems (TCS), eines elektronischen Stabilitätssteuersystems (ESC-Systems), eines Antiblockierbremssystems (ABS), eines auf Schnellstraßen begrenzten autonomen Fahrsystems, eines adaptiven Tempomatsystems, eines Fahrspurhalteassistenten usw.) sein, um einige Möglichkeiten zu nennen. Folglich ist das Steuermodul 36 nicht auf irgendeine spezielle Ausführungsform oder Anordnung begrenzt und kann vom vorliegenden Verfahren verwendet werden, um einen oder mehrere Aspekte eines autonomen Fahrmodus zu steuern.
Wie vorstehend erwähnt, kann das System 10 mit einer Anzahl von anderen Komponenten, Vorrichtungen, Modulen und/oder Systemen am Trägerfahrzeug 12 zusammenwirken, einschließlich eines Kraftmaschinensteuermoduls 38, eines Bremssteuermoduls 40 und/oder eines Lenksteuermoduls 42. Nachdem das System 10 festgestellt hat, dass ein oder mehrere vorwärts blickende Objektdetektionssensoren wie z. B. der Objektdetektionssensor 26 durch ein nahe gelegenes Zielfahrzeug 14 verdeckt oder blockiert ist, kann – unter der Annahme, dass bestimmte Bedingungen erfüllt sind – das System Befehlssignale erzeugen und zu einem oder mehreren der Steuermodule 38, 40 und/oder 42 senden, so dass sich das Trägerfahrzeug innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur X seitlich bewegt und die Sensorsicht um das Zielfahrzeug herum verbessert. Diese Befehlssignale könnten das Lenksteuermodul 42 anweisen, ein automatisches Lenkmanöver durchzuführen, das das Trägerfahrzeug 12 in einer seitlichen Richtung bewegt, so dass die Verdeckung des Zielsensors 26 verringert wird (siehe beispielsweise 5). Ähnliche Befehlssignale könnten zum Kraftmaschinensteuermodul 38 und/oder Bremssteuermodul 40 geliefert werden, die bewirken, dass sie jeweils automatische Beschleunigungs- und/oder Bremsmanöver durchführen. Einige Beispiele von Steuermodulen, die bei dem beispielhaften System 10 besonders nützlich sein können, umfassen jene, die Drive-by-Wire-, Brake-by-Wire- und Steer-by-Wire-Technologien verwenden. Die Steuermodule 38, 40 und/oder 42 sind nicht auf irgendeine spezielle Ausführungsform oder Anordnung begrenzt, da irgendein geeignetes Modul verwendet werden kann.
Wiederum sollen die vorangehende Beschreibung des beispielhaften Systems 10 und die Zeichnung in 1 nur eine potentielle Ausführungsform darstellen und das folgende Verfahren ist nicht auf die Verwendung mit nur diesem System eingeschränkt. Eine beliebige Anzahl von anderen Systemanordnungen, Kombinationen und Architekturen, einschließlich jener, die sich signifikant von der in 1 gezeigten unterscheiden, können stattdessen verwendet werden.
Wenn man sich nun 2 zuwendet, ist ein beispielhaftes Verfahren 100 gezeigt, das bei dem System 10 verwendet werden kann, um die Sensorsicht für einen oder mehrere Objektdetektionssensoren zu verbessern. Wie vorstehend beschrieben, kann ein blockierter Objektdetektionssensor mit einem verkleinerten Blickfeld oder Vorschauabstand aufgrund des voranfahrenden Zielfahrzeugs nicht ein kommendes Straßensegment vollständig auswerten können, dies könnte sich wiederum auf den Betrieb von einem oder mehreren autonomen Fahrmodi auswirken. In bestimmten adaptiven Tempomatsystemen kann beispielsweise der zwischen dem Trägerfahrzeug und einem vorausfahrenden Zielfahrzeug aufrechterhaltene Abstand in der Größenordnung von etwa 30 m liegen, der in Abhängigkeit von der Sensoranordnung einen blockierten Vorschauabstand von nur etwa 35 m–40 m schaffen kann (siehe 1). Wenn der Objektdetektionssensor typischerweise zu einem unblockierten Vorschauabstand in der Größenordnung von 60 m–80 m in der Lage ist, würde der obige blockierte Vorschauabstand eine signifikante Verringerung der Sensorsicht bezeichnen. In solchen Fällen kann es hilfreich sein, diese Blockierung zu detektieren und, wenn geeignet, das Trägerfahrzeug seitlich zu einer Seite oder zur anderen zu bewegen und dennoch in der Trägerfahrzeugfahrspur X zu bleiben, so dass der Vorschauabstand oder die Sicht des blockierten Objektdetektionssensors verbessert wird (siehe 5).
In der folgenden Beschreibung des vorliegenden Verfahrens wird angenommen, dass das Trägerfahrzeug 12 bereits in irgendeinem Typ von autonomem Fahrmodus betrieben oder gefahren wird, wie vorstehend definiert. Das vorliegende Verfahren kann jedoch auch ebenso in nicht autonomen Fahrmodi verwendet werden. Für die Zwecke der Erläuterung und Klarheit richtet sich die folgende Beschreibung des vorliegenden Verfahrens ferner auf einen einzelnen vorwärts blickenden Sensor, nämlich den Objektdetektionssensor 26, der bewertet und auf den entsprechend eingewirkt wird. Es sollte jedoch erkannt werden, dass das vorliegende Verfahren nicht so begrenzt sein soll. In anderen potentiellen beispielhaften Ausführungsformen, die innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs des vorliegenden Verfahrens bleiben, kann eine Anzahl von Objektdetektionssensoren oder anderen Sensoren entweder individuell oder gemeinsam in derselben Weise ausgewertet und darauf eingewirkt werden, wie nachstehend beschrieben.
In Schritt 102 stellt das Verfahren fest, ob einer oder mehrere Objektdetektionssensoren durch ein Objekt wie z. B. ein Zielfahrzeug, das vor dem Trägerfahrzeug angeordnet ist, verdeckt oder anderweitig blockiert ist. Diese Auswertung – Feststellen, ob ein Objektdetektionssensor durch ein Zielfahrzeug 14 blockiert ist – kann in einer Anzahl von verschiedenen Weisen ausgeführt werden und könnte eine Vielfalt von verschiedenen Faktoren verwenden. Die relative Distanz oder der relative Abstand zwischen dem Träger- und dem Zielfahrzeug, die relative Position des Träger- und des Zielfahrzeugs innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur und die Größe des Zielfahrzeugs sind alle nicht begrenzende Beispiele von Faktoren, die von Schritt 102 verwendet werden könnten, um festzustellen, ob ein spezieller Objektdetektionssensor blockiert ist. Schritt 102 kann feststellen, ob ein vorwärts blickender Objektdetektionssensor vollständig blockiert, teilweise blockiert oder geringfügig blockiert ist (nachstehend gemeinsam als ”blockiert” bezeichnet).
In einer potentiellen Ausführungsform von Schritt 102, die durch den Ablaufplan in 3 weiter dargestellt wird, bestimmt der Unterschritt 102 ₁ einen relativen Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug 12 und dem fraglichen Zielfahrzeug 14 und der Unterschritt 102 ₂ vergleicht den relativen Abstand mit einem Abstandsschwellenwert. Wenn der Abstand zwischen den Fahrzeugen geringer ist als der Abstandsschwellenwert, schlussfolgert Schritt 102, dass der Objektdetektionssensor 26 zumindest teilweise blockiert, verdeckt oder anderweitig behindert ist. Der Unterschritt 102 ₁ kann die relative Distanz oder den relativen Abstand zwischen dem Träger- und dem Zielfahrzeug auf der Basis der Objektdetektionsmesswerte, die von den Objektdetektionssensoren 26–32 und/oder irgendeiner anderen geeigneten Vorrichtung geliefert werden, bestimmen. Der Abstandsschwellenwert im Unterschritt 102 ₂ entspricht dem minimalen Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug 12 und dem Zielfahrzeug 14, in dem das Zielfahrzeug nicht unannehmbar den Vorschauabstand oder das Blickfeld des Objektdetektionssensors 26 begrenzt, und daher den minimalen Abstand, in dem das Zielfahrzeug den Sensor nicht unannehmbar blockiert. Der Abstandsschwellenwert kann ein statischer Wert sein, der beispielsweise empirisch abgeleitet und im Steuermodul 36 gespeichert wird, oder er kann ein dynamischer Wert sein, der über die Zeit eingestellt wird. Wenn der Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug 12 und dem Zielfahrzeug 14 geringer als oder gleich dem Abstandsschwellenwert ist, wird der Objektdetektionssensor 26 als blockiert betrachtet, und die Steuerung geht zu Schritt 104 über; wenn der Abstand zwischen den Fahrzeugen größer ist als der Schwellenwert, wird der Objektdetektionssensor als nicht blockiert betrachtet und das Verfahren kann zur weiteren Überwachung in einer Schleife zum Unterschritt 102 ₁ zurücklaufen. In einer anderen Ausführungsform des Schritts 102 bestimmt oder berechnet das Verfahren einen Vorschauabstand für den fraglichen Objektdetektionssensor (d. h. den Abstand, in dem der Sensor gegenwärtig Objekte mit einem gewissen Grad an Genauigkeit detektieren kann), vergleicht diesen Vorschauabstand mit einem Schwellenabstand und schlussfolgert, dass der Objektdetektionssensor blockiert ist, wenn der Vorschauabstand geringer ist als der Schwellenabstand.
Schritt 102 kann auch die relative Position des Träger- und des Zielfahrzeugs innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur vor dem Entscheiden, ob ein Objektdetektionssensor gegenwärtig blockiert ist, betrachten. Das in 1 dargestellte Szenario soll betrachtet werden, in dem sowohl das Trägerfahrzeug 12 als auch das Zielfahrzeug 14 ungefähr in der Mitte der Trägerfahrzeugfahrspur X angeordnet sind; das heißt, sie sind longitudinal aufeinander ausgerichtet. Diese Anordnung führt im Allgemeinen zu einer größeren Blockierung, als wenn das Träger- und das Zielfahrzeug longitudinal fehlausgerichtet oder versetzt sind, wie z. B. das in 5 gezeigte Szenario, das ermöglichen kann, dass die Objektdetektionssensoren etwas um das ansonsten blockierende Objekt herum sehen. Wenn festgestellt wird, ob ein spezieller Objektdetektionssensor verdeckt oder blockiert ist, kann folglich Schritt 102 nicht nur den Abstand zwischen den Fahrzeugen betrachten, wie vorstehend beschrieben, er kann auch die relative Position der Fahrzeuge innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur betrachten. In einer anderen potentiellen Ausführungsform betrachtet Schritt 102 die allgemeine Größe und/oder Form des Zielfahrzeugs 14. Wenn beispielsweise das Zielfahrzeug ein großes Fahrzeug wie ein Sattelschlepper ist, ist die Wahrscheinlichkeit für eine Sensorblockierung in einem bestimmten Abstand größer, als wenn das Zielfahrzeug ein kleines Auto oder Motorrad ist.
Schritt 102 kann die vorstehend aufgelisteten Faktoren sowie andere durch Einstellen eines Schwellenabstandes nach oben oder nach unten berücksichtigen. Wenn die longitudinale Fehlausrichtung oder der longitudinale Versatz zwischen den Fahrzeugen groß ist oder wenn das blockierende Zielfahrzeug eher klein ist, dann kann ein kleinerer Schwellenabstand verwendet werden, da die Fahrzeuge näher beieinander sein können, ohne notwendigerweise den Sensor zu blockieren; wenn die longitudinale Fehlerausrichtung oder der longitudinale Versatz klein ist (d. h. wenn die Fahrzeuge ausgerichtet sind wie in 1) oder wenn das blockierende Zielfahrzeug eher groß ist, dann kann ein größerer Schwellenabstand verwendet werden, da ein größerer Abstand zwischen den Fahrzeugen wahrscheinlich erforderlich ist, um eine Sensorblockierung zu verhindern. Das vorliegende Verfahren ist natürlich nicht auf irgendeine Technik zum Implementieren von Schritt 102 begrenzt.
Wenn man sich wieder 2 zuwendet, stellt der nächste Schritt 104 fest, ob eine seitliche Bewegung innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur für das Trägerfahrzeug geeignet ist, um die Sensorsicht um das blockierende Zielfahrzeug herum zu verbessern. Diese Feststellung kann viele verschiedene Kombinationen von Faktoren berücksichtigen und kann ein einstufiger oder mehrstufiger Prozess sein, um mehrere der Möglichkeiten zu zitieren. Schritt 104 kann beispielsweise zuerst feststellen, ob ein Seitenbewegungsmanöver oder Ausschaumanöver überhaupt hilfreich sein könnte, um um das blockierende Zielfahrzeug herum zu sehen (d. h. würde das Manöver wahrscheinlich ein lohnenswertes Ergebnis hinsichtlich der Erhöhung des Vorschauabstandes ergeben), und unter der Annahme, dass ein solches Manöver hilfreich wäre, kann Schritt 104 dann feststellen, ob irgendwelche Faktoren bestehen, die gegenwärtig das Durchführen des Seitenbewegungsmanövers unratsam machen. 4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform von Schritt 104, wobei der Schritt einen mehrstufigen Prozess zum Bestimmen der Eignung oder Erwünschtheit der Durchführung eines Seitenbewegungsmanövers verwendet und die Unterschritte 104 ₁–104 ₃ umfasst.
Im Unterschritt 104 ₁ erfasst das Verfahren Straßenbedingungen, Verkehrsbedingungen und/oder andere Informationen, die zum Bestimmen der Eignung eines Seitenbewegungsmanövers nützlich sein können. Einige Beispiele von Straßenbedingungen umfassen Informationen oder Daten in Bezug auf die Straßengeometrie, Straßenzeichen und Straßenmerkmale. Wie vorstehend erwähnt, betreffen Straßengeometriedaten ein aktuelles oder kommendes Straßensegment und können Informationen wie, ob das Straßensegment gekrümmt, gerade, gegabelt, geneigt oder abschüssig ist, und wenn ja, welches die erwartete Bahn des Straßensegments ist; wenn das Straßensegment gekrümmt ist, dann welches der Grad und die Länge der Kurve oder Biegung ist; die Anzahl und Breite von Fahrspuren im Straßensegment usw. umfassen. Straßenzeichendaten betreffen Markierungen, Objekte und/oder andere Zeichen auf der Straßenoberfläche und können Informationen hinsichtlich Fahrspurmarkierungen (durchgezogene Linien, gestrichelte Linien, doppelte Linien usw.), Reflektoren und/oder beliebige andere Gegenstände, die sich auf die Grenzen oder Regelungen des aktuellen oder kommenden Straßensegments beziehen, umfassen. Straßenmerkmalsdaten betreffen verschiedene Typen von Straßenmerkmalen, die ein Teil eines kommenden oder umgebenden Straßensegments sind, dazu benachbart sind oder anderweitig diesem zugeordnet sind. Einige nicht begrenzende Beispiele von Straßenmerkmalsdaten umfassen Informationen in Bezug auf Autobahnauffahrten und Autobahnausfahrten, Leitplanken, Absperrungen, Seitenstreifen, Brücken, Tunnels usw. Andere Straßenbedingungen können natürlich anstelle von oder zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Beispielen verwendet werden.
Verkehrsbedingungen beziehen sich auf irgendeinen Typ von Verkehrssituation, die sich auf die Entscheidung hinsichtlich eines potentiellen Seitenbewegungs- oder Ausschaumanövers auswirken könnte, und können Informationen umfassen, die Fahrbahnsperrungen, Straßenbau, Unfälle, starke Verkehrsflüsse, Gegenverkehr, umgebenden Verkehr usw. betreffen. Die im Unterschritt 104 ₁ erfassten Informationen können von einer Vielfalt von Quellen erfasst oder erhalten werden, wie beispielsweise: Trägerfahrzeugsensoren 16–24, Objektdetektionssensoren 26–32, Navigationsmodul 34, Steuermodul 36, andere nahe gelegene Fahrzeuge durch Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation, entfernte Callcenter, Straßenrandsensoren oder Straßenrandbaken und/oder andere geeignete Quellen. Es sollte erkannt werden, dass die obigen Beispiele von verschiedenen Typen von Straßen- und Verkehrsbedingungen nicht erschöpfend sein sollen, da zahlreiche andere Typen von solchen Daten und Informationen ebenso verwendet werden könnten.
Als nächstes verwendet der Unterschritt 104 ₂ die Informationen und Daten, die im vorherigen Schritt erfasst wurden, sowie eine beliebige andere geeignete Eingabe, um festzustellen, ob ein Seitenbewegungsmanöver beim Verringern der Blockierung des Objektdetektionssensors 26 hilfreich oder nützlich wäre und folglich die gesamte Sensorsicht verbessern würde. Es gibt bestimmte Fälle, die, wenn ein Seiten- oder Ausschaumanöver durchgeführt wird, wahrscheinlich nicht helfen, die Sensorsicht zu verbessern. Es soll ein Beispiel betrachtet werden, in dem ein kommendes Straßensegment eine gekrümmte Bahn aufweist, die relativ heftig oder eng ist. Es kann nicht nützlich sein, ein Seitenbewegungsmanöver in eine solche enge Kurve durchzuführen, da dies dazu führen könnte, dass der Sensor 26 im Wesentlichen über die Straße im Gegensatz zu die Straße hinab blickt, und die Sicht um den Objektdetektionssensor 26 nicht signifikant verbessert. Einige Straßensegmente, die äußerst gerade sind, können dagegen zu guten Gelegenheiten führen, um um das blockierende Zielfahrzeug 14 herum zu sehen, da eine geringfügige Kurve in der Straße manchmal helfen kann, dass das System über das Hindernis hinaus sieht. In einem anderen Beispiel, in dem die Trägerfahrzeugfahrspur äußerst schmal ist, wie z. B. auf bestimmten schmalen Landstraßen, kann nicht genügend Abstand auf den Seiten des Trägerfahrzeugs vorhanden sein, um ein Seitenbewegungsmanöver ausreichend innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur durchzuführen, das tatsächlich hilfreich oder nützlich ist. Der Unterschritt 104 ₂ kann eine beliebige Anzahl oder Kombination von Faktoren betrachten, wenn die Nützlichkeit eines Seitenbewegungsmanövers bestimmt wird, einschließlich Faktoren, die hier nicht spezifisch aufgelistet sind. Wenn ein Seitenbewegungs- oder Ausschaumanöver als nützlich oder hilfsreich erachtet wird, dann geht das Verfahren zum Unterschritt 104 ₃ weiter; wenn festgestellt wird, dass ein solches Manöver nicht nützlich ist, dann kann die Steuerung des Verfahrens für eine fortgesetzte Überwachung zu Schritt 102 zurückkehren. Die obigen Beispiele stellen verschiedene Faktoren dar, die vom Unterschritt 104 ₂ verwendet werden können, um festzustellen, ob ein Seitenbewegungsmanöver überhaupt hilfreich sein könnte; dies ist anders als Unterschritt 104 ₃, der feststellt, ob ein solches Manöver gegenwärtig ratsam wäre, wie nachstehend erläutert.
Im Unterschritt 104 ₃ verwendet das Verfahren die vorher erfassten Informationen und Daten sowie eine beliebige andere geeignete Eingabe, um festzustellen, ob ein Seitenbewegungsmanöver in diesem speziellen Moment ratsam ist. Es könnte Fälle geben, in denen eine Seitenbewegung insofern als nützlich erachtet werden kann, als sie die Sensorsicht verbessern würde, aber aufgrund von bestimmten Straßen- oder Verkehrsbedingungen ein solches Manöver derzeit nicht ratsam ist. Es soll ein Fall betrachtet werden, in dem sich das Trägerfahrzeug 12 auf einer Autobahn befindet und sich einer Ausfahrt nähert, wo sich die Trägerfahrzeugfahrspur öffnet und verbreitert, was dazu führt, dass die Fahrspurmarkierungen auf der Seite der Fahrspur mit der Ausfahrt effektiv für einen bestimmten Abstand verschwinden. Ein solches Szenario kann eine Verwirrung für das System 10 verursachen, das manchmal Fahrspurmarkierungen verwendet, um ein Seitenbewegungsmanöver auszuführen, wie nachstehend erläutert, und folglich kann der Unterschritt 104 ₃ das Manöver in diesem speziellen Moment als nicht ratsam betrachten. In einem anderen Beispiel kann der Unterschritt 104 ₃ Verkehrsbedingungen betrachten, wenn die Ratsamkeit eines Seitenbewegungsmanövers bestimmt wird. Wenn die Verkehrsbedingungen darauf hinweisen, dass sich starker Verkehr nahe dem Trägerfahrzeug befindet, entweder Gegen- oder umgebender Verkehr, dann kann dieser Unterschritt feststellen, dass es derzeit nicht ratsam ist, ein Ausschaumanöver durchzuführen, und könnte seine Ausführung zu einem Zeitpunkt verschieben, wenn der Verkehr nachgelassen hat. Der Unterschritt 104 ₃ könnte auch die Anwesenheit und Art von Fahrspurmarkierungen betrachten und beispielsweise feststellen, dass ein Seitenbewegungsmanöver nicht ratsam ist, wenn die Sensoren Fahrspurmarkierungen in Form einer doppelten durchgezogenen Linie detektieren. Wenn ein Seitenbewegungs- oder Ausschaumanöver als ratsam erachtet wird, dann bestimmt der Unterschritt 104 ₄, dass ein solches Manöver geeignet ist, und das Verfahren geht zu Schritt 106 weiter; wenn festgestellt wird, dass ein solches Manöver nicht ratsam ist, dann wird festgestellt, dass das Seitenbewegungsmanöver nicht geeignet ist, und die Steuerung des Verfahrens kann für eine fortgesetzte Überwachung zu Schritt 102 zurückkehren.
Eine potentielle Weise für die Unterschritte 104 ₂ und/oder 104 ₃, um ihre jeweiligen Bewertungen auszuführen, ist unter Verwendung von bestimmten vordefinierten Bedingungen. Die Unterschritte 104 ₂ und/oder 104 ₃ könnten beispielsweise jeweils eine bestimmte Kombination von vordefinierten Bedingungen verwenden und eine Entscheidung über die Nützlichkeit und/oder Ratsamkeit eines Seitenbewegungsmanövers treffen, wenn alle oder einige der vordefinierten Bedingungen erfüllt wurden.
Die vordefinierten Bedingungen können irgendwelche der folgenden Straßengeometriebedingungen umfassen: ein Straßensegment weist eine größere als minimale Krümmung auf, ein Straßensegment weist weniger als eine maximale Krümmung auf, ein Straßensegment weist eine größere als eine minimale Anzahl von Fahrspuren auf, ein Straßensegment weist keine Teilung oder Gabelung auf, für die keine entwickelte Route besteht, eine Trägerfahrzeugfahrspur weist eine größere als eine minimale Breite auf, ein seitlicher Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug und einer Kante einer Trägerfahrzeugfahrspur ist größer als ein minimaler Abstand, ein seitlicher Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug und einer Kante einer Trägerfahrzeugfahrspur ist größer als ein seitlicher Abstand, der erforderlich ist, damit sich das Trägerfahrzeug bewegt, um die Sensorsicht zu verbessern, oder es wird erwartet, dass eine Trägerfahrzeugfahrspur eine konsistente Breite oder Bahn für einen bestimmten Abstand aufrechterhält. Diese Bedingungen betreffen ein spezielles interessierendes Straßensegment oder einen Abschnitt einer Trägerfahrzeugfahrspur, der von Interesse ist; dasselbe gilt für die Bedingungen in den folgenden Absätzen. Im Fall einer Teilung oder Gabelung im kommenden Straßensegment kann die vordefinierte Bedingung sein, dass das Trägerfahrzeug einem bekannten Navigationsweg folgen muss (z. B. einem durch das Navigationsmodul 34 entwickelten oder auf der Basis von vergangenen historischen Daten, wobei das Trägerfahrzeug routinemäßig eine Abzweigung der Teilung gegenüber die andere nahm), so dass bereits bekannt ist, welche Abzweigung der Teilung das Trägerfahrzeug 12 nehmen wird.
Die folgenden Straßenzeichenbedingungen können auch in den vordefinierten Bedingungen verkörpert sein: ein Straßensegment weist vorhandene und sichtbare Fahrspurmarkierungen auf, ein Straßensegment weist vorhandene und sichtbare Reflektoren auf, ein Straßensegment weist keine doppelte durchgezogene Linie auf, oder ein gewünschtes Seitenbewegungsmanöver verletzt nicht die Gesetze, Regelungen oder Anordnungen eines Straßensegments, wie von den Straßenzeichen, Kartendaten vom Navigationsmodul 34, Straßenrandbaken oder von irgendeiner anderen geeigneten Quelle wahrgenommen.
Irgendeine der folgenden Straßenmerkmalsbedingungen kann auch als vordefinierte Bedingung verwendet werden: ein Straßensegment weist keine Autobahnauffahrt oder Autobahnausfahrt innerhalb eines bestimmten Abstandes auf, ein Straßensegment umfasst keine Brücke oder keinen Tunnel, oder ein Straßensegment umfasst keine nahe gelegene Leitplanke oder Absperrung, die nahe einer Trägerfahrzeugfahrspur liegt.
Die folgenden Verkehrsbedingungen können auch als vordefinierte Bedingung betrachtet werden: kein Fahrzeug oder Objekt ist in einem definierten Bereich um das Trägerfahrzeug angeordnet, kein Fahrzeug oder Objekt vor dem Trägerfahrzeug nähert sich dem Trägerfahrzeug in einer Gegenfahrspur, kein Fahrzeug oder Objekt hinter dem Trägerfahrzeug nähert sich dem Trägerfahrzeug in der Trägerfahrzeugfahrspur oder einer benachbarten Fahrspur, Verkehr auf einem Straßensegment ist geringer als eine bestimmte Verkehrsdichte oder das Trägerfahrzeug nähert sich nicht einer Baustellenzone oder einem Unfallbereich. Die Betrachtung dieser Bedingungen kann helfen sicherzustellen, dass sich keine Fahrzeuge oder Objekte im definierten Bereich befinden, der das Trägerfahrzeug umgibt, mit denen das Trägerfahrzeug entweder in Kontakt kommen oder fast mit diesen in Kontakt kommen könnte, oder deren Fahrer durch die seitliche Bewegung des Trägerfahrzeugs 12 alarmiert werden könnten. Der ”definierte Bereich” kann beispielsweise die Bereiche direkt neben, hinter und/oder vor dem Trägerfahrzeug 12 sowie den Bereich, der üblicherweise als toter Winkel bekannt ist, umfassen. Die Objektdetektionssensoren 26–32 sowie Straßenrandsensoren oder Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationsvorrichtungen können verwendet werden, um den definierten Bereich festzulegen, sowie festzustellen, ob irgendwelche Fahrzeuge oder Objekte in diesem vorhanden sind.
Eine Situation, in der ein Seitenbewegungs- oder Ausschaumanöver durch das Trägerfahrzeug erwünscht und die es wert sein kann, sie genauer zu beschreiben, ist, wenn ein blockiertes Trägerfahrzeug 12 und ein Zielfahrzeug 14 sich gegenwärtig auf einem geraden Straßensegment (z. B. einem direkten oder geraden Verbindungsabschnitt zwischen Kurven mit entgegengesetzter Richtung (S-Kurven)) befinden und sich einer Kurve im kommenden Straßensegment nähern. In dieser Situation ist es typischerweise erwünscht, dass das System 10 den Anfangsübergangspunkt der kommenden Kurve, gut bevor das Trägerfahrzeug 12 tatsächlich auf diesen trifft, identifiziert und auffindet. Folglich kann Schritt 104 Karten- und andere Daten vom Navigationsmodul 34 (Straßengeometriebedingungen) bewerten, schlussfolgern, dass eine vordefinierte Bedingung in Bezug auf eine Kurve in einem kommenden Straßensegment existiert, und feststellen, dass ein Seitenbewegungsmanöver (vorzugsweise in der Richtung der Kurve) nützlich und geeignet ist, um zu helfen, die Sensorsicht zu verbessern. Das Verfahren kann anschließend den Anfangsübergangspunkt der Kurve identifizieren und auffinden, wenn das Trägerfahrzeug das Seitenbewegungsmanöver ausführt, und diese Informationen zum autonomen Fahrmodus liefern.
Es sollte erkannt werden, dass die vorangehenden Bedingungen, ob sie Straßen- oder Verkehrsbedingungen sind, lediglich beispielhaft sind und dass das vorliegende Verfahren sicher stattdessen andere Bedingungen oder Kombinationen von Bedingungen verwenden kann. Bedingungen, die das Träger- oder Zielfahrzeug betreffen, können beispielsweise auch von den Unterschritten 104 ₂ und/oder 104 ₃ betrachtet und verwendet werden. Die Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs 12, die von den Sensoren 16–22 oder einer anderen Komponente des Systems 10 als Trägerfahrzeugmesswerte geliefert werden kann, kann auch berücksichtigt werden. Das vorliegende Verfahren kann die Geschwindigkeit des Trägerfahrzeugs und/oder beliebiger kommender Zielfahrzeuge berücksichtigen, um sicherzustellen, dass es sicher ist, das Seitenbewegungsmanöver durchzuführen. In einer anderen Darstellung der Verwendung der Trägerfahrzeuggeschwindigkeit soll angenommen werden, dass ein gekrümmtes Straßensegment vorn liegt, das gewöhnlich ein Seitenbewegungsmanöver nützlich oder erwünscht machen würde (erste vordefinierte Bedingung erfüllt). Wenn das Trägerfahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, so dass es das gekrümmte Straßensegment passiert hat, bevor ein Seitenbewegungs- oder Ausschaumanöver vollendet werden kann (zweite vordefinierte Bedingung nicht erfüllt), dann kann es nicht nützlich sein, ein solches Manöver zu diesem Zeitpunkt auszuführen. In einem anderen Beispiel kann die Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Zielfahrzeugs 14, die von den Objektdetektionssensoren 26–32 oder einer anderen Komponente des Systems 10 als Objektdetektionsmesswerte geliefert werden kann, berücksichtigt werfen. Insbesondere wenn festgestellt wird, dass das Zielfahrzeug 14 vom Trägerfahrzeug 12 weg beschleunigt, kann die dadurch erzeugte Blockierung oder Verdeckung ohne irgendeine Handlung seitens des Trägerfahrzeugs 12 beseitigt oder verringert werden; daher kann ein Seitenbewegungsmanöver durch das Trägerfahrzeug nicht erforderlich oder erwünscht sein.
Die Unterschritte 104 ₂ und/oder 104 ₃ können auch bestimmen wollen, ob irgendwelche anderen Manöver oder Handlungen vom Trägerfahrzeug über einen autonomen Fahrmodus unternommen werden. Ein Ausschaumanöver kann beispielsweise zur gleichen Zeit, wie der autonome Fahrmodus ein Fahrspurzentrier- oder Fahrspurwechselmanöver befiehlt, nicht ratsam sein. In jedem Fall können die Unterschritte 104 ₂ und/oder 104 ₃ bestimmen, wenn eine oder mehrere vordefinierte Bedingungen erfüllt wurden, und wenn ja, schlussfolgern, dass ein Seitenbewegungs- oder Ausschaumanöver geeignet ist.
Obwohl die Beschreibung von Schritt 104 bisher nur in Bezug auf die spezifischen Unterschritte 104 ₁–104 ₄ war, erkennt der Fachmann, dass eine beliebige Anzahl von anderen Techniken als die hier beschriebenen verwendet werden kann, um festzustellen, ob ein Seitenbewegungsmanöver durch das Trägerfahrzeug geeignet ist, und solche Techniken bleiben innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung. In einer beispielhaften Ausführungsform bestimmt Schritt 104, dass ein Seitenbewegungsmanöver geeignet ist, wenn eine oder mehrere vordefinierte Bedingungen erfüllt sind, und bestimmt, dass ein Seitenbewegungsmanöver nicht geeignet ist, wenn eine oder mehrere vordefinierte Bedingungen nicht erfüllt sind. Der Fachmann erkennt, dass die vordefinierten Bedingungen derart konfiguriert sein können, dass das Erfüllen einer Bedingung bedeutet, dass das Manöver nicht geeignet ist (d. h. eine negative Bedingung).
Überdies ist es nicht erforderlich, dass die Unterschritte 104 ₁–104 ₄ in der genauen Sequenz oder Reihenfolge, die vorstehend beschrieben ist, ausgeführt werden; die Unterschritte 104 ₁ und 104 ₃ können beispielsweise in einer anderen Reihenfolge oder gleichzeitig durchgeführt werden. Alle solchen Ausführungsformen bleiben innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung. Wenn Schritt 104 schlussfolgert, dass ein Seitenbewegungsmanöver geeignet ist, geht das Verfahren zu Schritt 106 weiter; wenn ein Seitenbewegungsmanöver als nicht geeignet erachtet wird, kann das Verfahren zur weiteren Überwachung in einer Schleife zu Schritt 102 zurücklaufen.
Mit Rückkehr zu 2 erzeugt das Verfahren in Schritt 106 Seitenbewegungsbefehle, die bewirken, dass sich das Trägerfahrzeug seitlich innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur bewegt, so dass die Sensorsicht um das blockierende Zielfahrzeug herum verbessert wird. Eine Weise zum Ausführen dieses Schritts beinhaltet das Bestimmen einer seitlichen Richtung und eines seitlichen Abstandes. Irgendeine Kombination von Faktoren kann berücksichtigt oder betrachtet werden, wenn die Bestimmung von Schritt 106 durchgeführt wird, einschließlich Faktoren, die nachstehend beschrieben werden und auf vorher erfassten Straßen- oder Verkehrsbedingungen basieren.
In Bezug auf das Bestimmen einer seitlichen Richtung für das Trägerfahrzeug kann irgendeine geeignete Kombination von Straßen-, Verkehrs- und/oder anderen Bedingungen verwendet werden. Straßengeometriedaten für das umgebende oder kommende Straßensegment können beispielsweise betrachtet werden, um Kurven, Biegungen, zusätzliche Fahrspuren usw. zu berücksichtigen. Wenn beispielsweise das umgebende oder kommende Straßensegment geringfügig gekrümmt ist, kann Schritt 106 bestimmen, dass sich das Trägerfahrzeug 12 in Richtung des Inneren der Kurve seitlich bewegen sollte, so dass der Sensor 26 weiter die Straße hinab blicken kann, im Gegensatz zu einer Bewegung in Richtung der Außenseite der Kurve, was dazu führen würde, dass der Sensor zu einem Bereich auf der Seite der Straße gerichtet werden würde. Anders ausgedrückt, wenn sich die Straße nach links krümmt, kann die seitliche Richtung nach links sein, und wenn die Krümmung nach rechts ist, kann die seitliche Richtung nach rechts sein.
Straßengeometriedaten im Zusammenhang mit der relativen Position der Trägerfahrzeugfahrspur gegenüber der gesamten Straße können auch betrachtet werden. Wenn die Trägerfahrzeugfahrspur X eine benachbarte Fahrspur auf einer Seite (ungeachtet der Fahrtrichtung), aber nicht auf der anderen hat, kann Schritt 106 entscheiden, dass sich das Trägerfahrzeug 12 in der Richtung der benachbarten Fahrspur bewegen sollte, um die Visualisierung der Straße als Ganzes zu maximieren, im Gegensatz zum Visualisieren eines Bereichs außerhalb der Straße, was auftreten könnte, wenn die seitliche Richtung von der benachbarten Fahrspur weg liegen würde. Wenn die Fahrtrichtung in der benachbarten Fahrspur entgegengesetzt zu jener in der Trägerfahrzeugfahrspur X ist, kann Schritt 106 alternativ bestimmen, dass sich das Trägerfahrzeug 12 von der benachbarten Fahrspur weg bewegen sollte, um eine Bewegung in Richtung des Gegenverkehrs und Alarmieren des Fahrers zu vermeiden. In einer anderen Ausführungsform kann Schritt 106 beide vorangehenden Faktoren betrachten und schlussfolgern, dass, wenn benachbarte Fahrspuren auf beiden Seiten der Trägerfahrzeugfahrspur X vorhanden sind (eine mit Verkehr in derselben Richtung und eine mit Verkehr in der entgegengesetzten Richtung), die seitliche Richtung zu der Fahrspur hin sein sollte, die sich in derselben Richtung bewegt.
Die relative Position innerhalb ihrer Fahrspur des Trägerfahrzeugs, des Zielfahrzeugs oder beider kann auch beim Bestimmen der seitlichen Richtung verwendet werden. Unter Verwendung von Objektdetektionsmesswerten von Objektdetektionssensoren 26–32 kann dieser Schritt bestimmen, ob das Zielfahrzeug 14 zu einer Seite oder zur anderen in der Trägerfahrzeugfahrspur X versetzt ist. Wenn beispielsweise das Zielfahrzeug 14 von einer Mittellinie in der Trägerfahrzeugfahrspur X nach rechts verschoben ist, kann Schritt 106 bestimmen, dass die seitliche Richtung nach links sein sollte, und umgekehrt. Wenn das Zielfahrzeug 14 im Wesentlichen innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur X zentriert ist, kann die Position des Trägerfahrzeugs 12 innerhalb der Fahrspur die Richtung der seitlichen Bewegung vorgeben. Wenn beispielsweise das Trägerfahrzeug 12 bereits von der Mittellinie der Trägerfahrzeugfahrspur X in einer Richtung versetzt ist, kann Schritt 106 bestimmen, dass sich das Trägerfahrzeug seitlich in dieser gleichen Richtung bewegen sollte, um die seitliche Verlagerung des Trägerfahrzeugs während des Seitenbewegungsmanövers zu minimieren.
Wenn das Trägerfahrzeug 12 einer bereits entwickelten Navigationsroute folgt oder wenn sich das Trägerfahrzeug auf einer üblicherweise gefahrenen Route befindet, kann dies auch verwendet werden, um die Richtung der seitlichen Bewegung zu bestimmen. In diesem Fall einer Teilung oder Gabelung im kommenden Straßensegment sollte die seitliche Richtung mit der Richtung der Abzweigung übereinstimmen, die das Trägerfahrzeug 12 nimmt (z. B. wenn die Abzweigung nach rechts genommen werden soll, kann die seitliche Bewegung auch nach rechts sein; während, wenn die Abzweigung nach links genommen werden soll, die seitliche Bewegung auch nach links sein sollte).
In Bezug auf das Bestimmen eines seitlichen Abstandes für das Trägerfahrzeug kann irgendeine geeignete Kombination von Straßen-, Verkehrs- und/oder anderen Bedingungen verwendet werden. Die Breite des blockierenden Zielfahrzeugs 14 kann beispielsweise verwendet werden, um den minimalen Betrag an seitlichem Abstand oder Versatz zu berechnen, der für das Trägerfahrzeug 12 erforderlich ist, um die Sensorblockierung zu lösen oder zumindest zu verringern, die durch das Zielfahrzeug 14 verursacht wird. Mit anderen Worten, die Kenntnis der Breite des Zielfahrzeugs 14 sowie anderer Informationen wie des Abstandes zwischen den Fahrzeugen kann ermöglichen, dass das Verfahren einen seitlichen Abstand für das Trägerfahrzeug 12 berechnet, der wahrscheinlich den blockierten Sensor 26 gerade über die äußere Grenze des Zielfahrzeugs hinaus setzt, im Gegensatz zur Bewegung des Trägerfahrzeugs 12 weiter als erforderlich. Diese und weitere Techniken können verwendet werden, um den seitlichen Abstand oder die seitliche Verlagerung des Trägerfahrzeugs 12 auszuprobieren und zu minimieren. In einer anderen Ausführungsform kann die Breite des Trägerfahrzeugs 12 in der Berechnung des seitlichen Abstandes berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass das Trägerfahrzeug innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur X bleibt und die Fahrspurmarkierungen nicht überquert. Wenn das Trägerfahrzeug 12 im Wesentlichen innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur X zentriert ist und die Breiten des Trägerfahrzeugs und der Trägerfahrzeugfahrspur beide bekannt sind (die Fahrspurbreite könnte in einer ähnlichen Weise erfasst werden, wie vorstehend im Zusammenhang mit Straßenbedingungen beschrieben), kann der seitliche Abstand oder Zwischenraum zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Rand der Trägerfahrzeugfahrspur bestimmt werden. Ein seitlicher Abstand kann berechnet werden, der geringer als oder gleich dem berechneten Abstand ist, um sicherzustellen, dass genügend Platz innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur X besteht, damit das Trägerfahrzeug 12 seitlich bewegt wird und dennoch innerhalb der Grenze der durch die Fahrspurmarkierung definierten Fahrspur bleibt.
Ähnlich zu einem der obigen Beispiele kann die relative Position des Trägerfahrzeugs innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur verwendet werden, um den seitlichen Abstand oder Versatz zu berechnen. Unter Verwendung der Breite der Trägerfahrzeugfahrspur X und der Position des Trägerfahrzeugs 12 darin kann der Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Rand der Fahrspur berechnet werden. Ein seitlicher Abstand kann dann entwickelt werden, der geringer als oder gleich dem Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Rand der Fahrspur ist. Es ist auch möglich, dass Schritt 106 mehrere Techniken kombiniert oder verwendet, wie z. B. Kombinieren der obigen Technik zum Bestimmen des minimalen Betrags des seitlichen Abstandes, der erforderlich ist, um die Sensorblockierung zu verringern, und dann Vergleichen dieses seitlichen Abstandes mit dem Betrag des Zwischenraums, der gegenwärtig zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Rand der Trägerfahrzeugfahrspur verfügbar ist.
In einer anderen Methode kann Schritt 106 einfach Seitenbewegungsbefehle erzeugen, die bewirken, dass sich das Trägerfahrzeug innerhalb eines bestimmten Abstandes von einer Fahrspurmarkierung bewegt, die den Rand der Trägerfahrzeugfahrspur angibt. Diese Seitenbewegungsbefehle könnten beispielsweise das Trägerfahrzeug anweisen, sich innerhalb 0,25 m, 0,5 m oder 1,0 m der Fahrspurmarkierung zu bewegen, und könnten einen gewissen Typ von Regelungsrückkopplungstechnik verwenden, um dies unter Verwendung einer Ausgabe von den Objektdetektionssensoren 26–32, des Navigationsmoduls 34 oder irgendeiner anderen Vorrichtung auszuführen. Dies ist etwas anders als die Entwicklung eines vorbestimmten seitlichen Abstandes, um den das Trägerfahrzeug zur Bewegung angewiesen wird.
Es ist auch möglich, dass die Seitenbewegungsbefehle in Schritt 106 bewirken, dass das Trägerfahrzeug 12 in Bezug auf das Zielfahrzeug 14 beschleunigt oder verlangsamt. Das Ändern der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Träger- und dem Zielfahrzeug kann helfen, die Blockierung des Objektdetektionssensors 26 zu verringern und folglich die Sensorsicht zu verbessern. Wenn beispielsweise der Objektdetektionssensor 26 durch das Zielfahrzeug 14 verdeckt ist, das sich nahe vor dem Trägerfahrzeug 12 befindet, könnte der Schritt 106 Seitenbewegungsbefehle erzeugen, die nicht nur bewirken, dass sich das Trägerfahrzeug seitwärts innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur X bewegt, sondern könnten auch bewirken, dass das Trägerfahrzeug verlangsamt, so dass die Lücke oder der Abstand zwischen den zwei Fahrzeugen vergrößert wird. Eine vergrößerte Lücke anstelle oder zusätzlich zu einer seitlichen Bewegung durch das Trägerfahrzeug 12 kann helfen, die Blockierung des Objektdetektionssensors 26 zu mildern und die Sensorsicht zu verbessern.
Obwohl die Beschreibung bisher in Bezug auf die Berechnung eines seitlichen Abstandes oder Versatzes war, der das Trägerfahrzeug 12 innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur X über die ganze Durchführung des Seitenbewegungsmanövers halten würde, wird in Erwägung gezogen, dass in bestimmten anderen Fällen oder Ausführungsformen dem Trägerfahrzeug 12 erlaubt werden kann, in eine benachbarte Fahrspur überzufahren. In solchen Ausführungsformen muss folglich der berechnete seitliche Abstand nicht eingeschränkt werden, um das Trägerfahrzeug innerhalb seiner eigenen Fahrspur zu halten, sondern könnte ermöglichen, dass sich das Trägerfahrzeug über die Grenze der Trägerfahrzeugfahrspur hinaus bewegt. Solche Ausführungsformen bleiben innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung.
Als nächstes führt Schritt 110 die Seitenbewegungsbefehle aus, während das Trägerfahrzeug in einem autonomen Fahrmodus arbeitet. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform von Schritt 110 liefert das Steuermodul 36 die Seitenbewegungsbefehle, die eine seitliche Richtung und einen seitlichen Abstand für das Seitenbewegungs- oder Ausschaumanöver umfassen können, zum Lenksteuermodul 42. Die Seitenbewegungsbefehle können potentiell auch zu anderen Vorrichtungen wie dem Kraftmaschinensteuermodul 38 und/oder dem Bremssteuermodul 40 geliefert werden, um die Trägerfahrzeuggeschwindigkeit während der Durchführung des Manövers zu steuern. Diese Module können dann automatisch die Seitenbewegungsbefehle gemäß irgendeiner auf dem Fachgebiet bekannten Technik ausführen und durchführen und sollten dies in einer Weise, die mit dem aktuellen verwendeten autonomen Fahrmodus konsistent ist. Die Ausführung dieser Befehle führt zu einer seitlichen Verschiebung des Trägerfahrzeugs, so dass die Sicht des Objektdetektionssensors verbessert wird, wie in 5 dargestellt. Dies vergrößert wiederum den Vorschauabstand oder das Blickfeld im Vergleich beispielsweise zu dem in 1 dargestellten Szenario.
Es ist möglich, dass die Seitenbewegungsbefehle ferner eine Zeitablaufkomponente umfassen, die die Menge an Zeit darstellt, die verfügbar ist, damit das Seitenbewegungsmanöver durchgeführt und vollendet wird. Diese Zeitkomponente kann auf der Basis des Orts, der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Trägerfahrzeugs 12 und/oder von einem oder mehreren Zielfahrzeugen 14 relativ zum Trägerfahrzeug 12 bestimmt werden und kann darstellen, wie viel Zeit besteht, bevor ein Zielfahrzeug sich in einer solchen unmittelbaren Nähe zum Trägerfahrzeug befindet (z. B. innerhalb des ”definierten Bereichs” des Trägerfahrzeugs), dass es nicht mehr erwünscht ist, das Seitenbewegungsmanöver durchzuführen.
In einer beispielhaften Ausführungsform sind ein oder mehrere Schritte des Verfahrens 100 in Software oder anderen elektronischen Befehlen verkörpert, die im Steuermodul 36 gespeichert sind und/oder von diesem ausgeführt werden. Es sollte jedoch erkannt werden, dass andere Komponenten oder Vorrichtungen des Systems 10 dazu konfiguriert sein können, einen oder mehrere der Schritte des Verfahrens 100 durchzuführen, und folglich ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die hier vorgesehenen speziellen Beispiele begrenzt. Ferner sollte erkannt werden, dass, obwohl die Schritte des Verfahrens 100 als in einer bestimmten sequentiellen Weise durchgeführt beschrieben wurden, die vorliegende Offenbarung nicht so begrenzt ist. Sicherlich ist es möglich, dass zwei oder mehr der Schritte 102–110 gleichzeitig durchgeführt werden oder in einer anderen sequentiellen Reihenfolge als der vorstehend dargelegten durchgeführt werden. Schritt 106 könnte beispielsweise vor Schritt 108 durchgeführt werden, so dass die tatsächlichen Seitenbewegungsbefehle auf Eignung ausgewertet werden können, oder die Unterschritte 104 ₂ und 104 ₃ könnten zu einem einzigen Schritt zum Bestimmen der Eignung des vorgeschlagenen Seitenbewegungsmanövers kombiniert werden. In einer anderen potentiellen Ausführungsform überwacht und bewertet der Schritt 110 weiterhin die Eignung des Seitenbewegungsmanövers (z. B. gemäß den Kriterien von Schritt 104) während seiner Ausführung, so dass, falls erforderlich, das Manöver angehalten werden kann, wenn es nicht geeignet oder nicht erwünscht wird.
Selbstverständlich ist die vorangehende Beschreibung keine Definition der Erfindung, sondern ist eine Beschreibung von einer oder mehreren bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung. Die Erfindung ist nicht auf die hier offenbarte(n) spezielle(n) Ausführungsform(en) begrenzt, sondern ist vielmehr nur durch die nachstehenden Ansprüche definiert. Ferner beziehen sich die in der vorangehenden Beschreibung enthaltenen Aussagen auf spezielle Ausführungsformen und sollen nicht als Begrenzungen für den Schutzbereich der Erfindung oder für die Definition von Begriffen, die in den Ansprüchen verwendet werden, aufgefasst werden, außer wenn ein Begriff oder Ausdruck ausdrücklich vorstehend definiert ist. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Änderungen und Modifikationen an der (den) offenbarten Ausführungsform(en) werden für den Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich. Die spezifische Kombination und Reihenfolge von Schritten ist beispielsweise nur eine Möglichkeit, da das vorliegende Verfahren eine Kombination von Schritten umfassen kann, die weniger, größere oder andere Schritte als die hier gezeigte umfassen kann. Alle solchen anderen Ausführungsformen, Änderungen und Modifikationen sollen in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.
Wie in dieser Patentbeschreibung und den Ansprüchen verwendet, sollen die Begriffe ”beispielsweise”, ”z. B.”, ”zum Beispiel”, ”wie z. B.” und ”wie” und die Verben ”umfassen”, ”aufweisen”, ”einschließen” und ihre anderen Verbformen, wenn sie in Verbindung mit einer Auflistung von einer oder mehreren Komponenten oder anderen Elementen verwendet werden, jeweils als offen aufgefasst werden, was bedeutet, dass die Auflistung nicht als andere, zusätzliche Komponenten oder Elemente ausschließend betrachtet werden soll. Andere Begriffe sollen unter Verwendung ihrer breitesten angemessenen Bedeutung aufgefasst werden, wenn sie nicht in einem Zusammenhang verwendet werden, der eine andere Interpretation erfordert.

Claims

Verfahren zum Verbessern der Sensorsicht eines Trägerfahrzeugs, das in einem autonomen Fahrmodus arbeitet, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Feststellen, ob ein Objektdetektionssensor durch ein Zielfahrzeug blockiert ist, das sich vor dem Trägerfahrzeug befindet; wenn der Objektdetektionssensor durch das Zielfahrzeug blockiert ist, Feststellen, ob eine seitliche Bewegung durch das Trägerfahrzeug innerhalb einer Trägerfahrzeugfahrspur geeignet ist, um die Sensorsicht um das Zielfahrzeug herum zu verbessern; wenn die seitliche Bewegung durch das Trägerfahrzeug innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur geeignet ist, Erzeugen von Seitenbewegungsbefehlen, die eine seitliche Bewegung durch das Trägerfahrzeug innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur bewirken; und Ausführen der Seitenbewegungsbefehle, während das Trägerfahrzeug im autonomen Fahrmodus arbeitet, so dass die Sensorsicht um das Zielfahrzeug herum verbessert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Feststellens, ob ein Objektdetektionssensor durch ein Zielfahrzeug blockiert ist, ferner das Bestimmen eines relativen Abstandes zwischen dem Träger- und dem Zielfahrzeug, das Vergleichen des relativen Abstandes mit einem Schwellenabstand und das Schlussfolgern, dass der Objektdetektionssensor blockiert ist, wenn der relative Abstand geringer ist als der Schwellenabstand, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Feststellens, ob ein Objektdetektionssensor durch ein Zielfahrzeug blockiert ist, ferner das Einstellen des Schwellenabstandes nach oben oder nach unten auf der Basis mindestens eines Faktors umfasst, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus: einer relativen Position des Träger- und des Zielfahrzeugs innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur, einer Größe des Zielfahrzeugs oder einer Form des Zielfahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Feststellens, ob ein Objektdetektionssensor durch ein Zielfahrzeug blockiert ist, ferner das Bestimmen eines Vorschauabstandes für den Objektdetektionssensor, das Vergleichen des Vorschauabstandes mit einem Schwellenabstand und das Schlussfolgern, dass der Objektdetektionssensor blockiert ist, wenn der Vorschauabstand geringer ist als der Schwellenabstand, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Feststellens, ob eine seitliche Bewegung durch das Trägerfahrzeug innerhalb einer Trägerfahrzeugfahrspur geeignet ist, ferner das Feststellen, ob ein Seitenbewegungsmanöver zum Vergrößern eines Vorschauabstandes des Objektdetektionssensors nützlich ist, und das Feststellen, ob das Seitenbewegungsmanöver gegenwärtig ratsam ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Feststellens, ob ein Seitenbewegungsmanöver nützlich ist, und/oder des Feststellens, ob das Seitenbewegungsmanöver ratsam ist, ferner das Auswerten von einer oder mehreren vordefinierten Bedingungen und das Schlussfolgern, dass das Seitenbewegungsmanöver nützlich und/oder ratsam ist, wenn die eine oder die mehreren vordefinierten Bedingungen erfüllt sind, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die eine oder die mehreren vordefinierten Bedingungen mindestens eine der folgenden Straßengeometriebedingungen umfassen: ein Straßensegment ist größer als eine minimale Krümmung, ein Straßensegment ist geringer als eine maximale Krümmung, ein Straßensegment weist eine größere als minimale Anzahl von Fahrspuren auf, ein Straßensegment weist keine Teilung oder Gabelung auf, für die keine entwickelte Route besteht, die Trägerfahrzeugfahrspur weist eine größere als eine minimale Breite auf, ein seitlicher Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug und einem Rand der Trägerfahrzeugfahrspur ist größer als ein minimaler Abstand, ein seitlicher Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug und einem Rand der Trägerfahrzeugfahrspur ist größer als ein seitlicher Abstand, der erforderlich ist, damit sich das Trägerfahrzeug bewegen kann, um die Sensorsicht zu verbessern, oder es wird erwartet, dass die Trägerfahrzeugfahrspur eine konsistente Breite oder Bahn für einen bestimmten Abstand aufrechterhält.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die eine oder die mehreren vordefinierten Bedingungen mindestens eine der folgenden Straßenzeichenbedingungen umfassen: ein Straßensegment weist vorhandene und sichtbare Fahrspurmarkierungen auf, ein Straßensegment weist vorhandene und sichtbare Reflektoren auf, ein Straßensegment weist eine Fahrspurmarkierung eines speziellen Typs auf oder ein gewünschtes Seitenbewegungsmanöver verletzt die Gesetze, Regelungen oder Anordnungen eines Straßensegments nicht.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die eine oder die mehreren vordefinierten Bedingungen mindestens eine der folgenden Straßenmerkmalsbedingungen umfassen: ein Straßensegment weist keine Autobahnauffahrt oder Autobahnausfahrt innerhalb eines bestimmten Abstandes auf, ein Straßensegment umfasst keine Brücke oder keinen Tunnel, oder ein Straßensegment umfasst keine nahe gelegene Leitplanke oder Absperrung, die sich nahe der Trägerfahrzeugfahrspur befindet.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die eine oder die mehreren vordefinierten Bedingungen mindestens eine der folgenden Verkehrsbedingungen umfassen: kein Fahrzeug oder Objekt ist in einem definierten Bereich um das Trägerfahrzeug angeordnet, kein Fahrzeug oder Objekt vor dem Trägerfahrzeug nähert sich dem Trägerfahrzeug in einer Gegenfahrspur, kein Fahrzeug oder Objekt hinter dem Trägerfahrzeug nähert sich dem Trägerfahrzeug in der Trägerfahrzeugfahrspur oder einer benachbarten Fahrspur, der Verkehr auf einem Straßensegment ist geringer als eine bestimmte Verkehrsdichte oder das Trägerfahrzeug nähert sich nicht einer Baustellenzone oder einem Unfallbereich.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Schlussfolgerns, dass das Seitenbewegungsmanöver nützlich und/oder ratsam ist, ferner eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung oder beide des Trägerfahrzeugs und/oder des Zielfahrzeugs in Verbindung mit dem Auswerten der einen oder der mehreren vordefinierten Bedingungen betrachtet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Feststellens, ob eine seitliche Bewegung durch das Trägerfahrzeug innerhalb einer Trägerfahrzeugfahrspur geeignet ist, ferner das Auswerten von Straßengeometriebedingungen, das Schlussfolgern, dass eine vordefinierte Bedingung hinsichtlich einer Kurve in einem kommenden Straßensegment erfüllt ist, und das Feststellen, dass die seitliche Bewegung geeignet ist, um einen Anfangsübergangspunkt der Kurve aufzufinden, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Erzeugens von Seitenbewegungsbefehl ferner das Bestimmen einer seitlichen Richtung und eines seitlichen Abstandes umfasst, die bewirken, dass sich das Trägerfahrzeug seitlich bewegt, so dass die Sensorsicht um das Zielfahrzeug herum verbessert wird und dennoch das Trägerfahrzeug innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur bleibt.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Bestimmens einer seitlichen Richtung ferner die Verwendung von einer oder mehreren der folgenden Bedingungen zum Auswählen der seitlichen Richtung umfasst: eine Richtung eines gekrümmten Straßensegments, eine relative Position der Trägerfahrzeugfahrspur in einem mehrspurigen Straßensegment, eine Richtung des Verkehrsflusses in einer Fahrspur benachbart zur Trägerfahrzeugfahrspur, eine relative Position des Trägerfahrzeugs in der Trägerfahrzeugfahrspur, eine relative Position des Zielfahrzeugs in der Trägerfahrzeugfahrspur, einen Fahrzeugweg in einer bereits entwickelten Navigationsroute oder einen Fahrzeugweg in einer üblicherweise gefahrenen Route.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Bestimmens eines seitlichen Abstandes ferner die Verwendung von einer oder mehreren der folgenden Bedingungen umfasst, um den seitlichen Abstand zu berechnen: eine Breite oder andere Größenabmessung des Zielfahrzeugs, eine Breite oder andere Größenabmessung des Trägerfahrzeugs, eine Richtung des Verkehrsflusses in einer Fahrspur benachbart zur Trägerfahrzeugfahrspur, eine relative Position des Trägerfahrzeugs in der Trägerfahrzeugfahrspur oder eine relative Position des Zielfahrzeugs in der Trägerfahrzeugfahrspur.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Bestimmens eines seitlichen Abstandes ferner die Verwendung einer Ausgabe von einem oder mehreren Objektdetektionssensoren und einer Regelungsrückkopplungstechnik umfasst, um das Trägerfahrzeug innerhalb eines vorbestimmten Abstandes zu einer Fahrspurmarkierung seitlich zu bewegen.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Seitenbewegungsbefehle dazu ausgelegt sind, die seitliche Verlagerung des Trägerfahrzeugs innerhalb der Trägerfahrzeugfahrspur zu minimieren.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Seitenbewegungsbefehle eine Zeitablaufkomponente aufweisen, die eine Menge an Zeit vorgibt, die verfügbar ist, damit ein Seitenbewegungsmanöver durchgeführt und vollendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Ausführens der Seitenbewegungsbefehle, während das Trägerfahrzeug im autonomen Fahrmodus arbeitet, ferner das Liefern der Seitenbewegungsbefehle von einem Steuermodul zu einem Lenksteuermodul, einem Kraftmaschinensteuermodul und/oder einem Bremssteuermodul umfasst, so dass das Trägerfahrzeug die seitliche Bewegung durchführt, während das Trägerfahrzeug im autonomen Fahrmodus arbeitet.
Verfahren zum Steuern der seitlichen Bewegung eines Trägerfahrzeugs, das die Schritte umfasst: Empfangen von einem oder mehreren elektrischen Signalen, die einen Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug und einem Objekt vor dem Trägerfahrzeug darstellen; Verwenden der empfangenen elektrischen Signale, um festzustellen, ob der Abstand zwischen dem Trägerfahrzeug und dem Objekt geringer ist als ein vorbestimmter Schwellenabstand; wenn sich das Trägerfahrzeug innerhalb des vorbestimmten Abstandes vom Objekt befindet, feststellen, ob eine seitliche Bewegung des Trägerfahrzeugs erwünscht ist; und wenn festgestellt wird, dass die seitliche Bewegung des Trägerfahrzeugs erwünscht ist, Bestimmen einer Richtung (links oder rechts), in der sich das Trägerfahrzeug seitlich bewegen soll, und Berechnen eines seitlichen Versatzabstandes, damit sich das Trägerfahrzeug in dieser Richtung bewegt.
System zum Steuern der seitlichen Bewegung eines Trägerfahrzeugs, das umfasst: einen Objektdetektionssensor, der dazu konfiguriert ist, Messwerte in Bezug auf ein oder mehrere Zielfahrzeuge vor dem Trägerfahrzeug zu erzeugen; und ein Steuermodul, das dazu konfiguriert ist: festzustellen, ob der Objektdetektionssensor durch ein Zielfahrzeug, das vor dem Trägerfahrzeug angeordnet ist, verdeckt ist; wenn der Objektdetektionssensor verdeckt ist, festzustellen, ob eine seitliche Bewegung des Trägerfahrzeugs geeignet ist; und wenn festgestellt wird, dass die seitliche Bewegung des Trägerfahrzeugs geeignet ist, Seitenbewegungsbefehle zu bestimmen, die eine seitliche Richtung und einen seitlichen Abstand umfassen, die bewirken, dass sich das Trägerfahrzeug so seitlich bewegt, dass ein Vorschauabstand des verdeckten Objektdetektionssensors verbessert wird und dennoch das Fahrzeug innerhalb einer Trägerfahrzeugfahrspur bleibt.