DE102018111778A1

DE102018111778A1 - Verfahren, Vorrichtung und System zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert.

Info

Publication number: DE102018111778A1
Application number: DE102018111778.7A
Authority: DE
Inventors: Wei Liu; Zuotao Ning
Original assignee: Neusoft Corp; Neusoft Reach Automotive Technology Shanghai Co Ltd
Current assignee: Neusoft Reach Automotive Technology Shanghai Co Ltd
Priority date: 2017-10-26
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2019-05-16
Anticipated expiration: 2038-05-17
Also published as: CN107963077B; JP2019077426A; JP6724059B2; DE102018111778B4; US10928825B2; CN107963077A; US20190129437A1

Abstract

Ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, sind bereitgestellt. Das Verfahren enthält: Erzeugen einer Referenzverlaufsbahn basierend auf einer Koordinate einer ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und einer Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, wobei die erste Straße und die zweite Straße sich an der Kreuzung, die das Fahrzeug passieren soll, kreuzen; Erzeugen in Echtzeitmanier einer Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße; Vergleichen der Vorschaubahn mit der Referenzverlaufsbahn und Beschaffen einer Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und eines Abbiegewinkels des Fahrzeugs basierend auf dem Vergleich und Steuern des Fahrzeugs, mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren.

Description

Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft das technische Gebiet des intelligenten Fahrens und insbesondere ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert.
Hintergrund
Dank der Elektronisierung und Intellektualisierung von Fahrzeugen werden immer mehr Fahrzeuge mit Sensoren für Umgebungserfassung und Zieldetektion ausgestattet, wie etwa Kameras mit hochpräzisen Positionierungs- und Navigationsfunktionen und Millimeter-Wellenradaren wie einem Laserradar.
Ein Fahrzeug, das modernes automatisches Fahren gestattet, muss mit einer Kreuzungsüberquerungsfunktion ausgestattet sein.
Fahrzeuge können unter der Führung von Abgrenzungen der Fahrbahnmarkierungen fahren, wenn sie auf der Straße gefahren werden. Die Fahrzeuge können jedoch nicht auf die Fahrbahnmarkierungen zur Fahrführung zurückgreifen, wenn sie eine Kreuzung ohne Fahrbahnmarkierung passieren.
Deshalb ist ein Verfahren erwünscht, das ein Fahrzeug führt, um durch eine Kreuzung zu fahren.
Kurzfassung
Ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, sind bereitgestellt, um eine Fahrzeug, das eine Kreuzung passiert, zu führen.
Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, enthält:

Erzeugen einer Referenzlaufbahn basierend auf einer Koordinate einer ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und einer Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, wobei die erste Straße und die zweite Straße sich an einer Kreuzung, die das Fahrzeug passieren soll, kreuzen;
Erzeugen in Echtzeitmanier einer Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße, während das Fahrzeug die Kreuzung passiert;
Vergleichen der Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzlaufbahn und Beschaffen einer Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und eines Abbiegewinkels des Fahrzeugs basierend auf dem Vergleich; und
Steuern des Fahrzeugs, mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren.

Das Erzeugen der Referenzverlaufsbahn basierend auf der Koordinate der ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und der Koordinate der zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, kann vorzugsweise enthalten:

Beschaffen eines Vektors eines Austrittsendes der ersten Straße basierend auf einem ersten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der ersten Straße, auf der sich das Fahrzeug befindet, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, und einem zweiten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der ersten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird;
Beschaffen eines Vektors eines Eintrittsendes der zweiten Straße basierend auf einem dritten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, und einem vierten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der zweiten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird; und
Erzeugen der Referenzverlaufsbahn basierend auf dem Vektor des Austrittsendes der ersten Straße und dem Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße.

Das Erzeugen in Echtzeitmanier der voraussichtlichen Bahn des Fahrzeugs basierend auf der Koordinate des Zentroids des Fahrzeugs, dem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße kann vorzugsweise enthalten:

Beschaffen eines Vektors des Kurses basierend auf dem Zentroid des Fahrzeugs und dem Kurs des Fahrzeugs;
Beschaffen eines Vektors eines Eintrittsendes der zweiten Straße basierend auf einem dritten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, und einem vierten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der zweiten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird; und
Erzeugen der Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf dem Vektor des Kurses und dem Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße.

Bevor die Referenzverlaufsbahn erzeugt wird, kann das Verfahren ferner vorzugsweise enthalten:

Konvertieren des Vektors des Austrittsendes der ersten Straße und des Vektors des Eintrittsendes der zweiten Straße in ein rechtwinkeliges Koordinatensystem der Kreuzung,
wobei das rechtwinkelige Koordinatensystem der Kreuzung ein rechtwinkeliges Koordinatensystem mit einem Mittelpunkt einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Kreuzungspunkt und dem zweiten Kreuzungspunkt als einen Ursprung, dem Vektor des Austrittsendes der ersten Straße als eine x-Achse und einer Linie, die senkrecht zur x-Achse verläuft, als eine y-Achse ist.

Bevor die Vorschaubahn des Fahrzeugs erzeugt wird, kann das Verfahren ferner vorzugsweise enthalten:

Konvertieren des Vektors des Kurses und des Vektors des Eintrittsendes der zweiten Straße in ein rechtwinkeliges Koordinatensystem der Kreuzung,
wobei das rechtwinkelige Koordinatensystem der Kreuzung ein rechtwinkeliges Koordinatensystem mit einem Mittelpunkt einer Verbindungslinie zwischen einem ersten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der ersten Straße, auf der sich das Fahrzeug befindet, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, und einem zweiten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der ersten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, als einen Ursprung, einem Vektor eines Austrittsendes der ersten Straße als eine x-Achse und einer Linie, die senkrecht zur x-Achse verläuft, als eine y-Achse ist.

Vorzugsweise kann das Vergleichen der Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn und das Beschaffen der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und des Abbiegewinkels des Fahrzeugs basierend auf dem Vergleich enthalten:

Beschaffen eines Kreuzungspunkts mit dem kürzesten Abstand auf der Referenzverlaufsbahn, der den kürzesten Abstand zu dem Zentroid des Fahrzeugs aufweist, Berechnen eines Abstands zwischen dem Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand und dem Zentroid des Fahrzeugs und Hernehmen des Abstands als eine Positionsabweichung zwischen dem Zentroid des Fahrzeugs und der Referenzverlaufsbahn;
Beschaffen einer Kursabweichung basierend auf dem Vektor des Kurses und einem Kreuzungspunktvektor, der dem Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand entspricht;
Beschaffen einer Krümmungsabweichung basierend auf einem Abbiegeradius des Fahrzeugs und eines Krümmungsradius der Referenzverlaufsbahn am Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand;
Beschaffen des Abbiegewinkels basierend auf der Positionsabweichung, der Kursabweichung und der Krümmungsabweichung; und
Beschaffen der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung basierend auf dem Krümmungsradius und einer voreingestellten lateralen Beschleunigungsgrenze.

Das Beschaffen des Abbiegewinkels basierend auf der Positionsabweichung, der Kursabweichung und der Krümmungsabweichung umfasst vorzugsweise das Beschaffen des Abbiegewinkels basierend auf der Positionsabweichung, der Kursabweichung und der Krümmungsabweichung durch die folgende Gleichung: $δ = K_{o f f s e t} Δ P_{v} P_{t} + K_{a z i m u t h} Δ P_{t}^{'} P_{v}^{'} + K_{r a d i u s} Δ R_{v} R_{t}$
wobei ΔP_vP_t die Positionsabweichung darstellt, $Δ P_{t}^{'} P_{v}^{'}$
die Kursabweichung darstellt, ΔR_vR_t die Krümmungsabweichung darstellt und K_offset, K_azimuth und K_radius voreingestellte Gewichtskoeffizienten für die Positionsabweichung, die Kursabweichung bzw. die Krümmungsabweichung darstellen.
Bevor die Krümmungsabweichung basierend auf dem Abbiegeradius des Fahrzeugs und dem Krümmungsradius der Referenzverlaufsbahn am Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand beschafft wird, kann das Verfahren ferner vorzugsweise enthalten:

Beschaffen des Abbiegeradius des Fahrzeugs basierend auf einem Lenkradwinkel des Fahrzeugs, einer Gierrate und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs.

Eine Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, ist ferner in der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt. Die Vorrichtung enthält:

eine Referenzverlaufsbahn-Erzeugungseinheit, die eingerichtet ist, um eine Referenzverlaufsbahn basierend auf einer Koordinate einer ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und einer Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, zu erzeugen, wobei die erste Straße und die zweite Straße sich an der Kreuzung, die das Fahrzeug passieren soll, kreuzen;
eine Vorschaubahn-Erzeugungseinheit, die eingerichtet ist, um in Echtzeitmanier eine Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße zu erzeugen, während das Fahrzeug die Kreuzung passiert;
eine Beschaffungseinheit, die eingerichtet ist, um die Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn zu vergleichen und eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und einen Abbiegewinkel des Fahrzeugs basierend auf dem Vergleich zu beschaffen; und
eine Steuerungseinheit, die eingerichtet ist, um das Fahrzeug zu steuern, mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren.

Vorzugsweise kann die Referenzverlaufsbahn-Erzeugungseinheit enthalten:

eine Austrittsendenvektor-Beschaffungsuntereinheit, die eingerichtet ist, um einen Vektor eines Austrittsendes der ersten Straße basierend auf einem ersten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der ersten Straße, auf der sich das Fahrzeug befindet, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, und einem zweiten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der ersten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, zu beschaffen; und
eine Eintrittsendenvektor-Beschaffungsuntereinheit, die eingerichtet ist, um einen Vektor eines Eintrittsendes der zweiten Straße basierend auf einem dritten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, und einem vierten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der zweiten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, zu beschaffen; und
eine Referenzverlaufsbahn-Erzeugungsuntereinheit, die eingerichtet ist, um die Referenzverlaufsbahn basierend auf dem Vektor des Austrittsendes der ersten Straße und dem Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße zu erzeugen.

Die Vorschaubahn-Erzeugungseinheit kann vorzugweise enthalten:

eine Kursvektor-Beschaffungsuntereinheit, die eingerichtet ist, um einen Vektor des Kurses basierend auf dem Zentroid des Fahrzeugs und dem Kurs des Fahrzeugs zu beschaffen;
eine Eintrittsendenvektor-Beschaffungsuntereinheit, die eingerichtet ist, um einen Vektor eines Eintrittsendes der zweiten Straße basierend auf einem dritten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, und einem vierten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der zweiten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, zu beschaffen; und
eine Vorschaubahn-Erzeugungsuntereinheit, die eingerichtet ist, um die Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf dem Vektor des Kurses und dem Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße zu erzeugen.

Die Vorrichtung kann ferner vorzugsweise enthalten:

eine erste Koordinatenkonvertierungseinheit, die eingerichtet ist, um den Vektor des Austrittsendes der ersten Straße und den Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße in ein rechtwinkeliges Koordinatensystem der Kreuzung zu konvertieren,
wobei das rechtwinkelige Koordinatensystem der Kreuzung ein rechtwinkeliges Koordinatensystem mit einem Mittelpunkt einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Kreuzungspunkt und dem zweiten Kreuzungspunkt als einen Ursprung, dem Vektor des Austrittsendes der ersten Straße als eine x-Achse und einer Linie, die senkrecht zur x-Achse verläuft, als eine y-Achse ist.

Vorzugsweise kann die Vorrichtung ferner enthalten:

eine zweite Koordinatenkonvertierungseinheit, die eingerichtet ist, um den Vektor des Kurses und den Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße in ein rechtwinkeliges Koordinatensystem der Kreuzung zu konvertieren,
wobei das rechtwinkelige Koordinatensystem der Kreuzung ein rechtwinkeliges Koordinatensystem mit einem Mittelpunkt einer Verbindungslinie zwischen einem ersten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der ersten Straße, auf der sich das Fahrzeug befindet, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, und einem zweiten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der ersten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, als einen Ursprung, einem Vektor des Austrittsendes der ersten Straße als eine x-Achse und einer Linie, die senkrecht zur x-Achse verläuft, als eine y-Achse ist.

Vorzugsweise kann die Beschaffungseinheit enthalten:

eine Positionsabweichungs-Beschaffungsuntereinheit, die eingerichtet ist, um einen Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand auf der Referenzverlaufsbahn, der den kürzesten Abstand zum Zentroid des Fahrzeugs aufweist, zu beschaffen, einen Abstand zwischen dem Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand und dem Zentroid des Fahrzeugs zu berechnen und den Abstand als eine Positionsabweichung zwischen dem Zentroid des Fahrzeugs und der Referenzverlaufsbahn zu übernehmen;
eine Kursabweichungs-Beschaffungsuntereinheit, die eingerichtet ist, um eine Kursabweichung basierend auf dem Vektor des Kurses und einem Kreuzungspunktvektor, der dem Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand entspricht, zu beschaffen;
eine Krümmungsabweichungs-Beschaffungsuntereinheit, die eingerichtet ist, um eine Krümmungsabweichung basierend auf einem Abbiegewinkel des Fahrzeugs und einem Krümmungsradius der Referenzverlaufsbahn am Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand zu beschaffen;
eine Abbiegewinkel-Beschaffungsuntereinheit, die eingerichtet ist, um den Abbiegewinkel basierend auf der Positionsabweichung, der Kursabweichung und der Krümmungsabweichung zu beschaffen; und
eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzungs-Beschaffungsuntereinheit, die eingerichtet ist, um die Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung basierend auf dem Krümmungsradius und einer voreingestellten Beschleunigungsgrenze zu beschaffen.

Ferner ist in der vorliegenden Offenbarung ein intelligentes Fahrsystem bereitgestellt, das in einem selbstfahrenden Fahrzeug angewandt wird. Das System enthält:

eine Kamera, die eingerichtet ist, um ein Foto oder ein Video einer Kreuzung aufzunehmen, und
eine Fahrzeugsteuerung, die eingerichtet ist, um:
- basierend auf dem Foto oder dem Video der Kreuzung, das von der Kamera aufgenommen wurde, eine Koordinate einer ersten Straße, die ein Fahrzeug verlassen soll, und eine Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, zu beschaffen und eine Referenzverlaufsbahn basierend auf der Koordinate der ersten Straße und der Koordinate der zweiten Straße zu erzeugen, wobei die erste Straße und die zweite Straße sich an der Kreuzung, die das Fahrzeug passieren soll, kreuzen;
- eine Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße in Echtzeitmanier zu erzeugen, während das Fahrzeug die Kreuzung passiert;
- die Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn zu vergleichen und eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und einen Abbiegewinkel des Fahrzeugs basierend auf dem Vergleich zu beschaffen; und
- das Fahrzeug zu steuern, mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren.

Ferner ist in der vorliegenden Offenbarung ein computerlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, wobei das Computerprogramm, wenn es durch einen Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor zu Folgendem veranlasst:

Erzeugen einer Referenzverlaufsbahn basierend auf einer Koordinate einer ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und einer Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, wobei die erste Straße und die zweite Straße sich an der Kreuzung, die das Fahrzeug passieren soll, kreuzen;
Erzeugen in Echtzeitmanier einer Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf einer Koordinate des Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße, während das Fahrzeug die Kreuzung passiert;
Vergleichen der Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn und Beschaffen einer Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und eines Abbiegewinkels des Fahrzeugs basierend auf dem Vergleich; und
Steuern des Fahrzeugs, mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren.

Eine Referenzverlaufsbahn wird basierend auf einer Koordinate einer ersten Straße, die ein Fahrzeug verlassen soll, und einer Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, erzeugt, eine Vorschaubahn des Fahrzeugs wird basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße in Echtzeitmanier erzeugt, eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und ein Abbiegewinkel des Fahrzeugs werden durch Vergleichen der Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn beschafft und das Fahrzeug wird gesteuert, mit einem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren, so dass die Abweichung zwischen der Bahn des Fahrzeugs beim tatsächlichen Fahrvorgang und der Referenzverlaufsbahn so klein wie möglich ist und das Fahrzeug die Kreuzung ohne Fahrbahnmarkierung unter der Führung der Referenzverlaufsbahn passiert, wodurch Fahrsicherheit gewährleistet wird und Verkehrsunfälle verringert werden.
Figurenliste
Um die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung oder die technischen Lösungen in der herkömmlichen Technologie deutlicher darzustellen, sind die Zeichnungen, die in der Beschreibung der Ausführungsformen oder der herkömmlichen Technologie verwendet werden, unten kurz beschrieben. Es ist offensichtlich, dass die Zeichnungen in der folgenden Beschreibung nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigen und andere Zeichnungen durch einen Fachmann aus den Zeichnungen ohne kreativen Aufwand erhalten werden können.

1 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zur Erzeugung einer Referenzverlaufsbahn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 ist eine schematische Darstellung einer Kreuzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
4 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Kreuzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
5 ist eine schematische Darstellung eines rechtwinkeligen Koordinatensystems einer Kreuzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
6 ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zur Erzeugung einer Vorschaubahn eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
7 ist eine schematische Darstellung eines Vektors eines Kurses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
8 ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zur Berechnung einer Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und eines Abbiegewinkels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
9 ist eine schematische Darstellung eines Kreuzungspunkts mit dem kürzesten Abstand gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
10 ist eine Blockdarstellung einer Struktur einer Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
11 ist eine Blockdarstellung einer Struktur einer Referenzverlaufsbahn-Erzeugungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
12 ist eine Blockdarstellung einer Struktur einer Vorschaubahn-Erzeugungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
13 ist eine Blockdarstellung einer Struktur einer Beschaffungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
14 ist eine Blockdarstellung einer Struktur einer weiteren Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
15 ist eine Blockdarstellung einer Struktur einer weiteren Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
16 ist eine Blockdarstellung einer Struktur eines intelligenten Fahrsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Technische Lösungen in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden in Verbindung mit den Zeichnungen in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung deutlich beschreiben, damit die Lösung für einen Fachmann ersichtlicher und einfach zu verstehen ist. Es ist offensichtlich, dass die unten beschriebenen Ausführungsformen nur einige Ausführungsformen, anstatt alle Ausführungsformen sind. Alle anderen Ausführungsformen, die basierend auf den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung durch einen Fachmann ohne kreativen Aufwand erhalten werden, fallen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung.
Die technischen Lösungen der vorliegenden Offenbarung werden unten in einigen Anwendungsszenarien beschrieben. Zum Beispiel ist eines der Anwendungsszenarien der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ein Fahrzeug, das eine Kreuzung ohne Fahrbahnmarkierung passiert, wobei eine Referenzverlaufsbahn erzeugt wird, um das Fahrzeug zu führen, um gemäß dem in der vorliegenden Offenbarung bereitgestellten Steuerverfahren zu fahren, so dass das Fahrzeug sicher die Kreuzung ohne Fahrbahnmarkierung passieren kann.
Das Fahrzeug kann ein unbemanntes Fahrzeug oder ein bemanntes Fahrzeug in einem automatischen Fahrzustand sein.
Die Fahrbahnmarkierung kann eine Verkehrsmarkierungslinie zum Unterscheiden der Fahrbahnen oder Anzeigen einer Fahrtrichtung oder einer Fahrgeschwindigkeit sein, wie etwa eine Haltelinie, eine Abgrenzungslinie einer Fahrbahn oder ein Zebrastreifen.
Die Kreuzung kann eine fünfarmige Kreuzung, eine Straßenkreuzung, eine T-förmige Kreuzung oder eine L-förmige Kreuzung sein.
Zum Beispiel kann in einem Fall, in dem ein unbemanntes Fahrzeug eine Kreuzung passieren und links abbiegen soll, das unbemannte Fahrzeug nicht nahtlos die Kreuzung passieren, da die Fahrbahnmarkierung sich nicht in die Kreuzung erstreckt und es keine andere Fahrbahnmarkierung gibt, die eine Fahrtrichtung auf der Kreuzung anzeigt. In diesem Fall wird eine Referenzverlaufsbahn für das unbemannte Fahrzeug gemäß dem Verfahren der vorliegenden Offenbarung erzeugt, so dass das unbemannte Fahrzeug sicher die Kreuzung basieren auf der Referenzverlaufsbahn passieren kann.
Es wird Bezug auf die 1 genommen, die ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Das Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, gemäß der Ausführungsform kann die folgenden S101 bis S104 enthalten.
Bei S101 wird eine Referenzverlaufsbahn basierend auf einer Koordinate einer ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und einer Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, erzeugt.
Eine Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, wird als die erste Straße bezeichnet und eine Straße, die das Fahrzeug befahren soll, wird als die zweite Straße bezeichnet.
Die Koordinate der ersten Straße und die Koordinate der zweiten Straße können durch eine Kamera am Fahrzeug beschafft werden. Die Kamera kann ein Bild oder ein Video der Kreuzung beschaffen und das Bild oder Video der Kreuzung analysieren, um die Koordinate der ersten Straße und die Koordinate der zweiten Straße in einem Kamerakoordinatensystem zu erhalten.
Bei S102 wird eine Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße in Echtzeitmanier erzeugt, während das Fahrzeug die Kreuzung passiert.
Wenn das Fahrzeug die Kreuzung passiert, muss es Fußgängern und anderen Fahrzeugen an der Kreuzung ausweichen und das Fahrzeug kann während des Fahrens von seiner Bahn abweichen, wobei dies das Fahrzeug veranlassen kann, von der Referenzverlaufsbahn abzuweichen. In diesem Fall wird eine Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße in Echtzeitmanier erzeugt.
Bei S103 wird die Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn verglichen und eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und ein Abbiegewinkel des Fahrzeugs werden basierend auf dem Vergleich beschafft.
Da die Vorschaubahn des Fahrzeugs sich von der Referenzverlaufsbahn unterscheiden kann, wird die Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn verglichen, werden eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und ein Abbiegewinkel des Fahrzeugs basierend auf dem Vergleich beschafft und werden eine Fahrgeschwindigkeit und eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs basierend auf der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und dem Abbiegewinkel eingestellt.
Die Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung soll die Geschwindigkeit des Fahrzeugs während eines Vorgangs, bei dem die zweite Straße von der ersten Straße aus befahren wird, begrenzen. Falls die Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung übersteigt, kann das Fahrzeug nicht nahtlos die Kreuzung passieren oder es kann sich sogar ein Verkehrsunfall ereignen.
Bei S104 wird das Fahrzeug gesteuert, um auf die zweite Straße mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren.
Nachdem die Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und der Abbiegewinkel bestimmt worden sind, wird das Fahrzeug gesteuert, um die Kreuzung mit dem Abbiegewinkel zu passieren, und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird so gehalten, dass sie nicht die Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung übersteigt, so dass die Vorschaubahn des Fahrzeugs so nahe wie möglich der Referenzverlaufsbahn ist.
Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird eine Referenzverlaufsbahn basierend auf einer Koordinate einer ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und einer Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, erzeugt, wird eine Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße in Echtzeitmanier erzeugt, werden eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und ein Abbiegewinkel des Fahrzeugs durch das Vergleichen der Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn beschafft und wird das Fahrzeug gesteuert, um mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren, so dass die Abweichung zwischen der Bahn des Fahrzeugs beim tatsächlichen Fahrvorgang und der Referenzverlaufsbahn so klein wie möglich ist und das Fahrzeug die Kreuzung ohne Fahrbahnmarkierung unter der Führung der Referenzverlaufsbahn passiert, wodurch Fahrsicherheit ermöglicht wird und Verkehrsunfälle reduziert werden.
Ein Verfahren zur Erzeugung einer Referenzverlaufsbahn wird nachstehend beschrieben.
Es wird Bezug auf die 2 genommen, die ein Flussdiagramm eines Vorgangs zur Erzeugung einer Referenzverlaufsbahn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
In dieser Ausführungsform kann der Vorgang des Erzeugens der Referenzverlaufsbahn basierend auf der Koordinate der ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und der Koordinate der zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, die folgenden S201 bis S203 enthalten.
Bei S201 wird ein Vektor eines Austrittsendes der ersten Straße basierend auf einem ersten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen von einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der ersten Straße, auf der sich das Fahrzeug befindet, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, und einem zweiten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der ersten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, beschafft.
Bei S202 wird ein Vektor eines Eintrittsendes der zweiten Straße basierend auf einem dritten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen von einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, und einem vierten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der zweiten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, beschafft.
Es wird vermerkt, dass die Reihenfolge des Ausführens von S201 und S202 nicht beschränkt ist.
Bei S203 wird die Referenzverlaufsbahn basierend auf dem Vektor des Austrittsendes der ersten Straße und dem Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße erzeugt.
Eine Implementierung zur Erzeugung einer Referenzverlaufsbahn wird nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen im Detail beschrieben.
Es wird Bezug auf die 3 genommen, die eine schematische Darstellung einer Kreuzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Wie in 3 gezeigt ist, verlaufen die erste Straße und die zweite Straße, die der Kreuzung entsprechen, senkrecht zueinander.
In einigen anderen Fällen verlaufen die erste Straße und die zweite Straße einer Kreuzung nicht senkrecht zueinander, wie etwa eine T-förmige Kreuzung und eine fünfarmige Kreuzung. Das Verfahren gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann auch bei diesen Szenarien angewandt werden.
Koordinaten von zwei Kreuzungspunkten, d. h. einem ersten Kreuzungspunkt KP1 und einem zweiten Kreuzungspunkt KP2, die durch Kreuzen von zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der ersten Straße, auf der sich das Fahrzeug befindet, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet werden, werden beschafft. Koordinaten von zwei Kreuzungspunkten, d. h. einem dritten Kreuzungspunkt KP3 und einem vierten Kreuzungspunkt KP4, die durch Kreuzen von zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet werden, werden beschafft.
Ein Vektor KVt des Austrittsendes der ersten Straße wird basierend auf dem ersten Kreuzungspunkt KP1 und dem zweiten Kreuzungspunkt KP2 beschafft. Der Vektor KVt des Austrittsendes der ersten Straße ist ein Vektor, der einen Mittelpunkt P1 einer Verbindungslinie des ersten Kreuzungspunkts KP1 und des zweiten Kreuzungspunkts KP2 als einen Startpunkt hernimmt, senkrecht zur Verbindungslinie des ersten Kreuzungspunkts KP1 und des zweiten Kreuzungspunkts KP2 verläuft und in einer Richtung das gleiche wie die Fahrtrichtung des Fahrzeugs ist.
Ein Vektor KVs des Eintrittsendes der zweiten Straße wird basierend auf dem dritten Kreuzungspunkt KP3 und dem vierten Kreuzungspunkt KP4 beschafft. Der Vektor KVs des Eintrittsendes der zweiten Straße ist ein Vektor, der einen Mittelpunkt P2 einer Verbindungslinie des dritten Kreuzungspunkts KP3 und des vierten Kreuzungspunkts KP4 als einen Startpunkt hernimmt, senkrecht zur Verbindungslinie des dritten Kreuzungspunkts KP3 und des vierten Kreuzungspunkts KP4 verläuft und in einer Richtung das gleiche wie die Fahrtrichtung des Fahrzeugs ist.
Es wird angemerkt, dass nur ein Beispiel einer Kreuzung in 3 dargestellt ist und eine Implementierung zur Beschaffung von Vektoren zweier Straßen, die an einer Kreuzung zusammenlaufen, basierend auf Koordinaten der zwei Straßen ist in der obigen Ausführungsform beschrieben. Die zwei Straßen, die an der Kreuzung zusammenlaufen, können senkrecht zueinander verlaufen oder nicht und das Verfahren gemäß der vorstehenden Ausführungsform kann bei beiden der zwei Szenarien angewandt werden. In 3 ist ein Szenarium gezeigt, in dem zwei Straßen senkrecht zueinander sind, und ein Verfahren zur Erzeugung einer Referenzverlaufsbahn in einem Szenarium, in dem zwei Straßen nicht senkrecht zueinander sind, wird nachstehend beschrieben. Das nachstehend beschriebene Verfahren wird ebenfalls bei dem Szenarium angewandt, in dem zwei Straßen senkrecht zueinander sind.
Es wird Bezug auf die 4 genommen, die eine schematische Darstellung einer weiteren Kreuzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Der Vorgang des Erzeugens der Referenzverlaufsbahn basierend auf dem Vektor KVt des Austrittsendes der ersten Straße und dem Vektor KVs des Eintrittsendes der zweiten Straße kann enthalten:
Beschaffen eines Kreuzungspunkts des Vektors KVt des Austrittsendes der ersten Straße mit dem Vektor KVs des Eintrittsendes der zweiten Straße als einen ersten Schnittpunkt P3; und
Erzeugen der Referenzverlaufsbahn basierend auf einem Startpunkt des Vektors KVt des Austrittsendes der ersten Straße, einem Startpunkt des Vektors KVs des Eintrittsendes der zweiten Straße und dem ersten Schnittpunkt P3.
Wie in 4 gezeigt ist, ist der erste Schnittpunkt P3 ein Kreuzungspunkt des Vektors KVt des Austrittsendes der ersten Straße und eine umgekehrte Erstreckungslinie des Vektors KVs des Eintrittsendes der zweiten Straße.
Ein Kurvenanpassungsverfahren kann eingesetzt werden, um die Referenzverlaufsbahn zu erzeugen. Eine kubische Hermitischer Spline-Kurve kann in dieser Ausführungsform verwendet werden.
Eine kubische Hermitischer Spline-Kurve PA für die Referenzverlaufsbahn kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden: $P A = P 1 (1 - 3 t^{2} + 2 t^{3}) + P 2 (3 t^{2} - 2 t^{3}) + P_{1}^{'} (t - 2 t^{2} + t^{3}) + P_{2}^{'} (- t^{2} + t^{3})$
wobei P1 eine Koordinate eines Punkts P1 darstellt, P2 eine Koordinate eines Punkts P2 darstellt, P'₁ = P1P3, P'₂ = P2P3, und t eine unabhängige Variable ist, die im Bereich von t E [0,1] liegen kann.
Zusätzlich kann die Referenzverlaufsbahn auf andere Arten der Kurvenanpassung außer der kubischen Hermitischer Spline-Kurve erzeugt werden.
Es wird angemerkt, dass in den 3 und 4 ein Szenarium beschrieben ist, in dem ein Fahrzeug nach links abbiegt, während es eine Kreuzung passiert, und das Fahrzeug ebenso nach rechts abbiegen oder geradeaus fahren kann, während es eine Kreuzung passiert, was hierin nicht im Detail beschrieben ist. In allen diesen Fällen kann das Fahrzeug gemäß dem Steuerverfahren in den obigen Ausführungsformen gesteuert werden.
Um die Komplexität des Vorgangs zu reduzieren und die Effizienz des Vorgangs beim Erzeugen der Referenzverlaufsbahn zu verbessern, können der Mittelpunkt der Verbindungslinie des ersten Kreuzungspunkts und des zweiten Kreuzungspunkts, der Mittelpunkt der Verbindungslinie des dritten Kreuzungspunkts und des vierten Kreuzungspunkts und der erste Schnittpunkt in ein rechtwinkeliges Koordinatensystem der Kreuzung konvertiert werden und wird die Referenzverlaufsbahn basierend auf dem konvertierten Mittelpunkt der Verbindungslinie des ersten Kreuzungspunkts und des zweiten Kreuzungspunkts, dem konvertierten Mittelpunkt der Verbindungslinie des dritten Kreuzungspunkts und des vierten Kreuzungspunkts und dem konvertierten ersten Schnittpunkt erzeugt.
Es wird Bezug auf die 5 genommen, die eine schematische Darstellung eines rechtwinkeligen Koordinatensystems einer Kreuzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Eine Implementierung eines rechtwinkeligen Koordinatensystems einer Kreuzung wird in 5 gemäß einer Ausführungsform gezeigt.
In dem rechtwinkeligen Koordinatensystem der Kreuzung ist ein Ursprung ein Mittelpunkt P1 einer Verbindungslinie des ersten Kreuzungspunkts und des zweiten Kreuzungspunkts, ist eine x-Achse der Vektor des Austrittsendes der ersten Straße und ist eine y-Achse senkrecht zur x-Achse.
Da P1 der Ursprung ist, ist (0, 0) eine Koordinate von P1.
Ein Verfahren zur Erzeugung einer Referenzverlaufsbahn ist in der vorstehenden Ausführungsform beschrieben und das Prinzip der Erzeugung einer Vorschaubahn des Fahrzeugs ist das gleiche wie das der Erzeugung der Referenzverlaufsbahn. Ein Verfahren zur Erzeugung einer Vorschaubahn eines Fahrzeugs wird nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen im Detail beschrieben.
Es wird Bezug auf 6 genommen, die ein Flussdiagramm eines Vorgangs zur Erzeugung einer Vorschaubahn eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Das Verfahren zur Erzeugung einer Vorschaubahn eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die folgenden S601 bis S603 enthalten.
Bei S601 wird ein Vektor des Kurses basierend auf dem Zentroid des Fahrzeugs und dem Kurs des Fahrzeugs beschafft.
Bei S602 wird ein Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße basierend auf zwei Kreuzungspunkten, die durch Kreuzen von zwei Fahrbahnbegrenzungen einer Fahrbahn der zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet werden, beschafft.
Ein Verfahren zum Beschaffen des Vektors des Eintrittsendes der zweiten Straße kann sich auf die Ausführungsform entsprechend der 3 beziehen, das hier nicht wiederholt wird.
Bei S603 wird eine Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf dem Vektor des Kurses und dem Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße erzeugt.
Ein Verfahren zum Beschaffen des Vektors des Kurses wird nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Es wird Bezug auf die 7 genommen, die eine schematische Darstellung eines Vektors des Kurses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Ein Vektor KVv des Kurses ist ein Vektor, der sich von einem Zentroid Pv des Fahrzeugs als ein Startpunkt in eine Kursrichtung des Fahrzeugs erstreckt.
Der Vorgang des Erzeugens der Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf dem Vektor KVv des Kurses und dem Vektor KVs des Eintrittsendes der zweiten Straße kann enthalten:
Beschaffen eines Kreuzungspunkts des Vektors KVv des Kurses und des Vektors KVs des Eintrittsendes der zweiten Straße und Hernehmen des Kreuzungspunkts als einen zweiten Schnittpunkt P4; und
Erzeugen der Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf dem Startpunkt Pv des Vektors KVv des Kurses, dem Startpunkt P2 des Vektors KVs des Eintrittsendes der zweiten Straße und dem zweiten Schnittpunkt P4.
Wie in 7 gezeigt ist, ist der zweite Schnittpunkt P4 ein Kreuzungspunkt des Vektors KVv des Kurses und eine umgekehrte Erstreckungslinie des Vektors KVs des Eintrittsendes der zweiten Straße und (x4, y4) ist eine Koordinate von P4.
Das Kurvenanpassungsverfahren kann eingesetzt werden, um die Vorschaubahn des Fahrzeugs zu erzeugen. Eine kubische Hermitischer Spline-Kurve kann in dieser Ausführungsform verwendet werden.
Eine kubische Hermitischer Spline-Kurve PB kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden: $P B = P_{v} (1 - 3 t^{2} + 2 t^{3}) + P 2 (3 t^{2} - 2 t^{3}) + P'_{3} (t - 2 t^{2} + t^{3}) + P'_{4} (- t^{2} + t^{3})$
wobei Pv eine Koordinate des Punkts Pv darstellt, P2 eine Koordinate des Punkts P2 darstellt, P'₃ = PvP4 P'₄ = P2P4, und t eine unabhängige Variable ist, die im Bereich von t ∈ [0,1] liegen kann.
Zusätzlich kann die Vorschaubahn des Fahrzeugs auf andere Arten der Kurvenanpassung außer der kubischen Hermitischer Spline-Kurve erzeugt werden.
Es wird angemerkt, dass, um die Komplexität des Vorgangs zu reduzieren und die Effizienz des Vorgangs beim Erzeugen der Vorschaubahn des Fahrzeugs zu verbessern, die Koordinatenpunkte Pv, P4 und P2 in ein rechtwinkeliges Koordinatensystem der Kreuzung konvertiert werden können und eine Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf den konvertierten Punkten Pv, P4 und P2 erzeugt werden kann, was dem Erzeugungsvorgang der Referenzverlaufsbahn ähnlich ist.
Um die Komplexität des Vorgangs zu reduzieren und die Effizienz des Vorgangs zu verbessern, wird ein rechtwinkeliges Koordinatensystem einer Kreuzung in der Ausführungsform konstruiert. Durch das Beschaffen der Referenzverlaufsbahn und der Vorschaubahn des Fahrzeugs werden verknüpfte Punkte in das rechtwinkelige Koordinatensystem konvertiert. Eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und ein Abbiegewinkel des Fahrzeugs werden durch Vergleichen der Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn beschafft und das Fahrzeug wird gesteuert, um mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren, so dass die Abweichung zwischen der Bahn des Fahrzeugs beim tatsächlichen Fahrvorgang und der Referenzverlaufsbahn so klein wie möglich ist und das Fahrzeug die Kreuzung ohne Fahrbahnmarkierung unter der Führung der Referenzverlaufsbahn passiert, wodurch Fahrsicherheit gewährleistet wird und Verkehrsunfälle reduziert werden.
Ein Verfahren zum Vergleichen der Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn und zum Beschaffen der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und des Abbiegewinkels des Fahrzeugs basierend auf dem Vergleich wird nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen im Detail beschrieben.
Es wird Bezug auf die 8 genommen, die ein Flussdiagramm eines Vorgangs zur Berechnung einer Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und eines Abbiegewinkels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Das Verfahren zur Berechnung der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und des Abbiegewinkels gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die folgenden S801 bis S806 enthalten.
Bei S801 wird ein Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand auf der Referenzverlaufsbahn, der den kürzesten Abstand zu dem Zentroid des Fahrzeugs aufweist, beschafft, ein Abstand zwischen dem Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand und dem Zentroid des Fahrzeugs wird berechnet und der Abstand wird als eine Positionsabweichung zwischen dem Zentroid des Fahrzeugs und der Referenzverlaufsbahn hergenommen.
Bei S802 wird eine Kursabweichung basierend auf dem Vektor des Kurses und einem Kreuzungspunktvektor, der dem Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand entspricht, beschafft.
Die Kursabweichung ist eine Winkel differenz zwischen dem Vektor des Kurses und dem Kreuzungspunktvektor, der dem Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand entspricht, d. h. ein eingeschlossener Winkel zwischen dem Vektor des Kurses und dem Kreuzungspunktvektor.
Bei S803 wird ein Abbiegeradius des Fahrzeugs basierend auf einem Lenkradwinkel des Fahrzeugs, einer Gierrate und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs beschafft.
Bei S804 wird eine Krümmungsabweichung basierend auf dem Abbiegeradius des Fahrzeugs und einem Krümmungsradius der Referenzverlaufsbahn am Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand beschafft.
Die Krümmungsabweichung ist eine Differenz zwischen dem Abbiegeradius des Fahrzeugs und dem Krümmungsradius der Referenzverlaufsbahn am Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand.
Bei S805 wird ein Abbiegewinkel basierend auf der Positionsabweichung, der Kursabweichung und der Krümmungsabweichung beschafft.
Ein Abbiegewinkel δ kann durch die folgende Gleichung berechnet werden: $δ = K_{o f f s e t} Δ P_{v} P_{t} + K_{a z i m u t h} Δ P'_{v} P'_{v} + K_{r a d i u s} Δ R_{v} R_{t}$
wobei ΔP_vP_t die Positionsabweichung darstellt, ΔP'_tP'_v die Kursabweichung darstellt, ΔR_vR_t die Krümmungsabweichung darstellt und K_offset, K_azimuth und K_radius voreingestellte Gewichtskoeffizienten für die Positionsabweichung, die Kursabweichung bzw. die Krümmungsabweichung darstellen. Die Gewichtskoeffizienten können gemäß reeller Szenarien und Parameter des Fahrzeugs selbst eingestellt werden, die hierin nicht begrenzt sind.
Bei S806 wird eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung basierend auf der Krümmungsabweichung und einer voreingestellten lateralen Beschleunigungsgrenze beschafft. Die voreingestellte laterale Beschleunigungsgrenze ist eine Beschleunigungsgrenze in einer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs senkrechten Richtung.
Die Beschleunigungsgrenze ist ein absoluter Wert und ist eine positive Zahl.
Die Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung kann basierend auf dem Krümmungsradius und der voreingestellten lateralen Beschleunigungsgrenze durch die folgende Formel beschafft werden: $V_{i m} = \sqrt R_{t} a_{y l i m}$
wobei V_lim die voreingestellte laterale Beschleunigungsgrenze darstellt und R_t den Krümmungsradius darstellt.
Eine Implementierung der Beschaffung des Kreuzungspunkts mit dem kürzesten Abstand wird nachstehend in Verbindung mit 9 beschrieben.
Es wird Bezug auf die 9 genommen, die eine schematische Darstellung eines Kreuzungspunkts mit dem kürzesten Abstand gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Der Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand Pt ist ein Punkt auf der Referenzverlaufsbahn, der den kürzesten Abstand vom Zentroid Pv des Fahrzeugs aufweist, das heißt, eine Verbindungslinie des Kreuzungspunkts mit dem kürzesten Abstand Pt und des Zentroids Pv des Fahrzeugs verläuft senkrecht zu einer Tangente der Referenzverlaufsbahn am Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand.
Eine Implementierung zur Beschaffung des Kreuzungspunkts mit dem kürzesten Abstand kann sein:
Beschaffen eines kürzesten Abstands vom Zentroid des Fahrzeugs zur Referenzverlaufsbahn. Das heißt, ein kürzester Abstand von einem Punkt einer Linie wird berechnet. Ein Punkt auf der Referenzverlaufsbahn, der dem kürzesten Abstand entspricht, wird als ein Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand bezeichnet.
Die Positionsabweichung ist ein Abstand zwischen dem Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand Pt und dem Zentroid Pv des Fahrzeugs. Das heißt, ein Abstand zwischen zwei Punkten wird berechnet.
Ein mögliches Verfahren zur Berechnung einer Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und eines Abbiegewinkels ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt. Eine Referenzverlaufsbahn wird basierend auf einer Koordinate einer ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und einer Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, erzeugt, eine Vorschaubahn des Fahrzeugs wird basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten in Echtzeitmanier erzeugt, eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und ein Abbiegewinkel des Fahrzeugs werden durch Vergleichen der Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn beschafft und das Fahrzeug wird gesteuert, um mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren, so dass die Abweichung zwischen der Bahn des Fahrzeugs beim tatsächlichen Fahrvorgang und der Referenzverlaufsbahn so klein wie möglich ist, wodurch Fahrsicherheit gewährleistet wird und Verkehrsunfälle reduziert werden.
Basierend auf dem Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, gemäß den obigen Ausführungsformen ist ferner eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt und ein Funktionsprinzip davon wird nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen im Detail beschrieben.
Es wird Bezug auf die 10 genommen, die eine Blockdarstellung einer Struktur einer Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Die Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann eine Referenzverlaufsbahn-Erzeugungseinheit 1001, eine Vorschaubahn-Erzeugungseinheit 1002, eine Beschaffungseinheit 1003 und eine Steuerungseinheit 1004 enthalten.
Die Referenzverlaufsbahn-Erzeugungseinheit 1001 ist eingerichtet, um eine Referenzverlaufsbahn basierend auf einer Koordinate einer ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und einer Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, zu erzeugen, wobei die erste Straße und die zweite Straße sich an der Kreuzung, die das Fahrzeug passieren soll, kreuzen.
Die Vorschaubahn-Erzeugungseinheit 1002 ist eingerichtet, um eine Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße in Echtzeitmanier zu erzeugen, während das Fahrzeug die Kreuzung passiert.
Die Beschaffungseinheit 1003 ist eingerichtet, um die Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn zu vergleichen und eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und einen Abbiegewinkel des Fahrzeugs basierend auf dem Vergleich zu beschaffen.
Die Steuerungseinheit 1004 ist eingerichtet, um das Fahrzeug zu steuern, mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren.
Mit der Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, gemäß der vorliegenden Ausführungsform erzeugt die Referenzverlaufsbahn-Erzeugungseinheit 1001 eine Referenzverlaufsbahn basierend auf einer Koordinate einer ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und einer Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, erzeugt die Vorschaubahn-Erzeugungseinheit 1002 eine Vorschaubahn des Fahrzeugs in Echtzeitmanier basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße, beschafft die Beschaffungseinheit 1003 eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und einen Abbiegewinkel des Fahrzeugs durch Vergleichen der Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn und steuert die Steuerungseinheit 1004 das Fahrzeug, mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren, so dass die Abweichung zwischen der Bahn des Fahrzeugs beim tatsächlichen Fahrvorgang und der Referenzverlaufsbahn so klein wie möglich ist und das Fahrzeug die Kreuzung ohne Fahrbahnmarkierung unter der Führung der Referenzverlaufsbahn passiert, wodurch Fahrsicherheit gewährleistet wird und Verkehrsunfälle reduziert werden.
Eine Ausgestaltung der Referenzverlaufsbahn-Erzeugungseinheit wird nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben.
Es wird Bezug auf die 11 genommen, die eine Blockdarstellung einer Struktur einer Referenzverlaufsbahn-Erzeugungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Die Referenzverlaufsbahn-Erzeugungseinheit 1001 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann eine Austrittsendenvektor-Beschaffungsuntereinheit 1001a, eine Eintrittsendenvektor-Beschaffungsuntereinheit 1001b und eine Referenzverlaufsbahn-Erzeugungsuntereinheit 1001c enthalten.
Die Austrittsendenvektor-Beschaffungsuntereinheit 1001a ist eingerichtet, um einen Vektor eines Austrittsendes der ersten Straße basierend auf einem ersten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der ersten Straße, auf der sich das Fahrzeug befindet, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, und einem zweiten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der ersten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, zu beschaffen.
Die Eintrittsendenvektor-Beschaffungsuntereinheit 1001b ist eingerichtet, um einen Vektor eines Eintrittsendes der zweiten Straße basierend auf einem dritten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, und einem vierten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der zweiten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, zu beschaffen.
Die Referenzverlaufsbahn-Erzeugungsuntereinheit 1001c ist eingerichtet, um die Referenzverlaufsbahn basierend auf dem Vektor des Austrittsendes der ersten Straße und dem Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße zu erzeugen.
Eine Ausgestaltung einer Vorschaubahn-Erzeugungseinheit wird nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben.
Es wird Bezug auf die 12 genommen, die eine Blockdarstellung einer Struktur einer Vorschaubahn-Erzeugungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Die Vorschaubahn-Erzeugungseinheit 1002 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann eine Kursvektor-Beschaffungsuntereinheit 1002a, eine Eintrittsendenvektor-Beschaffungsuntereinheit 1002b und eine Vorschaubahn-Erzeugungsuntereinheit 1002c enthalten.
Die Kursvektor-Beschaffungsuntereinheit 1002a ist eingerichtet, um einen Vektor des Kurses basierend auf dem Zentroid des Fahrzeugs und dem Kurs des Fahrzeugs zu beschaffen.
Die Eintrittsendenvektor-Beschaffungsuntereinheit 1002b ist eingerichtet, um einen Vektor eines Eintrittsendes der zweiten Straße basierend auf einem dritten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer von zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, und einem vierten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der zweiten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, zu beschaffen.
Die Vorschaubahn-Erzeugungsuntereinheit 1002c ist eingerichtet, um die Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf dem Vektor des Kurses und dem Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße zu erzeugen.
Eine Ausgestaltung der Beschaffungseinheit ist nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben.
Es wird Bezug auf die 13 genommen, die eine Blockdarstellung einer Struktur einer Beschaffungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Die Beschaffungseinheit 1003 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann eine Positionsabweichungs-Beschaffungsuntereinheit 1003b, eine Kursabweichungs-Beschaffungsuntereinheit 1003c, eine Krümmungsabweichungs-Beschaffungsuntereinheit 1003d, eine Abbiegewinkel-Beschaffüngsuntereinheit 1003e und eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzungs-Beschaffungsuntereinheit 1003f enthalten.
Die Positionsabweichungs-Beschaffungsuntereinheit 1003b ist eingerichtet, um einen Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand auf der Referenzverlaufsbahn, der einen kürzesten Abstand zu dem Zentroid des Fahrzeugs aufweist, zu beschaffen, einen Abstand zwischen dem Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand und dem Zentroid des Fahrzeugs zu berechnen und den Abstand als eine Positionsabweichung zwischen dem Zentroid des Fahrzeugs und der Referenzverlaufsbahn zu übernehmen.
Die Kursabweichungs-Beschaffungsuntereinheit 1003c ist eingerichtet, um eine Kursabweichung basierend auf dem Vektor des Kurses und einem Kreuzungspunktvektor, der dem Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand entspricht, zu beschaffen.
Die Krümmungsabweichungs-Beschaffungsuntereinheit 1003d ist eingerichtet, um eine Krümmungsabweichung basierend auf einem Abbiegeradius des Fahrzeugs und einem Krümmungsradius der Referenzverlaufsbahn am Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand zu beschaffen.
Die Abbiegewinkel-Beschaffungsuntereinheit 1003e ist eingerichtet, um den Abbiegewinkel basierend auf der Positionsabweichung, der Kursabweichung und der Krümmungsabweichung zu beschaffen.
Die Fahrgeschwindigkeitsbegrenzungs-Beschaffungsuntereinheit 1003f ist eingerichtet, um die Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung basierend auf dem Krümmungsradius und einer voreingestellten lateralen Beschleunigungsgrenze zu beschaffen.
Um die Komplexität des Vorgangs zu reduzieren und die Effizienz des Vorgangs zu verbessern, kann die Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ferner eine erste Koordinatenkonvertierungseinheit enthalten, die eingerichtet ist, um Koordinaten in ein rechtwinkeliges Koordinatensystem einer Kreuzung vor dem Ausführen der Berechnung zu konvertieren.
Es wird Bezug auf die 14 genommen, die eine Blockdarstellung einer Struktur einer weiteren Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Die Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ferner eine erste Koordinatenkonvertierungseinheit 1005 enthalten.
Die erste Koordinatenkonvertierungseinheit 1005 ist eingerichtet, um den Vektor des Austrittsendes der ersten Straße und den Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße in ein rechtwinkeliges Koordinatensystem der Kreuzung zu konvertieren.
Das rechtwinkelige Koordinatensystem der Kreuzung ist ein rechtwinkeliges Koordinatensystem mit einem Mittelpunkt einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Kreuzungspunkt und dem zweiten Kreuzungspunkt als einen Ursprung, dem Vektor des Austrittsendes der ersten Straße als eine x-Achse und eine zur x-Achse senkrechten Linie als eine y-Achse.
Die Referenzverlaufsbahn-Erzeugungseinheit 1001 ist ferner eingerichtet, um die Referenzverlaufsbahn basierend auf dem konvertieren Vektor des Austrittsendes der ersten Straße und dem konvertierten Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße zu erzeugen.
Auf ähnliche Weise kann die Vorrichtung ferner eine zweite Koordinatenkonvertierungseinheit enthalten.
Es wird Bezug auf 15 genommen, die eine Blockdarstellung einer Struktur einer weiteren Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Die Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ferner eine zweite Koordinatenkonvertierungseinheit 1006 enthalten.
Die zweite Koordinatenkonvertierungseinheit 1006 ist eingerichtet, um den Vektor des Kurses und den Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße in ein rechtwinkeliges Koordinatensystem der Kreuzung zu konvertieren.
Das rechtwinkelige Koordinatensystem der Kreuzung ist ein rechtwinkeliges Koordinatensystem mit einem Mittelpunkt einer Verbindungslinie zwischen einem ersten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer von zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der ersten Straße, auf der sich das Fahrzeug befindet, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, und einem zweiten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der ersten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, als einen Ursprung, einen Vektor eines Austrittsendes der ersten Straße als eine x-Achse und einer zur x-Achse senkrechten Linie als eine y-Achse.
Die Vorschaubahn-Erzeugungseinheit 1002 ist ferner eingerichtet, um eine Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf dem konvertierten Vektor des Kurses und dem konvertierten Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße zu erzeugen.
Basierend auf dem Verfahren und der Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, gemäß den obigen Ausführungsformen ist ferner ein intelligentes Fahrsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt und ein Funktionsprinzip davon ist nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen im Detail beschrieben.
Es wird Bezug auf 16 genommen, die eine Blockdarstellung einer Struktur eines intelligenten Fahrsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
Das intelligente Fahrsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird in einem selbstfahrenden Fahrzeug angewandt und kann eine Kamera 1601 und eine Fahrzeugsteuerung 1602 enthalten.
Die Kamera 1601 ist eingerichtet, um ein Foto oder ein Video einer Kreuzung aufzunehmen.
Die Kamera kann vorne am Fahrzeug montiert sein.
Falls die Frontkamera des Fahrzeugs einen kleinen Aufnahmewinkelbereich hat, kann das intelligente Fahrsystem ferner eine Heckkamera oder eine Seitenkamera aufweisen.
Im Fall, dass die Kamera 1601 an der Front des Fahrzeugs montiert ist, kann die Kamera unter einem vorderen Kennzeichenschild, über einem vorderen Kennzeichenschild, auf einem vorderen Kennzeichenschild, unter einem linken Außenspiegel, unter einem rechten Außenspiegel oder an einer Radlaufzierleiste eines vorderen Reifens montiert sein. Die Radlaufzierleiste ist eine halbkreisförmige Komponente, die von einem Schutzblech über einem Autoreifen hervorragt.
In einem Fall, dass die Kamera 1601 am Heck des Fahrzeugs montiert ist, kann die Kamera unter einem hinteren Kennzeichenschild, über einem hinteren Kennzeichenschild, auf einem hinteren Kennzeichenschild oder an einer Radlaufzierleiste eines hinteren Reifens montiert sein.
In einem Fall, dass die Kamera 1601 an der Seite des Fahrzeugs montiert ist, kann die Kamera unter dem linken Außenspiegel, unter dem rechten Außenspiegel oder an den beiden Seiten einer Karosserie montiert sein.
Ein lichtempfindlicher Chip der Kamera 1601 kann ein ladungsgekoppeltes Bauteil (CCD = charge coupled device) oder ein CMOS (complementary metal-oxide semiconductor) sein. Die zwei lichtempfindlichen Chips weisen beide eine hohe Sensitivität und hohe Auflösung auf, wodurch ein Foto oder ein Video einer Kreuzung selbst bei hellen, bewölkten oder lichtschwachen Bedingungen mit hoher Qualität aufgenommen werden kann.
Die Fahrzeugsteuerung 1602 ist eingerichtet, um:
basierend auf dem Foto oder dem Video der Kreuzung, das von der Kamera aufgenommen wurde, eine Koordinate einer ersten Straße, die ein Fahrzeug verlassen soll, und eine Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, zu beschaffen und eine Referenzverlaufsbahn basierend auf der Koordinate der ersten Straße und der Koordinate der zweiten Straße zu erzeugen, wobei die erste Straße und die zweite Straße sich an der Kreuzung, die das Fahrzeug passieren soll, kreuzen;
in Echtzeitmanier eine Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, dem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße zu erzeugen, während das Fahrzeug die Kreuzung passiert;
die Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn zu vergleichen und eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und einen Abbiegewinkel des Fahrzeugs basierend auf dem Vergleich zu beschaffen; und
das Fahrzeug zu steuern, mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren.
Die Fahrzeugsteuerung 1602 ist eine Kernsteuerkomponente des Fahrzeugs und ist eingerichtet, um die Betriebszustände aller elektronischen Vorrichtungen der Vorrichtung und des Fahrzeugs zu koordinieren und zu steuern, indem sie Signale der elektronischen Vorrichtungen sammelt und Entscheidungen basierend auf den Signalen trifft. Die Fahrzeugsteuerung 1602 kann mindestens eine der folgenden Funktionen implementieren: Erfüllung des Fahrerwunsches, Antriebssteuerung, Bremssteuerung, Drehmomentüberwachung, Fahrzeugleistungsmanagement, Fahrzustandsüberwachung des Fahrzeugs, Fehlerüberwachung und Fehlerdiagnose.
Die Fahrzeugsteuerung 1601 kann mit der Kamera 1601 über einen CAN (controller area network)-Bus kommunizieren.
Gegebenenfalls kann die Kamera 1601 ein drahtloses Übertragungsmodul enthalten und die Fahrzeugsteuerung 1602 kann ein drahtloses Empfangsmodul enthalten.
Die Kamera 1601 kann die Aufnahme oder das Video einer Kreuzung über das drahtlose Übertragungsmodul an das drahtlose Empfangsmodul der Fahrzeugsteuerung 1602 übertragen.
Bei dem intelligenten Fahrsystem, das gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einem selbstfahrenden Fahrzeug angewandt wird, übertragt eine Kamera eine Fotoaufnahme oder ein Video einer Kreuzung an die Fahrzeugsteuerung. Da sich die Farbe der Fahrbahnbegrenzung von der Farbe der Straßenoberfläche unterscheidet, kann die Fahrzeugsteuerung eine Referenzverlaufsbahn erzeugen, indem sie aus dem Foto oder Video basierend auf den Farben eine Koordinate einer ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und eine Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, beschafft. Die Fahrzeugsteuerung erzeugt dann in Echtzeitmanier eine Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße, beschafft eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und einen Abbiegewinkel des Fahrzeugs durch Vergleichen der Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn und steuert das Fahrzeug, mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren, so dass die Abweichung zwischen der Bahn des Fahrzeugs beim tatsächlichen Fahrvorgang und der Referenzverlaufsbahn so klein wie möglich ist und das Fahrzeug die Kreuzung ohne Fahrbahnmarkierung unter der Führung der Referenzverlaufsbahn passiert, wodurch Fahrsicherheit gewährleistet wird und Verkehrsunfälle reduziert werden.
Basierend auf dem Verfahren und der Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, und dem intelligenten Fahrsystem gemäß den Ausführungsformen wird angemerkt, dass ein Fachmann verstehen kann, dass alle oder ein Teil der Schritte in der Verfahrensausführungsform durch ein Computerprogramm, das verbundene Hardware anweist, implementiert werden kann und das Programm in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert werden kann. Deshalb ist ein computerlesbares Speichermedium für intelligentes Fahren gemäß einer Ausführungsform bereitgestellt. Nachstehend ist ein Funktionsprinzip davon im Detail beschrieben.
Ein computerlesbares Speichermedium ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt. Ein Computerprogramm ist auf dem computerlesbaren Speichermedium gespeichert und das Computerprogramm, wenn es durch einen Prozessor ausgeführt wird, veranlasst den Prozessor zum:
Erzeugen einer Referenzverlaufsbahn basierend auf einer Koordinate einer ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und einer Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, wobei die erste Straße und die zweite Straße sich an der Kreuzung, die das Fahrzeug passieren soll, kreuzen;
Erzeugen einer Vorschaubahn des Fahrzeugs in Echtzeitmanier basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straßen, während das Fahrzeug die Kreuzung passiert;
Vergleichen der Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn und Beschaffen einer Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und eines Abbiegewinkels des Fahrzeugs basierend auf dem Vergleich; und
Steuern des Fahrzeugs, mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren.
Das computerlesbare Speichermedium kann eine Magnetscheibe, eine optische Platte, ein Festwertspeicher (ROM) oder ein Direktzugriffsspeicher (RAM) und dergleichen sein.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird eine Referenzverlaufsbahn basierend auf einer Koordinate einer ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und einer Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, erzeugt, wird eine Vorschaubahn des Fahrzeugs in Echtzeitmanier basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße erzeugt, werden eine Fahrgeschwindigkeits-begrenzung und Abbiegewinkel des Fahrzeugs durch Vergleichen der Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn beschafft und wird das Fahrzeug gesteuert, mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren, so dass die Abweichung zwischen der Bahn des Fahrzeugs beim tatsächlichen Fahrvorgang und der Referenzverlaufsbahn so klein wie möglich ist und das Fahrzeug die Kreuzung ohne Fahrbahnmarkierung unter der Führung der Referenzverlaufsbahn passiert, wodurch Fahrsicherheit gewährleistet wird und Verkehrsunfälle reduziert werden.
Die vorstehenden Ausführungsformen sind nur bevorzugte Ausführungsformen der Offenbarung und sollen die Offenbarung nicht einschränken. Die bevorzugten Ausführungsformen gemäß der Offenbarung sind vorstehend offenbart und sollen die Offenbarung nicht einschränken. Ein Fachmann kann basierend auf dem offenbarten technischen Inhalt einige Abwandlungen und Verbesserungen an den technischen Lösungen der Offenbarung vornehmen oder einige äquivalente Abänderungen an den Ausführungsformen vornehmen, ohne dabei vom Schutzumfang der technischen Lösungen abzuweichen. Alle einfachen Modifikationen, äquivalenten Abänderungen und Verbesserungen, die basierend auf dem technischen Wesen gemacht werden, fallen in den Schutzumfang der technischen Lösungen der Offenbarung.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, umfassend: Erzeugen (S101) einer Referenzlaufbahn basierend auf einer Koordinate einer ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und einer Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, wobei die erste Straße und die zweite Straße sich an einer Kreuzung, die das Fahrzeug passieren soll, kreuzen; Erzeugen (S102) in Echtzeitmanier einer Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße, während das Fahrzeug die Kreuzung passiert; Vergleichen (S103) der Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzlaufbahn und Beschaffen einer Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und eines Abbiegewinkels des Fahrzeugs basierend auf dem Vergleich; und Steuern (S104) des Fahrzeugs, mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erzeugen der Referenzlaufbahn basierend auf der Koordinate der ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und der Koordinate der zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, umfasst: Beschaffen (S201) eines Vektors eines Austrittsendes der ersten Straße basierend auf einem ersten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen von einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der ersten Straße, auf der sich das Fahrzeug befindet, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, und einem zweiten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der ersten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird; Beschaffen (S202) eines Vektors eines Eintrittsendes der zweiten Straße basierend auf einem dritten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, und einem vierten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der zweiten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird; und Erzeugen (S203) der Referenzverlaufsbahn basierend auf dem Vektor des Austrittsendes der ersten Straße und dem Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erzeugen in Echtzeitmanier der Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf der Koordinate des Zentroids des Fahrzeugs, dem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße umfasst: Beschaffen (S601) eines Vektors des Kurses basierend auf dem Zentroid des Fahrzeugs und dem Kurs des Fahrzeugs; Beschaffen (S602) eines Vektors eines Eintrittsendes der zweiten Straße basierend auf einem dritten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, und einem vierten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der zweiten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird; und Erzeugen (S603) der Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf dem Vektor des Kurses und dem Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Verfahren vor dem Erzeugen der Referenzverlaufsbahn ferner umfasst: Konvertieren des Vektors des Austrittsendes der ersten Straße und des Vektors des Eintrittsendes der zweiten Straße in ein rechtwinkeliges Koordinatensystem der Kreuzung, wobei das rechtwinkelige Koordinatensystem der Kreuzung ein rechtwinkeliges Koordinatensystem mit einem Mittelpunkt einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Kreuzungspunkt und dem zweiten Kreuzungspunkt als einen Ursprung, dem Vektor des Austrittsendes der ersten Straße als eine x-Achse und einer Linie, die senkrecht zur x-Achse verläuft, als eine y-Achse ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Verfahren vor dem Erzeugen der Vorschaubahn des Fahrzeugs ferner umfasst: Konvertieren des Vektors des Kurses und des Vektors des Eintrittsendes der zweiten Straße in ein rechtwinkeliges Koordinatensystem der Kreuzung, wobei das rechtwinkelige Koordinatensystem der Kreuzung ein rechtwinkeliges Koordinatensystem mit einem Mittelpunkt einer Verbindungslinie zwischen einem ersten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der ersten Straße, auf der sich das Fahrzeug befindet, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, und einem zweiten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der ersten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, als einen Ursprung, einem Vektor eines Austrittsendes der ersten Straße als eine x-Achse und einer Linie, die senkrecht zur x-Achse verläuft, als eine y-Achse ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Vergleichen der Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn und das Beschaffen der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und des Abbiegewinkels des Fahrzeugs basierend auf dem Vergleich umfassen: Beschaffen (S801) eines Kreuzungspunkts mit dem kürzesten Abstand auf der Referenzverlaufsbahn, der den kürzesten Abstand zu dem Zentroid des Fahrzeugs aufweist, Berechnen eines Abstands zwischen dem Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand und dem Zentroid des Fahrzeugs und Übernehmen des Abstands als eine Positionsabweichung zwischen dem Zentroid des Fahrzeugs und der Referenzverlaufsbahn; Beschaffen (S802) einer Kursabweichung basierend auf dem Vektor des Kurses und einem Kreuzungspunktvektor, der dem Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand entspricht; Beschaffen (S804) einer Krümmungsabweichung basierend auf einem Abbiegeradius des Fahrzeugs und eines Krümmungsradius der Referenzverlaufsbahn am Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand; Beschaffen (S805) des Abbiegewinkels basierend auf der Positionsabweichung, der Kursabweichung und der Krümmungsabweichung; und Beschaffen (S806) der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung basierend auf dem Krümmungsradius und einer voreingestellten lateralen Beschleunigungsgrenze.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Beschaffen des Abbiegewinkels basierend auf der Positionsabweichung, der Kursabweichung und der Krümmungsabweichung das Beschaffen des Abbiegewinkels basierend auf der Positionsabweichung, der Kursabweichung und der Krümmungsabweichung durch die folgende Gleichung umfasst: $δ = K_{o f f s e t} Δ P_{v} P_{t} + K_{a z i m u t h} Δ P_{t}^{'} P_{v}^{'} + K_{r a d i u s} Δ R_{v} R_{t}$
wobei ΔP_vP_t die Positionsabweichung darstellt, $Δ P_{t}^{'} P_{v}^{'}$
die Kursabweichung darstellt, ΔR_vR_t die Krümmungsabweichung darstellt und K_offset, K_azimuth und K_radius voreingestellte Gewichtskoeffizienten für die Positionsabweichung, die Kursabweichung bzw. die Krümmungsabweichung darstellen.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Verfahren vor dem Beschaffen der Krümmungsabweichung basierend auf dem Abbiegeradius des Fahrzeugs und dem Krümmungsradius der Referenzverlaufsbahn am Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand ferner umfasst: Beschaffen (S803) des Abbiegeradius des Fahrzeugs basierend auf einem Lenkradwinkel des Fahrzeugs, einer Gierrate und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs, das eine Kreuzung passiert, umfassend: eine Referenzverlaufsbahn-Erzeugungseinheit (1001), die eingerichtet ist, um eine Referenzverlaufsbahn basierend auf einer Koordinate einer ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und einer Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, zu erzeugen, wobei die erste Straße und die zweite Straße sich an der Kreuzung, die das Fahrzeug passieren soll, kreuzen; eine Vorschaubahn-Erzeugungseinheit (1002), die eingerichtet ist, um in Echtzeitmanier eine Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße zu erzeugen, während das Fahrzeug die Kreuzung passiert; eine Beschaffungseinheit (1003), die eingerichtet ist, um die Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn zu vergleichen und eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und einen Abbiegewinkel des Fahrzeugs basierend auf dem Vergleich zu beschaffen; und eine Steuerungseinheit (1004), die eingerichtet ist, um das Fahrzeug zu steuern, mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Referenzverlaufsbahn-Erzeugungseinheit (1001) umfasst: eine Austrittsendenvektor-Beschaffungsuntereinheit (1001a), die eingerichtet ist, um einen Vektor eines Austrittsendes der ersten Straße basierend auf einem ersten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der ersten Straße, auf der sich das Fahrzeug befindet, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, und einem zweiten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der ersten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, zu beschaffen; und eine Eintrittsendenvektor-Beschaffungsuntereinheit (1001b), die eingerichtet ist, um einen Vektor eines Eintrittsendes der zweiten Straße basierend auf einem dritten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, und einem vierten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der zweiten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, zu beschaffen; und eine Referenzverlaufsbahn-Erzeugungsuntereinheit (1001c), die eingerichtet ist, um die Referenzverlaufsbahn basierend auf dem Vektor des Austrittsendes der ersten Straße und dem Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Vorschaubahn-Erzeugungseinheit (1002) umfasst: eine Kursvektor-Beschaffungsuntereinheit (1002a), die eingerichtet ist, um einen Vektor des Kurses basierend auf dem Zentroid des Fahrzeugs und dem Kurs des Fahrzeugs zu beschaffen; eine Eintrittsendenvektor-Beschaffungsuntereinheit (1002b), die eingerichtet ist, um einen Vektor eines Eintrittsendes der zweiten Straße basierend auf einem dritten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, und einem vierten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der zweiten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der zweiten Straße gebildet wird, zu beschaffen; und eine Vorschaubahn-Erzeugungsuntereinheit (1002c), die eingerichtet ist, um die Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf dem Vektor des Kurses und dem Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, ferner umfassend: eine erste Koordinatenkonvertierungseinheit (1005), die eingerichtet ist, um den Vektor des Austrittsendes der ersten Straße und den Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße in ein rechtwinkeliges Koordinatensystem der Kreuzung zu konvertieren, wobei das rechtwinkelige Koordinatensystem der Kreuzung ein rechtwinkeliges Koordinatensystem mit einem Mittelpunkt einer Verbindungslinie zwischen dem ersten Kreuzungspunkt und dem zweiten Kreuzungspunkt als einen Ursprung, dem Vektor des Austrittsendes der ersten Straße als eine x-Achse und einer Linie, die senkrecht zur x-Achse verläuft, als eine y-Achse ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner umfassend: eine zweite Koordinatenkonvertierungseinheit (1006), die eingerichtet ist, um den Vektor des Kurses und den Vektor des Eintrittsendes der zweiten Straße in ein rechtwinkeliges Koordinatensystem der Kreuzung zu konvertieren, wobei das rechtwinkelige Koordinatensystem der Kreuzung ein rechtwinkeliges Koordinatensystem mit einem Mittelpunkt einer Verbindungslinie zwischen einem ersten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen einer der zwei Fahrbahnabgrenzungen einer Fahrbahn der ersten Straße, auf der sich das Fahrzeug befindet, mit einer Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, und einem zweiten Kreuzungspunkt, der durch Kreuzen der anderen der zwei Fahrbahnabgrenzungen der Fahrbahn der ersten Straße mit der Haltelinie der Fahrbahn der ersten Straße gebildet wird, als einen Ursprung, einem Vektor des Austrittsendes der ersten Straße als eine x-Achse und einer Linie, die senkrecht zur x-Achse verläuft, als eine y-Achse ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Beschaffungseinheit (1003) umfasst: eine Positionsabweichungs-Beschaffungsuntereinheit (1003b), die eingerichtet ist, um einen Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand auf der Referenzverlaufsbahn, der den kürzesten Abstand zum Zentroid des Fahrzeugs aufweist, zu beschaffen, einen Abstand zwischen dem Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand und dem Zentroid des Fahrzeugs zu berechnen und den Abstand als eine Positionsabweichung zwischen dem Zentroid des Fahrzeugs und der Referenzverlaufsbahn zu übernehmen; eine Kursabweichungs-Beschaffungsuntereinheit (1003c), die eingerichtet ist, um eine Kursabweichung basierend auf dem Vektor des Kurses und einem Kreuzungspunktvektor, der dem Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand entspricht, zu beschaffen; eine Krümmungsabweichungs-Beschaffungsuntereinheit (1003d), die eingerichtet ist, um eine Krümmungsabweichung basierend auf einem Abbiegewinkel des Fahrzeugs und einem Krümmungsradius der Referenzverlaufsbahn am Kreuzungspunkt mit dem kürzesten Abstand zu beschaffen; eine Abbiegewinkel-Beschaffungsuntereinheit (1003e), die eingerichtet ist, um den Abbiegewinkel basierend auf der Positionsabweichung, der Kursabweichung und der Krümmungsabweichung zu beschaffen; und eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzungs-Beschaffungsuntereinheit (1003f), die eingerichtet ist, um die Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung basierend auf dem Krümmungsradius und einer voreingestellten Beschleunigungsgrenze zu beschaffen.
Intelligentes Fahrsystem, das in einem selbstfahrenden Fahrzeug angewandt wird, umfassend: eine Kamera (1601), die eingerichtet ist, um ein Foto oder ein Video einer Kreuzung aufzunehmen, und eine Fahrzeugsteuerung (1602), die eingerichtet ist, um: basierend auf dem Foto oder dem Video der Kreuzung, das von der Kamera aufgenommen wurde, eine Koordinate einer ersten Straße, die ein Fahrzeug verlassen soll, und eine Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, zu beschaffen und eine Referenzverlaufsbahn basierend auf der Koordinate der ersten Straße und der Koordinate der zweiten Straße zu erzeugen, wobei die erste Straße und die zweite Straße sich an der Kreuzung, die das Fahrzeug passieren soll, kreuzen; eine Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße in Echtzeitmanier zu erzeugen, während das Fahrzeug die Kreuzung passiert; die Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn zu vergleichen und eine Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und einen Abbiegewinkel des Fahrzeugs basierend auf dem Vergleich zu beschaffen; und das Fahrzeug zu steuern, mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren.
Computerlesbares Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, wobei das Computerprogramm, wenn es durch einen Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor zu Folgendem veranlasst: Erzeugen einer Referenzverlaufsbahn basierend auf einer Koordinate einer ersten Straße, die das Fahrzeug verlassen soll, und einer Koordinate einer zweiten Straße, die das Fahrzeug befahren soll, wobei die erste Straße und die zweite Straße sich an der Kreuzung, die das Fahrzeug passieren soll, kreuzen; Erzeugen in Echtzeitmanier einer Vorschaubahn des Fahrzeugs basierend auf einer Koordinate eines Zentroids des Fahrzeugs, einem Kurs des Fahrzeugs und der Koordinate der zweiten Straße, während das Fahrzeug die Kreuzung passiert; Vergleichen der Vorschaubahn des Fahrzeugs mit der Referenzverlaufsbahn und Beschaffen einer Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung und eines Abbiegewinkels des Fahrzeugs basierend auf dem Vergleich; und Steuern des Fahrzeugs, mit dem Abbiegewinkel und einer Fahrgeschwindigkeit, die kleiner gleich der Fahrgeschwindigkeitsbegrenzung ist, zu fahren.