DE102019204558A1

DE102019204558A1 - Bewegtobjektdetektor, Fahrzeugsteuersystem, Verfahren zum Detektieren von sich bewegendem Objekt und Verfahren zum Steuern von Fahrzeug

Info

Publication number: DE102019204558A1
Application number: DE102019204558.8A
Authority: DE
Inventors: Tetsuharu HAMADA; Yasuyoshi Hori; Masaya Endo
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-05-09
Filing date: 2019-04-01
Publication date: 2019-11-14
Also published as: CN110466511B; US20190344788A1; JP6661695B2; JP2019196067A; CN110466511A; US11285946B2

Abstract

Bereitgestellt wird ein Bewegtobjektdetektor, der zum Erfassen eines Positionsverlaufs eines sich bewegenden Objektes in der Lage ist, das weniger durch das Verhalten eines Subjektfahrzeugs berührt ist. In einem Bewegtobjektdetektor 1 erfasst eine Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit 12 Positionskoordinaten eines sich bewegenden Objekts, die in einem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, das auf der Position eines Subjektfahrzeugs basiert. Eine Subjektfahrzeug-Zustandsgrößenerfassungseinheit 11 erfasst die Zustandsgröße des Subjektfahrzeugs. Ein Koordinatenwandler 13 erzeugt einen Verlauf von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes, die in einem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, das auf der Position des sich bewegenden Objekts basiert, auf Basis der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, und der Zustandsgröße des Subjektfahrzeugs.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technik zum Detektieren der Position eines sich um ein Fahrzeug herum bewegenden Objekts.
Beschreibung des Stands der Technik
Verfolgungsfahrsysteme sind bekannt, welche ein Fahrzeug steuern, zu fahren, während einem vorausfahrenden Fahrzeug (d.h. einem anderen Fahrzeug, das vorausfährt) gefolgt wird. Ein solches System wird in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 6-297982 beschrieben. Das Verfolgungsfahrsystem beinhaltet einen Bewegtobjektdetektor, der die Position eines vorausfahrenden Fahrzeugs unter Verwendung eines Radarsensors, einer Kamera oder anderer Mittel detektiert. Dieses System steuert das Fahrzeug, um basierend auf einer Fahr-Trajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs zu fahren, die aus einer Positionshistorie des vorausfahrenden Fahrzeugs ermittelt wird.
Ein konventioneller Bewegtobjektdetektor erfasst die Position eines vorausfahrenden Fahrzeugs als eine Position relativ zur Position eines Subjektfahrzeugs. Die erfasste Position des vorausfahrenden Fahrzeugs wird daher durch das Verhalten des Subjektfahrzeugs beeinträchtigt. Wenn beispielsweise das Subjektfahrzeug Schlangenlinien fährt, während das vorausfahrende Fahrzeug geradeaus fährt, wird eine Schlangenfahr-Trajektorie aus einer ermittelten Positionshistorie des vorausfahrenden Fahrzeugs ermittelt. Unglücklicherweise verursacht dieses Schwierigkeiten beim Bestimmen einer genauen Fahrtrajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Bewegtobjektdetektor bereitzustellen, der in der Lage ist, einen Positionsverlauf eines sich bewegenden Objektes zu erfassen, die weniger durch das Verhalten eines Subjektfahrzeugs beeinträchtigt ist.
Ein Bewegtobjektdetektor gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit, eine Subjektfahrzeug-Zustandsgrößen-Erfassungseinheit und einen Koordinatenwandler. Die Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit erfasst Positionskoordinaten eines sich bewegenden Objekts, die in einem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem, das auf der Position eines Subjektfahrzeugs basiert, ausgedrückt werden. Die Subjektfahrzeug-Zustandsgrößen-Erfassungseinheit erfasst die Zustandsgröße des Subjektfahrzeugs. Der Koordinatenwandler erzeugt einen Verlauf von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die in einem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt werden, das auf der Position des sich bewegenden Objekts basiert, auf Basis der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, ausgedrückt im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem, und der Zustandsgröße des Subjektfahrzeugs.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt, welches auf der Position des sich bewegenden Objekts basiert. Dies ermittelt Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die weniger durch das Verhalten des Subjektfahrzeugs beeinträchtigt sind.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung bei Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlicher werden.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm der Konfiguration eines Fahrzeugsteuersystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
2 ist ein Graph, der ein Beispiel der Beziehung zwischen einem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem in einem vorherigen Steuerzyklus und einem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem in einem aktuellen Steuerzyklus zeigt;
3 ist ein Graph, der ein Beispiel der Beziehung zwischen dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem und dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem zeigt;
4 ist ein Flussdiagramm, das Koordinatenumwandlung in einem Bewegtobjekt-basierten KoordinatensystemUmwandler zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm, welches den Betrieb des Fahrzeugsteuersystems gemäß der bevorzugten Ausführungsform zeigt;
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Hardware-Konfiguration des Bewegtobjektdetektors illustriert; und
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Hardware-Konfiguration des Bewegtobjektdetektors illustriert.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
1 ist ein Blockdiagramm der Konfiguration eines Fahrzeugsteuersystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein „Subjektfahrzeug“ in der nachfolgenden Beschreibung bedeutet ein Fahrzeug, das mit diesem Fahrzeugsteuersystem ausgerüstet ist. Weiter bedeutet ein „sich bewegendes Objekt“ in der nachfolgenden Beschreibung ein sich bewegendes Objekt ausschließlich dem Subjektfahrzeug und mag nicht nur ein Fahrzeug beinhalten, sondern auch ein Fahrrad, einen Fußgänger und andere Dinge. Ein „Ziel-Bewegtobjekt“, das ein vorausfahrendes Fahrzeug ist, dem das Subjektfahrzeug folgt, bedeutet ein Fahrzeug ausschließlich des Subjektfahrzeugs.
Wie in 1 illustriert, beinhaltet das Fahrzeugsteuersystem gemäß der bevorzugten Ausführungsform einen Bewegtobjektdetektor 1, einen Korrektor 2, einen Bewegtobjektbestimmer 3 und eine Fahrsteuerung 4.
Der Bewegtobjektdetektor 1 detektiert die Position eines sich bewegenden Objekts um ein Subjektfahrzeug herum und speichert einen Verlauf der detektierten Position des sich bewegenden Objekts. Der Bewegtobjektdetektor 1 beinhaltet eine Subjektfahrzeug-Zustandsgrößenerfassungseinheit 11, eine Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit 12 und einen Koordinatenwandler 13.
Die Subjektfahrzeug-Zustandsgrößenerfassungseinheit 11 erfasst verschiedene Arten von Subjektfahrzeug-Zustandsgröße, die den Fahrzeugzustand des Subjektfahrzeugs anzeigt, und sendet die erfasste Subjektfahrzeug-Zustandsgröße an den Koordinatenwandler 13. Die Subjektfahrzeug-Zustandsgrößenerfassungseinheit 11 in der bevorzugten Ausführungsform beinhaltet einen Gier-Raten-Detektor 111 und einen Subjektfahrzeug-Geschwindigkeitsdetektor 112.
Der Gier-Raten-Detektor 111 detektiert die Gier-Rate des Subjektfahrzeugs, welches die Rate der Variation beim Rotationswinkel in einer Drehrichtung ist und gibt ein Signal in Übereinstimmung mit der detektierten Gier-Rate an den Koordinatenwandler 13 aus. Der Subjektfahrzeug-Geschwindigkeitsdetektor 112 detektiert die Fahrgeschwindigkeit des Subjektfahrzeugs und gibt ein Signal in Übereinstimmung mit der detektierten Fahrgeschwindigkeit an den Koordinatenwandler 13 aus. Die Subjektfahrzeug-Zustandsgröße, die durch den Koordinatenwandler 13 empfangen ist, muss zumindest Information über die Fahrgeschwindigkeit und Gier-Rate des Subjektfahrzeugs enthalten. Die Subjektfahrzeug-Zustandsgröße kann Information neben diesen Informationsteilen enthalten. Weiter wandelt der Koordinatenwandler 13 die Gier-Rate in die Größe der Variation im Gier-Winkel um, welche später beschrieben wird. Somit mag die Subjektfahrzeug-Zustandsgröße nicht die Gier-Rate, sondern den Gier-Winkel enthalten.
Die Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit 12 detektiert die Position des sich bewegenden Objekts relativ zur Position des Subjektfahrzeugs und gibt ein Signal in Übereinstimmung mit der Relativposition an den Koordinatenwandler 13 aus. Das heißt, dass die Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit 12 Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, ausgedrückt in einem fixen Koordinatensystem (Subjektfahrzeug-Fix-Koordinatensystem), welches auf der aktuellen Position des Subjektfahrzeugs basiert, erfasst. Nachfolgend wird das Subjektfahrzeug-Fix-Koordinatensystem als ein „Subjektfahrzeug-basiertes Koordinatensystem“ bezeichnet.
Im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem in der bevorzugten Ausführungsform ist die Fahrtrichtung des Subjektfahrzeugs als eine X-Richtung (die Vorwärtsrichtung ist definiert als eine Positivrichtung und die Rückwärtsrichtung als eine Negativrichtung) definiert und ist eine Horizontalrichtung rechtwinklig zur X-Richtung als eine Y-Richtung (die rechte Richtung ist definiert als eine positive Richtung und die linke Richtung als eine negative Richtung). Als solche ist ein Satz von Positionskoordinaten des Subjektfahrzeugs immer der Ursprungspunkt (0,0) des Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystems. In Bezug auf die Drehrichtung des Subjektfahrzeugs, wie etwa die Gier-Rate, ist eine Uhrzeigersinn-Richtung definiert als eine positive Richtung, und eine Gegenuhrzeigersinn-Richtung als eine negative Richtung. In der nachfolgenden Beschreibung wird die X-Richtung auch als eine „Längsrichtung“ bezeichnet; die y-Richtung eine „Lateralrichtung“; eine X-Koordinate; eine „Längsposition“ und eine Y-Koordinate eine „Lateralposition“.
Die Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit 12 analysiert in der bevorzugten Ausführungsform das Bild vor dem Subjektfahrzeug, welches beispielsweise durch eine Kamera aufgenommen wird, die an einer Rückseite des Innenspiegels des Subjektfahrzeugs angeordnet ist und detektiert dann die Relativposition des sich bewegenden Objekts. Wie die Relativposition des sich bewegenden Objekts zu detektieren ist, ist nicht auf diese Weise beschränkt. Beispielsweise kann die Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit 12 die Relativposition des sich bewegenden Objekts unter Verwendung eines Millimeterwellenradars, eines Laserradars und anderer Typen von Radar detektieren.
Die bevorzugte Ausführungsform verwendet ein anderes Fix-Koordinatensystem, das auf der aktuellen Position des sich bewegenden Objekts basiert, als einem Koordinatensystem, welches die Position des sich bewegenden Objekts, detektiert durch die Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit 12, ausdrückt. Nachfolgend wird das Koordinatensystem als ein „Bewegtobjekt-basiertes Koordinatensystem“ bezeichnet.
In dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ist die Fahrtrichtung des sich bewegenden Objekts als eine X-Richtung (die Vorwärtsrichtung ist definiert als eine Positivrichtung und die Rückwärtsrichtung als eine Negativrichtung) definiert und ist eine Horizontalrichtung rechtwinklig zur X-Richtung als eine Y-Richtung (die rechte Richtung ist definiert als eine positive Richtung und die linke Richtung eine negative Richtung) definiert. Als solche ist ein Satz von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts immer der Ursprungspunkt (0, 0) des Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystems. In Bezug auf die Drehrichtung des sich bewegenden Objekts, wie etwa die Gier-Rate, ist eine Uhrzeigersinn-Richtung als eine positive Richtung definiert und eine Gegenuhrzeigersinn-Richtung als eine negative Richtung. In der nachfolgenden Beschreibung wird die X-Richtung auch als eine „Längsrichtung“ bezeichnet; die y-Richtung eine „Lateralrichtung“; eine X-Koordinate eine „Längsposition“ und eine Y-Koordinate eine „Lateralposition“.
Der Koordinatenwandler 13 wandelt den Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, ausgedrückt im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem, welches durch die Subjektfahrzeug-Zustandsgrößenerfassungseinheit 11 erfasst ist, in einen Verlauf von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts um, ausgedrückt im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem. Der Koordinatenwandler 13 beinhaltet einen Subjektfahrzeug-Bewegungsgrößenrechner 131, einen Subjektfahrzeug Bewegtobjekt-Bewegungsgrößenrechner 132, einen Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystemwandler 133, einen Subjektfahrzeug-basierten Koordinatenwandler 134, einen Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 135 und einen Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 136.
Hier speichert der Bewegtobjekt-basierte Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 135 den Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes, ausgedrückt im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem, welches durch den Koordinatenwandler 13 erzeugt wird. Jedoch kann der Verlauf der Positionskoordinaten des in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückten sich bewegenden Objekt alleine nicht eine Positionsbeziehung zwischen dem sich bewegenden Objekt und dem Subjektfahrzeug aussagen. Entsprechend wandelt der Koordinatenwandler 13 erneut den Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die ausgedrückt werden im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem, welches in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 135 gespeichert ist, in einen Verlauf von Positionskoordinate des sich bewegenden Objektes, das im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem ausgedrückt wird, um und speichert dann die wieder umgewandelte Historie in dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 136. Dieser Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes, der in dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 136 gespeichert ist, wird für verschiedene Arten von Verarbeitung verwendet, die durch den Bewegtobjektbestimmer 3 und den Fahrsteuerung 4 durchgeführt wird.
Der Subjektfahrzeug-Bewegungsgrößenrechner 131 berechnet die Bewegungsgröße (Variationsgröße bei Position und Orientierung) des Subjektfahrzeugs auf Basis der Fahrgeschwindigkeit und der Gier-Rate des Subjektfahrzeugs, welche durch die Subjektfahrzeug-Zustandsgrößenerfassungseinheit 11 erfasst werden, bei jedem vorbestimmten Steuerzyklus (ein Steuerzyklus von 100 ms in der bevorzugten Ausführungsform).
Der Bewegtobjekt-Bewegungsgrößenrechner 132 berechnet die Bewegungsgröße (Variationsgröße bei Position und Orientierung) des sich bewegenden Objekts auf Basis der Relativposition des sich bewegenden Objekts, welche durch die Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit 12 in jedem Steuerzyklus erfasst wird. Es ist anzumerken, dass, wenn der Bewegtobjektdetektor 1 Information über die Relativgeschwindigkeit und die Gier-Rate des sich bewegenden Objekts erfassen kann, der Bewegtobjekt-Bewegungsgrößenrechner 132 die Bewegungsgröße des sich bewegenden Objekts auf Basis dieser Werte berechnen kann.
Der Subjektfahrzeug-basierte Koordinatensystemumwandler 134 wandelt einen Verlauf von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes, welche im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem ausgedrückt werden, das auf der Position des Subjektfahrzeugs in einem vorherigen Steuerzyklus basiert, in einen Verlauf von Positionskoordinaten in dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem, welches auf der Position des Subjektfahrzeugs in einem aktuellen Steuerzyklus basiert, in jedem Steuerzyklus in Übereinstimmung mit Variationen bei der Position des Subjektfahrzeugs um. Eine solche Koordinaten-Umwandlung ist erforderlich, weil der Ursprungspunkt des Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystems, der X-Richtung und der Y-Richtung sich abhängig von der Position und Orientierung des Subjektfahrzeugs ändern.
Spezifisch führt der Subjektfahrzeug-basierte Koordinatensystemumwandler 134 eine Koordinatenumwandlung unter Verwendung von Ausdruck (1), der unten angegeben ist, in jedem Steuerzyklus auf Basis der Bewegungsgröße in Längs- und Lateralrichtungen des Subjektfahrzeugs und der Variationsgröße beim Gier-Winkel des Subjektfahrzeugs durch. Hier wird die Bewegungsgröße in Längs- und Lateralrichtungen aus der Fahrgeschwindigkeit des Subjektfahrzeugs berechnet. Darüber hinaus wird die Variationsgröße im Gier-Winkel aus der Gier-Rate des Subjektfahrzeugs berechnet. $[\begin{matrix} X' \\ Y' \end{matrix}] = [\begin{matrix} cos θ & sin θ \\ - sin θ & cos θ \end{matrix}] [\begin{matrix} X \\ Y \end{matrix}] + [\begin{matrix} - sx \\ - sy \end{matrix}]$
Im Ausdruck (1) bezeichnet sx die Größe von Längs- (X-Richtungs)-Bewegung in der Position des Subjektfahrzeugs in jedem Steuerzyklus und bezeichnet sy die Größe von Lateral-(Y-Richtungs)-Bewegung in der Position des Subjektfahrzeugs. Weiter bezeichnet [X Y]^T einen Satz von Koordinaten im vorherigen Steuerzyklus und bezeichnet [X' Y']^T einen Satz von Koordinaten im aktuellen Steuerzyklus. Noch weiter bezeichnet θ das Integral der Gier-Rate des Subjektfahrzeugs ab dem vorherigen Steuerzyklus bis zum aktuellen Steuerzyklus und bezeichnet den Gier-Winkel des Subjektfahrzeugs. Koordinatenumwandlung in jedem Steuerzyklus im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystemumwandler 134 ermöglicht Koordinatenausdruck, in welchem ein Satz von aktuellen Positionskoordinaten des Subjektfahrzeugs der Ursprungspunkt (0,0) ist.
2 ist ein Graph, der ein Beispiel der Beziehung zwischen dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem im vorherigen Steuerzyklus und dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem im aktuellen Steuerzyklus zeigt. In 2 wird die Variationsgröße bei der Position des Subjektfahrzeugs (sx und sy) ignoriert. Wenn das Subjektfahrzeug sich nicht bewegt, oder wenn die Bewegungsgröße des Subjektfahrzeugs zu klein ist, um durch die Subjektfahrzeug-Zustandsgrößenerfassungseinheit 11 detektiert zu werden, sind sx und sy beide Null.
3 ist ein Graph, der ein Beispiel einer Beziehung zwischen dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem und dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem zeigt. 3 zeigt ein Subjektfahrzeug-basiertes Koordinatensystem X1Y1 im vorherigen Steuerzyklus, ein Subjektfahrzeug-basiertes Koordinatensystem X2Y2 im aktuellen Steuerzyklus, ein Bewegtobjekt-basiertes Koordinatensystem x1y1 im vorherigen Steuerzyklus und ein Bewegtobjekt-basiertes Koordinatensystem x2y2 im aktuellen Steuerzyklus.
Wie früher erwähnt, speichert der Bewegtobjekt-basierte Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 135 den Verlauf der in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückten Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts. Der Ursprungspunkt, die X-Richtung und die Y-Richtung des Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystems ändern sich abhängig von der Position und Orientierung des sich bewegenden Objekts. Entsprechend, wenn sich das sich bewegende Objekt bewegt, muss der in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückte Koordinatenverlauf in einen Koordinatenverlauf in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem umgewandelt werden, welcher der aktuellen Position und Orientierung des sich bewegenden Objekts entspricht.
Der Bewegtobjekt-basierte Koordinatensystemwandler 133 führt eine solche Koordinatenumwandlung durch. Die Grundidee der Koordinatenumwandlung in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystemwandler 133 ähnelt der Koordinatenumwandlung im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystemumwandler 134.
Das Nachfolgende beschreibt die Koordinatenumwandlung im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystemwandler 133 unter Bezugnahme auf ein in 4 gezeigtes Flussdiagramm. In der nachfolgenden Beschreibung, wie 3, wird ein Subjektfahrzeug-basiertes Koordinatensystem im vorherigen Steuerzyklus als X1Y1; ein Subjektfahrzeug-basiertes Koordinatensystem im aktuellen Steuerzyklus als X2Y2; ein Bewegtobjekt-basiertes Koordinatensystem im vorherigen Steuerzyklus als x1y1; und ein Bewegtobjekt-basiertes Koordinatensystem im aktuellen Steuerzyklus als x2y2 ausgedrückt. In der nachfolgenden Beschreibung wird ein Verlauf von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem x1y1 im vorherigen Steuerzyklus ausgedrückt werden, in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 135 gespeichert. Darüber hinaus wird ein Verlauf von Positionskoordinaten des sich in dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem X1Y1 im vorherigen Steuerzyklus ausgedrückten, sich bewegenden Objektes in dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 136 gespeichert.
Im Schritt S101 erfasst der Bewegtobjekt-basierte Koordinatensystemwandler 133 aus der Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit 12 Positionskoordinaten (Längs- und Lateralpositionen) des sich bewegenden Objekts, die durch das Subjektfahrzeug-basierte Koordinatensystem X2Y2 im aktuellen Steuerzyklus ausgedrückt werden.
Im Schritt S102 erfasst der Bewegtobjekt-basierte Koordinatensystemwandler 133 Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die in dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem X1Y1 im vorherigen Steuerzyklus ausgedrückt sind, durch Umwandeln der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes, die in dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem X2Y2 im aktuellen Steuerzyklus ausgedrückt werden, die im Schritt S101 erfasst werden, durch Parallelbewegungs-Koordinatenumwandlung und Rotations-Koordinatenumwandlung, basierend auf der Bewegungsgröße (Variationsgröße bei Position und Orientierung) des Subjektfahrzeugs, welche zwischen dem vorherigen Steuerzyklus und dem aktuellen Steuerzyklus durch den Subjektfahrzeug-Bewegungsgrößenrechner 131 berechnet werden.
Im Schritt S103 erfasst der Bewegtobjekt-basierte Koordinatensystemwandler 133 die Bewegungsgröße des sich bewegenden Objekts zwischen dem vorherigen Steuerzyklus und dem aktuellen Steuerzyklus, durch Subtrahieren der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes im vorherigen Steuerzyklus, welches in dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 136 gespeichert ist, von den Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem X1Y1 im vorherigen Steuerzyklus ausgedrückt werden, welche im Schritt S102 erfasst werden.
Im Schritt S104 erfasst der Bewegtobjekt-basierte Koordinatensystemwandler 133 einen Verlauf von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, ausgedrückt im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem x2y2 im aktuellen Steuerzyklus, durch Umwandeln des Verlaufs der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem x1y1 im vorherigen Steuerzyklus ausgedrückt sind, welche in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 135 gespeichert sind, durch Parallelbewegungs-Koordinatenumwandlung und Rotations-Koordinatenumwandlung, basierend auf der Bewegungsgröße des sich bewegenden Objekts, die im Schritt S103 erfasst wird. Der Satz von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts im aktuellen Steuerzyklus ist der Ursprungspunkt des Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystems x2y2.
Im Schritt S105 erfasst der Bewegtobjekt-basierte Koordinatensystemwandler 133 einen Verlauf von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes, die in dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem X2Y2 im aktuellen Steuerzyklus ausgedrückt sind, durch Umwandeln des Verlaufs der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem x2y2 im aktuellen Steuerzyklus ausgedrückt sind, welche im Schritt S104 erfasst werden, durch Parallelbewegungs-Koordinatenumwandlung und Rotations-Koordinatenumwandlung, basierend auf der Relativposition des sich bewegenden Objekts, die durch die Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit 12 erfasst wird, und auf der Größe der Variation bei der Bewegungsgröße des Subjektfahrzeugs zwischen dem vorherigen Steuerzyklus und dem aktuellen Steuerzyklus.
Im Schritt S106 speichert der Subjektfahrzeug-basierte Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 136 den Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem X2Y2 ausgedrückt sind, im aktuellen Steuerzyklus, welche im Schritt S105 erfasst werden.
Im Schritt S107 speichert der Bewegtobjekt-basierte Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 135 den Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes, die im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem x2y2 im aktuellen Steuerzyklus ausgedrückt sind, welche im Schritt S104 erfasst werden.
Rückbezug nehmend auf 1, beinhaltet der Korrektor 2 eine Filtereinheit 21. Die Filtereinheit 21 filtert den Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes, die in dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 136 gespeichert sind. Jegliches Verfahren kann bei dieser Filterung verwendet werden; beispielsweise können übliche Filter wie etwa Hochpassfilter, Tiefpassfilter und Bandpassfilter verwendet werden.
Weiter kann es sein, dass die Filtereinheit 21 den Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes, die im Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 136 gespeichert sind, nicht filtert, sondern den Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes, die in dem Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 135 gespeichert sind. Der Subjektfahrzeug-basierte Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 136 speichert, was aus den Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die in dem Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 135 gespeichert sind, in das Subjektfahrzeug-basierte Koordinatensystem umgewandelt worden ist. Als Ergebnis wird ein Effekt erzielt, der demjenigen ähnelt, der durch Filtern des Verlaufs der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 136 gespeichert sind, erzielt wird.
Der Korrektor 2, obwohl er eine Einheit ist, die unabhängig von dem Bewegtobjektdetektor 1 in 1 ist, kann in den Bewegtobjektdetektor 1 inkorporiert sein. Weiter kann der Korrektor 2 weggelassen werden, falls eine Filterung nicht durchgeführt werden muss.
Der Bewegtobjektbestimmer 3 beinhaltet einen Bewegungsobjektzu-Kollisionsbestimmer 31 und einen Ziel-Bewegungsobjektbestimmer 32. Der Bewegungsobjekt-zu-Kollisionsbestimmer 31 bestimmt, ob das sich bewegende Objekt ein Bewegungsobjekt zur Kollision ist, das mit dem Subjektfahrzeug kollidieren kann, auf Basis des Verlaufs der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts nach Filterung, und der Positionskoordinaten des Subjektfahrzeugs. Die Bestimmung zu einem Bewegtobjekt zur Kollision kann unter jeglichem Zustand durchgeführt werden. Der Bewegtobjekt-zu-Kollisionsbestimmer 130 der bevorzugten Ausführungsform bestimmt das sich bewegende Objekt, ein Bewegtobjekt zur Kollision zu sein, wenn der Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes sich Positionskoordinaten des Subjektfahrzeugs (d.h. dem Ursprungspunkt) annähert und ein negatives Differential aufweist, dass ein Absolutwert größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, das heißt, wenn das sich bewegende Objekt sich dem Subjektfahrzeug bei gleich oder größer als einer gewissen Geschwindigkeit annähert.
Der Ziel-Bewegungsobjektbestimmer 32 bestimmt, ob das sich bewegende Objekt ein sich bewegendes Zielobjekt ist, dem das Subjektfahrzeug zu folgen hat, auf Basis des Verlaufs der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts nach Filterung, und der Positionskoordinaten des Subjektfahrzeugs. Die Bestimmung zu einem sich bewegenden Zielobjekt wird auch unter jeglicher Bedingung gemacht. Der Ziel-Bewegungsobjektbestimmer 32 in der bevorzugten Ausführungsform bestimmt das sich bewegende Objekt, ein sich bewegendes Zielobjekt zu sein, wenn der Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts sich von den Positionskoordinaten des Subjektfahrzeugs weg bewegt, und wenn die Geschwindigkeit des sich bewegenden Objekts relativ zur Geschwindigkeit des Subjektfahrzeugs kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Die Fahrsteuerung 4 steuert den Lenkwinkel und die Gier-Rate des Subjektfahrzeugs. Die Fahrsteuerung 4 beinhaltet beispielsweise einen elektrischen Motor für motorisierte Servolenkung (eine Art von elektrischem Motor, wie etwa ein Gleichstrommotor oder ein Wechselstrommotor können beinhaltet sein) oder eine Hydraulikpumpe für eine hydraulische Servolenkung. Die Fahrsteuerung 4 kann jegliche Einheit sein, die zur Steuerung der Lenkung des Subjektfahrzeugs in der Lage ist; beispielsweise kann die Fahrsteuerung 4 ein Lenken durch Kabel (steering-by-wire) beinhalten, bei dem eine mechanische Verbindung zwischen einem Lenkrad und den gelenkten Rädern eliminiert ist.
Die Fahrsteuerung 4 beinhaltet eine Kollisions-Vermeidungssteuerung 41 und eine Verfolgungsfahrsteuerung 42. Die Fahrsteuerung 4 aktiviert die Kollisions-Vermeidungssteuerung 41, wenn der Bewegungsobjekt-zu-Kollisionsbestimmer 31 bestimmt, dass das sich bewegende Objekt ein Bewegtobjekt zur Kollision ist und aktiviert die Verfolgungsfahrsteuerung 42, wenn der Ziel-Bewegungsobjektbestimmer 32 bestimmt, dass das sich bewegende Objekt ein sich bewegendes Zielobjekt ist.
Die Kollisions-Vermeidungssteuerung 41 vermeidet eine Kollision zwischen dem Subjektfahrzeug und dem sich bewegenden Objekt durch Erzeugen einer Trajektorie, welche den Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts nach Filterung entspricht, und Addieren beispielsweise eines Versatzes äquivalent zu einer Fahrzeugbreite der erzeugten Trajektorie, so dass eine Trajektorie zur Kollisionsvermeidung erzeugt wird, gefolgt vom Steuern des Subjektfahrzeugs, längs der Trajektorie zur Kollisionsvermeidung zu fahren.
Die Verfolgungsfahrsteuerung 42 steuert das Subjektfahrzeug, um zu fahren, während es dem sich bewegenden Objekt folgt, durch Erzeugen einer Trajektorie für Verfolgungsfahren entsprechend dem Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts nach Filterung, und Steuern des Subjektfahrzeugs, längs der Trajektorie zum Verfolgungsfahren zu fahren.
In einigen Fällen gelangt das Subjektfahrzeug beim Verfolgen des sich bewegenden Objektes unter der Steuerung der Verfolgungsfahrsteuerung 42 zu nahe an das sich bewegende Objekt, weil das sich bewegende Objekt beispielsweise verlangsamt hat. In diesen Fällen kann Kollisions-Vermeidungssteuerung 41 aktiviert werden, um eine Kollision zwischen dem Subjektfahrzeug und dem sich bewegenden Objekt zu vermeiden.
5 ist ein Flussdiagramm, welches den Betrieb des Fahrzeugsteuersystems gemäß der bevorzugten Ausführungsform zeigt. Der Betrieb des Fahrzeugsteuersystems wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Der Prozessablauf in 5 wird in jedem Steuerzyklus (einem Steuerzyklus von 100 ms in der bevorzugten Ausführungsform) ausgeführt.
Im Schritt S201, bei Eintritt in einen Steuerzyklus, prüft der Bewegtobjektdetektor 1, ob ein Verlaufsrücksetz-Flag EIN ist. Das Verlaufsrücksetz-Flag gibt an, ob zuvor erfasste Positionskoordinatenverläufe des sich bewegenden Objekts rückzusetzen sind. Falls das Verlaufsrücksetz-Flag EIN ist (d.h. falls JA in Schritt S201), löscht der Bewegtobjektdetektor 1 im Schritt S202 die Verläufe der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes, die in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 135 und dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 136 gespeichert sind, und beginnt das Erfassen von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes neu. Falls das Verlaufsrücksetz-Flag AUS ist (d.h. falls NEIN in Schritt S201), werden die in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 135 und dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 136 gespeicherten Verläufe ohne deren Löschung erneuert.
Im Schritt S203 erfasst die Subjektfahrzeug-Zustandsgrößenerfassungseinheit 11 die Zustandsgröße (Fahrgeschwindigkeit und Gier-Rate) des Subjektfahrzeugs. Im Schritt S204 berechnet der Subjektfahrzeug-Bewegungsgrößenrechner 131 die Bewegungsgröße (Größe der Variation bei Position und Orientierung) des Subjektfahrzeugs zwischen dem vorherigen Steuerzyklus und dem aktuellen Steuerzyklus.
Im Schritt S205 wandelt der Koordinatenwandler 13 das Subjektfahrzeug-basierte Koordinatensystem in dem vorherigen Steuerzyklus in das Subjektfahrzeug-basierte Koordinatensystem im aktuellen Steuerzyklus durch Parallelbewegungs-Koordinatenumwandlung und Rotations-Koordinatenumwandlung um, basierend auf der Bewegungsgröße des Subjektfahrzeugs. Im Schritt S206 erfasst die Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit 12 die Position des sich bewegenden Objekts relativ zur Position des Subjektfahrzeugs, das heißt die Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem im aktuellen Steuerzyklus ausgedrückt werden.
Im Schritt S207 führt der Bewegtobjekt-basierte Koordinatensystemwandler 133 die Reihe von Prozessschritten, die in 4 beschrieben sind, aus, wodurch er die Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes, die im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, in Positionskoordinaten im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem umwandelt. Als Ergebnis wird der Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, ausgedrückt im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem im aktuellen Steuerzyklus, in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 135 gespeichert; darüber hinaus wird der Verlauf der in dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem ausgedrückten Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes im aktuellen Steuerzyklus in dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 136 gespeichert.
Im Schritt S208 bestimmt der Koordinatenwandler 13, ob der Satz von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes im aktuellen Steuerzyklus, der erneut in den Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 135 gespeichert wird, ein effektiver Wert ist, auf Basis eines Vergleichs mit einem Verlauf von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes, die zuvor im Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 135 gespeichert werden. Distanz und Richtung, in welcher sich das sich bewegende Objekt in einem Steuerzyklus bewegen kann, können vorab entsprechend Typen von sich bewegendem Objekt angenommen werden. Für ein typisches Automobil, welches das sich bewegende Objekt ist, kann der Bereich der Geschwindigkeitsänderung (Beschleunigung) ab dem letzten Steuerzyklus und der Bereich von Variation in der Richtung des Fahrens, die vom Lenken herrühren, fast identifiziert werden. Daher werden die Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes im aktuellen Stromzyklus als effektiv bestimmt, wenn die Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts im aktuellen Steuerzyklus innerhalb eines effektiven Bereichs fallen, der etabliert wird basierend auf den Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts im letzten Steuerzyklus und auf der Fahrtrichtung des sich bewegenden Objektes, das aus den Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes in letzten und vorletzten Steuerzyklen identifiziert wird. Weiterhin, wenn das sich bewegende Objekt ein Fußgänger ist, wird ein effektiver Bereich etabliert, der unmittelbares Stoppen oder Wenden reflektiert.
In der Bestimmung in Schritt S208 werden die Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes, die im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem ausgedrückt werden, welche durch die Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit 12 erfasst werden, nicht verwendet, so wie sie sind, sondern die Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes, die in das Bewegtobjekt-basierte Koordinatensystem umgewandelt sind, werden verwendet. Dies ermöglicht die Bestimmung, die nur das Verhalten des sich bewegenden Objektes widerspiegelt, ohne Einfluss des Verhaltens des Subjektfahrzeugs, wodurch genaue Bestimmung erzielt wird.
Falls die Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts in dem aktuellen Steuerzyklus bestimmt sind, effektiv zu sein (d.h. falls JA in Schritt 208), werden die Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts im aktuellen Steuerzyklus, welche durch die Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit 12 erfasst werden, bestimmt, normal detektiert worden zu sein. Entsprechend verbleibt der im Schritt S207 gespeicherte Verlauf gespeichert.
Derweil, falls die Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts in dem aktuellen Steuerzyklus bestimmt werden, ineffektiv zu sein (d.h. NEIN in Schritt S208), werden die Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts im aktuellen Steuerzyklus, welche durch die Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit 12 erfasst werden, bestimmt, nicht korrekt detektiert worden zu sein, aufgrund eines Detektionsfehlers oder anderer Gründe. Entsprechend löscht in Schritt S209 der Koordinatenwandler 13 die Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes in dem in Schritt S207 gespeicherten aktuellen Steuerzyklus aus seinem Verlauf.
Im Schritt S210 prüft der Korrektor 2, ob ein Korrekturausführungs-Flag EIN ist. Das Korrekturausführungs-Flag gibt an, ob Filterung in der Filtereinheit 21 durchzuführen ist. Falls das Korrekturausführungs-Flag EIN ist (d.h. falls JA in Schritt S210), filtert die Filtereinheit 21 im Schritt S211 den Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, das in dem Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 136 gespeichert ist.
Im Schritt S212 bestimmt der Bewegungsobjekt-zu-Kollisionsbestimmer 31, ob das sich bewegende Objekt ein Bewegtobjekt zum Kollidieren ist, auf Basis des Verlaufs der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem. Falls das sich bewegende Objekt bestimmt wird, ein Bewegtobjekt zur Kollision zu sein (falls JA in Schritt S212), wird die Kollisions-Vermeidungssteuerung 41 im Schritt 213 aktiv, um Kollisions-Vermeidungssteuerung für Kollisionsvermeidung durchzuführen, zwischen dem Subjektfahrzeug und dem sich bewegenden Objekt. Der Prozessablauf in 5 endet dann.
Falls das sich bewegende Objekt bestimmt wird, nicht ein Bewegtobjekt zur Kollision zu sein (d.h. falls NEIN in Schritt S212), bestimmt im Schritt S214 der Ziel-Bewegungsobjektbestimmer 32, ob das sich bewegende Objekt ein sich bewegendes Zielobjekt ist, auf Basis der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem. Falls das sich bewegende Objekt bestimmt wird, ein sich bewegendes Zielobjekt zu sein (d.h. falls JA in Schritt S214), wird die Verfolgungsfahrsteuerung 42 im Schritt S215 aktiv, um Verfolgungsfahrsteuerung für das Subjektfahrzeug durchzuführen, zu fahren, während es dem sich bewegenden Objekt folgt. Der Prozessablauf in 5 endet dann.
Falls das sich bewegende Objekt bestimmt wird, weder ein Bewegungsobjekt zur Kollision noch ein sich bewegendes Zielobjekt zu sein (d.h. falls NEIN in Schritt S214), werden die Kollisions-Vermeidungssteuerung 41 und die Verfolgungsfahrsteuerung 42 nicht aktiviert und der Prozessablauf in 5 endet.
Im Fahrzeugsteuersystem gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird der Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 135 gespeichert sind, welcher in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt werden, nicht durch das Verhalten des Subjektfahrzeugs beeinträchtigt. Der Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Subjektfahrzeug-basierte Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 136 gespeichert sind, welche aus den Positionskoordinaten des in dem Koordinatensystem-Verlaufsspeicher 135 gespeicherten sich bewegenden Objekts umgewandelt in das Subjektfahrzeug-basierte Koordinatensystem sind, wird nicht durch das Verhalten des Subjektfahrzeugs in der Vergangenheit berührt. Folglich wird Positionsinformation über das sich bewegende Objekt ermittelt, die weniger durch das Verhalten des Subjektfahrzeugs beeinträchtigt ist. Dies ermöglicht es, dass die Trajektorie des sich bewegenden Objekts mit hoher Genauigkeit bestimmt wird.
6 und 7 sind beide ein Diagramm, das ein Beispiel der Hardware-Konfiguration des Bewegtobjektdetektors 1 illustriert. Die Funktion jeder Komponente des in 1 illustrierten Bewegtobjektdetektors 1 wird beispielsweise durch eine in 6 illustrierte Verarbeitungsschaltung 50 implementiert. Das heißt, dass der Bewegtobjektdetektor 1 die Verarbeitungsschaltung zum Erfassen von Positionskoordinaten eines sich bewegenden Objekts, das in einem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem ausgedrückt wird, das auf der Position eines Subjektfahrzeugs basiert, Erfassen der Zustandsgröße des Subjektfahrzeugs, und Erzeugen eines Verlaufs von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, ausgedrückt in einem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem, das auf der Position des sich bewegenden Objekts basiert, auf Basis der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, in einer Zustandsgröße des Subjektfahrzeugs. Die Verarbeitungsschaltung 50 kann dedizierte Hardware sein. Alternativ kann die Verarbeitungsschaltung 50 unter Verwendung eines Prozessors (beispielsweise einer Zentraleinheit oder kurz CPU, einer Verarbeitungseinheit, eines Rechners, eines Mikroprozessors, eines Mikrocomputers oder eines Digitalsignal-Prozessors oder kurz DSP) konfiguriert werden, um ein in einem Speicher gespeichertes Programm auszuführen.
Für dedizierte Hardware, welche die Verarbeitungsschaltung 50 ist, beinhalten Beispiele der Verarbeitungsschaltung 50 eine einzelne Schaltung, eine komplexe Schaltung, einen programmierten Prozessor, einen parallel-programmierten Prozessor, eine Applikations-spezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), und eine Kombination davon. Die Funktionen der individuellen Komponenten des Bewegtobjektdetektors 1 können durch getrennte Verarbeitungsschaltungen implementiert sein oder können insgesamt durch eine einzelne Verarbeitungsschaltung implementiert sein.
7 ist ein Diagramm, welches die Hardware-Konfiguration des Bewegtobjektdetektors 1 illustriert, wenn die Verarbeitungsschaltung 50 unter Verwendung eines Prozessors 51 konfiguriert ist, um ein Programm auszuführen. In diesem Fall werden die Funktionen der Komponenten des Bewegtobjektdetektors 1 durch Software und andere Dinge (Software, Firmware oder eine Kombination von Software und Firmware) implementiert. Die Software und andere Dinge sind als ein Programm geschrieben und in einem Speicher 52 gespeichert. Der Prozessor 51 implementiert die Funktion jeder Komponente durch Lesen und dann Ausführen des im Speicher 52 gespeicherten Programms. Das heißt, dass der Bewegtobjektdetektor 1 den Speicher 52 beinhaltet, um ein Programm zu speichern, welches bei Ausführung durch den Prozessor 51 die nachfolgenden Prozesse durchführt: Erfassen von Positionskoordinaten eines sich bewegenden Objekts, die in einem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem ausgedrückt werden, das auf der Position eines Subjektfahrzeugs basiert; Erfassen der Zustandsgröße des Subjektfahrzeugs und Erzeugen eines Verlaufs von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die in einem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt werden, das auf der Position des sich bewegenden Objekts basiert, auf Basis der Positionskoordinate des sich bewegenden Objekts, die im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem ausgedrückt werden, und der Zustandsgröße des Subjektfahrzeugs. Mit anderen Worten dient dieses Programm einem Computer zur Ausführung der Prozedur oder des Verfahrens des Betriebs der Komponenten, die im Bewegtobjektdetektor 1 enthalten sind.
Hier beinhalten Beispiele des Speichers 52 einen nichtflüchtigen oder flüchtigen Halbleiterspeicher (z.B. einen Wahlfreizugriffsspeicher oder kurz RAM, einen Nurlesespeicher oder kurz ROM, einen Flash-Speicher, einen löschbaren programmierbaren Nurlesespeicher oder kurz EPROM, oder einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nurlesespeicher oder kurze EEPROM), ein Festplattenlaufwerk (HDD), eine Magnet-Disk, eine flexible Disk, eine optische Disk, eine Compact-Disc, eine Mini-Disk, eine Digital Versatile Disc (DVD) und Treiber/Laufwerke derselben. Alternativ kann der Speicher 52 jede Art von Speichermedium sein, das in der Zukunft verwendet wird.
Das Vorstehende hat beschrieben, dass die Funktionen der Komponenten des Bewegtobjektdetektors 1 durch Hardware, Software oder andere Dinge implementiert werden. Teile der Komponenten des Bewegtobjektdetektors 1 können durch dedizierte Hardware implementiert werden und andere Teile der Komponenten durch Software und andere Dinge. Beispielsweise können die Funktionen eines Teils der Komponenten durch die Verarbeitungsschaltung 50 implementiert werden, die dedizierte Hardware ist; darüber hinaus können die Funktionen von anderen Teilen der Komponenten durch die Verarbeitungsschaltung 50 (d.h. den Prozessor 51) implementiert werden, welcher das im Speicher 52 gespeicherte Programm liest und dann ausführt.
Wie oben beschrieben, kann der Bewegtobjektdetektor 1 die vorerwähnten individuellen Funktionen unter Verwendung von Hardware oder Software und anderen Dingen oder unter Verwendung einer Kombination derselben implementieren.
Es wird angemerkt, dass die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angemessen modifiziert und weggelassen werden kann, innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung.
Während die Erfindung im Detail gezeigt und beschrieben worden ist, ist die vorstehende Beschreibung in allen Aspekten illustrativ und nicht beschränkend. Es versteht sich daher, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen erdacht werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Bewegtobjektdetektor (1), umfassend: eine Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit (12), die Positionskoordinaten eines sich bewegenden Objekts, die in einem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem, das auf der Position eines Subjektfahrzeugs basiert, ausgedrückt werden, erfasst; eine Subjektfahrzeug-Zustandsgrößen-Erfassungseinheit (11), welche die Zustandsgröße des Subjektfahrzeugs erfasst; einen Koordinatenwandler (13), der einen Verlauf von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts erzeugt, die in einem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt werden, das auf der Position des sich bewegenden Objekts basiert, auf Basis der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, ausgedrückt im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem, und der Zustandsgröße des Subjektfahrzeugs.
Bewegtobjektdetektor (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Zustandsgröße des Subjektfahrzeugs eine Fahrgeschwindigkeit des Subjektfahrzeugs und eine Gier-Rate oder einen Gier-Winkel des Subjektfahrzeugs beinhaltet.
Bewegtobjektdetektor (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Koordinatenwandler (13) weiter die Effektivität von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die in der Bewegtobjekt-Relativpositions-Erfassungseinheit (12) neu erfasst werden, durch Vergleichen von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die aus den neu erfassten Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts zum Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem umgewandelt werden, mit dem Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, bestimmt.
Bewegtobjektdetektor (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter umfassend einen Korrektor (2), der den Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, filtert.
Bewegtobjektdetektor (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Koordinatenwandler (13) weiter den Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt werden, in einem Verlauf von in dem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem ausgedrückten Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts umwandelt.
Bewegtobjektdetektor (1) gemäß Anspruch 5, weiter umfassend einen Korrektor (2), der den Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, oder den Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die aus dem Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt werden, zum Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem umgewandelt sind, filtert.
Fahrzeugsteuersystem, umfassend: den Bewegtobjektdetektor (1) gemäß Anspruch 5 oder 6; einen Bewegtobjektbestimmer (3), der bestimmt, ob das sich bewegende Objekt ein sich bewegendes Zielobjekt ist, dem durch das Subjektfahrzeug zu folgen ist, auf Basis des Verlaufs der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die aus dem Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, in das Subjektfahrzeug-basierte Koordinatensystem umgewandelt sind; und eine Fahrsteuerung (4), die bei Bestimmung, dass das sich bewegende Objekt das sich bewegende Zielobjekt ist, das Subjektfahrzeug steuert, zu fahren, während es dem sich bewegenden Objekt folgt.
Fahrzeugsteuersystem, umfassend: einen Bewegtobjektdetektor (1) gemäß Anspruch 5 oder 6; einen Bewegtobjektbestimmer (3), der bestimmt, ob das sich bewegende Objekt ein Bewegtobjekt zur Kollision ist, das möglicherweise mit dem Subjektfahrzeug kollidiert, auf Basis des Verlaufs der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die aus dem Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, zum Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem umgewandelt sind; und eine Fahrsteuerung (4), die beim Bestimmen, dass das sich bewegende Objekt das Bewegtobjekt zur Kollision ist, das Fahren des Subjektfahrzeugs zum Vermeiden einer Kollision mit dem sich bewegenden Objekt steuert.
Verfahren zum Detektieren eines sich bewegenden Objekts, umfassend die Schritte: Erfassen von Positionskoordinaten eines sich bewegenden Objekts, die in einem Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, das auf einer Position eines Subjektfahrzeugs basiert; Erfassen einer Zustandsgröße des Subjektfahrzeugs; und Erzeugen eines Verlaufs von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die in einem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, das auf einer Position des sich bewegenden Objekts basiert, auf Basis der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, und der Zustandsgröße des Subjektfahrzeugs.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Zustandsgröße des Subjektfahrzeugs eine Fahrgeschwindigkeit des Subjektfahrzeugs, und eine Gier-Rate oder einen Gier-Winkel des Subjektfahrzeugs beinhaltet.
Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, weiter umfassend einen Schritt des Bestimmens der Effektivität von neu erfassten Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, durch Vergleichen von Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die aus den neu erfassten Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts in das Bewegtobjekt-basierte Koordinatensystem umgewandelt sind, mit dem Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, weiter umfassend einen Schritt des Filterns des Verlaufs der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, weiter umfassend einen Schritt des Umwandelns des Verlaufs der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, in einem Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind.
Verfahren gemäß Anspruch 13, weiter umfassend einen Schritt des Filterns des Verlaufs der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, oder des Verlaufs der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die aus dem Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die in dem Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, in das Subjektfahrzeug-basierte Koordinatensystem umgewandelt sind.
Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, umfassend die Schritte: Durchführen des Verfahrens zum Detektieren eines sich bewegenden Objekts gemäß Anspruch 13 oder 14; Bestimmen, ob das sich bewegende Objekt ein sich bewegendes Zielobjekt ist, dem das Subjektfahrzeug zu folgen hat, auf Basis des Verlaufs der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die aus dem Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, in das Subjektfahrzeug-basierte Koordinatensystem umgewandelt sind; und beim Bestimmen, dass das sich bewegende Objekt das sich bewegende Zielobjekt ist, Steuern des Subjektfahrzeugs, zu fahren, während es dem sich bewegenden Objekt folgt.
Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, umfassend die Schritte: Durchführen des Verfahrens zum Detektieren eines sich bewegenden Objekts gemäß Anspruch 13 oder 14; Bestimmen, ob das sich bewegende Objekt ein Bewegungsobjekt zur Kollision ist, das möglicherweise mit dem Subjektfahrzeug kollidiert, auf Basis des Verlaufs der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objekts, die aus dem Verlauf der Positionskoordinaten des sich bewegenden Objektes, die im Bewegtobjekt-basierten Koordinatensystem ausgedrückt sind, zum Subjektfahrzeug-basierten Koordinatensystem umgewandelt sind; und beim Bestimmen, dass das sich bewegende Objekt ein Bewegungsobjekt zur Kollision ist, Steuern des Fahrens des Subjektfahrzeugs zum Vermeiden einer Kollision mit dem sich bewegenden Objekt.