DE102020216470A1

DE102020216470A1 - Fahrerassistenzsystem, damit ausgestattetes fahrzeug und verfahren zum steuern des fahrzeugs

Info

Publication number: DE102020216470A1
Application number: DE102020216470.3A
Authority: DE
Inventors: Jaebum Choi
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Klemove Corp
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2021-07-01
Also published as: US20210197825A1; US11772655B2; CN113060141A; KR20210083220A; CN113060141B; KR102588920B1

Abstract

Ein Verfahren, um ein Fahrzeug zu steuern, umfasst den Erhalt, durch eine Kamera, eines Bilds der Straße voraus; die Erkennung, durch eine Steuerung, einer Krümmung einer vorausliegenden Fahrspur aus dem erhaltenen Bild der Straße; den Erhalt, durch die Steuerung, einer Positionsinformation und Geschwindigkeitsinformation eines anderen Fahrzeugs auf Grundlage der Hindernisinformation, die ein Hindernisdetektor erfasst; die periodische Speicherung, durch einen Speicher, der Fahrgeschwindigkeitsinformation, Gierrateninformation und Lenkwinkelinformation beim Fahren; die Erkennung, durch die Steuerung, einer Krümmung einer rückwärtigen Fahrspur auf Grundlage der periodisch gespeicherten Fahrgeschwindigkeitsinformation, Gierrateninformation und Lenkwinkelinformation in Reaktion auf die Feststellung, dass ein Fahrspurwechsel erforderlich ist; die Feststellung, durch die Steuerung, einer Fahrspurwechselmöglichkeit, auf Grundlage der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur, der erkannten Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Positionsinformation und Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs; und das Steuern, durch die Steuerung, der Lenkung und/oder Verzögerung und/oder Beschleunigung, auf Grundlage der festgestellten Möglichkeit des Fahrspurwechsels.

Description

Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität nach 35 U.S.C. §119 der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2019-0175458 , eingereicht am 26. Dezember 2019, deren Offenbarung durch Bezugnahme Bestandteil des vorliegenden Dokuments ist.
STAND DER TECHNIK
Gebiet der Technik
Die Offenbarung betrifft ein Fahrerassistenzsystem, das eine Fahrspur erkennt und auf Grundlage einer Position der erkannten Fahrspur einen Fahrspurwechsel steuert, ein Fahrzeug, das damit ausgestattet ist, und ein Verfahren zu dessen Steuerung.
Beschreibung der verwandten Technik
In den letzten Jahren sind, mit dem Ziel, durch Fahrfehler verursachte Unfälle zu verhindern, verschiedene Fahrerassistenzsysteme (advanced driver assistance systems, ADAS) entwickelt worden, die Fahrinformationen eines Fahrzeugs an einen Fahrer übertragen oder zu Komfortzwecken autonomes Fahren anstelle des Fahrers durchführen.
Zum Beispiel gibt es eine Technologie, die Hindernisse in der Umgebung des Fahrzeugs erfasst, indem ein Abstandssensor im Fahrzeug installiert wird und die den Fahrer warnt.
Als weiteres Beispiel wird ein Abstand zu einem anderen Fahrzeug über einen an einem Stoßfänger des Fahrzeugs montierten Elektromagnet erhalten und wenn der erhaltene Abstand zu einem anderen Fahrzeug innerhalb eines bestimmten Abstands liegt, wird dies als eine Kollisionslage gewertet und der Elektromagnet wird mit Strom versorgt, um eine Magnetkraft zu erzeugen. Es gibt eine Technologie, die dem Fahrzeug ermöglicht, in der Kollisionslage automatisch zu bremsen.
Als weiteres Beispiel gibt es eine autonome Fahrsteuertechnologie, die dem Fahrzeug ermöglicht, eine Straßenumgebung selbst zu erkennen, das Hindernis und eine Fahrsituation festzustellen und das Fahren des Fahrzeugs gemäß einer geplanten Fahrroute auf Grundlage der Positionsinformation zu steuern, während ein Hindernis vermieden wird, so dass das Fahrzeug automatisch zu einem Ziel fährt.
Eine autonome Fahrsteuervorrichtung zur Durchführung einer solchen autonomen Fahrsteuertechnologie kann Änderungen in Bezug auf Hindernisse und Fahrspuren erkennen und in Echtzeit eine Route generieren, der um die Hindernisse herumführt. In diesem Fall war es wichtig, damit das autonome Fahren auf einer tatsächlichen Straße stabiler gelingt, dass eine Kollisionsgefahr mit statischen und dynamischen Objekten in der Umgebung festgestellt wird und je nach dem Ergebnis dieser Feststellung ein Ausweichfahrmanöver erfolgt.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Aspekt der Offenbarung stellt ein Fahrerassistenzsystem bereit, das in der Lage ist, eine rückwärtige Fahrspur zu erkennen und auf Grundlage der Information über die erkannte rückwärtige Fahrspur und der Hinderniserkennungsinformation einen Fahrspurwechsel zu steuern, ein Fahrzeug, das damit ausgestattet ist, und ein Verfahren zu dessen Steuerung.
Ein Aspekt der Offenbarung stellt ein Fahrerassistenzsystem bereit, das in der Lage ist, einen Fahrzustand eines Fahrzeugs auf Grundlage einer Gierrate und/oder einer Fahrgeschwindigkeit und/oder eines Lenkwinkels festzustellen und die rückwärtige Fahrspur auf Grundlage von Informationen über den festgestellten Fahrzustand zu erkennen, ein Fahrzeug, das damit ausgestattet ist, und ein Verfahren zu dessen Steuerung.
Weitere Aspekte der Offenbarung sind zum Teil Gegenstand der Beschreibung, die im weiteren Verlauf folgt, und gehen zum Teil aus der Beschreibung offensichtlich hervor, oder werden im Rahmen der praktischen Anwendung der Offenbarung erfahrbar.
Nach einem Aspekt der Offenbarung wird ein Fahrerassistenzsystem bereitgestellt, umfassend: einen Bildsensor, der dafür ausgelegt ist, ein Bild einer Straße zu erhalten und Bilddaten auszugeben; einen Nicht-Bildsensor, einschließlich eines LiDAR-Sensors und eines Radarsensors; ein Kommunikationsnetzwerk, das dafür ausgelegt ist, die Fahrdaten eines Fahrzeugs zu empfangen; und eine Steuerung, die einen Prozessor enthält, der dafür ausgelegt ist, die Bilddaten, Hindernisdaten und Daten, die der Nicht-Bildsensor erfasst, zu verarbeiten. Die Steuerung kann dafür ausgelegt sein, Positionsinformationen eines anderen Fahrzeugs auf Grundlage von Daten, die der Nicht-Bildsensor erfasst, zu erhalten, eine Krümmung einer vorausliegenden Fahrspur auf Grundlage der Bilddaten zu erkennen, eine Krümmung einer rückwärtigen Fahrspur auf Grundlage der Fahrdaten zu erkennen, eine Fahrspurwechselmöglichkeit des Fahrzeugs auf Grundlage der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur, der erkannten Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Positionsinformation eines anderen Fahrzeugs festzustellen und eine Ausgabe eines Lenksteuersignals auf Grundlage der festgestellten Fahrspurwechselmöglichkeit zu steuern.
In Reaktion auf die Feststellung, dass ein Fahrspurwechsel des Fahrzeugs unmöglich ist, kann die Steuerung dafür ausgelegt sein, die Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu erhalten und eine Ausgabe eines Verzögerungssteuersignals oder eines Beschleunigungssteuersignals auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu steuern.
In Reaktion auf die Feststellung, dass ein Fahrspurwechsel des Fahrzeugs unmöglich ist, kann die Steuerung dafür ausgelegt sein, eine Ausgabe einer Meldeinformation zur Kollisionsvermeidung zu steuern.
Die Steuerung kann dafür ausgelegt sein, einen Soll-Lenkwinkel auf Grundlage einer vorab erhaltenen Soll-Gierrate und einer von einem Gierratendetektor erfassten Gierrate zu erhalten und das Lenksteuersignal zu generieren, das dem erhaltenen Soll-Lenkwinkel entspricht.
Die Steuerung kann dafür ausgelegt sein, die Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu erhalten, eine Zeit bis zur Kollision (time to collision, TTC) mit dem anderen Fahrzeug auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation und Positionsinformation zu erhalten und als Reaktion, wenn die erhaltene TTC größer oder gleich einer vorab bestimmten Referenzzeit ist, festzustellen, dass ein Fahrspurwechsel möglich ist.
Die Steuerung kann dafür ausgelegt sein, die Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu erhalten, einen Abstand bis zur Kollision (distance to collision, DTC) mit dem anderen Fahrzeug auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation zu erhalten und als Reaktion, wenn der erhaltene DTC größer oder gleich einem vorab bestimmten Referenzabstand ist, festzustellen, dass ein Fahrspurwechsel möglich ist.
Die Steuerung kann dafür ausgelegt sein, einen Abstand zu dem anderen Fahrzeug auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation und Positionsinformation zu erhalten, einen spurwechselfähigen Abstand auf Grundlage eines Fortbewegungsabstands mal Reaktionszeit, eines Fortbewegungsabstands mal Verzögerung und eines Sicherheitsabstands zu erhalten und als Reaktion, wenn der erhaltene Abstand den spurwechselfähigen Abstand übersteigt, festzustellen, dass ein Fahrspurwechsel möglich ist.
Nach einem anderen Aspekt der Offenbarung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, umfassend: eine Kamera, die dafür ausgelegt ist, ein Bild einer Straße voraus zu erhalten und Bilddaten auszugeben; einen Hindernisdetektor, der dafür ausgelegt ist, ein Hindernis zu erfassen und Hindernisdaten auszugeben; einen Fahrinformationsdetektor, der dafür ausgelegt ist, die Fahrinformationen eines Fahrzeugs zu erfassen; eine Steuerung, die dafür ausgelegt ist, eine Krümmung einer vorausliegenden Fahrspur auf Grundlage der Bilddaten zu erkennen, eine Krümmung einer rückwärtigen Fahrspur auf Grundlage der Fahrinformationen zu erkennen, eine Fahrspurwechselmöglichkeit auf Grundlage der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur, der erkannten Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Hindernisdaten festzustellen und Lenkung und/oder Verzögerung und/oder Beschleunigung auf Grundlage der festgestellten Fahrspurwechselmöglichkeit zu steuern; eine Lenkvorrichtung, die dafür ausgelegt ist, die Lenkung in Reaktion auf einen Befehl der Steuerung durchzuführen; eine Bremsvorrichtung, die dafür ausgelegt ist, eine Verzögerung in Reaktion auf den Befehl der Steuerung durchzuführen; und einen Motor, der dafür ausgelegt ist, eine Beschleunigung in Reaktion auf den Befehl der Steuerung durchzuführen.
Die Steuerung kann dafür ausgelegt sein, die Positionsinformation eines anderen Fahrzeugs auf Grundlage der Hindernisdaten zu erhalten, und auf Grundlage der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur, der erkannten Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Positionsinformation des anderen Fahrzeugs festzustellen, ob eine Fahrspur, auf der das andere Fahrzeug fährt, dieselbe ist wie eine Fahrspur, auf die gewechselt werden soll.
Die Steuerung kann dafür ausgelegt sein, die Positionsinformation des anderen Fahrzeugs, das auf einer anderen Fahrspur fährt, auf Grundlage der Hindernisdaten zu erhalten, eine Zeit bis zur Kollision (TTC) mit dem anderen Fahrzeug und/oder einen Abstand bis zur Kollision (DTC) mit dem anderen Fahrzeug und/oder einen spurwechselfähigen Abstand auf Grundlage der erhaltenen Positionsinformation des anderen Fahrzeugs als Information zur Feststellung, ob die Möglichkeit einer Kollision mit dem anderen Fahrzeug besteht, zu erhalten.
Die Steuerung kann dafür ausgelegt sein, in Reaktion auf die Feststellung, dass das andere Fahrzeug auf einer anderen Fahrspur voraus fährt, die Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation und Positionsinformation zu erhalten, die TTC mit dem anderen Fahrzeug zu erhalten und als Reaktion, wenn die erhaltene TTC größer oder gleich einer vorab bestimmten Referenzzeit ist, festzustellen, dass ein Fahrspurwechsel möglich ist.
Die Steuerung kann dafür ausgelegt sein, in Reaktion auf die Feststellung, dass das andere Fahrzeug in derselben Position in einer Querrichtung, aber auf einer anderen Fahrspur fährt, die Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu erhalten, einen Abstand bis zur Kollision (DTC) mit dem anderen Fahrzeug auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation zu erhalten und als Reaktion, wenn der erhaltene DTC größer oder gleich einem vorab bestimmten Referenzabstand ist, festzustellen, dass ein Fahrspurwechsel möglich ist.
Die Steuerung kann dafür ausgelegt sein, in Reaktion auf die Feststellung, dass das andere Fahrzeug rückwärtig auf einer anderen Fahrspur fährt, eine Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu erhalten, einen Abstand zu dem anderen Fahrzeug auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation und Positionsinformation zu erhalten, einen spurwechselfähigen Abstand auf Grundlage eines Fortbewegungsabstands mal Reaktionszeit, eines Fortbewegungsabstands mal Verzögerung und eines Sicherheitsabstands zu erhalten und auf der Grundlage, dass der erhaltene Abstand den spurwechselfähigen Abstand übersteigt, festzustellen, dass ein Fahrspurwechsel möglich ist.
In Reaktion auf die Feststellung, dass ein Fahrspurwechsel des Fahrzeugs unmöglich ist, kann die Steuerung dafür ausgelegt sein, die Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu erhalten und eine Ausgabe eines Verzögerungssteuersignals oder eines Beschleunigungssteuersignals auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu steuern.
Das Fahrzeug kann des Weiteren ein Display und/oder eine Tonausgabeeinrichtung umfassen. In Reaktion auf die Feststellung, dass ein Fahrspurwechsel des Fahrzeugs unmöglich ist, kann die Steuerung dafür ausgelegt sein, das Display und/oder die Tonausgabeeinrichtung zu steuern, um die Ausgabe einer Meldeinformation zur Kollisionsvermeidung zu steuern.
Nach einem anderen Aspekt der Offenbarung wird ein Verfahren bereitgestellt, um ein Fahrzeug zu steuern, umfassend: den Erhalt, durch eine Kamera, eines Bilds der Straße voraus; die Erkennung, durch eine Steuerung, einer Krümmung einer vorausliegenden Fahrspur aus dem erhaltenen Bild der Straße; den Erhalt, durch die Steuerung, einer Positionsinformation und Geschwindigkeitsinformation eines anderen Fahrzeugs auf Grundlage der Hindernisinformation, die ein Hindernisdetektor erfasst; die periodische Speicherung, durch einen Speicher, der Fahrgeschwindigkeitsinformation, Gierrateninformation und Lenkwinkelinformation beim Fahren; die Erkennung, durch die Steuerung, einer Krümmung einer rückwärtigen Fahrspur auf Grundlage der periodisch gespeicherten Fahrgeschwindigkeitsinformation, Gierrateninformation und Lenkwinkelinformation in Reaktion auf die Feststellung, dass ein Fahrspurwechsel erforderlich ist; die Feststellung, durch die Steuerung, einer Fahrspurwechselmöglichkeit, auf Grundlage der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur, der erkannten Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Positionsinformation und Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs; und das Steuern, durch die Steuerung, der Lenkung und/oder Verzögerung und/oder Beschleunigung, auf Grundlage der festgestellten Möglichkeit des Fahrspurwechsels.
Die Feststellung der Fahrspurwechselmöglichkeit kann umfassen, dass eine Fahrspur erkannt wird, auf der das andere Fahrzeug fährt, auf Grundlage der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur, der erkannten Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Positionsinformation des anderen Fahrzeugs; dass festgestellt wird, ob die erkannte Fahrspur des anderen Fahrzeugs dieselbe ist wie eine Fahrspur, auf die gewechselt werden soll; dass, in Reaktion auf die Feststellung, dass die erkannte Fahrspur des anderen Fahrzeugs dieselbe ist wie die Fahrspur, auf die gewechselt werden soll, festgestellt wird, ob eine Möglichkeit einer Kollision besteht, dass, in Reaktion auf die Feststellung, dass die Möglichkeit einer Kollision besteht, festgestellt wird, dass der Fahrspurwechsel unmöglich ist; und dass, in Reaktion auf die Feststellung, dass keine Möglichkeit der Kollision besteht, festgestellt wird, dass der Fahrspurwechsel möglich ist.
Das Verfahren kann des Weiteren umfassen, dass in Reaktion auf die Feststellung, dass der Fahrspurwechsel möglich ist, durch die Steuerung ein Soll-Lenkwinkel auf Grundlage einer vorab erhaltenen Soll-Gierrate und einer von einem Gierratendetektor erfassten Gierrate erhalten wird; und dass durch die Steuerung das Lenken auf Grundlage des erhaltenen Soll-Lenkwinkels gesteuert wird.
Die Feststellung der Fahrspurwechselmöglichkeit kann umfassen, in Reaktion auf die Feststellung, dass das andere Fahrzeug rückwärtig auf einer anderen Fahrspur fährt, dass eine Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs erhalten wird, ein Abstand zu dem anderen Fahrzeug auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation und Positionsinformation erhalten wird, ein spurwechselfähiger Abstand auf Grundlage eines Fortbewegungsabstands mal Reaktionszeit, eines Fortbewegungsabstands mal Verzögerung und eines Sicherheitsabstands erhalten wird und dass in Reaktion darauf, dass der erhaltene Abstand den spurwechselfähigen Abstand übersteigt, festgestellt wird, dass ein Fahrspurwechsel möglich ist.
Das Verfahren kann des Weiteren umfassen, in Reaktion auf den Empfang eines Fahrspurwechselbefehls über eine Eingabeeinrichtung, dass durch die Steuerung auf Grundlage der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur, der erkannten Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Positionsinformation und der Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs eine Fahrspurwechselmöglichkeit festgestellt wird; und dass durch die Steuerung eine Information über die Fahrspurwechselmöglichkeit über das Display und/oder die Tonausgabeeinrichtung ausgegeben wird.
Figurenliste
Diese und/oder andere Aspekte der Offenbarung werden anhand der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen offensichtlich und lassen sich leichter nachvollziehen, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet werden, wobei:

1 ein Blockschema ist, das ein Fahrzeug nach einer Ausführungsform zeigt.
2 ein Blockschema ist, das ein Fahrerassistenzsystem (ADAS) darstellt, das in einem Fahrzeug nach einer Ausführungsform bereitgestellt ist.
3 eine Ansicht ist, die ein Beispiel für einen Erfassungsbereich einer Kamera und eines Radars darstellt, die in einem ADAS eines Fahrzeugs nach einer Ausführungsform enthalten ist.
4 ein Blockschema ist, das eine Fahrspurwechsel-Assistenzvorrichtung eines ADAS darstellt, das in einem Fahrzeug nach einer Ausführungsform bereitgestellt ist.
5 eine Ansicht zum Erhalt eines Soll-Lenkwinkels in einem Fahrzeug nach einer Ausführungsform ist.
6 ein Flussdiagramm ist, das eine Fahrzeugsteuerung nach einer Ausführungsform zeigt.
7 eine Ansicht ist, die die Positionserkennung eines anderen Fahrzeugs durch ein Fahrzeug nach einer Ausführungsform zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Gleiche Bezugszahlen bezeichnen gleiche Elemente in der gesamten Beschreibung. Es werden nicht alle Elemente der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben, und eine Beschreibung von dem, was in der Technik bekannt ist, oder von Dingen, die einander in den beispielhaften Ausführungsformen überlappen, wird weggelassen.
Die Begriffe, die in der gesamten Spezifikation verwendet werden, wie etwa „^~Teil“, „^~Modul“, „^~Element“, „^~Block“ usw., können als Software oder Hardware implementiert werden, und mehrere „^~Teile“, „^~Module“, „^~Elemente“ oder „^~Blöcke“ können als einzelne Elemente implementiert werden oder ein einzelnes „^~Teil“, „^~Modul“, „^~Element“ oder ein einzelner „Block“ kann mehrere Elemente beinhalten.
Es sei klargestellt, dass der Begriff „verbinden“ und seine Ableitungen sowohl eine direkte als auch eine indirekte Verbindung bedeutet und dass die indirekte Verbindung eine Verbindung über ein drahtloses Kommunikationsnetz einschließt.
Die Begriffe „umfassen (oder umfassend)“ und „enthalten“ („enthaltend“) sind inklusiv oder offen und schließen zusätzliche, unerwähnte Bauteile oder Verfahrensschritte nicht aus, sofern nicht anders angegeben. Es sei des Weiteren klargestellt, dass der Begriff „Element“ und seine Ableitungen sich sowohl darauf beziehen, dass ein Element im Kontakt mit einem anderen Element ist, als auch darauf, dass ein anderes Element zwischen den beiden Elementen vorhanden ist.
Befindet sich ein Element „auf“ einem anderen Element, bedeutet dies in der gesamten Anmeldung nicht nur, dass ein Element im Kontakt mit einem anderen Element ist, sondern auch, dass ein weiteres Element zwischen den beiden Elementen vorhanden ist.
Es sei klargestellt, dass die Begriffe erster, zweiter, dritter usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Bauteile, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu bezeichnen, dass diese Bauteile, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte jedoch nicht durch diese Begriffe beschränkt werden sollen. Diese Begriffe werden nur verwendet, um Bauteile, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte von anderen zu unterscheiden.
Es sei klargestellt, dass die Singularformen „ein“, „eine“ und „der, die, das“ Pluralbezüge einschließen, solange der Kontext nicht klar etwas anderes verlangt.
Bezugszahlen, die für Verfahrensschritte verwendet werden, werden nur für die Vereinfachung der Erklärung verwendet, sollen aber nicht eine Reihenfolge der Schritte beschränken. Solange der Kontext nicht klar etwas anderes vorgibt, kann die geschriebene Reihenfolge auf andere Weise umgesetzt werden.
Im Folgenden werden ein Wirkprinzip und Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 ein Blockschema ist, das ein Fahrzeug nach einer Ausführungsform zeigt.
Ein Fahrzeug nach der Ausführungsform kann ein Fahrzeug sein, das einen manuellen Fahrmodus zum Fahren als Reaktion auf eine Fahrabsicht eines Fahrers und einen autonomen Fahrmodus für eine autonome Fahrt zu einem Ziel durchführt.
Beim Fahren im manuellen Fahrmodus wird eine Information über eine Fahrspurwechselmöglichkeit ausgegeben, oder beim Fahren im autonomen Fahrmodus kann es sich um ein Fahrzeug handeln, das über eine Fahrspurwechsel-Assistenzvorrichtung verfügt, die den Fahrspurwechsel auf Grundlage der Fahrspurwechselmöglichkeit steuert.
Bezugnehmend auf 1 kann ein Fahrzeug 1 einen Motor 10, ein Getriebe 20, eine Bremsvorrichtung 30 und eine Lenkvorrichtung 40 umfassen.
Der Motor 10 kann einen Zylinder und einen Kolben aufweisen und Leistung für das Fahren des Fahrzeugs 1 erzeugen.
Das Getriebe 20 kann mehrere Zahnräder aufweisen und Leistung, die vom Motor 10 erzeugt wird, auf Räder übertragen.
Die Bremsvorrichtung 30 kann durch Reibung mit den Rädern das Fahrzeug 1 verzögern oder anhalten.
Die Lenkvorrichtung 40 kann eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 ändern.
Das Fahrzeug 1 kann mehrere elektronische Komponenten aufweisen.
Zum Beispiel weist das Fahrzeug 1 ferner ein Motormanagementsystem (engine management system, EMS) 11, eine Getriebesteuereinheit (transmission control unit, TCU) 21 und ein elektronisches Bremssteuermodul (electronic brake control module, EBCM) 31, eine elektronische Lenkunterstützung (electronic power steering, EPS) 41, ein Bordnetzsteuermodul (body control module, BCM) und ein Fahrerassistenzsystem (ADAS) auf.
Das EMS 11 kann den Motor 10 in Reaktion auf eine über ein Gaspedal mitgeteilte Beschleunigungsabsicht des Fahrers oder auf eine Aufforderung von einem Fahrerassistenzsystem (ADAS) 100 steuern. Zum Beispiel kann das EMS 11 das Drehmoment des Motors 10 regeln.
Die TCU 21 kann das Getriebe 20 in Reaktion auf einen Schaltbefehl des Fahrers über einen Schalthebel und/oder auf eine Fortbewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 steuern. Zum Beispiel kann die TCU 21 ein Übersetzungsverhältnis vom Motor 10 zu den Fahrzeugrädern anpassen.
Das EBCM 31 kann die Bremsvorrichtung 30 in Reaktion auf eine über ein Bremspedal mitgeteilte Bremsabsicht eines Fahrers und/oder auf ein Schlupfen der Fahrzeugräder steuern. Zum Beispiel kann das EBCM 31 das Bremsen der Fahrzeugräder in Reaktion auf ein Schlupfen des Fahrzeugrads, das während eines Bremsens des Fahrzeugs 1 ertastet wird, vorübergehend aufheben (Antiblockiersysteme, ABS).
Das EBCM 31 kann in Reaktion auf ein Übersteuern und/oder Untersteuern, das während eines Lenkens des Fahrzeugs 1 ertastet wird, ein Bremsen des Fahrzeugrads selektiv aufheben (Fahrdynamikregelung, ESC).
Außerdem kann das EBCM 31 in Reaktion auf ein Schlupfen des Fahrzeugrads, das während eines Fahrens des Fahrzeugs 1 ertastet wird, die Fahrzeugräder vorübergehend bremsen (Antriebsschlupfregelung, TCS).
Das EPS 41 kann den Betrieb der Lenkvorrichtung 40 in Reaktion auf eine über ein Lenkrad mitgeteilte Lenkabsicht des Fahrers unterstützen, so dass der Fahrer das Lenkrad auf einfache Weise betätigen kann. Zum Beispiel kann das EPS 41 den Betrieb der Lenkvorrichtung 40 so unterstützen, dass die Lenkkraft während einer Fortbewegung mit geringer Geschwindigkeit oder während des Parkens verringert wird und während einer Fortbewegung mit hoher Geschwindigkeit erhöht wird.
Das BCM 51 kann den Betrieb der elektronischen Komponenten steuern, die den Fahrer entlasten oder die Sicherheit des Fahrers zu gewährleisten. Zum Beispiel kann das BCM 51 einen Scheinwerfer, einen Scheibenwischer, eine Gerätegruppe, einen Multifunktionsschalter, eine Richtungssignallampe und dergleichen steuern.
Das ADAS 100 kann den Fahrer beim Betätigen (Fahren, Bremsen und Lenken) des Fahrzeugs 1 unterstützen. Zum Beispiel kann das ADAS 100 ein Umfeld des Fahrzeugs 1 feststellen (zum Beispiel ein anderes Fahrzeug, einen Fußgänger, einen Radfahrer, einen Fahrstreifen, ein Straßenschild usw.), und das Fahren und/oder Bremsen des Fahrzeugs 1 in Reaktion auf das ertastete Umfeld steuern.
Das ADAS 100 kann dem Fahrer verschiedene Funktionen bereitstellen. Zum Beispiel kann das DAS 60 eine Fahrstreifenabweichwarnung (lane departure warning, LDW), einen Fahrspurhalteassistenten (lane keeping assist, LKA), einen Fernlichtassistenten (high beam assist, HBA), ein autonomes Notbremssystem (autonomous emergency braking, AEB), eine Verkehrszeichenerkennung (traffic sign recognition, TSR), einen intelligenten Tempomaten (smart cruise control, SCC), eine Toter-Winkel-Überwachung (blind spot detection, BSD) usw. bereitstellen.
Das ADAS 100 kann eine Kollisionsvermeidungsvorrichtung aufweisen, das Meldeinformationen zu einer Kollision mit einem Hindernis ausgibt oder das Hindernis vermeidet, um eine Kollision mit dem Hindernis zu verhindern.
Das ADAS 100 kann die Straßenumgebung eigenständig erkennen, stellt Hindernisse und Fahrbedingungen fest und steuert das Fahren des Fahrzeugs gemäß der geplanten Fahrroute auf Grundlage der Positionsinformation, wobei Hindernisse umfahren werden, um autonom zum Ziel zu gelangen. Es kann Steuerfunktionen umfassen.
Das ADAS 100 kann eine autonome Fahrsteuerfunktion umfassen, die dem Fahrzeug ermöglicht, eine Straßenumgebung selbst zu erkennen, ein Hindernis und eine Fahrsituation zu bestimmen und die Fortbewegung des Fahrzeugs gemäß einer geplanten Fahrroute zu steuern, wobei ein Hindernis umfahren wird, so dass sich das Fahrzeug automatisch zum Ziel fährt.
Das ADAS 100 kann die Fahrspurwechsel-Assistenzvorrichtung umfassen, die Informationen über die Fahrspurwechselmöglichkeit ausgibt oder den Fahrspurwechsel und/oder die Beschleunigung und/oder Verzögerung auf Grundlage der Fahrspurwechselmöglichkeit steuert.
Das ADAS 100 kann ein Kameramodul 101, um Bilddaten über die Umgebung des Fahrzeugs 1 zu erhalten, und ein Radarmodul 102, um Hindernisdaten über die Umgebung des Fahrzeugs 1 zu erhalten, umfassen.
Das Kameramodul 101 kann eine Kamera 101a und eine elektronische Steuereinheit (electric control unit, ECU) 101b aufweisen und kann das, was vor dem Fahrzeug 1 liegt, fotografieren und andere Fahrzeuge, Fußgänger, Radfahrer, Fahrstreifen, Straßenschilder usw. erkennen.
Das Radarmodul 102 kann ein Radar (radio detecting and ranging) 102a und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 102b aufweisen und kann relative Positionen und relative Geschwindigkeiten von Hindernissen (z. B. anderen Fahrzeugen, Fußgängern, Radfahrern und dergleichen) in der Umgebung des Fahrzeugs 1 erhalten.
Die oben beschriebenen elektronischen Komponenten können über ein Fahrzeugkommunikationsnetz (NT) miteinander kommunizieren. Zum Beispiel können die elektrischen Komponenten Daten über Ethernet, über Media Oriented Systems Transport (MOST), Flexray, ein Controller Area Network (CAN), ein Local Interconnect Network (LIN) und dergleichen untereinander austauschen. Hierbei können die Daten die Fahrzeugfahrdaten im Zusammenhang mit der Fahrzeugfahrinformation umfassen.
Das ADAS 100 kann über das NT ein Fahrsteuersignal, ein Bremssignal und ein Lenksignal an das EMS 11, das EBCM 31 bzw. das EPS 41 senden.
2 ist ein Blockschema, das ein ADAS darstellt, das in einem Fahrzeug nach einer Ausführungsform bereitgestellt ist, und 3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für einen Erfassungsbereich einer Kamera und eines Radars darstellt, die in einem ADAS eines Fahrzeugs nach einer Ausführungsform enthalten ist.
Das ADAS nach der Ausführungsform kann eine Kollisionsvermeidungsfunktion zur Verhinderung der Kollision mit dem Hindernis beim Fahrspurwechsel durchführen. Das heißt, das ADAS nach der Ausführungsform kann die Kollisionsvermeidungsvorrichtung darstellen.
Das ADAS der Ausführungsform kann die Fahrspurwechsel-Assistenzvorrichtung sein, die Informationen über die Fahrspurwechselmöglichkeit ausgibt oder den Fahrspurwechsel auf Grundlage der Fahrspurwechselmöglichkeit steuert.
Bezugnehmend auf 2 kann das Fahrzeug 1 ein Bremssystem 32, ein Lenksystem 42 und das ADAS 100 umfassen.
Das Bremssystem 32 nach der Ausführungsform kann das EBCM 31 (siehe 1) und das Bremssystem 30 (in 1), das in Verbindung mit 1 beschrieben ist, umfassen und das Lenksystem 42 kann das EPS 41 (siehe 1) und das Lenksystem 40 (in 1) umfassen.
Das ADAS 100 nach der Ausführungsform kann eine Frontkamera 110 als Kamera des Kameramoduls 101 umfassen und kann mehrere Eckradare 130 (131, 132, 133 und 134) als das Radar des Radarmoduls 102 umfassen.
Bezugnehmend auf 3 kann das ADAS 100 die Frontkamera 110 umfassen, die so ausgelegt ist, dass sie ein Sichtfeld 110a aufweist, das vom Fahrzeug 1 aus nach vorne ausgerichtet ist, ein Frontradar 120 und die mehreren Eckradare 130.
Die Frontkamera 110 kann an einer vorderen Windschutzscheibe des Fahrzeugs 1 installiert sein.
Die Frontkamera 110 kann das, was vor dem Fahrzeug 1 liegt, abbilden und kann Bilddaten über das, was vor dem Fahrzeug 1 liegt, erfassen. Die Bilddaten über das, was vor dem Fahrzeug 1 liegt, können Positionsinformationen über ein anderes Fahrzeug, einen Fußgänger, einen Radfahrer, einen Fahrstreifen, einen Bordstein, eine Leitplanke, einen Baum am Straßenrand und/oder eine Straßenlaterne oder dergleichen, die vor dem Fahrzeug 1 existieren, einschließen.
Die Frontkamera 110 kann mehrere Linsen und einen Bildsensor aufweisen. Der Bildsensor kann mehrere Photodioden zum Umwandeln von Licht in elektrische Signale aufweisen, und die mehreren Photodioden können in einer zweidimensionalen Matrix angeordnet sein.
Die Frontkamera 110 kann elektrisch mit einer ersten Steuerung 140 verbunden sein. Zum Beispiel kann die Frontkamera 110 über ein Fahrzeugkommunikationsnetz NT, über ein Kabel oder über eine Leiterplatte (PCB) mit der ersten Steuerung 140 verbunden sein.
Die Frontkamera 110 kann die Bilddaten über das, was vor dem Fahrzeug 1 liegt, an die erste Steuerung 140 senden.
Das Frontradar 120 kann ein Abtastfeld 120a aufweisen, das vom Fahrzeug 1 aus nach vorne gerichtet ist. Das Frontradar 120 kann beispielsweise an einem Kühlergrill oder einem Stoßfänger des Fahrzeugs 1 installiert sein.
Das Frontradar 120 kann eine Sendeantenne (oder ein Sendeantennen-Array), die Sende-Funkwellen in den Bereich vor dem Fahrzeug 1 ausstrahlt, und eine Empfangsantenne (oder ein Empfangsantennen-Array) aufweisen, die Reflexions-Funkwellen empfängt, die von einem Hindernis reflektiert werden.
Das Frontradar 120 kann aus den Sende-Funkwellen, die von der Sendeantenne gesendet werden, und den Reflexions-Funkwellen, die von der Empfangsantenne empfangen werden, Frontradardaten erfassen.
Frontradardaten können Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen in Bezug auf ein Hindernis, das sich vor dem Fahrzeug 1 befindet, wie etwa ein anderes Fahrzeug, einen Fußgänger oder einen Radfahrer, einschließen.
Das Frontradar 120 kann den relativen Abstand zu dem Hindernis auf Grundlage der Phasendifferenz (oder Zeitdifferenz) zwischen den Sende-Funkwellen und den Reflexions-Funkwellen berechnen und die relative Geschwindigkeit des Objekts auf Grundlage der Frequenzdifferenz zwischen den Sende-Funkwellen und den Reflexions-Funkwellen berechnen.
Das Frontradar 120 kann über ein Fahrzeugkommunikationsnetz NT, über ein Kabel oder über eine Leiterplatte mit der ersten Steuerung 140 verbunden sein. Das Frontradar 120 kann die Frontradardaten an die erste Steuerung 140 senden.
Die mehreren Eckradare 130 umfassen ein erstes Eckradar 131, das auf der vorderen rechten Seite des Fahrzeugs 1 installiert ist, ein zweites Eckradar 132, das auf der vorderen linken Seite des Fahrzeugs 1 installiert ist, ein drittes Eckradar 133, das auf der hinteren rechten Seite des Fahrzeugs 1 installiert ist, und ein viertes Eckradar 134, das auf der hinteren linken Seite des Fahrzeugs 1 installiert ist.
Das erste Eckradar 131 kann ein Abtastfeld 131a aufweisen, das zur vorderen rechten Seite des Fahrzeugs 1 gerichtet ist. Das erste Eckradar 131 kann auf der rechten Seite eines vorderen Stoßfängers des Fahrzeugs 1 installiert sein.
Das zweite Eckradar 132 kann ein Abtastfeld 132a aufweisen, das zur vorderen linken Seite des Fahrzeugs 1 gerichtet ist und kann auf der linken Seite des vorderen Stoßfängers des Fahrzeugs 1 installiert sein.
Das dritte Eckradar 133 kann ein Abtastfeld 133a aufweisen, das zur hinteren rechten Seite des Fahrzeugs 1 gerichtet ist und kann auf der rechten Seite eines hinteren Stoßfängers des Fahrzeugs 1 installiert sein.
Das vierte Eckradar 134 kann ein Abtastfeld 134a aufweisen, das zur hinteren linken Seite des Fahrzeugs 1 gerichtet ist und kann auf der linken Seite des hinteren Stoßfängers des Fahrzeugs 1 installiert sein.
Jedes vom ersten, zweiten, dritten und vierten Eckradar 131, 132, 133 und 134 kann eine Sendeantenne und eine Empfangsantenne aufweisen.
Das erste, das zweite, das dritte und das vierte Eckradar 131, 132, 133 und 134 können erste Eckradardaten, zweite Eckradardaten, dritte Eckradardaten bzw. vierte Eckradardaten erfassen.
Die ersten Eckradardaten können Abstandsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen in Bezug auf ein anderes Fahrzeug, einen Fußgänger oder einen Radfahrer (im Folgenden als „das Hindernis“ bezeichnet), das bzw. der sich auf der vorderen rechten Seite des Fahrzeugs 1 befindet, umfassen.
Die zweiten Eckradardaten können Abstandsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen in Bezug auf ein Hindernis, das sich auf der vorderen linken Seite des Fahrzeugs 1 befindet, umfassen.
Die dritten und die vierten Eckradardaten können jeweils Abstands- und Geschwindigkeitsinformationen in Bezug auf ein Hindernis, das sich auf der hinteren rechten Seite des Fahrzeugs 1 befindet, bzw. Abstands- und Geschwindigkeitsinformationen in Bezug auf ein Objekt, das sich auf der hinteren linken Seite des Fahrzeugs 1 befindet, umfassen.
Jedes vom ersten, zweiten, dritten und vierten Eckradar 131, 132, 133 und 134 kann mit der ersten Steuerung 140 verbunden sein, beispielsweise über das Fahrzeugkommunikationsnetz NT, ein Kabel oder eine Leiterplatte. Das erste, das zweite, das dritte und das vierte Eckradar 131, 132, 133 und 134 können die ersten Eckradardaten, die zweiten Eckradardaten, die dritten Eckradardaten bzw. die vierten Eckradardaten an die erste Steuerung 140 senden.
Die erste Steuerung 140 kann das ECU 101b (siehe 1) des Kameramoduls 101 (siehe 1) und/oder der ECU 102b (siehe 1) des Radarmoduls 102 (siehe 1) und/oder eine integrierte ECU umfassen.
Die erste Steuerung 140 schließt einen Prozessor 141 und einen Arbeitsspeicher 142 ein.
Der Prozessor 141 kann die Frontbilddaten der Frontkamera 110, die Frontradardaten des Frontradars 120 und die Eckradardaten der mehreren Eckradare 130 verarbeiten und ein Bremssignal und ein Lenksignal zum Steuern des Bremssystems 32 und des Lenksystems 42 erzeugen.
Zum Beispiel kann der Prozessor 141 einen Bildsignalprozessor zum Verarbeiten der Frontbilddaten der Frontkamera 110 und/oder einen Digitalsignalprozessor zum Verarbeiten von Radardaten der Radare 120 und 130 und/oder eine Micro Control Unit (MCU) zum Erzeugen eines Bremssignals und/oder eines Lenksignals umfassen.
Der Prozessor 141 kann Hindernisse (z.B. ein anderes Fahrzeug, einen Fußgänger, einen Radfahrer, einen Bordstein, eine Leitplanke, einen Baum am Straßenrand, eine Straßenlaterne und dergleichen) vor dem Fahrzeug 1 auf Grundlage der Frontbilddaten der Frontkamera 110 und der Frontradardaten des Radars 120 feststellen.
Genauer kann der Prozessor 141 Positionsinformationen (Abstand und Richtung) und eine Geschwindigkeitsinformation (relative Geschwindigkeit) der Hindernisse vor dem Fahrzeug 1 auf Grundlage der Frontradardaten des Frontradars 120 erfassen. Der Prozessor 141 kann eine Positionsinformation (Richtung) und Informationen über den Typ des Hindernisses, das vor dem Fahrzeug 1 vorhanden ist (zum Beispiel, ob das Hindernis ein anderes Fahrzeug, ein Fußgänger, ein Radfahrer, ein Bordstein, eine Leitplanke, ein Baum am Straßenrand, eine Straßenlaterne oder dergleichen ist), auf Grundlage der Frontbilddaten der Frontkamera 110 erfassen.
Außerdem kann der Prozessor 141 die Hindernisse, die durch die Frontbilddaten festgestellt werden, mit den Hindernissen abgleichen, die durch die Frontradardaten festgestellt werden, und die Informationen über den Typ, die Positionsinformationen und die Geschwindigkeitsinformation zu den Hindernissen vor dem Fahrzeug 1 auf Grundlage eines Ergebnisses des Abgleichs erfassen.
Der Prozessor 141 kann ein Bremssignal und ein Lenksignal auf Grundlage der Informationen über den Typ, der Positionsinformationen und der Geschwindigkeitsinformation über die vorausliegenden Hindernisse erzeugen.
Zum Beispiel berechnet der Prozessor 141 eine Zeit bis zu einer Kollision (time to collision, TTC) zwischen dem Fahrzeug 1 und dem vorausliegenden Hindernis auf Grundlage der Positionsinformation (relativer Abstand) und der Geschwindigkeitsinformation (relative Geschwindigkeit) der vorausliegenden Objekte und warnt den Fahrer vor einer Kollision, sendet ein Bremssignal an das Bremssystem 32 oder sendet ein Lenksignal an das Lenksystem 42, auf Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs der TTC mit einer vorab bestimmten Referenzzeit.
Als Reaktion darauf, dass die TCC kürzer ist als eine vorab bestimmte erste Referenzzeit, kann der Prozessor 141 zulassen, dass ein Alarm akustisch und/oder über eine Anzeige ausgegeben wird.
Als Reaktion darauf, dass die TCC kürzer ist als eine vorab bestimmte zweite Referenzzeit, kann der Prozessor 141 ein Vorab-Bremssignal an das Bremssystem 32 ausgeben.
Als Reaktion darauf, dass die TCC kürzer ist als eine vorab bestimmte dritte Referenzzeit, kann der Prozessor 141 ein Notbremssignal an das Bremssystem 32 ausgeben. In diesem Fall ist die zweite Referenzzeit kürzer als die erste Referenzzeit, und die dritte Referenzzeit ist kürzer als die zweite Referenzzeit.
Der Prozessor 141 kann auf Grundlage der Richtungsinformationen aus den Positionsinformationen über die vorausliegenden Hindernisse ein Lenksignal an das Lenksystem 42 senden.
Als weiteres Beispiel kann der Prozessor 141 einen Abstand bis zu einer Kollision (DTC) auf Grundlage der Geschwindigkeitsinformation (z. B. der relativen Geschwindigkeit) von vorausliegenden Objekten berechnen und auf Grundlage eines Vergleichs des DTC mit Abständen zu den vorausliegenden Objekten den Fahrer vor einer Kollision warnen oder ein Bremssignal an das Bremssystem 32 senden.
Der Prozessor 141 kann Positionsinformationen (Abstand und Richtung) und eine Geschwindigkeitsinformation (relative Geschwindigkeit) über die Hindernisse auf den Seiten des Fahrzeugs 1 (vorne rechts, vorne links, hinten rechts und hinten links) auf Grundlage von Eckradardaten von den mehreren Eckradaren 130 erfassen.
Der Arbeitsspeicher 142 kann Programme und/oder Daten zur Verarbeitung von Bilddaten durch den Prozessor 141, Programme und/oder Daten zur Verarbeitung von Radardaten durch den Prozessor 141 und Programme und/oder Daten zur Erzeugung eines Bremssignals und/oder eines Lenksignals durch den Prozessor 141 speichern.
Der Arbeitsspeicher 142 kann die Bilddaten, die aus der Frontkamera 110 empfangen werden, und/oder die Radardaten, die aus den Radaren 120 und 130 empfangen werden, vorübergehend halten und kann ein Ergebnis der Verarbeitung der Bilddaten und/oder der Radardaten durch den Prozessor 141 vorübergehend halten.
Der Arbeitsspeicher 142 kann nicht nur einen flüchtigen Speicher, sondern auch einen SRAM, einen D-RAM und dergleichen einschließen, aber auch einen nicht-flüchtigen Speicher einschließen, wie etwa einen Flash-Speicher, einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (ERROM) und dergleichen.
4 ein Blockschema ist, das eine Fahrspurwechsel-Assistenzvorrichtung eines ADAS darstellt, das in einem Fahrzeug nach einer Ausführungsform bereitgestellt ist.
Eine Fahrspurwechsel-Assistenzvorrichtung 200 des ADAS 100 kann eine Bilderfassungseinrichtung 210, einen Hindernisdetektor 220, einen Fahrinformationsdetektor 230, eine Eingabeeinrichtung 240, eine zweite Steuerung 250, einen Speicher 251, eine Tonausgabeeinrichtung 260 und eine Anzeige 270 umfassen und kann ferner das Bremssystem 32 und das Lenksystem 42 umfassen.
Die Bilderfassungseinrichtung 210 kann ein Bild einer Straße erhalten und Informationen über das erhaltene Bild an die zweite Steuerung 250 senden. Hierbei kann es sich bei den Bildinformationen um Bilddaten handeln.
Die Bilderfassungseinrichtung 210 kann die Frontkamera 110 umfassen, die Bildinformationen über die Straße aus den Frontbilddaten, die von der Frontkamera 110 erfasst werden, erhalten und eine Form des Hindernisses erhalten.
Hierbei können die Bildinformationen über die Straße ein Bild einer Fahrspur umfassen.
Darüber hinaus kann die Form des Hindernisses Informationen für die Erkennung der Art des Hindernisses bezeichnen. Darüber hinaus ist es auch möglich, Positionsinformationen und ein Geschwindigkeitsinformation zum Hindernis aus den Bilddaten zu erhalten, die die Frontkamera 110 erfasst hat.
Die Bilderfassungseinrichtung 210 kann eine Rückkamera umfassen, Bildinformationen über die Straße aus den Rückbilddaten, die von der Rückkamera erfasst werden, erhalten und eine Form des Hindernisses erhalten. Die Bildinformationen über die Straße können das Bild einer Fahrspur umfassen.
Der Hindernisdetektor 220 kann Hindernisse vor dem Fahrzeug und auf der linken und der rechten Seite eines relevanten Fahrzeugs feststellen und Hindernisinformationen über das erkannte Hindernis an die zweite Steuerung 250 senden. Hierbei können die Hindernisinformationen Positionsinformationen über das Hindernis umfassen, und die Positionsinformationen über das Hindernis können einen Abstand zu dem Hindernis und eine Richtung des Hindernisses umfassen.
Der Hindernisdetektor 220 kann das Frontradar 120 und das erste und das zweite Eckradar 131 und 132 umfassen.
Außerdem kann der Hindernisdetektor 220 einen LiDAR-Sensor (Light Detection And Ranging) umfassen. Der LiDAR-Sensor ist ein kontaktloser Sensor zur Abstandserfassung nach dem Prinzip eines Laser-Radars. Der LiDAR-Sensor kann einen Sender umfassen, der einen Laserstrahl sendet, und einen Empfänger, der einen Laserstrahl empfängt, der von einer Oberfläche eines innerhalb eines Sensorbereichs existierenden Objekts reflektiert und dann zurückgeworfen wird.
Hierbei kann der Laser ein Einzelimpulslaser sein.
Man beachte, dass der LiDAR-Sensor eine im Vergleich zu einem Radarsensor höhere Genauigkeit bei einer Detektion in Querrichtung hat, und es daher möglich ist, die Genauigkeit der Bestimmung, ob ein Fahrschlauch im vorausliegenden Bereich existiert, zu erhöhen.
Der Hindernisdetektor 220 kann einen Ultraschallsensor umfassen.
Der Ultraschallsensor kann für eine bestimmte Zeit Ultraschallwellen generieren und dann ein Signal erkennen, das von einem Objekt reflektiert und zurückgeworfen wird. Der Ultraschallsensor kann verwendet werden, um in einem kurzen Bereich das Vorliegen oder die Abwesenheit des Hindernisses, wie etwa des Fußgängers, festzustellen.
Der Fahrinformationsdetektor 230 kann Fahrinformationen des Fahrzeugs 1, etwa die Fahrgeschwindigkeitsinformation, die Fahrtrichtungsinformation und die Gierrateninformation erfassen. Hierbei kann die Fahrinformation des Fahrzeugs 1 die Fortbewegungsinformation des Fahrzeugs 1 sein.
Der Fahrinformationsdetektor 230 kann einen Geschwindigkeitsdetektor und/oder einen Lenkwinkeldetektor und/oder einen Gierratendetektor umfassen.
Der Geschwindigkeitsdetektor kann mehrere Raddrehzahlsensoren umfassen. Der Geschwindigkeitsdetektor kann einen Beschleunigungssensor umfassen. Der Geschwindigkeitsdetektor kann mehrere Raddrehzahlsensoren und Beschleunigungssensoren umfassen.
Wenn der Geschwindigkeitsdetektor der Beschleunigungssensor ist, kann die zweite Steuerung 250 die Beschleunigung des relevanten Fahrzeugs auf Grundlage der vom Beschleunigungssensor erfassten Information erhalten und die Fahrgeschwindigkeit des relevanten Fahrzeugs auf Grundlage der erfassten Beschleunigung erhalten.
Wenn der Geschwindigkeitsdetektor der Beschleunigungssensor und die mehreren Raddrehzahlsensoren ist, kann die zweite Steuerung 250 die Beschleunigung des relevanten Fahrzeugs auf Grundlage der vom Beschleunigungssensor erfassten Information erhalten und die Fahrgeschwindigkeit des relevanten Fahrzeugs auf Grundlage der mehreren Raddrehzahlsensoren erfassten Geschwindigkeitsinformation erhalten.
Die Eingabeeinrichtung 240 kann entweder den manuellen Fahrmodus, in dem der Fahrer das Fahrzeug 1 direkt fährt, empfangen, oder den autonomen Fahrmodus, in dem das Fahrzeug automatisch fährt, und das Eingangssignal an die zweite Steuerung 250 senden.
Die Eingabeeinrichtung 240 kann in einer Head Unit oder einer Mittelkonsole im Fahrzeug 1 bereitgestellt sein oder kann an einem Terminal für ein Fahrzeug bereitgestellt sein.
Im autonomen Fahrmodus kann die Eingabeeinrichtung 240 Informationen zum Ziel oder zur Fahrgeschwindigkeit erhalten.
Die Eingabeeinrichtung 240 kann eine Auswahl von einem Meldemodus zur Kollisionsvermeidung erhalten, die die Möglichkeit der Kollision mit dem Hindernis angibt.
Die Eingabeeinrichtung 240 kann einen Meldemodus über die Fahrspurwechselmöglichkeit, das heißt, einen Meldemodus zum Fahrspurwechsel, vom Benutzer erhalten, während der manuelle Fahrmodus durchgeführt wird.
Die Eingabeeinrichtung 240 kann auch Informationen über die Anfrage des Fahrspurwechsels vom Benutzer erhalten, während der autonome Fahrmodus durchgeführt wird. Die Eingabeeinrichtung 240 kann ein Multifunktionsschalter sein, das heißt, ein Bedienhebel am Lenkrad. Der Multifunktionsschalter kann vom Benutzer betätigt werden, wenn der autonome Fahrmodus durchgeführt wird, und kann zu diesem Zeitpunkt ein Signal zur Anfrage eines Fahrspurwechsels generieren.
Das generierte Signal zur Anfrage eines Fahrspurwechsels kann ein Signal umfassen, um auf eine rechte Fahrspur zu wechseln, oder ein Signal, um auf eine linke Fahrspur zu wechseln.
Die zweite Steuerung 250 kann eine Route von der aktuellen Position bis zum Ziel auf Grundlage der Information über die aktuelle Position und der Information über das Ziel generieren, die von einem Positionsempfänger 280 empfangen werden, und das Fahren auf Grundlage der Information über die generierte Route steuern.
Während der autonomen Fahrsteuerung kann die zweite Steuerung 250 eine Anzeige eines Bilds der Straße so steuern oder das Display 270 so steuern, dass die Position des Hindernisses als Draufsichtbild angezeigt wird.
Die zweite Steuerung 250 kann das Fahren in der Fahrgeschwindigkeit steuern, die vorab festgelegt worden ist, wenn der autonome Fahrmodus durchgeführt wird, oder das Fahren in der Fahrgeschwindigkeit steuern, die der Benutzer eingibt.
Die zweite Steuerung 250 kann periodisch die Fahrgeschwindigkeit des relevanten Fahrzeugs auf Grundlage der vom Geschwindigkeitsdetektor des Fahrinformationsdetektors 230 erfassten Geschwindigkeitsinformation erhalten und die Beschleunigung und Verzögerung steuern, sodass die erhaltene Fahrgeschwindigkeit auf einer voreingestellten Fahrgeschwindigkeit gehalten wird.
Wenn die Bildinformation über die Straße während der autonomen Fahrsteuerung empfangen wird, kann die zweite Steuerung 250 die Fahrspur der Straße durch Durchführen einer Bildverarbeitung erkennen und eine relevante Fahrspur, auf der das relevante Fahrzeug fährt, auf Grundlage der Positionsinformation über die erkannte Fahrspur erkennen und das autonome Fahren auf Grundlage der Positionen beider Fahrspuren in der relevanten Fahrspur steuern.
Die zweite Steuerung 250 kann eine vorausliegende Fahrspur aus dem Bild der Frontkamera 110 erkennen und eine rückwärtige Fahrspur aus dem Bild der Rückkamera erkennen.
Die zweite Steuerung 250 kann eine Krümmung der vorausliegenden Fahrspur auf Grundlage der erkannten Information über die vorausliegende Fahrspur erkennen. Die zweite Steuerung 250 kann eine Krümmung der rückwärtigen Fahrspur auf Grundlage der erkannten Information über die rückwärtige Fahrspur erkennen.
Die zweite Steuerung 250 kann die Krümmung der rückwärtigen Fahrspur auf Grundlage der für eine vorab bestimmte Zeit erfassten Fahrinformation erkennen. Hierbei kann die Fahrinformation die Fahrgeschwindigkeit und/oder den Lenkwinkel und/oder die Gierrate umfassen.
Die Fahrinformation können Informationen sein, die dem Fahrzustand des Fahrzeugs 1 entsprechen, und es können Informationen zur Vorhersage eines Fortbewegungsabstands und einer Fortbewegungsrichtung gemäß einer Änderung in der Fortbewegungszeit sein.
Die zweite Steuerung 250 kann die Krümmung der vorausliegenden Fahrspur auf Grundlage der für die vorab bestimmte Zeit erfassten Fahrinformation erkennen.
Die zweite Steuerung 250 kann auch die Krümmung der vorausliegenden Fahrspur und die Krümmung der rückwärtigen Fahrspur auf Grundlage der Routeninformation, Karteninformation und der aktuellen Positionsinformation im Rahmen der Navigationsinformation erkennen.
Die zweite Steuerung 250 kann die erkannte Krümmung der vorausliegenden Fahrspur mit der erkannten Krümmung der rückwärtigen Fahrspur abgleichen. Wenn die erkannte Krümmung der vorausliegenden Fahrspur und die erkannte Krümmung der rückwärtigen Fahrspur gleich sind, kann die zweite Steuerung 250 die Fahrspurwechselmöglichkeit auf Grundlage der Positionsinformation über das Hindernis feststellen.
Die zweite Steuerung 250 kann die erkannte Krümmung der vorausliegenden Fahrspur mit der erkannten Krümmung der rückwärtigen Fahrspur abgleichen.
Wenn die erkannte Krümmung der vorausliegenden Fahrspur und die erkannte Krümmung der rückwärtigen Fahrspur verschieden sind, kann die zweite Steuerung 250 die Fahrspurwechselmöglichkeit auf Grundlage der Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Positionsinformation über das Hindernis feststellen.
Die zweite Steuerung 250 kann einen Krümmungsunterschiedswert zwischen der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur und der erkannten Krümmung der rückwärtigen Fahrspur erhalten. Wenn der erhaltene Krümmungsunterschiedswert größer als ein bestimmter Wert ist, kann die zweite Steuerung 250 die Fahrspurwechselmöglichkeit auf Grundlage der Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Positionsinformation über das Hindernis feststellen.
Die zweite Steuerung 250 erhält einen Krümmungsunterschiedswert zwischen der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur und der erkannten rückwärtigen Fahrspur und stellt die Fahrspurwechselmöglichkeit auf Grundlage der Positionsinformation über das Hindernis fest, wenn der erhaltene Krümmungsunterschiedswert niedriger ist als ein bestimmter Wert. Folgendes ist auch möglich.
Die zweite Steuerung 250 kann das Hindernis auf Grundlage der durch den Hindernisdetektor 220 erfassten Hindernisinformation erkennen. Die zweite Steuerung 250 kann den Fahrer vor der Kollision auf Grundlage der Hindernisinformation des erkannten Hindernisses warnen oder kann ein Bremssignal an das Bremssystem 32 oder ein Lenksignal an das Lenksystem 42 übertragen.
Hierbei kann die Hindernisinformation Informationen über das Vorliegen des Hindernisses und Positionsinformationen über das Hindernis einschließen, und die Positionsinformationen über das Hindernis können einen Abstandswert vom Hindernis und eine Richtung des Hindernisses umfassen.
Der Abstand zu dem Hindernis kann ein relativer Abstand zwischen dem relevanten Fahrzeug und dem Hindernis sein, und die Richtung des Hindernisses kann eine relative Richtung in Bezug auf das relevante Fahrzeug sein.
Bei Empfang der Positionsinformationen über das Hindernis erfasst die zweite Steuerung 250 die Geschwindigkeitsinformation über das Hindernis auf Grundlage einer Änderung der empfangenen Positionsinformationen über das Hindernis.
Das heißt, die zweite Steuerung 250 kann periodisch die Positionsinformationen über das Hindernis, das vom Hindernisdetektor 220 erfasst wird, empfangen, periodisch den Abstandswert über das Hindernis aus der empfangenen Positionsinformationen über das Hindernis erhalten, eine Änderung des Abstandswerts in Bezug auf die Zeit aus einem periodisch erhaltenen Abstandswert über das Hindernis erhalten und die Geschwindigkeitsinformation, die einer Fortbewegungsgeschwindigkeit des Hindernisses entspricht, aus der Änderung des erhaltenen Abstandswerts erfassen.
Die zweite Steuerung 250 kann eine Zustandsinformation über das Hindernis, die angibt, ob das Hindernis in einem stationären Zustand oder einem Fahrzustand ist, auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation über das Hindernis erhalten und bestimmen, ob sich die Zustandsinformation über das Hindernis geändert hat.
Hierbei kann das Hindernis ein Hindernis sein, das vor dem relevanten Fahrzeug vorliegt, auf Grundlage des vorderen Stoßfängers des relevanten Fahrzeugs, und es kann ein Hindernis sein, das hinter dem relevanten Fahrzeug vorliegt, auf Grundlage des hinteren Stoßfängers des relevanten Fahrzeugs, und es kann ein Hindernis sein, das in der linken oder in der rechten Fahrspur vom relevanten Fahrzeug fährt.
Zum Beispiel können die Hindernisse Fußgänger, Radfahrer, Motorräder, andere Fahrzeuge, Bordsteine oder Geländer, Straßenlaternen oder Bäume sein.
Die zweite Steuerung 250 kann das Hindernis auf Grundlage des Bilds der Straße erkennen und die Zustandsinformation über das Hindernis, ob das Hindernis in einem stationären Zustand oder einem Fahrzustand ist, auf Grundlage einer Änderung der Größe und der Position des Hindernisses in dem Bild erhalten.
Beim Erkennen umgebender Hindernisse kann die zweite Steuerung 250 die Hindernisse vor, hinter, links und rechts des relevanten Fahrzeugs unter den Hindernissen auf der Straße erkennen.
Beim Wechsel und Steuern der Fahrspur eines ersten Fahrzeugs (d. h. des relevanten Fahrzeugs 1) auf eine erste Fahrspur kann die zweite Steuerung 250 feststellen, ob ein zweites Fahrzeug auf der ersten Fahrspur vorausfährt. Wenn festgestellt wird, dass das zweite Fahrzeug vorhanden ist, kann die zweite Steuerung 250 eine Zeit bis zur Kollision (TTC) zwischen dem ersten Fahrzeug 1 und dem zweiten Fahrzeug auf Grundlage der Positionsinformation (relativer Abstand) und der Geschwindigkeitsinformation (relative Geschwindigkeit) des zweiten Fahrzeugs berechnen. Wenn festgestellt wird, dass die TTC länger ist als eine vorab bestimmte Referenzzeit, kann die zweite Steuerung 250 den Fahrspurwechsel steuern. Wenn festgestellt wird, dass die TTC kürzer ist als die vorab bestimmte Referenzzeit, kann die zweite Steuerung 250 den Fahrspurwechsel auf die erste Fahrspur nicht durchführen und kann das Fahren auf Grundlage der Positionsinformation einer aktuellen Fahrspur steuern.
Hierbei kann die vorab bestimmte Referenzzeit circa 3 Sekunden sein.
Die erste Fahrspur kann die linke Fahrspur oder die rechte Fahrspur sein.
Das zweite in der ersten Fahrspur vorausfahrende Fahrzeug kann ein anderes Fahrzeug sein, das auf einer anderen Fahrspur als das Fahrzeug 1 zwischen anderen Fahrzeugen fährt, in einer Position, die sich zum vorderen Stoßfänger des Fahrzeugs 1 in einem festgelegten Abstand oder mehr befindet.
Die zweite Steuerung 250 kann beim Wechsel und Steuern der Fahrspur auf die erste Fahrspur des ersten Fahrzeugs feststellen, ob ein drittes Fahrzeug, das in einer Position neben dem ersten Fahrzeug 1 fährt, vorhanden ist. Wird festgestellt, dass das dritte Fahrzeug in der ersten Fahrspur vorhanden ist, kann die zweite Steuerung 250 einen Abstand bis zur Kollision (DTC) auf Grundlage der Geschwindigkeitsinformation (d. h. der relativen Geschwindigkeit) des dritten Fahrzeugs berechnen. Wenn festgestellt wird, dass der DTC größer ist als ein vorab bestimmter Abstand, kann die zweite Steuerung 250 den Fahrspurwechsel steuern. Wenn festgestellt wird, dass die DTC kürzer ist als der vorab bestimmte Referenzabstand, kann die zweite Steuerung 250 den Fahrspurwechsel nicht durchführen und das Fahren auf Grundlage der Positionsinformation der aktuellen Fahrspur steuern.
Das dritte, auf der Fahrspur neben dem relevanten Fahrzeug fahrende Fahrzeug kann ein anderes Fahrzeug sein, das auf der anderen Fahrspur als das Fahrzeug 1 zwischen anderen Fahrzeugen fährt, in der Position, die sich zum vorderen Stoßfänger des Fahrzeugs 1 in weniger als dem festgelegten Abstand befindet.
Das dritte, auf der Fahrspur neben dem relevanten Fahrzeug fahrende Fahrzeug kann ein anderes Fahrzeug sein, das auf der anderen Fahrspur als das Fahrzeug 1 zwischen anderen Fahrzeugen fährt, in der Position, die sich zum hinteren Stoßfänger des Fahrzeugs 1 in weniger als dem festgelegten Abstand befindet.
Beim Wechsel und Steuern der Fahrspur auf die erste Fahrspur des ersten Fahrzeugs kann die zweite Steuerung 250 feststellen, ob ein viertes Fahrzeug, das in der Position neben dem relevanten Fahrzeug 1 fährt, vorhanden ist. Wird festgestellt, dass das vierte Fahrzeug vorhanden ist, kann die zweite Steuerung 250 einen Abstand zum vierten Fahrzeug auf Grundlage der vom Hindernisdetektor 220 erfassten Hindernisinformation erhalten. Wenn festgestellt wird, dass der erhaltene Abstand größer oder gleich dem Referenzabstand ist, kann die zweite Steuerung 250 den Fahrspurwechsel steuern. Wenn festgestellt wird, dass der erhaltene Abstand kürzer als der Referenzabstand ist, kann die zweite Steuerung 250 das Fahren auf Grundlage der Positionsinformation der aktuellen Fahrspur steuern.
Beim Wechsel und Steuern der Fahrspur auf die erste Fahrspur kann die zweite Steuerung 250 feststellen, ob das vierte Fahrzeug vorhanden ist. Wird festgestellt, dass das vierte Fahrzeug vorhanden ist, kann die zweite Steuerung 250 einen spurwechselfähigen Abstand S und einen Abstand zum vierten Fahrzeug auf Grundlage der Hindernisinformation erhalten. Übersteigt der erhaltene Abstand zum vierten Fahrzeug den erhaltenen spurwechselfähigen Abstand, kann die zweite Steuerung 250 den Fahrspurwechsel steuern. Wenn festgestellt wird, dass der erhaltene Abstand zum vierten Fahrzeug kürzer oder gleich dem spurwechselfähigen Abstand ist, kann die zweite Steuerung 250 das Fahren auf Grundlage der Positionsinformation der aktuellen Fahrspur steuern.
Der spurwechselfähige Abstand S kann durch einen Fortbewegungsabstand A mal einer Reaktionszeit, einen Fortbewegungsabstand B mal Verzögerung und einen Sicherheitsabstand C erhalten werden.
spurwechselfähiger Abstand (S) =A+B+C $A = (Vrear - Vacsf) * Tb, B = {(Vrear - Vacsf)}^{2} / (2 * a), C = Vacsf * Tg$
Vrear ist die Fahrgeschwindigkeit eines anderen Fahrzeugs, Vacsf ist die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 während der Lenksteuerung, eine Verzögerung (a) eines anderen Fahrzeugs ist etwa 3 m/s², eine Zeit Tb, zu der die Verzögerung eines anderen Fahrzeugs nach der Einleitung des Fahrspurwechsels beginnt, ist 0,4 s, und eine verbleibende Lücke Tg für das relevante Fahrzeug nach der Verzögerung eines anderen Fahrzeugs kann 1 sein.
Das vierte in der ersten Fahrspur nachfolgende Fahrzeug kann ein anderes Fahrzeug sein, das auf einer anderen Fahrspur als das Fahrzeug 1 zwischen anderen Fahrzeugen fährt, in einer Position, die sich zum hinteren Stoßfänger des Fahrzeugs 1 in einem festgelegten Abstand oder mehr befindet.
Die erste Fahrspur kann die linke Fahrspur oder die rechte Fahrspur sein.
Beim Wechsel und Steuern der Fahrspur auf die erste Fahrspur kann die zweite Steuerung 250 feststellen, ob das vierte Fahrzeug nachfolgend in der ersten Fahrspur vorhanden ist. Wird festgestellt, dass das vierte Fahrzeug vorhanden ist, kann die zweite Steuerung 250 die Krümmungsinformation der rückwärtigen Spur identifizieren, die identifizierte Krümmungsinformation mit der Positionsinformation eines anderen Fahrzeugs abgleichen und auf Grundlage des Ergebnisses des Abgleichs feststellen, ob der Fahrspurwechsel möglich ist.
Die zweite Steuerung 250 kann feststellen, ob das vierte Fahrzeug auf der linken und rechten Fahrspur hinter dem Fahrzeug 1 fährt, indem die identifizierte Krümmungsinformation mit der Positionsinformation des vierten Fahrzeugs abgeglichen wird.
Die zweite Steuerung 250 kann feststellen, ob die Kollision mit einem anderen Fahrzeug in einem Zustand erfolgt, in dem ein Kollisionsmeldemodus ausgewählt ist, und die Ausgabe der Kollisionsinformation bezüglich der Kollision mit dem Hindernis steuern.
Die zweite Steuerung 250 kann das Aufleuchten einer Fahrspurwechselmeldeleuchte, die der ersten Fahrspur entspricht, wenn über die Eingabeeinrichtung 240 ein Fahrspurwechselsignal auf die erste Fahrspur erhalten wird, steuern, während der Kollisionsmeldemodus ausgewählt ist, feststellen, ob eine Kollision mit einem anderen Fahrzeug erfolgt, das auf der ersten Fahrspur fährt, und eine Ausgabe der Kollisionsmeldeinformation dahingehend, ob die Kollision mit dem Hindernis erfolgt, steuern. Hierbei kann die Eingabeeinrichtung 240 der Bedienhebel am Lenkrad sein.
Wird der autonome Fahrmodus ausgewählt, kann die zweite Steuerung 250 feststellen, ob eine Kollision mit einem Fahrzeug auf einer anderen Fahrspur erfolgt und die Beschleunigung oder Verzögerung auf Grundlage der Kollision mit dem Hindernis steuern.
Wird der Fahrspurwechsel gesteuert, während der autonome Fahrmodus ausgewählt ist, kann die zweite Steuerung 250 feststellen, ob die Kollision mit einem anderen Fahrzeug, das auf einer anderen Fahrspur, auf die gewechselt werden soll, fährt, und auf Grundlage der Kollision mit dem anderen Fahrzeug beschleunigen oder verzögern und den Fahrspurwechsel steuern, wobei die Lenkung auf Grundlage der Kollision mit einem anderen Fahrzeug gesteuert wird.
Wird der Fahrspurwechsel gesteuert, während der autonome Fahrmodus ausgewählt ist, kann die zweite Steuerung 250 feststellen, ob die Kollision mit einem anderen Fahrzeug erfolgt, das auf einer anderen Fahrspur, auf die gewechselt werden soll, fährt, und ein Hinauszögern des Fahrspurwechsels auf Grundlage, ob die Kollision mit einem anderen Fahrzeug erfolgt, steuern.
Beim Steuern des Fahrspurwechsels während der autonome Fahrmodus ausgewählt ist, kann die zweite Steuerung 250 eine Fahrspurwechselsteuerung durchführen, wenn festgestellt ist, dass keine Möglichkeit der Kollision mit dem anderen Fahrzeug besteht.
Beim Steuern des Fahrspurwechsels kann die zweite Steuerung 250 eine Fahrspurwechselroute in Form einer kubischen Gleichung generieren und die Lenkung so steuern, dass entlang der generierten Fahrspurwechselroute gefahren wird.
Die zweite Steuerung 250 kann eine Verfolgungslinie auf Grundlage beider Fahrspuren der erkannten Fahrspur generieren und die Fahrspurwechselroute auf Grundlage der generierten Verfolgungslinie generieren.
Das heißt, dass die zweite Steuerung 250 einen Soll-Lenkwinkel erhalten kann, der der generierten Fahrspurwechselroute entspricht, und die Lenkung auf Grundlage des erhaltenen Soll-Lenkwinkels und des tatsächlich erfassten Lenkwinkels steuern kann.
Formel zum Erhalt des Soll-Lenkwinkels (siehe 5) $q_{j} (s) = {\begin{array}{l} α_{j} {(s - s_{i})}^{3} + β_{j} {(s - s_{i})}^{2} + γ_{j} (s - s_{i}) + q_{r e f}, s_{i} \leq s < s_{f} \\ (j = 1,2,3, ..., m) \\ q_{f_{j}}, s_{f} \leq s \\ \begin{array}{l} j : K a n d i d a t j, \\ i : P u n k t i e i n e s K a n d i d a t e n \end{array} \end{array}$
Die zweite Steuerung 250 kann eine Soll-Fahrgeschwindigkeit erhalten und die Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs 1 auf Grundlage der erhaltenen Soll-Fahrgeschwindigkeit steuern, wenn festgestellt wird, dass ein anderes Fahrzeug auf einer anderen Fahrspur, auf die gewechselt werden soll, vorhanden ist und die Möglichkeit einer Kollision mit dem anderen Fahrzeug besteht.
Die zweite Steuerung 250 kann die Soll-Fahrgeschwindigkeit über einen Hybrid A*-Algorithmus erhalten.
Die zweite Steuerung 250 kann den Soll-Lenkwinkel und die Soll-Fahrgeschwindigkeit auf Grundlage eines Feed-Forward-Wertes unter Verwendung eines Fahrzeugmodells und eines Feedback-Wertes unter Verwendung eines Fehlers erhalten.
Die zweite Steuerung 250 kann den Soll-Lenkwinkel auf Grundlage einer vorab erhaltenen Soll-Gierrate und der vom Gierratendetektor erfassten Gierrate erhalten, und einen Soll-Lenkwinkelgeschwindigkeitsfehler auf Grundlage des erhaltenen Soll-Lenkwinkels und des vom Lenkwinkeldetektor erfassten Lenkwinkels erhalten, ein Soll-Lenkmoment auf Grundlage des erhaltenen Soll-Lenkwinkelgeschwindigkeitsfehlers erhalten, ein Feed-Forward-Lenkmoment mittels Durchführung einer Feed-Forward-Steuerung auf Grundlage des erhaltenen Soll-Lenkmoments erhalten, und die Lenkung auf Grundlage des erhaltenen Feed-Forward-Lenkmoments steuern.
Die zweite Steuerung 250 kann einen Feed-Forward-Lenkwinkel auf Grundlage der Fahrgeschwindigkeit und vorab erhaltenen Soll-Gierrate erhalten.
Die zweite Steuerung 250 kann ein Feedback-Lenkmoment auf Grundlage des erhaltenen Soll-Lenkwinkelgeschwindigkeitsfehlers erhalten und die Lenkung auf Grundlage des erhaltenen Feedback-Lenkmoments steuern.
Die zweite Steuerung 250 kann die Lenkung auf Grundlage des erhaltenen Feed-Forward-Lenkmoments und des erhaltenen Feedback-Lenkmoments steuern.
Außerdem kann die zweite Steuerung 250 die Lenkvorrichtung 40 über den Lenkwinkel ansteuern, der der Positionsinformation der Verfolgungslinie entspricht, oder kann die Lenkvorrichtung 40 auf Grundlage der Feststellungsinformationen des Lenkwinkeldetektors ansteuern, bis die Position der Verfolgungslinie, die angepasst werden soll, erreicht ist.
Die zweite Steuerung 250 kann das Lenksystem 42 in eine Ausgangsposition zurückbringen, wenn die Positionsanpassung der Verfolgungslinie für das autonome Fahren abgeschlossen ist.
Die zweite Steuerung 250 der autonomen Fahrsteuervorrichtung kann mit dem Bremssystem 32 und dem Lenksystem 42 kommunizieren.
Das Bremssystem 32 kann ein Bremsen in Reaktion auf das Bremssignal der zweiten Steuerung 250 durchführen, um eine Kollision mit dem Hindernis zu vermeiden.
Das Bremssystem 32 kann eine Notbremsung auf Grundlage eines Bremssignals der zweiten Steuerung 250 durchführen.
Das Lenksystem 42 kann in Reaktion auf ein Lenksignal der zweiten Steuerung 250 ein Lenken durchführen, um eine Fortbewegungsroute anzupassen.
Der Speicher 251 kann Informationen über die vorab bestimmte Referenzzeit und den vorab bestimmten Referenzabstand speichern, um festzustellen, ob eine Kollision mit einem anderen Fahrzeug erfolgt oder nicht.
Der Speicher 251 kann für die bestimmte Zeit Fahrinformationen speichern, aber kann die Fahrinformationen auch periodisch speichern.
Der Speicher 251 kann zudem die Navigationsinformation, die Karteninformation und die Routeninformation speichern.
Der Speicher 251 kann durch ein nicht flüchtiges Speicherelement mindestens einer Art implementiert werden, z. B. einen Cache, Nur-Lese-Speicher (ROM), programmierbaren ROM (PROM), löschbaren programmierbaren ROM (EPROM), elektrisch löschbaren programmierbaren ROM (EEPROM) und ein Flash-Memory; ein flüchtiges Speicherelement, z. B. einen Direktzugriffsspeicher (RAM); oder ein Speichermedium, z. B. ein Festplattenlaufwerk (HDD) und eine CD-ROM. Jedoch ist die Implementierung des Speichers nicht hierauf beschränkt.
Der Speicher 251 kann ein Arbeitsspeicher sein, der durch einen Speicherchip implementiert ist, der vom vorstehend genannten Prozessor im Zusammenhang mit der zweiten Steuerung 250 getrennt ist, oder der Speicher 251 kann ein einzelner Chip in einem Prozessor sein.
Die Tonausgabeeinrichtung 260 kann in Reaktion auf einen Steuerbefehl der zweiten Steuerung 250 einen Ton ausgeben.
Die Tonausgabeeinrichtung 260 kann einen Warnton ausgeben, um auf das Vorliegen eines Hindernisses aufmerksam zu machen, das mindestens eine von den zwei Fahrspuren der relevanten Fahrspur besetzt.
Die Tonausgabeeinrichtung 260 kann einen Warnton ausgeben, um eine Kollision mit dem Hindernis zu verhindern. Die Tonausgabeeinrichtung 260 kann ein Lautsprecher sein.
Das Display 270 kann in Reaktion auf einen Steuerbefehl der zweiten Steuerung 250 das Bild anzeigen oder es kann ein- und ausgeschaltet werden.
Das Display 270 zeigt das Bild der Straße, Verkehrsführungsinformationen und die Karteninformation an.
Das Display 270 kann eine Draufsicht von oben auf das Fahrzeug 1 anzeigen.
Das Display 270 kann Informationen im Zusammenhang mit dem Meldemodus zur Kollisionsvermeidung anzeigen.
Das Display 270 kann Informationen im Zusammenhang mit dem Fahrmodus, etwa dem autonomen Fahrmodus oder dem manuellen Fahrmodus anzeigen.
Das Display 270 kann eine Leuchte, etwa eine LED (light emitting diode), oder ein Flachbildschirm, etwa ein LCD (liquid crystal display), sein.
Das Display 270 kann eine Anzeigetafel sein, die an einem Terminal für ein Fahrzeug bereitzustellen ist.
Das Display 270 kann zusätzlich zur Fahrspur Hindernisse anzeigen, die von der Bilderfassungseinrichtung 210 erhalten werden.
Der Positionsempfänger 280 kann Informationen empfangen, um die aktuelle Position des Fahrzeugs 1 zu erhalten.
Der Positionsempfänger 280 kann ein GPS-Empfänger (Global Positioning System) sein, der mit mehreren Satelliten kommuniziert. Hierbei kann der GPS-Empfänger ein Antennenmodul umfassen, das Signale von mehreren Satelliten empfängt, und er kann Software enthalten, die die aktuelle Position mittels Abstands- und Zeitinformationen entsprechend den Positionssignalen der mehreren GPS-Satelliten erhält, und eine Ausgabeeinrichtung, die die erhaltenen Positionsdaten des Fahrzeugs 1 ausgibt.
6 ist eine Ansicht, die ein Flussdiagramm der Steuerung einer Fahrspurwechselvorrichtung in einem ADAS zeigt, die in einem Fahrzeug nach einer Ausführungsform vorhanden ist, und sie wird unter Bezugnahme auf 7 besch rieben.
Wenn der Fahrmodus der autonome Fahrmodus ist, kann das Fahrzeug 1 die Route von der aktuellen Position bis zu einem Ziel, das vom Benutzer eingegeben wird, erzeugen und das Fahren mit der erzeugten Route steuern.
Beim autonomen Fahren kann das Fahrzeug 1 das Bild der Straße erhalten, indem die Bilderfassungseinrichtung 210 aktiviert wird, die Fahrspur auf einer Straße voraus im Bild erkennen, indem das erhaltene Bild der Straße verarbeitet wird, die relevante Fahrspur auf Grundlage der erkannten Position der Fahrspur vorne erkennen und autonom fahren, indem der erkannten relevanten Fahrspur gefolgt wird (301). Zu diesem Zeitpunkt kann das Fahrzeug 1 die Verfolgungslinie auf Grundlage der Positionsinformation der beiden Fahrspuren, die die relevante Fahrspur bilden, generieren und beim Fahren der generierten Verfolgungslinie folgen.
Darüber hinaus kann das Fahrzeug 1 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 auf Grundlage der Geschwindigkeitsinformation erhalten, die vom Geschwindigkeitsdetektor erfasst wird, die erhaltene Fahrgeschwindigkeit mit der vorab eingestellten Fahrgeschwindigkeit abgleichen und beim Fahren das Bremsen und Beschleunigen steuern, sodass die erhaltene Fahrgeschwindigkeit mit der vorab eingestellten Fahrgeschwindigkeit übereinstimmt. Hierbei kann die vorab eingestellte Fahrgeschwindigkeit eine vom Benutzer eingestellte Geschwindigkeit sein.
Während der Bildverarbeitung kann das Fahrzeug 1 das Hindernis im Bild erkennen und die Positionsinformation des erkannten Hindernisses auf Grundlage des Bilds erhalten.
Hierbei ist das Hindernis ein Hindernis, das sich vor dem relevanten Fahrzeug, aber auf einer anderen Fahrspur befindet, und es ist ein Hindernis, das vor dem relevanten Fahrzeug vorliegt, auf Grundlage des vorderen Stoßfängers des relevanten Fahrzeugs. Zum Beispiel kann das Hindernis ein Fußgänger, Fahrrad, Motorrad, anderes Fahrzeug, Bordstein, ein Geländer, ein Baum und/oder eine Straßenlaterne sein.
Das Fahrzeug 1 kann das autonome Fahren steuern, indem die relevante Fahrspur, auf der das relevante Fahrzeug fährt, und die Hindernisse erkannt werden.
Wenn das Fahrzeug 1 fährt, speichert es periodisch die Fahrinformationen des Fahrzeugs 1, aber diese können auch kumuliert und gespeichert werden. Hierbei können die Fahrinformationen des Fahrzeugs 1 die Fahrgeschwindigkeit, die Gierrate und den Lenkwinkel des Fahrzeugs 1 umfassen.
Das Fahrzeug 1 kann die vorausliegende Fahrspur aus dem Bild, das beim Fahren von der Frontkamera 110 erhalten wird, erkennen, die Krümmung der vorausliegenden Fahrspur auf Grundlage der Informationen über die erkannte vorausliegende Fahrspur erkennen und die erkannte Krümmung der vorausliegenden Fahrspur speichern. Darüber hinaus kann das Fahrzeug 1 die Krümmung der vorausliegenden Fahrspur auf Grundlage der generierten Routeninformation, der Karteninformation und der aktuellen Positionsinformation im Rahmen der Navigationsinformation erkennen.
Das Fahrzeug 1 kann feststellen, ob der Fahrspurwechsel erforderlich ist, während es auf einer generierten Route zum Ziel (302) fährt, und wenn festgestellt wird, dass der Fahrspurwechsel erforderlich ist, kann das Fahrzeug 1 die für eine bestimmte Zeit gespeicherten Fahrinformationen des Fahrzeugs 1 identifizieren und eine Fahrspur einer hinter dem Fahrzeug 1 liegenden Straße auf Grundlage der identifizierten Fahrinformationen des Fahrzeugs 1 erkennen (303) und die Krümmung der erkannten Fahrspur der rückwärtigen Straße erkennen (304).
Das heißt, dass das Fahrzeug 1 die Krümmung der Straße, auf der es gefahren ist, das heißt die rückwärtige Straße, erkennen kann, auf Grundlage des Abstands, der mit der erfassten Fahrgeschwindigkeit für eine bestimmte Zeit gefahren wurde, und der Änderung im Lenkwinkel über die bestimmte Zeit.
Wenn festgestellt wird, dass der Fahrspurwechsel erforderlich ist, kann das Fahrzeug 1 die für eine bestimmte Zeit gespeicherten Fahrinformationen des Fahrzeugs 1 identifizieren und die Krümmung der rückwärtigen Fahrspur auf Grundlage der identifizierten Fahrinformationen des Fahrzeugs 1 erkennen.
Hierbei kann die Krümmung der vorausliegenden Fahrspur der Krümmung der relevanten vorausliegenden Fahrspur entsprechen und die Krümmung der rückwärtigen Fahrspur kann der Krümmung der relevanten rückwärtigen Fahrspur entsprechen.
Das Fahrzeug 1 kann ein anderes Fahrzeug, das auf einer umgebenden Fahrspur fährt, auf Grundlage des Bilds der Straße und der Hindernisinformation des Hindernisdetektors 220 erkennen (305). Hierbei kann die umgebende Fahrspur die Fahrspur links von der relevanten Fahrspur oder die Fahrspur rechts von relevanten Fahrspur sein.
Das Fahrzeug 1 kann die Positionsinformationen über ein erfasstes anderes Fahrzeug auf Grundlage der Erfassungsinformation, die vom Hindernisdetektor 220 erfasst worden sind, erhalten und auf Grundlage der erhaltenen Positionsinformation des anderen Fahrzeugs feststellen, ob ein anderes Fahrzeug links oder rechts vom relevanten Fahrzeug vorhanden ist.
Die Feststellung, ob ein anderes Fahrzeug auf der linken Seite des relevanten Fahrzeugs vorhanden ist, schließt die Feststellung ein, ob ein anderes Fahrzeug auf einer anderen Fahrspur links von der relevanten Fahrspur vorhanden ist.
Die Feststellung, ob ein anderes Fahrzeug auf der rechten Seite des relevanten Fahrzeugs vorhanden ist, schließt die Feststellung ein, ob ein anderes Fahrzeug auf einer anderen Fahrspur rechts von der relevanten Fahrspur vorhanden ist.
Wenn festgestellt wird, dass ein anderes Fahrzeug um das Fahrzeug 1 vorhanden ist, kann das Fahrzeug 1 die Positionsinformationen (Abstand und Richtung) und die Geschwindigkeitsinformation (relative Geschwindigkeit) der Hindernisse des Fahrzeugs 1 auf Grundlage der Frontradardaten des Frontradars 120 des Hindernisdetektors 220 erhalten.
Zusätzlich kann das Fahrzeug 1 die Positionsinformationen (Abstand und Richtung) und die Geschwindigkeitsinformation (relative Geschwindigkeit) der Hindernisse auf den Seiten (vorne rechts, vorne links, links, rechts, hinten rechts, hinten links) des Fahrzeugs 1 auf Grundlage der Eckradardaten der mehreren Eckradardaten 130 erhalten.
Das Fahrzeug 1 kann die Positionsinformation (Abstand und Richtung) und die Geschwindigkeitsinformation (die relative Geschwindigkeit) der Hindernisse in der Umgebung des Fahrzeugs 1 auf Grundlage der Frontbilddaten der Frontkamera 110 und/oder der Eckradardaten der mehreren Eckradare 130 und/oder der Frontradardaten des Frontradars 120 erhalten.
Das Fahrzeug 1 kann auf Grundlage der Krümmung der rückwärtigen Fahrspur, der Krümmung der vorausliegenden Fahrspur und der erkannten Positionsinformationen und Geschwindigkeitsinformation eines anderen Fahrzeugs feststellen, ob der Fahrspurwechsel möglich ist (306). Die Feststellung, ob der Fahrspurwechsel möglich ist, kann die Feststellung einschließen, ob die Möglichkeit der Kollision mit einem anderen Fahrzeug besteht, das auf der Fahrspur fährt, auf die gewechselt werden soll.
Bezugnehmend auf 7 kann das Fahrzeug 1 die erkannte Krümmung der vorausliegenden Fahrspur F und die erkannte rückwärtige Fahrspur R abgleichen und wenn die erkannte Krümmung der vorausliegenden Fahrspur F und die erkannte rückwärtige Fahrspur R voneinander abweichen, kann das Fahrzeug 1 auf Grundlage der Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Positionsinformation eines anderen Fahrzeugs feststellen, ob ein anderes Fahrzeug in derselben Fahrspur fährt wie das relevante Fahrzeug oder ob es auf einer anderen Fahrspur fährt.
Wenn zum Beispiel die erkannte Krümmung der vorausliegenden Fahrspur F und die erkannte rückwärtige Fahrspur R gleich sind, oder wenn der Unterschied zwischen der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur F und der erkannten rückwärtigen Fahrspur R geringer als ein bestimmter Wert ist, kann sich die Fahrspur, auf der ein anderes Fahrzeug 2 in einer Richtung fährt, die vom relevanten Fahrzeug 1 um einen bestimmten Winkel oder mehr abweicht, von der Fahrspur des relevanten Fahrzeugs 1 unterscheiden.
Hierbei kann die Aussage, dass die erkannte Krümmung der vorausliegenden Fahrspur F und die erkannte rückwärtige Fahrspur R gleich sind oder der Unterschied zwischen der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur F und der erkannten rückwärtigen Fahrspur R geringer als ein bestimmter Wert ist, bedeuten, dass die Straße, auf der das Fahrzeug 1 fährt, eine gerade Straße r1 ist.
Wenn jedoch die erkannte Krümmung der vorausliegenden Fahrspur F und die erkannte rückwärtige Fahrspur R voneinander abweichen, oder wenn der Unterschied zwischen der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur F und der erkannten rückwärtigen Fahrspur R größer als ein bestimmter Wert ist, kann sich die Fahrspur, in der das andere Fahrzeug 2 in der Richtung fährt, die vom relevanten Fahrzeug 1 um einen bestimmten Winkel oder mehr abweicht, dieselbe sein wie die Fahrspur des relevanten Fahrzeugs 1.
Hierbei kann die Aussage, dass die erkannte Krümmung der vorausliegenden Fahrspur F und die erkannte rückwärtige Fahrspur R voneinander abweichen oder der Unterschied zwischen der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur F und der erkannten rückwärtigen Fahrspur R größer als ein bestimmter Wert ist, bedeuten, dass die Straße, auf der das Fahrzeug 1 fährt, eine kurvige Straße r2 ist.
Das heißt, wenn die erkannte Krümmung der vorausliegenden Fahrspur F und die erkannte rückwärtige Fahrspur R voneinander abweichen, kann das Fahrzeug 1 auf Grundlage der Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Positionsinformation eines anderen Fahrzeugs feststellen, ob ein anderes Fahrzeug in derselben Fahrspur fährt wie das relevante Fahrzeug oder ob es auf einer anderen Fahrspur fährt.
Zusätzlich kann, wenn die erkannte Krümmung der vorausliegenden Fahrspur F und die erkannte rückwärtige Fahrspur R gleich sind, das Fahrzeug 1 auf Grundlage der Positionsinformation eines anderen Fahrzeugs feststellen, ob ein anderes Fahrzeug in derselben Fahrspur fährt wie das relevante Fahrzeug oder ob es auf einer anderen Fahrspur fährt.
Auf Grundlage der Krümmung der rückwärtigen Fahrspur, der Krümmung der vorausliegenden Fahrspur und der erkannten Positionsinformation eines anderen Fahrzeugs kann das Fahrzeug 1 feststellen, ob ein anderes Fahrzeug auf der Fahrspur fährt, auf die gewechselt werden soll. Wird festgestellt, dass ein anderes Fahrzeug auf der Fahrspur fährt, auf die gewechselt werden soll, kann das Fahrzeug 1 feststellen, ob die Möglichkeit der Kollision mit dem anderen Fahrzeug besteht, das auf der Fahrspur fährt, auf die gewechselt werden soll.
Die Auslegung zur Feststellung, ob die Möglichkeit einer Kollision mit anderen Fahrzeugen besteht, wird näher beschrieben.
Beim Wechsel und Steuern der Fahrspur auf die erste Fahrspur kann das Fahrzeug (d. h. das erste Fahrzeug 1) feststellen, ob das zweite Fahrzeug voraus auf der ersten Fahrspur fährt. Wenn festgestellt wird, dass das zweite Fahrzeug vorhanden ist, kann das Fahrzeug 1 die TTC zwischen dem ersten Fahrzeug 1 und dem zweiten Fahrzeug auf Grundlage der Positionsinformation (relativer Abstand) und der Geschwindigkeitsinformation (relative Geschwindigkeit) des zweiten Fahrzeugs berechnen. Wird festgestellt, dass die TTC länger oder gleich der vorab bestimmten Referenzzeit ist, kann das Fahrzeug 1 feststellen, dass keine Möglichkeit einer Kollision besteht. Wird festgestellt, dass die TTC kürzer als die vorab bestimmte Referenzzeit ist, kann das Fahrzeug 1 feststellen, dass die Möglichkeit einer Kollision besteht.
Wenn das Fahrzeug (d. h. das Fahrzeug 1) die Fahrspur auf die erste Fahrspur der relevanten Fahrspur wechselt und dies steuert, kann das Fahrzeug 1 feststellen, ob das dritte Fahrzeug, das in der Position neben dem Fahrzeug 1 fährt, vorhanden ist. Wird festgestellt, dass das dritte Fahrzeug in der ersten Fahrspur vorhanden ist, kann das Fahrzeug 1 den DTC auf Grundlage der Geschwindigkeitsinformation (d. h. der relativen Geschwindigkeit) des dritten Fahrzeugs berechnen. Wird festgestellt, dass der DTC länger als der vorab bestimmte Abstand ist, kann das Fahrzeug 1 feststellen, dass keine Möglichkeit einer Kollision besteht. Wird festgestellt, dass der DTC kürzer als der vorab bestimmte Referenzabstand ist, kann das Fahrzeug 1 feststellen, dass die Möglichkeit einer Kollision besteht.
Wenn das Fahrzeug (d. h. das Fahrzeug 1) die Fahrspur auf die erste Fahrspur der relevanten Fahrspur wechselt und dies steuert, kann das Fahrzeug 1 feststellen, ob das vierte Fahrzeug vorhanden ist. Wird festgestellt, dass das vierte Fahrzeug vorhanden ist, kann das Fahrzeug 1 den spurwechselfähigen Abstand und einen Abstand zum vierten Fahrzeug auf Grundlage der Hindernisinformation erhalten. Übersteigt der Abstand zum vierten Fahrzeug den erhaltenen spurwechselfähigen Abstand, kann das Fahrzeug 1 feststellen, dass keine Möglichkeit einer Kollision besteht. Wird festgestellt, dass der erhaltene Abstand zum vierten Fahrzeug geringer ist als der erhaltene spurwechselfähige Abstand, kann das Fahrzeug 1 feststellen, dass die Möglichkeit einer Kollision besteht.
Der spurwechselfähige Abstand S kann durch den Fortbewegungsabstand A mal einer Reaktionszeit, den Fortbewegungsabstand B mal Verzögerung und den Sicherheitsabstand C erhalten werden.
Wenn festgestellt wird, dass die Möglichkeit der Kollision mit einem anderen Fahrzeug besteht, kann das Fahrzeug 1 feststellen, dass der Fahrspurwechsel unmöglich ist, und wenn festgestellt wird, dass keine Möglichkeit mit einem anderen Fahrzeug, das auf der Fahrspur fährt, auf die gewechselt werden soll, besteht, kann das Fahrzeug 1 feststellen, dass der Fahrspurwechsel möglich ist.
Wird festgestellt, dass der Fahrspurwechsel unmöglich ist, kann das Fahrzeug 1 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 erhöhen oder verlangsamen.
Wenn zum Beispiel beim Wechsel auf die linke Fahrspur festgestellt wird, dass der Fahrspurwechsel aufgrund einer hinten links ebenfalls befahrenen Spur unmöglich ist, kann das Fahrzeug 1 die Fahrgeschwindigkeit erhöhen und dann erneut feststellen, ob die Fahrspur gewechselt wird.
Zusätzlich kann, wenn beim Wechsel auf die linke Fahrspur festgestellt wird, dass der Fahrspurwechsel aufgrund einer vorne links ebenfalls befahrenen Spur unmöglich ist, das Fahrzeug 1 die Fahrgeschwindigkeit verlangsamen und dann erneut feststellen, ob die Fahrspur gewechselt wird.
Das heißt, das Fahrzeug 1 kann nach dem Steuern der Verlangsamung oder Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit des relevanten Fahrzeugs auf Grundlage des relativen Abstands und der relativen Geschwindigkeit zwischen der Fahrspur, auf die gewechselt werden soll, und einem anderen Fahrzeug, erneut feststellen, ob die Fahrspur gewechselt wird.
Wenn festgestellt wird, dass der Fahrspurwechsel möglich ist, kann das Fahrzeug 1 die Verfolgungslinie auf Grundlage der beiden Fahrspuren der erkannten Fahrspur generieren, eine neue Verfolgungslinie auf Grundlage der Position der generierten Verfolgungslinie und einer Breite einer anderen Fahrspur generieren. Das Fahrzeug 1 kann entlang der neuen Verfolgungslinie fahren, aber den Soll-Lenkwinkel auf Grundlage der vorab erhaltenen Soll-Gierrate und der vom Gierratendetektor erfassten Gierrate erhalten (307).
Wenn festgestellt wird, dass der Fahrspurwechsel möglich ist, kann das Fahrzeug 1 die Fahrspurwechselroute generieren, indem die neue Verfolgungslinie auf Grundlage der zuvor generierten Verfolgungslinie und des Soll-Lenkwinkels generiert wird, jedoch die Fahrspurwechselroute in Form einer kubischen Gleichung generiert wird, und die Lenkung zum Fahren entlang der generierten Fahrspurwechselroute steuern, um den Fahrspurwechsel durchzuführen (308).
Wenn die Lenkung für den Fahrspurwechsel gesteuert wird, kann das Fahrzeug 1 eine Verlangsamung oder Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit des relevanten Fahrzeugs auf Grundlage des relativen Abstands und der relativen Geschwindigkeit zwischen der Fahrspur, auf die gewechselt werden soll, und einem anderen Fahrzeug steuern.
Darüber hinaus kann, wenn ein Fahrspurwechselbefehl durch die Eingabeeinrichtung 240 empfangen wird, das Fahrzeug 1 die Fahrspurwechselmöglichkeit auf Grundlage der Krümmung der vorausliegenden Fahrspur, der Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Positionsinformation eines anderen Fahrzeugs feststellen und die Information über die festgestellte Fahrspurwechselmöglichkeit über das Display 270 oder die Tonausgabeeinrichtung 260 anzeigen.
Wenn festgestellt wird, dass die Möglichkeit der Kollision mit einem anderen Fahrzeug besteht, kann das Fahrzeug 1 eine Meldeinformation zur Kollisionsvermeidung ausgeben.
Nach den Ausführungsformen der Offenbarung kann die Erfindung das Risiko eines Verkehrsunfalls reduzieren, indem die Fahrspurwechselmöglichkeit durch Erkennung der rückwärtigen Fahrspur und des Hindernisses festgestellt und ausgegeben wird, eine Stabilität des Fahrens verbessern und die Anstrengung des Fahrers während der autonomen Fahrsteuerung verringern.
Die Offenbarung führt automatisch einen Fahrspurwechsel, und/oder eine Beschleunigungs- und/oder Bremssteuerung anstelle des Fahrers durch, bevor die Kollision mit dem Hindernis eintritt, wodurch die Kollision mit dem Hindernis verhindert wird, was die Inzidenz zusätzlicher Verletzungen verringert und die Stabilität des Fahrens erhöht.
Wie vorstehend beschrieben, kann die vorliegende Offenbarung verschiedene Situationen auf der Straße flexibel bewältigen.
Die Offenbarung kann die rückwärtige Fahrspur in einem Zustand erkennen, der keiner zusätzlichen Hardwareausstattung bedarf, was einen Kostenanstieg vermeidet, der im Fall einer zusätzlich notwendigen Vorrichtung zur Erkennung der rückwärtigen Fahrspur die Folge wäre.
Wir vorstehend beschrieben, kann die Offenbarung die Qualität und Marktgängigkeit von Fahrzeugen mit ADAS verbessern, die Benutzerzufriedenheit weiter erhöhen und die Wettbewerbsfähigkeit der Produkte sichern.
Die offenbarten Ausführungsformen können in Form eines Aufzeichnungsmediums implementiert sein, in dem von einem Computer ausführbare Befehle gespeichert sind, die von einem Prozessor ausführbar sind. Die Befehle können in Form eines Programmcodes gespeichert sein, und wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, können die Befehle ein Programmmodul erzeugen, das die Operationen in den offenbarten Ausführungsformen durchführt. Das Aufzeichnungsmedium kann nicht flüchtig als computerlesbares Aufzeichnungsmedium implementiert werden.
Das nicht flüchtige, computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann alle Arten von Aufzeichnungsmedien einschließen, die Befehle speichern, die von einem Computer interpretiert werden können. Zum Beispiel kann das nicht flüchtige, computerlesbare Aufzeichnungsmedium ein ROM, RAM, ein Magnetband, eine Magnetplatte, ein Flash-Speicher, eine optische Datenspeichereinrichtung usw. sein.
Es sind Ausführungsformen der Offenbarung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben worden. Ein Fachmann wird verstehen, dass die Offenbarung auch in anderer Form als in den oben beschriebenen Ausführungsformen umgesetzt werden kann, ohne dass die technische Grundidee oder wesentliche Merkmale der Offenbarung dadurch verändert werden. Die vorstehenden Ausführungsformen stellen nur Beispiele dar und sollten nicht als auf diese beschränkt ausgelegt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 1020190175458 [0001]

Claims

Ein Fahrerassistenzsystem (100), umfassend: einen Bildsensor, der dafür ausgelegt ist, ein Bild einer Straße zu erhalten und Bilddaten auszugeben; einen Nicht-Bildsensor, einschließlich eines LiDAR-Sensors und eines Radarsensors; ein Kommunikationsnetzwerk (NT), das dafür ausgelegt ist, Fahrdaten eines Fahrzeugs zu empfangen; und eine Steuerung (140, 240) einschließlich eines Prozessors (141), der dafür ausgelegt ist, die Bilddaten, Hindernisdaten und vom Nicht-Bildsensor erfassten Daten zu verarbeiten, wobei die Steuerung (140, 240) dafür ausgelegt ist: Positionsinformationen eines anderen Fahrzeugs auf Grundlage der vom Nicht-Bildsensor erfassten Daten zu erhalten; eine Krümmung einer vorausliegenden Fahrspur auf Grundlage der Bilddaten zu erkennen; eine Krümmung einer rückwärtigen Fahrspur auf Grundlage der Fahrdaten zu erkennen; eine Fahrspurwechselmöglichkeit des Fahrzeugs auf Grundlage der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur, der erkannten Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Positionsinformation eines anderen Fahrzeugs festzustellen; und eine Ausgabe eines Lenksteuersignals auf Grundlage der festgestellten Fahrspurwechselmöglichkeit zu steuern.
Das Fahrerassistenzsystem (100) nach Anspruch 1, wobei in Reaktion auf die Feststellung, dass ein Fahrspurwechsel des Fahrzeugs unmöglich ist, die Steuerung (140, 240) dafür ausgelegt ist, die Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu erhalten und eine Ausgabe eines Verzögerungssteuersignals oder eines Beschleunigungssteuersignals auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu steuern.
Das Fahrerassistenzsystem (100) nach Anspruch 1, wobei in Reaktion auf die Feststellung, dass ein Fahrspurwechsel des Fahrzeugs unmöglich ist, die Steuerung (140, 240) dafür ausgelegt ist, eine Ausgabe einer Meldeinformation zur Kollisionsvermeidung zu steuern.
Das Fahrerassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerung (140, 240) dafür ausgelegt ist, einen Soll-Lenkwinkel auf Grundlage einer vorab erhaltenen Soll-Gierrate und einer von einem Gierratendetektor erfassten Gierrate zu erhalten und das Lenksteuersignal zu generieren, das dem erhaltenen Soll-Lenkwinkel entspricht.
Das Fahrerassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerung (140, 240) dafür ausgelegt ist: die Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu erhalten; eine Zeit bis zur Kollision (time to collision, TTC) mit dem anderen Fahrzeug auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation und Positionsinformation zu erhalten; und als Reaktion, wenn die erhaltene TTC größer oder gleich einer vorab bestimmten Referenzzeit ist, festzustellen, dass ein Fahrspurwechsel möglich ist.
Das Fahrerassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuerung (140, 240) dafür ausgelegt ist: die Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu erhalten; einen Abstand bis zur Kollision (distance to collision, DTC) mit dem anderen Fahrzeug auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation zu erhalten; und als Reaktion, wenn der erhaltene DTC größer oder gleich einem vorab bestimmten Referenzabstand ist, festzustellen, dass ein Fahrspurwechsel möglich ist.
Das Fahrerassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuerung (140, 240) dafür ausgelegt ist: einen Abstand zum anderen Fahrzeug auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation und Positionsinformation zu erhalten; einen spurwechselfähigen Abstand auf Grundlage eines Fortbewegungsabstands mal Reaktionszeit, eines Fortbewegungsabstands mal Verzögerung und eines Sicherheitsabstands zu erhalten; und als Reaktion, wenn der erhaltene Abstand den spurwechselfähigen Abstand übersteigt, festzustellen, dass ein Fahrspurwechsel möglich ist.
Ein Fahrzeug, umfassend: eine Kamera, die dafür ausgelegt ist, ein Bild einer Straße voraus zu erhalten und Bilddaten auszugeben; einen Hindernisdetektor (220), der dafür ausgelegt ist, ein Hindernis zu erfassen und Hindernisdaten auszugeben; einen Fahrinformationsdetektor (230), der dafür ausgelegt ist, die Fahrinformationen eines Fahrzeugs zu erfassen; eine Steuerung (140, 240), die dafür ausgelegt ist: eine Krümmung einer vorausliegenden Fahrspur auf Grundlage der Bilddaten zu erkennen, eine Krümmung einer rückwärtigen Fahrspur auf Grundlage der Fahrinformationen zu erkennen, eine Fahrspurwechselmöglichkeit auf Grundlage der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur, der erkannten Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Hindernisdaten festzustellen, und Lenkung und/oder Verzögerung und/oder Beschleunigung auf Grundlage der festgestellten Fahrspurwechselmöglichkeit zu steuern; eine Lenkvorrichtung (42), die dafür ausgelegt ist, eine Lenkung in Reaktion auf einen Befehl der Steuerung (140, 240) durchzuführen; eine Bremsvorrichtung (32), die dafür ausgelegt ist, eine Verzögerung in Reaktion auf einen Befehl der Steuerung (140, 240) durchzuführen; und einen Motor, der dafür ausgelegt ist, eine Beschleunigung in Reaktion auf einen Befehl der Steuerung (140, 240) durchzuführen.
Das Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Steuerung (140, 240) dafür ausgelegt ist: die Positionsinformation eines anderen Fahrzeugs auf Grundlage der Hindernisdaten zu erhalten, und auf Grundlage der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur, der erkannten Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Positionsinformation des anderen Fahrzeugs festzustellen, ob eine Fahrspur, auf der das andere Fahrzeug fährt, dieselbe ist wie eine Fahrspur, auf die gewechselt werden soll.
Das Fahrzeug nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Steuerung (140, 240) dafür ausgelegt ist: die Positionsinformation des anderen Fahrzeugs, das auf einer anderen Fahrspur fährt, auf Grundlage der Hindernisdaten zu erhalten; eine Zeit bis zur Kollision (TTC) mit dem anderen Fahrzeug und/oder einen Abstand bis zur Kollision (DTC) mit dem anderen Fahrzeug und/oder einen spurwechselfähigen Abstand auf Grundlage der erhaltenen Positionsinformation des anderen Fahrzeugs als Information zur Feststellung, ob die Möglichkeit einer Kollision mit dem anderen Fahrzeug besteht, zu erhalten.
Das Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei die Steuerung (140, 240) dafür ausgelegt ist: in Reaktion auf die Feststellung, dass das andere Fahrzeug auf einer anderen Fahrspur voraus fährt, die Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu erhalten; auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation und Positionsinformation die TTC mit dem anderen Fahrzeug zu erhalten; und als Reaktion, wenn die erhaltene TTC größer oder gleich einer vorab bestimmten Referenzzeit ist, festzustellen, dass ein Fahrspurwechsel möglich ist.
Das Fahrzeug nach Anspruch 10, wobei die Steuerung (140, 240) dafür ausgelegt ist: in Reaktion auf die Feststellung, dass das andere Fahrzeug in derselben Position in einer Querrichtung, aber auf einer anderen Fahrspur fährt, die Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu erhalten; einen Abstand bis zur Kollision (distance to collision, DTC) mit dem anderen Fahrzeug auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation zu erhalten; und als Reaktion, wenn der erhaltene DTC größer oder gleich einem vorab bestimmten Referenzabstand ist, festzustellen, dass ein Fahrspurwechsel möglich ist.
Das Fahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Steuerung (140, 240) dafür ausgelegt ist: in Reaktion auf die Feststellung, dass das andere Fahrzeug rückwärtig auf einer anderen Fahrspur fährt, die Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu erhalten; einen Abstand zum anderen Fahrzeug auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation und Positionsinformation zu erhalten; einen spurwechselfähigen Abstand auf Grundlage eines Fortbewegungsabstands mal Reaktionszeit, eines Fortbewegungsabstands mal Verzögerung und eines Sicherheitsabstands zu erhalten; und auf Grundlage des erhaltenen Abstands, wenn dieser den spurwechselfähigen Abstand übersteigt, festzustellen, dass ein Fahrspurwechsel möglich ist.
Das Fahrzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei in Reaktion auf die Feststellung, dass ein Fahrspurwechsel des Fahrzeugs unmöglich ist, die Steuerung (140, 240) dafür ausgelegt ist, die Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu erhalten und eine Ausgabe eines Verzögerungssteuersignals oder eines Beschleunigungssteuersignals auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs zu steuern.
Das Fahrzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 14, weiterhin umfassend: ein Display und/oder eine Tonausgabeeinrichtung, wobei, in Reaktion auf die Feststellung, dass ein Fahrspurwechsel des Fahrzeugs unmöglich ist, die Steuerung (140, 240) dafür ausgelegt ist, das Display und/oder die Tonausgabeeinrichtung zu steuern, um die Ausgabe einer Meldeinformation zur Kollisionsvermeidung zu steuern.
Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, umfassend: den Erhalt, durch eine Kamera, eines Bilds der Straße voraus; die Erkennung, durch eine Steuerung (140, 240), einer Krümmung einer vorausliegenden Fahrspur aus dem erhaltenen Bild der Straße; den Erhalt, durch die Steuerung (140, 240), einer Positionsinformation und Geschwindigkeitsinformation eines anderen Fahrzeugs auf Grundlage der Hindernisinformation, die ein Hindernisdetektor erfasst; die periodische Speicherung, durch einen Speicher, der Fahrgeschwindigkeitsinformation, Gierrateninformation und Lenkwinkelinformation beim Fahren; die Erkennung, durch die Steuerung (140, 240), einer Krümmung einer rückwärtigen Fahrspur auf Grundlage der periodisch gespeicherten Fahrgeschwindigkeitsinformation, Gierrateninformation und Lenkwinkelinformation in Reaktion auf die Feststellung, dass ein Fahrspurwechsel erforderlich ist; die Feststellung, durch die Steuerung (140, 240), einer Fahrspurwechselmöglichkeit, auf Grundlage der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur, der erkannten Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Positionsinformation und Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs; und das Steuern, durch die Steuerung (140, 240), der Lenkung und/oder Verzögerung und/oder Beschleunigung, auf Grundlage der festgestellten Möglichkeit des Fahrspurwechsels.
Das Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Feststellung der Fahrspurwechselmöglichkeit umfasst: dass eine Fahrspur erkannt wird, auf der das andere Fahrzeug fährt, auf Grundlage der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur, der erkannten Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Positionsinformation des anderen Fahrzeugs; dass festgestellt wird, ob die erkannte Fahrspur des anderen Fahrzeugs dieselbe ist wie eine Fahrspur, auf die gewechselt werden soll; dass, in Reaktion auf die Feststellung, dass die erkannte Fahrspur des anderen Fahrzeugs dieselbe ist wie die Fahrspur, auf die gewechselt werden soll, festgestellt wird, ob eine Möglichkeit einer Kollision besteht; dass, in Reaktion auf die Feststellung, dass die Möglichkeit einer Kollision besteht, festgestellt wird, dass der Fahrspurwechsel unmöglich ist; und dass, in Reaktion auf die Feststellung, dass keine Möglichkeit der Kollision besteht, festgestellt wird, dass der Fahrspurwechsel möglich ist.
Das Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, weiterhin umfassend: dass in Reaktion auf die Feststellung, dass der Fahrspurwechsel möglich ist, durch die Steuerung (140, 240) ein Soll-Lenkwinkel auf Grundlage einer vorab erhaltenen Soll-Gierrate und einer von einem Gierratendetektor erfassten Gierrate erhalten wird; und dass durch die Steuerung (140, 240) das Lenken auf Grundlage des erhaltenen Soll-Lenkwinkels gesteuert wird.
Das Verfahren nach Anspruch 16, 17 oder 18, wobei die Feststellung der Fahrspurwechselmöglichkeit umfasst: dass in Reaktion auf die Feststellung, dass das andere Fahrzeug rückwärtig auf einer anderen Fahrspur fährt, die Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs erhalten wird; dass ein Abstand zum anderen Fahrzeug auf Grundlage der erhaltenen Geschwindigkeitsinformation und Positionsinformation erhalten wird; dass ein spurwechselfähiger Abstand auf Grundlage eines Fortbewegungsabstands mal Reaktionszeit, eines Fortbewegungsabstands mal Verzögerung und eines Sicherheitsabstands erhalten wird; und dass in Reaktion darauf, dass der erhaltene Abstand den spurwechselfähigen Abstand übersteigt, festgestellt wird, dass ein Fahrspurwechsel möglich ist.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, weiterhin umfassend: dass, in Reaktion auf den Empfang eines Fahrspurwechselbefehls über eine Eingabeeinrichtung, durch die Steuerung (140, 240) eine Fahrspurwechselmöglichkeit auf Grundlage der erkannten Krümmung der vorausliegenden Fahrspur, der erkannten Krümmung der rückwärtigen Fahrspur und der Positionsinformation und Geschwindigkeitsinformation des anderen Fahrzeugs festgestellt wird; und dass durch die Steuerung (140, 240) eine Information über die Fahrspurwechselmöglichkeit über das Display und/oder die Tonausgabeeinrichtung ausgegeben wird.