DE102021209523A1

DE102021209523A1 - Vorrichtung und verfahren zum steuern des fahrbetriebs eines fahrzeugs

Info

Publication number: DE102021209523A1
Application number: DE102021209523.2A
Authority: DE
Inventors: Tae Dong OH
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2020-09-01
Filing date: 2021-08-31
Publication date: 2022-03-03
Also published as: US11851067B2; CN114103993A; KR20220029859A; US20220063629A1

Abstract

Eine Fahrsteuervorrichtung und ein Fahrsteuerverfahren können das Sammeln von Fahrinformationen, die sich auf ein Subjektfahrzeug beziehen, wobei die Fahrinformationen, die sich auf das Subjektfahrzeug beziehen, eine Fahrspur und eine Fahrzeugbreite des Subjektfahrzeugs einschließen, und von Fahrinformationen, die sich auf ein anderes Fahrzeug beziehen, umfassen, wobei die Fahrinformationen, die sich auf ein anderes Fahrzeug beziehen, eine Fahrspur und eine Fahrzeugbreite von mindestens einem anderen Fahrzeug um das Subjektfahrzeug herum umfassen, das Erzeugen einer oder mehrerer imaginärer Linien, die Positionen in einer entsprechenden Fahrspur des anderen Fahrzeugs anzeigen, basierend auf den Fahrinformationen, die sich auf das andere Fahrzeug beziehen, das Bestimmen eines Auslenkungswerts, um den das Subjektfahrzeug in der Fahrspur des Subjektfahrzeugs ausgelenkt werden muss, basierend auf der imaginären Linie, und das Bestimmen eines Fahrwegs des Subjektfahrzeugs basierend auf dem bestimmten Auslenkungswert.

Description

HINTERGRUND DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrsteuervorrichtung und ein Fahrsteuerverfahren zum einfachen Bestimmen eines Auslenkungswertes beim Auslenkungsfahren und zur Verbesserung der Fahrstabilität und des Fahrkomforts.
Beschreibung des Standes der Technik
Im Allgemeinen erkennt ein autonomes Fahrzeug gegenüberliegende Linien einer Fahrspur und fährt im mittleren Bereich der erkannten gegenüberliegenden Linien. Um Kollisionen mit Hindernissen zu vermeiden und die Sicherheit zu gewährleisten, kann das autonome Fahrzeug vom mittleren Teil der Fahrspur ausgelenkt fahren, indem es einen lokalen Pfad innerhalb eines Bereichs auswählt, der nicht von den Linien abweicht.
Beim konventionellen Auslenkungsfahren wird ein Auslenkungswert unter Verwendung eines Abstands, der größer ist als ein Sicherheitsabstand zu in der Nähe befindlichen Fahrzeugen, als ein Parameter bestimmt. Ein solches herkömmliches Verfahren zur Bestimmung des Auslenkungswerts ist insofern problematisch, als mit zunehmender Komplexität des Fahrzeugs und der Straße die Komplexität der Logik zur Bestimmung des Auslenkungswerts zunimmt, und wenn sich die Fahrumgebung, wie z. B. normales Fahren, Fahrspurwechsel und eine Kreuzung, ändert, schwankt der Fahrweg aufgrund von Unstetigkeiten des Auslenkungswerts unnatürlich. Wenn ein Grad des Eindringens in eine Linie als Referenz verwendet wird, besteht das Problem, dass ein Subjektfahrzeug nicht im Voraus reagiert, selbst wenn erwartet wird, dass das Subjektfahrzeug in einem Abschnitt, in dem die Breite einer Fahrspur schmal ist, näher an anderen Fahrzeugen ist.
Die in diesem Abschnitt „Hintergrund der vorliegenden Erfindung“ offengelegten Informationen dienen lediglich der Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der vorliegenden Erfindung und dürfen nicht als Anerkennung oder als Hinweis darauf verstanden werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik gehören, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung zielen darauf ab, eine Fahrsteuervorrichtung und ein Fahrsteuerverfahren zum Bestimmen eines Auslenkungswertes mit einem einfachen Verfahren auch auf einer Straße bereitzustellen, auf der verschiedene Fahrzeuge in komplexen Mustern vorhanden sind.
Selbst wenn sich die Fahrumgebung ändert, z.B. im Falle einer geraden Straße, einer gekrümmten Straße, eines Fahrspurwechsels und einer Kreuzung, kann ein gleichmäßiger Fahrzustand aufrechterhalten werden, indem derselbe Parameter angewendet und der Auslenkungswert kontinuierlich bestimmt wird.
Die technischen Probleme, die durch die beispielhaften Ausführungsformen gelöst werden, sind nicht auf die oben genannten technischen Probleme beschränkt, und andere technische Probleme, die hier nicht beschrieben sind, werden für Fachleute aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.
Zur Erreichung dieser Ziele und anderer Vorteile und gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin enthalten und allgemein beschrieben ist, umfasst ein Fahrsteuerverfahren das Sammeln von Fahrinformationen, die sich auf ein Subjektfahrzeug beziehen, wobei die Fahrinformationen, die sich auf das Subjektfahrzeug beziehen, eine Fahrspur und eine Fahrzeugbreite des Subjektfahrzeugs umfassen, und von Fahrinformationen, die sich auf ein anderes Fahrzeug beziehen, wobei die Fahrinformationen, die sich auf ein anderes Fahrzeug beziehen, eine Fahrspur und eine Fahrzeugbreite mindestens eines anderen Fahrzeugs um das Subjektfahrzeug umfassen, Erzeugen einer oder mehrerer imaginärer Linien, die Positionen in einer entsprechenden Fahrspur des anderen Fahrzeugs anzeigen, basierend auf den Fahrinformationen, die sich auf das andere Fahrzeug beziehen, Bestimmen eines Auslenkungswerts, um den das Subjektfahrzeug in der Fahrspur des Subjektfahrzeugs ausgelenkt werden muss, basierend auf der imaginären Linie, und Bestimmen eines Fahrwegs des Subjektfahrzeugs basierend auf dem bestimmten Auslenkungswert.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Fahrsteuervorrichtung einen ersten Bestimmer, der so konfiguriert ist, dass er auf ein Subjektfahrzeug bezogene Fahrinformationen sammelt, wobei die auf das Subjektfahrzeug bezogenen Fahrinformationen eine Fahrspur und eine Fahrzeugbreite des Subjektfahrzeugs umfassen, und auf ein anderes Fahrzeug bezogene Fahrinformationen, wobei die auf ein anderes Fahrzeug bezogenen Fahrinformationen eine Fahrspur und eine Fahrzeugbreite mindestens eines anderen Fahrzeugs um das Subjektfahrzeug umfassen, einen zweiten Bestimmer, der konfiguriert ist, um eine oder mehrere imaginäre Linien zu erzeugen, die Positionen in einer entsprechenden Fahrspur des anderen Fahrzeugs anzeigen, basierend auf den Fahrinformationen, die sich auf das andere Fahrzeug beziehen, um einen Auslenkungswert zu bestimmen, um den das Subjektfahrzeug in der Fahrspur des Subjektfahrzeugs ausgelenkt werden muss, basierend auf der imaginären Linie, und um einen Fahrweg des Subjektfahrzeugs basierend auf dem Auslenkungswert zu bestimmen, und eine Fahrsteuerung, die konfiguriert ist, um das Subjektfahrzeug basierend auf dem bestimmten Fahrweg zu steuern.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung weisen weitere Merkmale und Vorteile auf, die aus den beigefügten Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden ausführlichen Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern, ersichtlich sind oder ausführlicher dargelegt werden.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Fahrsteuervorrichtung gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration eines Auslenkungspfadgenerators von 1 zeigt;
3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration einer Fahrsteuerung von 1 zeigt;
4 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Fahrsteuerverfahrens gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Steuerflussdiagramm eines Auslenkungspfadgenerators gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein Steuerflussdiagramm einer Fahrsteuerung gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
7, 8 und 9 sind Diagramme zur Erläuterung eines Verfahrens zum Extrahieren eines Auslenkungszielobjekts gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
10, 11, 12 und 13 sind Diagramme zur Erläuterung eines Verfahrens zur Erzeugung einer imaginären Linie gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
14, 15 und 16 sind Diagramme zur Erläuterung eines Clustering-Verfahrens gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
17 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Bestimmung eines endgültigen Auslenkungspfades; und
18, 19, 20, 21 und 22 sind Diagramme, die Beispiele von Auslenkungspfaden zeigen, die in verschiedenen Fahrumgebungen erzeugt werden.

Es versteht sich, dass die beigefügten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Merkmale zeigen, die die Grundprinzipien der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin enthalten sind, einschließlich, zum Beispiel, spezifische Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen werden teilweise durch die besonders beabsichtigte Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt werden.
In den Abbildungen beziehen sich die Bezugszeichen auf die gleichen oder gleichwertige Teile der vorliegenden Erfindung in den verschiedenen Abbildungen der Zeichnung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es wird nun im Detail auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en) Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben sind. Während die vorliegende(n) Erfindung(en) in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wird (werden), versteht es sich von selbst, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu dient, die vorliegende(n) Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Andererseits soll(en) die vorliegende(n) Erfindung(en) nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, die im Gedanken und Umfang der vorliegenden Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen enthalten sein können.
Im Folgenden werden die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, um leicht von den Fachleuten in der Technik umgesetzt werden. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf verschiedene Weise umgesetzt werden und ist nicht auf die hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Um die vorliegende Erfindung klar zu beschreiben, werden in den Zeichnungen Teile, die nicht mit der Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang stehen, weggelassen, und ähnliche Teile werden in der gesamten Beschreibung durch ähnliche Bezugszeichen gekennzeichnet.
Wenn in der gesamten Beschreibung ein bestimmter Teil eine bestimmte Komponente „enthält“, bedeutet dies nicht, dass andere Komponenten ausgeschlossen sind, und diese können weiterhin enthalten sein, sofern nicht anders beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen werden in den Zeichnungen verwendet, um sich auf gleiche oder ähnliche Teile zu beziehen.
Gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein Auslenkungswert, der einem Grad entspricht, um den ein Subjektfahrzeug ausgelenkt werden muss, auf der Grundlage des Abstands, um den ein anderes Fahrzeug von einer benachbarten Fahrspur abweicht, der Breite einer Fahrspur und der Breite eines Fahrzeugs bestimmt werden, indem berücksichtigt wird, dass der Grund für das Auslenkungsfahren darin besteht, dass eine Oberfläche eines anderen Fahrzeugs sich einer Fahrspur nähert, auf der das Subjektfahrzeug fährt. Hier kann ein Auslenkungspfad effektiv und intuitiv unter Verwendung von Kontrollpunkten eines Subjektfahrzeugs erzeugt werden, indem ein imaginäres Fahrzeug auf einer gegenüberliegenden Fahrspur symmetrisch zu einem anderen Fahrzeug in Bezug auf das Subjektfahrzeug erzeugt wird und dann Mittelpunkte von Konturpunkten sowohl des anderen Fahrzeugs als auch des imaginären Fahrzeugs miteinander verbunden werden. Dementsprechend kann es möglich sein, selbst wenn verschiedene Fahrzeuge in komplexen Mustern vorhanden sind, das autonome Fahren entlang eines glatten Auslenkungspfads wie das manuelle Fahren eines tatsächlichen Fahrers durchzuführen, wodurch Fahrkomfort und Fahrstabilität verbessert werden.
Nachfolgend wird eine Vorrichtung, die für eine Vorrichtung zur Steuerung des Fahrens eines Fahrzeugs gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Zunächst werden die wichtigsten Begriffe, die in der Beschreibung und den Zeichnungen verwendet werden, beschrieben.

Subjektfahrzeug: Eigenes Fahrzeug
Anderes Fahrzeug, andere Fahrzeuge: Ein Fahrzeug mit Ausnahme des Subjektfahrzeugs
In der Nähe befindliches Fahrzeug: Ein Fahrzeug mit Ausnahme des Subjektfahrzeugs, das von einem Sensor im Subjektfahrzeug erfasst wird
Vorausfahrendes Fahrzeug: Ein in der Nähe befindliches Fahrzeug, das direkt vor dem Subjektfahrzeug fährt
befahrene Fahrspur: Eine Fahrspur, auf der das Subjektfahrzeug gerade fährt
Zielfahrspur: Eine Fahrspur, auf die das Subjektfahrzeug zu wechseln beabsichtigt
Fahrzeug auf der Zielfahrspur: Ein in der Nähe befindliches Fahrzeug, das auf der Zielfahrspur fährt

1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Fahrsteuervorrichtung gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 1 kann die Fahrsteuervorrichtung gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen Sensor 100, einen Kommunikator 110, ein Kartenübertragungsmodul 118, einen Fahrumgebungsbestimmer 120, einen Auslenkungspfadgenerator 200 und eine Fahrsteuerung 300 umfassen.
Der Sensor 100 kann mindestens ein in der Nähe befindliches Fahrzeug erfassen, das sich an der Vorderseite, der Seite und der Rückseite des Subjektfahrzeugs befindet, und kann eine Position, eine Geschwindigkeit und eine Beschleunigung jedes in der Nähe befindlichen Fahrzeugs erfassen. Der Sensor 100 kann verschiedene Sensoren enthalten, die an den vorderen, seitlichen und hinteren Seiten des Subjektfahrzeugs vorgesehen sind, einschließlich eines Light Detection and Ranging (LiDAR) 102, einer Kamera 104 und eines Radars 106.
Das LiDAR 102 kann einen Abstand zwischen dem Subjektfahrzeug und dem Fahrzeug in der Nähe messen. Das LiDAR 102 kann die räumlichen Standortkoordinaten eines Reflexionspunktes durch Messung der Ankunftszeit eines von dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug reflektierten Laserimpulses bestimmen und den Abstand zu dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug, die Form des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs und ähnliches überprüfen.
Die Kamera 104 kann ein Bild eines Bereichs um das Subjektfahrzeug durch einen Bildsensor erfassen. Die Kamera 104 kann einen Bildprozessor zur Durchführung von Bildverarbeitung, wie z.B. Rauschentfernung, Bildqualitäts- und Sättigungsanpassung und Dateikomprimierung, an dem erfassten Bild enthalten.
Das Radar 106 kann den Abstand zwischen dem Subjektfahrzeug und dem in der Nähe befindlichen Fahrzeug messen. Das Radar 106 kann Informationen einschließlich des Abstands, der Richtung und der Höhe in Bezug auf das in der Nähe befindlichen Fahrzeug prüfen, indem es eine elektromagnetische Welle in Richtung des in der Nähe befindlichen Fahrzeugs aussendet und die vom in der Nähe befindlichen Fahrzeug reflektierte elektromagnetische Welle empfängt.
Der Kommunikator 110 kann mehrere Informationen zur Ermittlung der Positionen des Subjektfahrzeugs und anderer Fahrzeuge empfangen. Der Kommunikator 110 kann verschiedene Vorrichtungen für den Empfang mehrerer Informationen zur Erkennung der Position des Subjektfahrzeugs enthalten, darunter ein Vehicle to Everything (V2X) 112, ein Controller Area Network (CAN) 114 und ein Global Positioning System (GPS) 116.
Das Kartenübertragungsmodul 118 kann eine detaillierte Karte zur Unterscheidung von Fahrspuren bereitstellen. Die detaillierte Karte kann in Form einer Datenbank (DB) gespeichert sein, kann automatisch in regelmäßigen Abständen unter Verwendung drahtloser Kommunikation oder manuell von einem Benutzer aktualisiert werden und kann Informationen über einen Einfädelungsstreifen für jede Fahrspur (z. B. Informationen über die Position des Einfädelungsstreifens und Informationen über eine gesetzliche Höchstgeschwindigkeit jedes Einfädelungsstreifens), Informationen über eine Straße für jede Position, Informationen über eine Ausfahrt und Informationen über eine Kreuzung enthalten.
Der Fahrumgebungsbestimmer 120 kann Objektinformationen, die sich auf das Subjektfahrzeug und andere Fahrzeuge beziehen, mit der detaillierten Karte kombinieren, die auf den Informationen basiert, die durch den Sensor 100, das Kartenübertragungsmodul 118 und den Kommunikator 110 erfasst wurden, und kann das Ergebnis ausgeben. Der Fahrumgebungsbestimmer 120 kann ein Objektkombinationsmodul 122, ein Straßeninformationskombinationsmodul 124 und ein Subjektfahrzeugspositionserkennungsmodul 126 umfassen.
Das Subjektfahrzeugspositionserkennungsmodul 126 kann detaillierte Positionsinformationen in Bezug auf das Subjektfahrzeug ausgeben. Das Subjektfahrzeugspositionserkennungsmodul 126 kann Informationen, die von dem Sensor 100 erfasst werden, mit Global Positioning System (GPS)-Informationen, die sich auf das Subjektfahrzeug beziehen und über den Kommunikator 110 gesammelt werden, und detaillierten Karteninformationen, die von dem Kartenübertragungsmodul 118 bereitgestellt werden, vergleichen und kann Positionsinformationen und Informationen über die Zuverlässigkeit der Positionserkennung, die sich auf das Subjektfahrzeug beziehen, zusammen ausgeben.
Das Straßeninformationskombinationsmodul 124 kann eine detaillierte Karte einer Region um das Subjektfahrzeug ausgeben. Das Straßeninformationskombinationsmodul 124 kann Informationen über eine detaillierte Karte einer Region um das Subjektfahrzeug an das Objektkombinationsmodul 122 unter Verwendung von Positionserkennungsinformationen und detaillierten Karteninformationen ausgeben.
Das Objektkombinationsmodul 122 kann Kombinationsobjektinformationen an den Auslenkungspfadgenerator 200 ausgeben. Das Objektkombinationsmodul 122 kann ein Objekt mit der Detailkarte unter Verwendung der vom Sensor 100 erfassten Informationen und der Informationen auf der Detailkarte der Region um das Subjektfahrzeug herum kombinieren und das Ergebnis ausgeben.
Der Auslenkungspfadgenerator 200 kann einen Auslenkungspfad erzeugen, indem er Informationen empfängt, die durch Kombinieren eines Objekts mit der detaillierten Karte erhalten wurden, und ein Auslenkungszielobjekt bestimmt, das eine Auslenkung unter in der Nähe befindlichen Fahrzeugen verursacht, die um das Subjektfahrzeug herum fahren, und einen Auslenkungswert bestimmt, um den das Subjektfahrzeug ausgelenkt werden muss, basierend auf dem Abstand, um den das ausgewählte Fahrzeug von einer benachbarten Fahrspur abweicht, der Breite einer Fahrspur und der Breite eines Fahrzeugs. Die Fahrsteuerung 300 kann einen Fahrweg des Subjektfahrzeugs bestimmen und einen Fahrzustand auf der Grundlage des vom Auslenkweggenerator 200 ausgegebenen Auslenkwegs steuern. Der Auslenkungspfadgenerator 200 und die Fahrsteuerung 300 können wie in den Blockdiagrammen von 2 und 3 dargestellt konfiguriert sein.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration des Auslenkungspfadgenerators 200 von 1 zeigt.
Der Auslenkungspfadgenerator 200 kann den Auslenkungspfad erzeugen, indem er den Auslenkungswert bestimmt, um den das Subjektfahrzeug ausgelenkt werden muss, indem er den Abstand verwendet, um den das ausgewählte Fahrzeug von einer benachbarten Fahrspur abweicht, die Breite einer Fahrspur und die Breite eines Fahrzeugs, basierend auf der detaillierten Objektkombinationskartenausgabe vom Fahrumgebungsbestimmer 120.
Bezugnehmend auf 2 kann der Auslenkungspfadgenerator 200 ein Auslenkungszielobjektextraktionsmodul 210, ein Objekt-Imaginäre-Linien-Extraktionsmodul 212, ein Auslenkungsobjektclustermodul 214 und ein Auslenkungspfaderzeugungsmodul 216 umfassen.
Das Auslenkungszielobjektextraktionsmodul 210 kann ein Auslenkungszielobjekt extrahieren, das eine Auslenkung des Subjektfahrzeugs unter Objekten verursacht, die mit der detaillierten Karte kombiniert sind. Die Eingabe des Auslenkungszielobjektextraktionsmoduls 210 kann kombinierte Informationen sein, die sich auf die Positions-/Geschwindigkeits-/Karteninformationen beziehen, die sich auf ein Fahrzeug in der Nähe des Subjektfahrzeugs beziehen. Wenn ein Objekt, das auf einer benachbarten Fahrspur des Subjektfahrzeugs fährt, vom Mittelteil der entsprechenden Fahrspur abweicht und in Richtung des Subjektfahrzeugs ausgelenkt wird, kann das Auslenkungszielobjektextraktionsmodul 210 das Objekt als Auslenkungszielobjekt extrahieren.
Das Objekt-Imaginäre-Linien-Extraktionsmodul 212 kann einen Punkt jedes der extrahierten Auslenkungszielobjekte extrahieren, der einer Fahrspur des Subjektfahrzeugs am nächsten liegt, und kann eine imaginäre Linie parallel zur Fahrspur des Subjektfahrzeugs basierend auf dem Punkt ausgeben, der der Fahrspur des Subjektfahrzeugs am nächsten liegt. Die vom Objekt-Imaginäre-Linien-Extraktionsmodul 212 extrahierte imaginäre Linie kann bei der Bestimmung des Auslenkungswertes als Referenzlinie verwendet werden.
Das Auslenkungsobjektclustermodul 214 kann die Auslenkungszielobjekte gemäß einer voreingestellten Referenz gruppieren. Durch die Verarbeitung einer Vielzahl von Auslenkungszielobjekten zu einer Gruppe gemäß einer voreingestellten Referenz kann verhindert werden, dass der Auslenkungspfad unnatürlich erzeugt wird.
Das Auslenkungspfaderzeugungsmodul 216 kann einen Auslenkungspfad ausgeben, der einem Satz von endgültigen Auslenkungswerten durch die Auslenkungsobjekt-Clusterinformationen entspricht. Die Eingabe des Auslenkungspfaderzeugungsmoduls 216 kann der Anzahl der Cluster und Informationen über jeden Cluster entsprechen. Wenn der endgültige Auslenkungspfad bestimmt ist, kann das Auslenkungspfaderzeugungsmodul 216 den Auslenkungspfad in Form einer Kurve erzeugen, die durch glattes Verbinden der Mittelpunkte einer imaginären Linie einer linken, der Fahrspur des Subjektfahrzeugs am nächsten liegenden Fahrspur, und einer imaginären Linie einer rechten, der Fahrspur des Subjektfahrzeugs am nächsten liegenden Fahrspur, in dem Cluster mit der Fahrspur des Subjektfahrzeugs gebildet wird.
3 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Konfiguration der Fahrsteuerung 300 von 1 zeigt. Die Fahrsteuerung 300 kann das autonome Fahren des Subjektfahrzeugs auf der Grundlage des vom Auslenkungspfadgenerator 200 bestimmten Auslenkungspfads steuern.
Bezugnehmend auf 3 kann die Fahrsteuerung 300 ein Geschwindigkeitsprofil-Erzeugungsmodul 316, ein Fahrweg-Erzeugungsmodul 314, ein Steuerparameter-Ausgabemodul 312 und ein Steuergerät 310 umfassen.
Das Geschwindigkeitsprofil-Erzeugungsmodul 316 kann ein endgültiges Geschwindigkeitsprofil auf der Grundlage des vom Auslenkungspfaderzeugungsmodul 216 eingegebenen Auslenkungspfads erzeugen.
Das Fahrweg-Erzeugungsmodul 314 kann den endgültigen Fahrweg auf der Grundlage des vom Geschwindigkeitsprofil-Erzeugungsmodul 316 erzeugten Geschwindigkeitsprofils und des vom Auslenkweg-Erzeugungsmodul 216 eingegebenen Auslenkwegs ausgeben.
Das Steuerparameter-Ausgabemodul 312 kann einen tatsächlich zu übertragenden Steuerparameter als Eingabe eines Steuergeräts ausgeben, basierend auf dem Fahrweg und dem Geschwindigkeitsprofil, die von dem Fahrweg-Erzeugungsmodul 314 ausgegeben werden. Somit kann das Steuergerät 310 das autonome Fahren eines Fahrzeugs gemäß dem Steuerparameter steuern.
4 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Fahrsteuerverfahrens gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Nachdem er initialisiert wurde, um einen Auslenkungswert in einem Auslenkungsabschnitt zu bestimmen (S110), kann der Auslenkungspfadgenerator 200 ein Auslenkungszielobjekt aus einer detaillierten Karte extrahieren, mit der ein Objekt kombiniert ist (S112). Bei dem Auslenkungszielobjekt kann es sich um ein Objekt handeln, das unter den mit der Detailkarte kombinierten Objekten eine Auslenkung des Subjektfahrzeugs verursacht. Beispielsweise kann ein anderes Fahrzeug, das sich in der Nähe einer Linie einer Fahrspur des Subjektfahrzeugs in einem Abstand befindet, der geringer ist als ein Referenzabstand, als Auslenkungszielobjekt aus den Objekten extrahiert werden, die auf einer an eine Fahrspur des Subjektfahrzeugs benachbarten Fahrspur fahren.
Der Auslenkungspfadgenerator 200 kann eine imaginäre Linie basierend auf dem extrahierten Auslenkungszielobjekt extrahieren (S114). Die imaginäre Linie kann parallel zu der Linie der Fahrspur des Subjektfahrzeugs auf der Grundlage des nächstgelegenen Punktes der Fahrspur des Subjektfahrzeugs zu den Auslenkungszielobjekten erzeugt werden.
Dementsprechend können benachbarte Auslenkungszielobjekte zu einer Gruppe zusammengefasst werden, und es kann eine Auslenkungsclusterung durchgeführt werden (S116).
Der endgültige Auslenkungsversatzwert kann für jede geclusterte Gruppe bestimmt werden (S118).
Durch Anwendung des ermittelten Auslenkungsversatzwertes kann ein Auslenkungssteuerungspfad in der Fahrspur des Subjektfahrzeugs erstellt werden (S120).
Es kann ein Geschwindigkeitsprofil für die Fahrt auf dem Auslenkungssteuerungspfad erzeugt werden (S122).
Ein Steuerparameter kann entsprechend dem erzeugten Geschwindigkeitsprofil ausgegeben werden (S124).
Wie oben beschrieben, kann in dem Fahrsteuerverfahren gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine imaginäre Linie auf der Grundlage eines Auslenkungszielfahrzeugs erzeugt werden, das von dem mittleren Abschnitt einer Fahrspur unter anderen Fahrzeugen abweicht, die um das Subjektfahrzeug herum fahren, und ein Auslenkungssteuerpfad in der Fahrspur des Subjektfahrzeugs kann entlang einer imaginären Linie erzeugt werden, und dementsprechend kann ein glatter Auslenkungspfad leicht erzeugt werden, selbst wenn verschiedene Fahrzeuge in komplexen Mustern vorhanden sind.
5 ist ein Steuerflussdiagramm des Auslenkungspfadgenerators 200 gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Der Auslenkungspfadgenerator 200 kann ein Objekt extrahieren, das eine Auslenkung des Subjektfahrzeugs unter den mit der detaillierten Karte kombinierten Objekten verursacht (S210). Der Auslenkungspfadgenerator 200 kann das Objekt, das die Auslenkung des Subjektfahrzeugs verursacht, aus kombinierten Informationen, die sich auf die Position/Geschwindigkeit/Karte eines benachbarten Fahrzeugs zum Subjektfahrzeug beziehen, extrahieren und kann eine Liste des extrahierten Objekts ausgeben.
Wenn das Auslenkungszielobjekt extrahiert wird, kann eine imaginäre Linie, die parallel zu einer Linie der Fahrspur des Subjektfahrzeugs verläuft, auf der Grundlage des dem Subjektfahrzeug am nächsten liegenden Punktes jedes der Auslenkungszielobjekte ausgegeben werden (S212). Dementsprechend kann eine Außenseite der imaginären Linie von der Fahrspur des Subjektfahrzeugs als ein Bereich verarbeitet werden, der von dem Auslenkungszielobjekt besetzt ist.
Dementsprechend können die Auslenkungszielobjekte als eine Gruppe gemäß einer vorbestimmten Referenz (S214) geclustert werden. Wenn beispielsweise ein Abstand zwischen den Auslenkungszielobjekten kleiner als ein Schwellenwert ist, können die Auslenkungszielobjekte zu einem Cluster zusammengefasst werden.
Der Auslenkungspfadgenerator 200 kann schließlich den Auslenkungspfad auf der Grundlage der Auslenkungsobjekt-Cluster-Informationen ausgeben (S216).
6 ist ein Steuerflussdiagramm der Fahrsteuerung 300 gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Die Fahrsteuerung 300 kann ein Geschwindigkeitsprofil auf der Grundlage der vom Auslenkungspfadgenerator 200 eingegebenen Auslenkpfade (S310) erzeugen.
Der Fahrweg kann auf der Grundlage des erzeugten Geschwindigkeitsprofils und des vom Auslenkungspfadgenerator 200 (S312) eingegebenen Auslenkwegs erzeugt werden.
Ein Steuerparameter, der in ein Steuergerät eingegeben werden soll, kann auf der Grundlage des Fahrwegs und des Geschwindigkeitsprofils erzeugt werden (S314).
7, 8 und 9 sind Diagramme zur Erläuterung eines Verfahrens zum Extrahieren eines Auslenkungszielobjekts gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf die 7 und 8 der Grund für das Auslenkungsfahren eines Fahrers und ein Prinzip zur Erzeugung eines Auslenkungspfads beschrieben.
7 zeigt ein Beispiel für den Zustand, in dem ein Subjektfahrzeug A auf einer ersten Fahrspur Fahrspur1 und ein anderes Fahrzeug a auf einer zweiten Fahrspur Fahrspur2 fährt. Wenn das andere Fahrzeug a der zweiten Fahrspur Fahrspur2 auf dem mittleren Teil einer Fahrspur fährt, kann das Subjektfahrzeug A auch auf dem mittleren Teil (3) der ersten Fahrspur Fahrspur 1 fahren. Im Gegensatz dazu kann das Subjektfahrzeug A, wenn das andere Fahrzeug a der zweiten Fahrspur Fahrspur2 vom Mittelteil der entsprechenden Fahrspur abweicht und zu einer benachbarten Fahrspurlinie (2) des Subjektfahrzeugs A hin ausgelenkt wird oder aufgrund der großen Breite des anderen Fahrzeugs a nahe an die benachbarte Fahrspurlinie (2) heranfährt, auch fahren, um von der entsprechenden Fahrspur abzuweichen und zu einer vom anderen Fahrzeug a entfernten Fahrspurlinie ① hin ausgelenkt zu werden.
8 zeigt ein Beispiel für den Fall, dass andere Fahrzeuge a und b auf entgegengesetzten Seiten des Subjektfahrzeugs A fahren. Wenn die anderen Fahrzeuge a und b auf den entgegengesetzten Seiten fahren, um ausgelenkt zu werden, kann das Subjektfahrzeug A auf einem Weg fahren, der das geringste räumliche Risiko aufweist. Das heißt, das Subjektfahrzeug A kann fahren, um entlang eines Weges ausgelenkt zu werden, der durch den mittleren Teil der beiden Fahrzeuge a und b innerhalb eines Bereichs verläuft, in dem das Subjektfahrzeug A nicht von den Fahrspurlinien ① und ② der Fahrspur Fahrspur2 abweicht.
Dementsprechend kann ein Fahrzeug, das so fährt, dass es vom mittleren Teil einer Fahrspur abweicht und auf eine Fahrspur des Subjektfahrzeugs ausgelenkt wird, unter anderen Fahrzeugen, die auf benachbarten Fahrspuren fahren, als ein Objekt verarbeitet werden, das Auslenkungsfahrten verursacht.
9 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Extrahieren eines Auslenkungszielobjekts gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Das Auslenkungszielobjektextraktionsmodul 210 zum Extrahieren des Auslenkungszielobjekts kann Informationen erhalten, die durch Kombinieren der Position und der Geschwindigkeit eines benachbarten Fahrzeugs des Subjekts und Informationen über eine detaillierte Karte vom Fahrumgebungsbestimmer 120 erhalten werden. Um das Auslenkungszielobjekt zu extrahieren, kann das Auslenkungszielobjektextraktionsmodul 210 prüfen, ob eine Fahrspur der Nachbarfahrzeuge a, b, c und d des Subjektfahrzeugs A zu den Fahrspuren Fahrspur 1 und Fahrspur3 neben der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs gehört. Wenn die benachbarten Fahrzeuge a, b, c und d überprüft werden, können die Fahrzeuge c und d, die sich den Fahrspurlinien ① und ② der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs A innerhalb eines Referenzabstands D(m) nähern, als Auslenkungszielobjekt extrahiert werden.
Der Referenzabstand D(m) kann in Abhängigkeit von der Breite einer Fahrspur, den Eigenschaften der Fahrspur und ähnlichem unterschiedlich festgelegt werden. Um die Genauigkeit der Extraktion des Auslenkungszielobjekts zu erhöhen, können Fahrzeuge, die in n Proben oder mehr von N Proben eindringen, als das Auslenkungszielobjekt extrahiert werden. Das Auslenkungszielobjektextraktionsmodul 210 kann eine Liste von Auslenkungszielobjekten erzeugen und ausgeben, d.h. Zielfahrzeuge, von denen das Subjektfahrzeug ausgelenkt werden muss.
10, 11, 12 und 13 sind Diagramme zur Erläuterung eines Verfahrens zur Erzeugung einer imaginären Linie gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Das Objekt-Imaginäre-Linien-Extraktionsmodul 212 kann eine imaginäre Linie erzeugen, indem es eine Liste von Auslenkungszielobjekten, d.h. von Zielfahrzeugen, von denen das Subjektfahrzeug ausgelenkt werden muss, von dem Auslenkungszielobjektextraktionsmodul 210 empfängt. 10 zeigt ein Verfahren zur Erzeugung einer imaginären Linie, wenn ein Fahrzeug auf einer geraden Straße fährt. 11 zeigt ein Verfahren zur Erzeugung einer imaginären Linie, wenn ein Fahrzeug auf einer gekrümmten Straße fährt. 12 zeigt ein Verfahren zur Erzeugung einer imaginären Linie, wenn andere Fahrzeuge auf entgegengesetzten Fahrspuren fahren. 13 zeigt ein Verfahren zur Erzeugung einer imaginären Linie, wenn ein anderes Fahrzeug auf einer Fahrspur fährt.
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine imaginäre Linie darstellt, die erzeugt wird, wenn ein Fahrzeug auf einer geraden Straße fährt. 11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine imaginäre Linie darstellt, die erzeugt wird, wenn ein Fahrzeug auf einer gekrümmten Straße fährt.
Unter Bezugnahme auf 10 und 11 können Auslenkungszielobjekte, die von dem Auslenkungszielobjektextraktionsmodul 210 bereitgestellt werden, Fahrzeuge a und b sein, die sich den Fahrspurlinien ① und ② der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs A innerhalb eines vorbestimmten Referenzabstands D(m) nähern.
Das Objekt-Imaginäre-Linien-Extraktionsmodul 212 kann die gerade Linie (siehe 10) oder die Kurve (siehe 11) parallel zur Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs als Objekt-Imaginäre-Linien V1 und V2 basierend auf den äußersten Punkten der Zielfahrzeuge a und b, von denen das Subjektfahrzeug A ausgelenkt werden muss, die dem Subjektfahrzeug A am nächsten sind, erzeugen.
Hier, wenn ein Eingangswert des Sensors 100 usw. ungenau ist und die Umrisse der Zielfahrzeuge a und b, von denen das Subjektfahrzeug ausgelenkt werden muss, häufig wackeln, kann es möglich sein, eine imaginäre Linie anzuwenden, die durch parallele Bewegung um so viel wie eine vorbestimmte Breite eines Fahrzeugs von dem mittleren Abschnitt einer hinteren Stoßstange eines Objekts erhalten wird.
Das Objekt-Imaginäre-Linien-Extraktionsmodul 212 kann die imaginären Linien V1 und V2 der Zielfahrzeuge a bzw. b, von denen das Subjektfahrzeug A ausgelenkt werden muss, erzeugen und ausgeben. Die imaginären Linien V1 und V2 können verwendet werden, um einen Wert zu bestimmen, um den das Subjektfahrzeug A tatsächlich ausgelenkt werden muss.
12 zeigt ein Beispiel für ein Verfahren zur Bestimmung einer Mittellinie imaginärer Linien, wenn andere Fahrzeuge auf gegenüberliegenden Fahrspuren fahren. Wenn Fahrzeuge auf gegenüberliegenden Seiten vorhanden sind, kann das Subjektfahrzeug den mittleren Teil der beiden Fahrzeuge befahren.
Wenn die Zielfahrzeuge a und b, von denen das Subjektfahrzeug ausgelenkt werden muss, auf gegenüberliegenden Fahrspuren Fahrspur 1 und Fahrspur3 der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs fahren, können die imaginären Linien V1 und V2 auf der Grundlage der äußersten Linien der beiden Fahrzeuge a bzw. b erzeugt werden. So kann ein Mittelpunkt der imaginären Linien V1 und V2 der beiden Fahrzeuge a und b bestimmt werden. Hier kann der Mittelpunkt unter Verwendung der Fahrspurbreiten L0, L1 und L2 der beiden Fahrzeuge a und b, der Fahrzeugbreiten D0 und D1 und der Abstände S0 und S1, um die ein Fahrzeug von den Fahrspuren abweicht, bestimmt werden, was unter Verwendung der folgenden Gleichung 1 dargestellt werden kann. $\begin{matrix} P_{X} = \frac{P_{X 0} + P_{X 1}}{2} \\ (= \frac{(- L_{1} - L_{0} + D_{0} + S_{0}) + (L_{1} + L_{2} - D_{1} - S_{1})}{2}) \\ (= \frac{(L_{2} - L_{0}) + (D_{0} - D_{2}) + (S_{0} - S_{1})}{2}) \end{matrix}$
Hier kann zur Verringerung des räumlichen Risikos ein Auslenkungswert so eingestellt werden, dass bei einer Verringerung der Breite einer Fahrspur eines Abschnitts, in dem ein Fahrzeug fährt, das Fahrzeug stärker in eine entgegengesetzte Richtung davon ausgelenkt wird. Weiterhin kann der Auslenkungswert so eingestellt werden, dass bei einer Vergrößerung der Breite eines Fahrzeugs das Fahrzeug stärker in die entgegengesetzte Richtung ausgelenkt wird. Der Auslenkungswert kann so eingestellt werden, dass das Fahrzeug mit zunehmender Abweichung von einer Fahrspur und zunehmender Annäherung an die Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs stärker in eine entgegengesetzte Richtung ausgelenkt wird. Im Gegensatz dazu kann eine Auslenkung in einer Richtung, die der gültigen Richtung entgegengesetzt ist, vernachlässigt werden. Zum Beispiel kann das Subjektfahrzeug, auch wenn die Breite einer Gegenfahrbahn groß ist, nur die erforderliche Auslenkung durchführen, anstatt in Richtung einer entsprechenden Fahrbahn ausgelenkt zu werden.
13 zeigt ein Beispiel für ein Verfahren zur Bestimmung einer Mittellinie imaginärer Linien, wenn ein anderes Fahrzeug auf einer Fahrspur fährt. Wenn sich ein Fahrzeug nur auf einer Fahrspur befindet, kann eine imaginäre Linie an einer Position erzeugt werden, die von einer Fahrspur um die Hälfte der Breite eines Fahrzeugs auf einer gegenüberliegenden Fahrspur beabstandet ist.
Wenn das Zielfahrzeug b, von dem das Subjekt ausgelenkt werden muss, auf einer beliebigen Fahrspur Fahrspur3 auf der Grundlage der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs fährt, kann die imaginäre Linie V2 auf der Grundlage der äußersten Linie des Zielfahrzeugs b, von dem das Subjektfahrzeug ausgelenkt werden muss, erzeugt werden. Die imaginäre Linie V1 kann an einer von der Mittellinie beabstandeten Position auf der gegenüberliegenden Fahrspur Fahrspur1, auf der sich kein Fahrzeug befindet, erzeugt werden. Somit kann der Grad der Auslenkung des Subjektfahrzeugs auf der Grundlage eines Abstands S bestimmt werden, um den das Auslenkungszielobjekt b vom Mittelteil der Fahrspur Fahrspur3 und der Breite der gegenüberliegenden Fahrspuren abweicht, was unter Verwendung der folgenden Gleichung 2 dargestellt werden kann. $\begin{matrix} P_{X} = \frac{P_{X_{0}} + P_{X_{1}}}{2} \\ = \frac{(- L_{1} - L_{0} + D_{0} + S_{0}) + (L_{1} + L_{2} - D_{1} - S_{1})}{2} \\ = \frac{(L_{2} - L_{0}) + (- S)}{2} (∵ D_{0} = D_{1}, S_{0} = 0, S_{1} = S) \end{matrix}$
Hier kann die Auslenkung in einer Richtung, die der gültigen Richtung entgegengesetzt ist, vernachlässigt werden. Zum Beispiel kann das Subjektfahrzeug, auch wenn die Breite einer Gegenfahrbahn groß ist, nur die erforderliche Auslenkung durchführen, anstatt in Richtung einer entsprechenden Fahrbahn ausgelenkt zu werden.
14, 15 und 16 sind Diagramme zur Erläuterung eines Clustering-Verfahrens gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Das Auslenkungsobjektclustermodul 214 kann von dem Objekt-Imaginäre-Linien-Extraktionsmodul 212 Informationen über Zielfahrzeuge, von denen das Subjektfahrzeug ausgelenkt werden muss, und Informationen über eine imaginäre Linie erhalten. Das Auslenkungsobjektclustermodul 214 kann eine Gruppierung von Objekten in eine Gruppe auf der Grundlage einer vorgegebenen Referenz durchführen, um zu verhindern, dass ein unnatürlicher Auslenkungspfad in einer Zick-Zack-Form erzeugt wird, wenn ein Auslenkungswert für jedes Objekt bestimmt wird. Die Referenz für das Clustering von Objekten kann auf verschiedene Weise festgelegt werden. 14 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer beispielhaften Ausführungsform, bei der das Clustering auf der Grundlage eines Abstands zwischen Objekten durchgeführt wird. 15 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer beispielhaften Ausführungsform, bei der das Clustering auf der Grundlage der linken und rechten Position von Objekten durchgeführt wird. 16 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer beispielhaften Ausführungsform, bei der das Clustering auf der Grundlage einer erwarteten Quergeschwindigkeit eines Subjektfahrzeugs durchgeführt wird.
14 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Clustering-Verfahrens, das auf einem Abstand zwischen Objekten basiert.
Das Auslenkungsobjektclustermodul 214 kann entsprechende Objekte in einer Gruppe zusammenfassen, wenn ein Abstand zwischen den Auslenkungszielobjekten kleiner als ein Schwellenwert ist. Das heißt, wenn ein N-tes Auslenkungszielobjekt innerhalb eines Abstands T(m) zu einem (N+1)-ten Auslenkungszielobjekt vorhanden ist, können die beiden Objekte zu einem Objekt gruppiert werden. Wenn das (N+1)-te Auslenkungszielobjekt innerhalb eines Abstands T(m) zu einem (N+2)-ten Auslenkungszielobjekt vorhanden ist, können das N-te, (N+1)-te und (N+2)-te Auslenkungszielobjekt zu einem Objekt gruppiert werden. Bei diesem Verfahren kann die Clusterbildung wiederholt für bis zu insgesamt N_max Auslenkungszielobjekte durchgeführt werden, wobei N_max auf die Anzahl aller Auslenkungszielobjekte erweitert werden kann. Nach Abschluss der Clusterbildung kann eine Mittellinie einer imaginären Linie einer der Fahrspur des Subjektfahrzeugs am nächsten liegenden linken Fahrspur und einer imaginären Linie einer ihr am nächsten liegenden rechten Fahrspur in einem Cluster ein Faktor sein, wenn ein Auslenkungspfad bestimmt wird.
Bezug nehmend auf 14 kann eine Clusterbildung für benachbarte Fahrzeuge a, b, c, d und e zur Fahrspur des Subjektfahrzeugs A auf der Grundlage eines Abstands zwischen Objekten durchgeführt werden.
Wenn ein Abstand d1 zwischen dem Fahrzeug a und dem nächstgelegenen Fahrzeug b größer ist als ein Schwellenwert Tm (d1>Tm), können die beiden Fahrzeuge in einem Cluster gruppiert werden. So kann das Fahrzeug a als Cluster 1 und das Fahrzeug b als Cluster 2 klassifiziert werden.
Wenn der Abstand d2 zwischen dem Fahrzeug b und dem nächstgelegenen Fahrzeug c kleiner ist als der Schwellenwert Tm (d2<Tm), können die beiden Fahrzeuge in einem Cluster zusammengefasst werden. Somit kann das Fahrzeug c zusammen mit dem Fahrzeug b als Cluster 2 klassifiziert werden.
Wenn der Abstand d3 zwischen dem Fahrzeug c und dem nächstgelegenen Fahrzeug d größer ist als der Schwellenwert Tm (d3>Tm), können die beiden Fahrzeuge nicht in einem Cluster gruppiert werden. Somit kann das Fahrzeug d als Cluster 3 klassifiziert werden.
Wenn ein Abstand zwischen dem Fahrzeug e und dem Fahrzeug d kleiner als der Schwellenwert Tm ist, kann das Fahrzeug e zusammen mit dem Fahrzeug d als Cluster 3 klassifiziert werden.
Wie oben beschrieben, können die Cluster 1, 2 und 3 erzeugt werden, wenn die Clusterbildung auf der Grundlage des Abstands zwischen Objekten durchgeführt wird. Wenn die Clusterbildung abgeschlossen ist, kann das Auslenkungsobjektclustermodul 214 Informationen über die Gesamtzahl der Cluster und Informationen über jeden Cluster an das Auslenkungspfaderzeugungsmodul 216 ausgeben. Eine Komponente der Clusterinformationen kann die Anzahl der Auslenkungszielobjekte in einem Cluster, Informationen (Geschwindigkeit, Position und Karteninformationen) über das Auslenkungszielobjekt in einem Cluster und Informationen über eine imaginäre Linie umfassen. Dementsprechend kann eine Mittellinie einer imaginären Linie der linken Fahrspur, die der Fahrspur des Subjektfahrzeugs am nächsten ist, und einer imaginären Linie der rechten Fahrspur, die ihr im Cluster am nächsten ist, ein Faktor sein, wenn das Auslenkungspfaderzeugungsmodul 216 den Auslenkungspfad bestimmt.
15 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Clustern von Objekten, die auf der linken und rechten Fahrspur positioniert sind.
Das Auslenkungsobjektclustermodul 214 kann zwei Objekte, die sich links und rechts des Subjektfahrzeugs A befinden, zu einem Cluster zusammenfassen. Wenn ein N-tes Auslenkungszielobjekt und ein (N+1)-tes Auslenkungszielobjekt auf der linken bzw. rechten Fahrspur basierend auf der Fahrspur des Subjektfahrzeugs vorhanden sind, können die beiden Objekte in einem Cluster gruppiert werden. Wenn das (N+1)-te Auslenkungszielobjekt und das (N+2)-te Auslenkungszielobjekt auf der linken bzw. rechten Fahrspur des Subjektfahrzeugs vorhanden sind, können das N-te, (N+1)-te und (N+2)-te Auslenkungszielobjekt zu einem Cluster zusammengefasst werden. Auf diese Weise kann die Clusterbildung wiederholt für bis zu insgesamt N_max Auslenkungszielobjekte durchgeführt werden, wobei N_max die Anzahl aller Auslenkungszielobjekte umfassen kann. Nach Abschluss der Clusterbildung kann eine Mittellinie einer imaginären Linie einer der Fahrspur des Subjektfahrzeugs am nächsten liegenden linken Fahrspur und einer imaginären Linie einer ihr am nächsten liegenden rechten Fahrspur in einem Cluster ein Faktor sein, wenn ein Auslenkungspfad bestimmt wird.
Bezug nehmend auf 15 kann eine Clusterbildung für benachbarte Fahrzeuge a, b, c, d und e zur Fahrspur des Subjektfahrzeugs A auf der Grundlage der linken und rechten Positionen von Objekten durchgeführt werden.
Basierend auf dem Subjektfahrzeug A befindet sich das Fahrzeug a auf der rechten Seite, aber es gibt kein Fahrzeug auf der rechten Seite. Daher kann das Fahrzeug a von der Clusterbildung ausgeschlossen werden.
Ausgehend vom Subjektfahrzeug A befindet sich das Fahrzeug b auf der rechten Seite, und das Fahrzeug c befindet sich auf der linken Seite. Daher können das Fahrzeug b und das Fahrzeug c in Cluster 1 gruppiert werden.
Ausgehend vom Subjektfahrzeug A befindet sich das Fahrzeug c auf der linken Seite und das Fahrzeug d auf der rechten Seite. Somit kann das Fahrzeug d zusammen mit dem Fahrzeug c in Cluster 1 gruppiert werden.
Basierend auf dem Subjektfahrzeug A ist das Fahrzeug e rechts positioniert, aber das Fahrzeug e ist rechts positioniert. Daher kann das Fahrzeug e von der Clusterbildung ausgeschlossen werden.
Wie oben beschrieben, kann Cluster 1 erzeugt werden, indem eine Clusterbildung auf der Grundlage von Objekten durchgeführt wird, die sich auf der linken und rechten Fahrspur befinden.
16 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Clustering-Verfahrens, wenn die erwartete Quergeschwindigkeit eines Subjektfahrzeugs größer als ein Schwellenwert ist.
Das Auslenkungsobjektclustermodul 214 kann ein Clustering durchführen, wenn die erwartete Quergeschwindigkeit des Subjektfahrzeugs größer als ein Schwellenwert sein wird. Wenn das Subjektfahrzeug getrennt auf das N-te Auslenkungszielobjekt und das (N+1)-te Auslenkungszielobjekt reagiert, können die beiden Objekte in einem Cluster gruppiert werden, falls die erwartete Quergeschwindigkeit des Subjektfahrzeugs größer als ein Schwellenwert ist. Wenn das Subjektfahrzeug getrennt auf das (N+1)-te Objekt und das (N+2)-te Auslenkungszielobjekt reagiert, können das N-te, das (N+1)-te und das (N+2)-te Objekt zu einem Cluster zusammengefasst werden, falls die erwartete Quergeschwindigkeit des Subjektfahrzeugs größer als ein Schwellenwert ist. Auf die vorliegende Weise kann die Clusterbildung wiederholt für bis zu insgesamt N_max Auslenkungszielobjekte durchgeführt werden, und N_max kann auf die Anzahl aller Auslenkungszielobjekte erweitert werden.
Unter Bezugnahme auf 16 können die Nachbarfahrzeuge a, b, c, d und e der Fahrspur des Subjektfahrzeugs A auf der Grundlage der erwarteten Quergeschwindigkeit des Subjektfahrzeugs geclustert werden.
Wenn das Subjektfahrzeug getrennt auf das Fahrzeug a und das Fahrzeug b reagiert, können das Fahrzeug a und das Fahrzeug b in Cluster 1 gruppiert werden, falls die erwartete Quergeschwindigkeit des Subjektfahrzeugs A größer als ein Schwellenwert ist.
Wenn das Subjektfahrzeug getrennt auf das Fahrzeug b und das Fahrzeug c reagiert und falls die erwartete Quergeschwindigkeit des Subjektfahrzeugs A größer als ein Schwellenwert ist, kann das Fahrzeug c ebenfalls in Cluster 1 gruppiert werden.
Wenn das Subjektfahrzeug getrennt auf das Fahrzeug c und das Fahrzeug d reagiert und falls die erwartete Quergeschwindigkeit des Subjektfahrzeugs A kleiner als ein Schwellenwert ist, kann das Fahrzeug d in Cluster 2 gruppiert werden.
Wie oben beschrieben, können die Cluster 1 und 2 durch Clustering auf der Grundlage der erwarteten Quergeschwindigkeit des Subjektfahrzeugs gebildet werden.
Das Auslenkungsobjektclustermodul 214 kann eine der drei oben genannten Methoden anwenden oder zwei oder mehr komplementäre Kombinationen davon verwenden. Wenn die Clusterbildung abgeschlossen ist, kann das Auslenkungsobjektclustermodul 214 Informationen über die Gesamtzahl der Cluster und Informationen über jeden Cluster an das Auslenkungspfaderzeugungsmodul 216 ausgeben. Eine Komponente der Clusterinformationen kann die Anzahl der Auslenkungszielobjekte in einem Cluster, Informationen (Geschwindigkeit, Position und Karteninformationen) über das Auslenkungszielobjekt in einem Cluster und Informationen über eine imaginäre Linie umfassen. Dementsprechend kann eine Mittellinie einer imaginären Linie der linken Fahrspur, die der Fahrspur des Subjektfahrzeugs am nächsten ist, und einer imaginären Linie der rechten Fahrspur, die ihr im Cluster am nächsten ist, ein Faktor sein, wenn das Auslenkungspfaderzeugungsmodul 216 den Auslenkungspfad bestimmt.
17 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Bestimmung eines endgültigen Auslenkungspfades.
Das Auslenkungspfaderzeugungsmodul 216 kann den endgültigen Auslenkungspfad auf der Grundlage der Anzahl von Clustern und Informationen über jeden Cluster bestimmen. Wenn der endgültige Auslenkungspfad bestimmt wird, kann das Auslenkungspfaderzeugungsmodul 216 den endgültigen Auslenkungspfad in Form einer Kurve erzeugen, die durch glattes Verbinden der Mittelpunkte einer imaginären Linie einer linken, der Fahrspur des Subjektfahrzeugs am nächsten liegenden Fahrspur und einer imaginären Linie einer rechten, der Fahrspur des Subjektfahrzeugs am nächsten liegenden Fahrspur in dem Cluster mit der Fahrspur des Subjektfahrzeugs gebildet wird. Ein Verfahren zur Verbindung der Mittellinie imaginärer Linien und einer Fahrspur ist nicht auf ein bestimmtes Verfahren beschränkt, und es können verschiedene Verfahren verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Methode, einschließlich Bezier-Kurve, B-Spline-Kurve, NURBS und kubischer Spline, die einheitliche Punkte, die die Mittellinie der imaginären Linien bilden, und einheitliche Punkte auf der Mittellinie der Fahrspur als Kontrollpunkt verwendet, verwendet werden, um den endgültigen Auslenkungspfad zu bestimmen.
18, 19, 20, 21 und 22 sind Diagramme, die Beispiele von Auslenkungspfaden zeigen, die in verschiedenen Fahrumgebungen erzeugt wurden.
18 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Auslenkungspfad zeigt, der erzeugt wird, wenn ein Auslenkungszielobjekt nur auf einer Fahrspur fährt.
Wenn ein Objekt nur auf einer Seite vorhanden ist, kann der Auslenkungspfad unter Berücksichtigung einer tatsächlichen zentralen Fahrumgebung eines Fahrzeugs anstelle der Verwendung eines Sicherheitsabstandsparameter erzeugt werden. Wenn die Auslenkungszielfahrzeuge b und c auf einer rechten Fahrspur Fahrspur3 fahren, die auf der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs basiert, kann eine imaginäre Linie auf der Grundlage der äußersten Linien der Auslenkungszielfahrzeuge b und c erzeugt werden. Eine imaginäre Linie kann an einer Position erzeugt werden, die von der Mittellinie um die Hälfte (W1/2) der Breite (W1) eines Fahrzeugs auf einer gegenüberliegenden Fahrspur Fahrspur 1 beabstandet ist, auf der sich kein Fahrzeug befindet.
Der endgültige Auslenkungspfad kann in Form einer Kurve erzeugt werden, die durch glattes Verbinden der Mittellinie der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs und der Mittellinie der imaginären Linie von Fahrspur 1 und der imaginären Linie von Fahrspur3 gebildet wird.
19 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Auslenkungspfad zeigt, wenn Auslenkungszielobjekte auf entgegengesetzten Fahrspuren fahren und jedes Objekt so fährt, dass es in Längsrichtung des Subjektfahrzeugs um einen Referenzabstand beabstandet ist.
Wenn ein Längsabstand d1 zwischen den Auslenkungszielobjekten a und b, die auf entgegengesetzten Fahrspuren fahren, gleich oder größer als ein Referenzabstand ist, können die Objekte a und b als unabhängige Objekte bestimmt werden.
Wenn die Objekte a und b als unabhängige Objekte bestimmt werden, kann der Auslenkungspfad erzeugt werden, indem eine imaginäre Linie in Bezug auf jeden der Fälle erzeugt wird, in denen das Auslenkungszielfahrzeug a nur auf der rechten Fahrspur Fahrspur3 fährt, basierend auf der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs, und dem Fall, in dem das Auslenkungszielfahrzeug b nur auf der linken Fahrspur Fahrspur 1 fährt, basierend auf der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs.
Das heißt, da das Auslenkungszielfahrzeug a auf der rechten Fahrspur Fahrspur3 basierend auf der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs fährt, kann die imaginäre Linie basierend auf der äußersten Linie des Auslenkungszielfahrzeugs a erzeugt werden. Die imaginäre Linie kann an einer Position erzeugt werden, die von der Mittellinie um die Hälfte (W1/2) der Breite (W1) eines Fahrzeugs in einer gegenüberliegenden Fahrspur Fahrspur1, in der sich kein Fahrzeug befindet beabstandet ist.
Da das Auslenkungszielfahrzeug a auf der linken Fahrspur Fahrspur 1 basierend auf der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs fährt, kann die imaginäre Linie basierend auf der äußersten Linie des Auslenkungszielfahrzeugs b erzeugt werden. Die imaginäre Linie kann an einer Position erzeugt werden, die von der Mittellinie um die Hälfte (W1/2) der Breite (W1) eines Fahrzeugs auf einer gegenüberliegenden Fahrspur Fahrspur3, in der sich kein Fahrzeug befindet, beabstandet ist.
Da das Auslenkungszielfahrzeug c auf der rechten Fahrspur Fahrspur3 fährt, basierend auf der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs, kann die imaginäre Linie basierend auf der äußersten Linie des Auslenkungszielfahrzeugs c erzeugt werden. Die imaginäre Linie kann an einer Position erzeugt werden, die von der Mittellinie um die Hälfte (W1/2) der Breite (W1) eines Fahrzeugs in einer gegenüberliegenden Fahrspur Fahrspur1, in der sich kein Fahrzeug befindet, beabstandet ist.
Der endgültige Auslenkungspfad kann in Form einer Kurve erzeugt werden, die durch eine glatte Verbindung der Mittellinie der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs, der Mittellinie der auf der Grundlage des Objekts a erzeugten imaginären Linie, der Mittellinie der auf der Grundlage des Objekts b erzeugten imaginären Linie und der Mittellinie der auf der Grundlage des Objekts c erzeugten imaginären Linie gebildet wird.
20 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Auslenkungspfad zeigt, der erzeugt wird, wenn Auslenkungszielobjekte in entgegengesetzte Fahrspuren fahren und so fahren, dass sie voneinander um einen Abstand beabstandet sind, der geringer ist als ein Referenzabstand in einer Längsrichtung davon.
Wenn die Längsabstände d2 der Auslenkungszielobjekte b und c, die auf entgegengesetzten Fahrspuren fahren, gleich oder größer als der Referenzabstand sind, können die Objekte b und c als eine Gruppe bestimmt werden.
Wenn die Objekte b und c als eine Gruppe bestimmt werden und falls die Objekte b und c auf entgegengesetzten Fahrspuren Fahrspur 1 und Fahrspur3 der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs fahren, können imaginäre Linien auf der Grundlage der äußersten Linien der beiden Fahrzeuge b bzw. c erzeugt werden. So können die Mittelpunkte der imaginären Linien der beiden Fahrzeuge b und c bestimmt werden.
Da das Auslenkungszielfahrzeug d auf der rechten Fahrspur Fahrspur3 fährt, basierend auf der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs, kann die imaginäre Linie basierend auf der äußersten Linie des Auslenkungszielfahrzeugs c erzeugt werden. Die imaginäre Linie kann an einer Position erzeugt werden, die von der Mittellinie um die Hälfte (W1/2) der Breite (W1) eines Fahrzeugs auf einer gegenüberliegenden Fahrspur Fahrspur1, auf der sich kein Fahrzeug befindet, beabstandet ist.
Der endgültige Auslenkungspfad kann in Form einer Kurve erzeugt werden, die durch gleichmäßiges Verbinden der Mittellinie der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs, der Mittellinie der imaginären Linien der beiden Fahrzeuge b und c und der Mittellinie der imaginären Linie, die auf der Grundlage des Objekts d erzeugt wird, gebildet wird.
21 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Auslenkungspfad zeigt, der erzeugt wird, wenn das Subjektfahrzeug die Fahrspur wechselt.
Unter Bezugnahme auf 21 kann ein Auslenkungspfad erzeugt werden, wenn das Subjektfahrzeug die Fahrspur wechselt, indem dieselbe Fahrspur Fahrspur2 wie die tatsächlichen detaillierten Karteninformationen durch symmetrische Bewegung eines Steuerpfads erzeugt wird und bestimmt wird, dass das Auslenkungszielfahrzeug b auf der linken Fahrspur Fahrspur 1 fährt, basierend auf der geänderten Fahrspur Fahrspur2, auf der das Subjektfahrzeug A fährt.
Somit kann eine Mittellinie von gegenüberliegenden imaginären Linien als der endgültige Auslenkungspfad erzeugt werden, indem eine imaginäre Linie basierend auf der äußersten Linie des Auslenkungszielfahrzeugs b erzeugt wird und eine imaginäre Linie an einer Position erzeugt wird, die von der Mittellinie um die Hälfte (W1/2) der Breite (W1) eines Fahrzeugs in einer gegenüberliegenden Fahrspur, in der sich kein Fahrzeug befindet, beabstandet ist.
22 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Verfahren zur Erzeugung eines Auslenkungspfads an einer Kreuzung zeigt.
Bezugnehmend auf 22 kann ein Auslenkungszielfahrzeug an einer Kreuzung ein stehendes Fahrzeug sein, das an einer Ampel wartet. Das heißt, wenn das Subjektfahrzeug A auf eine Kreuzung fährt und ein Auslenkungszielobjekt, d.h. ein stationäres Fahrzeug in der Nähe der Fahrspur Fahrspur2 des Subjektfahrzeugs A, erkannt wird, kann der Auslenkungspfad unter Berücksichtigung des Auslenkungszielobjekts erzeugt werden.
So kann eine Mittellinie von gegenüberliegenden imaginären Linien als der endgültige Auslenkungspfad erzeugt werden, indem eine imaginäre Linie basierend auf der äußersten Linie des Auslenkungszielfahrzeugs (stationäres Fahrzeug) erzeugt wird und eine imaginäre Linie an einer Position erzeugt wird, die von der Mittellinie um die Hälfte (W1/2) der Breite (W1) eines Fahrzeugs in einer gegenüberliegenden Fahrspur, in der sich kein Fahrzeug befindet, beabstandet ist.
Wie oben beschrieben, kann gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein Auslenkungswert unter Verwendung eines einfachen Verfahrens bestimmt werden, indem ein Auslenkungsziel unter in der Nähe befindlichen fahrenden Fahrzeugen des Subjektfahrzeugs ausgewählt wird und ein Auslenkungswert bestimmt wird, um den das Subjektfahrzeug unter Verwendung einer imaginären Linie parallel zu einer Fahrspur des Subjektfahrzeugs basierend auf dem äußersten Punkt des Auslenkungszielobjekts ausgelenkt werden muss. Selbst wenn verschiedene Fahrzeuge in komplexen Mustern vorhanden sind, z. B. eine gerade Straße, eine gekrümmte Straße, ein Fahrspurwechsel und eine Kreuzung, ist es möglich, autonomes Fahren entlang eines glatten Auslenkungspfads wie manuelles Fahren eines tatsächlichen Fahrers durchzuführen, indem der Auslenkungspfad einfach erzeugt wird. Selbst wenn eine Fahrumgebung geändert wird, zum Beispiel im Fall einer geraden Straße, einer gekrümmten Straße, eines Fahrspurwechsels und einer Kreuzung, kann der Auslenkungswert kontinuierlich auf der Grundlage des Abstands, um den ein anderes Fahrzeug von einer benachbarten Fahrspur abweicht, der Breite einer Fahrspur und der Breite eines Fahrzeugs bestimmt werden, und das Subjektfahrzeug fährt tatsächlich durch den Mittelpunkt der äußersten Fahrzeuglinien, wodurch die Fahrstabilität gewährleistet wird.
Gemäß der Fahrsteuervorrichtung und dem Fahrsteuerverfahren in Bezug auf zumindest verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie oben konfiguriert, kann ein Auslenkungswert unter Verwendung eines einfachen Verfahrens bestimmt werden, indem ein Auslenkungswert bestimmt wird, um den das Subjektfahrzeug ausgelenkt werden muss, basierend auf dem Abstand, um den ein anderes Fahrzeug von einer benachbarten Fahrspur abweicht, der Breite einer Fahrspur und der Breite eines Fahrzeugs. Selbst wenn verschiedene Fahrzeuge in komplexen Mustern vorhanden sind, kann es daher möglich sein, das autonome Fahren entlang eines sanften Auslenkungspfades wie das manuelle Fahren eines tatsächlichen Fahrers durchzuführen, wodurch der Fahrkomfort verbessert wird.
Selbst wenn sich die Fahrumgebung ändert, z. B. im Falle einer geraden Straße, einer gekrümmten Straße, eines Fahrspurwechsels und einer Kreuzung, kann der Auslenkungswert kontinuierlich auf der Grundlage des Abstands, um den ein anderes Fahrzeug von einer benachbarten Fahrspur abweicht, der Breite einer Fahrspur und der Breite eines Fahrzeugs bestimmt werden, und das Subjektfahrzeug fährt tatsächlich durch den Mittelpunkt der äußersten Fahrzeuglinien, wodurch die Fahrstabilität gewährleistet wird.
Der Fachmann wird erkennen, dass die mit der vorliegenden Erfindung erzielbaren Wirkungen nicht auf das oben Beschriebene beschränkt sind und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung aus der detaillierten Beschreibung klarer hervorgehen.
Darüber hinaus bezieht sich der Begriff in Bezug auf eine Steuervorrichtung wie „Controller“, „Steuereinheit“, „Steuergerät“ oder „Steuermodul“ usw. auf eine Hardware-Vorrichtung mit einem Speicher und einem Prozessor, der so konfiguriert ist, dass er einen oder mehrere Schritte ausführt, die als eine Algorithmusstruktur interpretiert werden. Der Speicher speichert Algorithmusschritte, und der Prozessor führt die Algorithmusschritte aus, um einen oder mehrere Prozesse eines Verfahrens gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchzuführen. Die Steuervorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann durch einen nichtflüchtigen Speicher, der so konfiguriert ist, dass er Algorithmen zur Steuerung des Betriebs verschiedener Komponenten eines Fahrzeugs oder Daten über Softwarebefehle zur Ausführung der Algorithmen speichert, und einen Prozessor, der so konfiguriert ist, dass er den oben beschriebenen Vorgang unter Verwendung der im Speicher gespeicherten Daten durchführt, implementiert werden. Bei dem Speicher und dem Prozessor kann es sich um einzelne Chips handeln. Alternativ dazu können der Speicher und der Prozessor in einem einzigen Chip integriert sein. Der Prozessor kann als ein oder mehrere Prozessoren implementiert sein. Der Prozessor kann verschiedene Logikschaltungen und Betriebsschaltungen enthalten, kann Daten gemäß einem aus dem Speicher bereitgestellten Programm verarbeiten und kann ein Steuersignal gemäß dem Verarbeitungsergebnis erzeugen.
Bei der Steuereinrichtung kann es sich um mindestens einen Mikroprozessor handeln, der durch ein vorbestimmtes Programm gesteuert wird, das eine Reihe von Befehlen zur Durchführung des Verfahrens enthalten kann, das in den vorstehend erwähnten verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
Die vorgenannte Erfindung kann auch als computerlesbare Codes auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium verkörpert werden. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium ist jedes Datenspeichergerät, das Daten speichern kann, die anschließend von einem Computersystem gelesen werden können. Beispiele für ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium sind Festplattenlaufwerk (HDD), Solid State Disk (SSD), Siliziumplattenlaufwerk (SDD), Festwertspeicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM), CD-ROMs, Magnetbänder, Disketten, optische Datenspeichergeräte usw. und die Implementierung als Trägerwellen (z. B. Übertragung über das Internet).
In verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann jeder oben beschriebene Vorgang durch eine Steuervorrichtung durchgeführt werden, und die Steuervorrichtung kann durch eine Vielzahl von Steuervorrichtungen oder eine integrierte einzelne Steuervorrichtung konfiguriert werden.
In verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Steuervorrichtung in einer Form von Hardware oder Software implementiert werden, oder kann in einer Kombination von Hardware und Software implementiert werden.
Zur Vereinfachung der Erklärung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „oberer“, „unterer“, „innerer“, „äußerer“, „oben“, „unten“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorne“, „hinten“, „zurück“, „innen“, „außen“, „hinein“, „hinaus“, „interner“, „externer“, „intern“, „extern“, „vorwärts“ und „rückwärts“ verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die in den Figuren dargestellten Positionen dieser Merkmale zu beschreiben. Es versteht sich ferner, dass der Begriff „verbinden“ oder seine Ableitungen sich sowohl auf eine direkte als auch auf eine indirekte Verbindung beziehen.
Des Weiteren bedeutet der Begriff „fest verbunden“, dass fest verbundene Elemente immer mit der gleichen Geschwindigkeit rotieren. Darüber hinaus bedeutet der Begriff „selektiv verbindbar“, dass „selektiv verbindbare Elemente separat rotieren, wenn die selektiv verbindbaren Elemente nicht miteinander verbunden sind, mit derselben Geschwindigkeit rotieren, wenn die selektiv verbindbaren Elemente miteinander verbunden sind, und stationär sind, wenn mindestens eines der selektiv verbindbaren Elemente ein stationäres Element ist und die verbleibenden selektiv verbindbaren Elemente mit dem stationären Element verbunden sind“.
Die vorstehenden Beschreibungen spezifischer beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung dargestellt. Sie sind nicht beabsichtigt, erschöpfend zu sein oder die vorliegende Erfindung auf die genauen Formen offenbart zu begrenzen, und natürlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehren möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, damit andere Fachleute in der Lage sind, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen davon herzustellen und zu verwenden. Der Umfang der vorliegenden Erfindung soll durch die beigefügten Patentansprüche und deren Entsprechungen definiert werden.

Claims

Fahrsteuerverfahren, umfassend: Sammeln von Fahrinformationen, die sich auf ein Subjektfahrzeug beziehen, wobei die Fahrinformationen, die sich auf das Subjektfahrzeug beziehen, eine Fahrspur und eine Fahrzeugbreite des Subjektfahrzeugs umfassen, und von Fahrinformationen, die sich auf ein anderes Fahrzeug beziehen, wobei die Fahrinformationen, die sich auf ein anderes Fahrzeug beziehen, eine Fahrspur und eine Fahrzeugbreite mindestens eines anderen Fahrzeugs um das Subjektfahrzeug umfassen; Erzeugen einer oder mehrerer imaginärer Linien, die Positionen in einer entsprechenden Fahrspur des anderen Fahrzeugs gemäß den Fahrinformationen bezüglich des anderen Fahrzeugs anzeigen; Bestimmen eines Auslenkungswertes, um den das Subjektfahrzeug in der Fahrspur des Subjektfahrzeugs ausgelenkt werden muss, basierend auf einer imaginären Linie; und Bestimmen eines Fahrwegs des Subjektfahrzeugs basierend auf dem bestimmten Auslenkungswert.
Fahrsteuerverfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Durchführen des Clusterns einer Gruppierung von einem oder mehreren anderen Fahrzeugen, in denen die imaginäre Linie erzeugt wird, in eine Gruppe gemäß einer vorbestimmten Referenz und Bestimmen der dem Subjektfahrzeug am nächsten liegenden imaginären Linie als eine imaginäre Linie einer entsprechenden Gruppe unter den in der Gruppe enthaltenen imaginären Linien.
Fahrsteuerverfahren nach Anspruch 1, wobei das Erzeugen der einen oder mehreren imaginären Linien das Erzeugen einer Linie, die durch einen dem Subjektfahrzeug am nächsten liegenden Punkt des anderen Fahrzeugs und parallel zu einer Fahrspur des Subjektfahrzeugs verläuft, als die imaginäre Linie umfasst.
Fahrsteuerverfahren nach Anspruch 3, wobei das Erzeugen der einen oder mehreren imaginären Linien Folgendes umfasst: wenn das andere Fahrzeug auf entgegengesetzten, benachbarten Fahrspuren bezüglich der Fahrspur des Subjektfahrzeugs fährt, Erzeugen einer ersten imaginären Linie in einem anderen Fahrzeug, das sich der Fahrspur, auf der das Subjektfahrzeug fährt, um einen Abstand nähert, der geringer ist als ein Referenzabstand in einer der benachbarten Fahrspur der Fahrspur des Subjektfahrzeugs; und Erzeugen einer zweiten imaginären Linie in einem anderen Fahrzeug, das sich der Fahrspur, auf der das Subjektfahrzeug fährt, um eine Entfernung nähert, die geringer ist als die Referenzentfernung in einer anderen benachbarten Fahrspur der Fahrspur des Subjektfahrzeugs.
Fahrsteuerverfahren nach Anspruch 3, wobei das Erzeugen der einen oder mehreren imaginären Linien Folgendes umfasst: wenn das andere Fahrzeug nur auf einer Fahrspur unter den der Fahrspur des Subjektfahrzeugs benachbarten Fahrspuren fährt, Erzeugen der Linie, die durch den dem Subjektfahrzeug am nächsten liegenden Punkt des anderen Fahrzeugs und parallel zur Fahrspur des Subjektfahrzeugs verläuft, als eine erste imaginäre Linie in der Fahrspur, in der das andere Fahrzeug fährt; und Erzeugen einer zweiten imaginären Linie an einer Position, die von einer Mittellinie der Fahrspur in Richtung des Subjektfahrzeugs um die Hälfte der Fahrzeugbreite des anderen Fahrzeugs in einer Fahrspur, in der kein Fahrzeug fährt, beabstandet ist.
Fahrsteuerverfahren nach Anspruch 2, wobei das Durchführen des Clusterns das Gruppieren entsprechender anderer Fahrzeuge in eine Gruppe umfasst, wenn ein Abstand zwischen den anderen Fahrzeugen kleiner als ein Referenzabstand ist.
Fahrsteuerverfahren nach Anspruch 2, wobei das Durchführen des Clusterns das Gruppieren der anderen Fahrzeuge in eine Gruppe umfasst, wenn sich die anderen Fahrzeuge auf Fahrspuren entgegengesetzt der Fahrspur des Subjektfahrzeugs befinden.
Fahrsteuerverfahren nach Anspruch 2, wobei das Durchführen des Clusterns das Gruppieren der anderen Fahrzeuge in eine Gruppe umfasst, wenn eine erwartete Quergeschwindigkeit des Subjektfahrzeugs in Bezug auf jedes der anderen Fahrzeuge größer als ein Schwellenwert ist.
Fahrsteuerverfahren nach Anspruch 3, wobei das Bestimmen des Auslenkungswerts das Bestimmen einer Position eines Punktes mit demselben Abstand in Bezug auf eine erste imaginäre Linie, die in einer an die Fahrspur des Subjektfahrzeugs benachbarten Fahrspur erzeugt wird, und eine zweite imaginäre Linie, die in einer anderen an die Fahrspur des Subjektfahrzeugs benachbarten Fahrspur erzeugt wird, als Auslenkungswert umfasst.
Fahrsteuerverfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend: Korrigieren des ermittelten Auslenkungswerts basierend auf einer Breite der Fahrspur des Subjektfahrzeugs, einer Breite der Fahrspur des anderen Fahrzeugs, eines Abstands zwischen der imaginären Linie und einer entsprechenden Fahrspur, der Fahrzeugbreite des Subjektfahrzeugs oder der Fahrzeugbreite des anderen Fahrzeugs.
Fahrsteuerverfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des Fahrweges das Bestimmen des Fahrweges unter Verwendung eines beliebigen Kurvenerzeugungsverfahrens aus Bezier-Kurve, B-Spline-Kurve, NURBS und kubischem Spline umfasst, das Punkte, die eine Mittellinie der einen oder mehreren imaginären Linien bilden, und Punkte, die eine Mittellinie der Fahrspur des Subjektfahrzeugs bilden, als einen Kontrollpunkt verwendet.
Nicht-flüchtiges computerlesbares Speichermedium, auf dem ein Programm zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1 gespeichert ist.
Fahrsteuervorrichtung, umfassend: einen ersten Bestimmer, der so konfiguriert ist, dass er Fahrinformationen, die sich auf ein Subjektfahrzeug beziehen, wobei die Fahrinformationen, die sich auf das Subjektfahrzeug beziehen, eine Fahrspur und eine Fahrzeugbreite des Subjektfahrzeugs umfassen, und Fahrinformationen, die sich auf ein anderes Fahrzeug beziehen, sammelt, wobei die Fahrinformationen, die sich auf ein anderes Fahrzeug beziehen, eine Fahrspur und eine Fahrzeugbreite mindestens eines anderen Fahrzeugs um das Subjektfahrzeug herum umfassen; einen zweiten Bestimmer, der konfiguriert ist, um eine oder mehrere imaginäre Linien zu erzeugen, die Positionen in einer entsprechenden Fahrspur des anderen Fahrzeugs anzeigen, basierend auf den Fahrinformationen, die sich auf das andere Fahrzeug beziehen, um einen Auslenkungswert zu bestimmen, um den das Subjektfahrzeug in der Fahrspur des Subjektfahrzeugs basierend auf einer imaginären Linie ausgelenkt werden muss, und um einen Fahrweg des Subjektfahrzeugs basierend auf dem Auslenkungswert zu bestimmen; und eine Fahrsteuerung, die so konfiguriert ist, dass sie das Subjektfahrzeug basierend auf dem bestimmten Fahrweg steuert.
Die Fahrsteuervorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Fahrinformationen, die sich auf das Subjektfahrzeug beziehen, ferner mindestens eines von Positionsinformationen, Geschwindigkeitsinformationen und Beschleunigungsinformationen, die sich auf das Subjektfahrzeug beziehen, oder eine Breite der Fahrspur des Subjektfahrzeugs umfassen, und wobei die Fahrinformationen, die sich auf ein anderes Fahrzeug beziehen, ferner mindestens eines von Positionsinformationen, Geschwindigkeitsinformationen und Beschleunigungsinformationen, die sich auf das andere Fahrzeug beziehen, oder eine Breite der Fahrspur des anderen Fahrzeugs oder eine Fahrzeugbreite des anderen Fahrzeugs umfassen.
Fahrsteuervorrichtung nach Anspruch 14, wobei der erste Bestimmer Folgendes umfasst: ein Subjektfahrzeugspositionserkennungsmodul, das so konfiguriert ist, dass es die Positionsinformationen bezüglich des Subjektfahrzeugs unter Verwendung von Karteninformationen ausgibt; ein Straßeninformationskombinationsmodul, das so konfiguriert ist, dass es die Positionsinformationen bezüglich des Subjektfahrzeugs und die Karteninformationen, die sich auf einen Bereich um das Subjektfahrzeug beziehen, ausgibt; und ein Objektkombinationsmodul, das so konfiguriert ist, dass es Objektinformationen einschließlich des Subjektfahrzeugs und des anderen Fahrzeugs mit den Karteninformationen kombiniert und kombinierte Informationen ausgibt.
Fahrsteuervorrichtung nach Anspruch 14, wobei der zweite Bestimmer Folgendes umfasst: ein Auslenkungszielobjektextraktionsmodul, das so konfiguriert ist, dass es basierend auf einem Bestimmungsergebnis des ersten Bestimmers ein anderes Fahrzeug, das sich einer Fahrspur, auf der das Subjektfahrzeug fährt, um eine Entfernung nähert, die geringer ist als eine Referenzentfernung auf einer benachbarten Fahrspur der Fahrspur des Subjektfahrzeugs, als ein Auslenkungszielobjekt extrahiert; ein Objekt-Imaginäre-Linien-Extraktionsmodul, das so konfiguriert ist, dass es eine Linie erzeugt, die durch einen dem Subjektfahrzeug am nächsten liegenden Punkt des anderen Fahrzeugs und parallel zu einer Fahrspur des Subjektfahrzeugs verläuft, als die imaginäre Linie erzeugt; ein Auslenkungszielobjektclustermodul, das so konfiguriert ist, dass es ein anderes Fahrzeug oder mehrere andere Fahrzeuge, in denen die imaginäre Linie erzeugt wird, in eine Gruppe gemäß einer voreingestellten Referenz gruppiert; und ein Auslenkungspfaderzeugungsmodul, das so konfiguriert ist, dass es einen Auslenkungspfad basierend auf Punkten, die eine Mittellinie von gegenüberliegenden imaginären Linien bilden, die in einer benachbarten Fahrspur und einer anderen, an die Fahrspur des Subjektfahrzeugs benachbarten Fahrspur erzeugt werden, und von Punkten, die eine Mittellinie der Fahrspur des Subjektfahrzeugs bilden, erzeugt.
Fahrsteuervorrichtung nach Anspruch 16, wobei das Objekt-Imaginäre-Linien-Extraktionsmodul, wenn das andere Fahrzeug auf entgegengesetzten, benachbarten Fahrspuren bezüglich der Fahrspur des Subjektfahrzeugs fährt, eine erste imaginäre Linie in einem anderen Fahrzeug erzeugt, das sich der Fahrspur, auf der das Subjektfahrzeug fährt, um einen Abstand nähert, der geringer ist als ein Referenzabstand in einer Nachbarspur der Fahrspur des Subjektfahrzeugs, und eine zweite imaginäre Linie in einem anderen Fahrzeug erzeugt, das sich der Fahrspur, auf der das Subjektfahrzeug fährt, um einen Abstand nähert, der geringer ist als der Referenzabstand in einer anderen Nachbarspur der Fahrspur des Subjektfahrzeugs.
Fahrsteuervorrichtung nach Anspruch 16, wobei das Objekt-Imaginäre-Linien-Extraktionsmodul, wenn das andere Fahrzeug nur auf einer Fahrspur unter den an die Fahrspur des Subjektfahrzeugs benachbarten Fahrspuren fährt, die Linie, die durch den dem Subjektfahrzeug am nächsten gelegenen Punkt des anderen Fahrzeugs und parallel zur Fahrspur des Subjektfahrzeugs verläuft, als eine erste imaginäre Linie in der Fahrspur, auf der das andere Fahrzeug fährt, erzeugt und eine zweite imaginäre Linie an einer Position erzeugt, die von einer Mittellinie der Fahrspur in Richtung des Subjektfahrzeugs um die Hälfte der Fahrzeugbreite des anderen Fahrzeugs in einer Fahrspur, auf der kein Fahrzeug fährt, beabstandet ist.
Fahrsteuervorrichtung nach Anspruch 16, wobei das Auslenkungszielobjektclustermodul das eine Fahrzeug oder die mehreren anderen Fahrzeuge in eine Gruppe gruppiert, indem es mindestens eines der folgenden Verfahren anwendet: ein Verfahren zum Gruppieren entsprechender anderer Fahrzeuge in eine Gruppe, wenn ein Abstand zwischen den anderen Fahrzeugen geringer ist als ein Referenzabstand, ein Verfahren zum Gruppieren der anderen Fahrzeuge in eine Gruppe, wenn die anderen Fahrzeuge auf entgegengesetzten Fahrspuren in Bezug auf das Subjektfahrzeug vorhanden sind, oder ein Verfahren zum Gruppieren der anderen Fahrzeuge in eine Gruppe, wenn eine erwartete Quergeschwindigkeit des Subjektfahrzeugs in Bezug auf jedes der anderen Fahrzeuge größer als ein Schwellenwert ist.