DE112018007261T5 - Fahrüberwachungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Fahrüberwachungsvorrichtung (100) entscheidet über ein anwendbares Kollisionsmuster, das für ein Kollisionsmuster eines Falls gilt, bei dem ein Fahrzeug (200) mit einem bewegten Objekt zusammenstößt, auf Grundlage eines Geschwindigkeitsvektors des Fahrzeugs, eines Geschwindigkeitsvektors des bewegten Objekts usw. Anschließend berechnet die Fahrüberwachungsvorrichtung eine bis zur Kollision verbleibende Zeit, die eine Zeit ist, die es im anwendbaren Kollisionsmuster braucht, bis das Fahrzeug mit dem bewegten Objekt zusammenstößt. Dann berechnet die Fahrüberwachungsvorrichtung ein Gefahrenniveau eines Unfalls, bei dem das Fahrzeug mit dem bewegten Objekt zusammenstößt, auf Grundlage des anwendbaren Kollisionsmusters und der bis zum Zusammenstoß verbleibenden Zeit.

Description

• Gebiet der Technik
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technik zur Überwachung des Fahrbetriebs eines Fahrzeugs.
• Stand der Technik
• Wenn ein anderes Fahrzeug oder ein Fußgänger plötzlich die Richtung wechselt, ist der Fahrer eines Fahrzeugs häufig nicht in der Lage, schnell genug zu reagieren, und ein Auffahrunfall ist die Folge.
• Konventionell sind Verfahren bekannt, die darin bestehen, dass das Fahrzeug, wenn ein anderes Fahrzeug oder ein Fußgänger sich diesem nähert, automatisch abgebremst wird, der Zusammenstoß durch Lenken verhindert wird oder der Fahrer durch eine Warnmeldung auf die Situation aufmerksam gemacht wird.
• Auf einer viel befahrenen Straße jedoch wird der Fahrer häufig gewarnt bzw. es erfolgt häufig ein automatischer Eingriff in die Fahrzeugsteuerung, und das wird als für den Fahrkomfort des Fahrers störend empfunden.
• Angesichts dessen ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem die Erkennung eines anderen Fahrzeugs oder eines Fußgängers nur erfolgt, wenn die Gefahr hoch ist. Wenn die Gefahr niedrig ist, wird der Fahrer lediglich alarmiert oder der Eingriff in die Fahrsteuerung findet nur reduziert statt.
• In Patentliteratur 1 ist eine Methode wie folgt offenbart:
• Zunächst wird ein Gefahrenniveau eines anderen Fahrzeugs auf Grundlage eines tatsächlichen Verhaltens des anderen Fahrzeugs berechnet, worauf ein Verhalten eines Fahrzeugs folgt. Wenn das Gefahrenniveau dann eine Schwelle erreicht oder darüber hinausgeht, wird der Plan, nach dem das Fahrzeug gesteuert wird, so verändert, dass der Fahrbetrieb aus Sicht des anderen Fahrzeugs günstig ist.
• Bei diesem Verfahren wird das Gefahrenniveau eines anderen Fahrzeugs auf Grundlage des tatsächlichen Verhaltens des anderen Fahrzeugs berechnet, worauf das Verhalten des Fahrzeugs folgt. Wenn also ein anderes Fahrzeug eine unerwartete Bewegung vollführt, wird kein entsprechendes Gefahrenniveau berechnet.
• In Patentliteratur 2 ist eine Methode wie folgt offenbart:
• Im Fall, dass ein Objekt (ein anderes Fahrzeug, ein Fußgänger oder Ähnliches), das sich in der Nähe eines Fahrzeugs befindet, eine plötzliche Bewegung in eine Richtung vollführt, die zum höchsten Gefahrenniveau für das Fahrzeug führt, wird eine Erfolgschance dafür berechnet, ein potenzielles Risiko auf ein bestimmtes Niveau oder darunter zu verringern, auf Grundlage einer Größenordnung eines mindestens erforderlichen Geschwindigkeitsänderungsvektors des Fahrzeugs und auf Grundlage einer maximalen Beschleunigung des Fahrzeugs. Dann wird veranlasst, dass das Fahrzeug seine Bewegung in eine Richtung verändert, die einer höheren Erfolgschance entspricht.
• Konkret wird ein potenzielles Risikoniveau in 4 Stufen bewertet, auf Grundlage einer Größenordnung eines relativen Geschwindigkeitsvektors eines anderen Fahrzeugs und eines Abstands zwischen den zwei Fahrzeugen. Befindet sich das Gefahrenniveau auf Stufe 3 oder höher, wird ein mindestens erforderlicher Geschwindigkeitsänderungsvektor des Fahrzeugs in mehrere Richtungen berechnet, um das Niveau der potenziellen Gefahr auf Stufe 2 oder darunter zu bringen. Dann wird eine Erfolgschance auf Grundlage der Größenordnungen der berechneten Geschwindigkeitsänderungsvektoren und der maximalen Beschleunigung des Fahrzeugs berechnet.
• Es wird eine Bewegungsänderung in eine Richtung ausgewählt, die der höheren Erfolgschance entspricht, allerdings wird ein wirtschaftlicher Schaden oder eine Verletzung von Personen auf Seiten des Fahrzeugs nicht berücksichtigt. Im Ergebnis ist eine geeignete Warnung oder eine geeignete Ausweichbewegung nicht möglich.
• Liste der Anführungen
• Patentliteratur
• Patentliteratur 1: JP 2015-060522 A
• Patentliteratur 2: Japanisches Patent Nr. 4993429
• Zusammenfassung der Erfindung
• Technische Aufgabe
• Mit der vorliegenden Erfindung soll es möglich sein, ein bestimmtes Gefahrenniveau zu erreichen, das als Gefahrenniveau eines Unfalls günstiger ist, bei dem ein Fahrzeug mit einem bewegten Objekt zusammenstößt.
• Technische Lösung
• Eine Fahrüberwachungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung umfasst:
• eine Kollisionsmuster-Entscheidungseinheit, um über ein anwendbares Kollisionsmuster zu entscheiden, das für ein Kollisionsmuster eines Falls gilt, bei dem ein Fahrzeug mit einem bewegten Objekt zusammenstößt, auf Grundlage eines Geschwindigkeitsvektors des Fahrzeugs, eines Geschwindigkeitsvektors des bewegten Objekts, eines Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem bewegten Objekt, einer Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs, einer erwarteten Beschleunigungsleistung des bewegten Objekts und einer Zeit bis zur Erfassung, die es braucht, bis das Fahrzeug eine Verzögerung des bewegten Objekts erfasst;
• eine Einheit zur Berechnung der bis zur Kollision verbleibenden Zeit, die eine Zeit ist, die es im anwendbaren Kollisionsmuster braucht, bis das Fahrzeug mit dem bewegten Objekt zusammenstößt; und
• eine Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus eines Unfalls, bei dem das Fahrzeug mit dem bewegten Objekt zusammenstößt, auf Grundlage des anwendbaren Kollisionsmusters und der bis zum Zusammenstoß verbleibenden Zeit.
• Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
• Nach der vorliegenden Erfindung wird über ein anwendbares Kollisionsmuster, das auf ein Kollisionsmuster eines Falls anwendbar ist, bei dem ein Fahrzeug mit einem bewegten Objekt zusammenstößt, entschieden und es wird ein Gefahrenniveau auf Grundlage des anwendbaren Kollisionsmusters berechnet. Dadurch lässt sich ein günstigeres Gefahrenniveau erreichen.
• Figurenliste
• 1 ist eine Abbildung der Konfiguration eines Fahrzeugs 200 in Ausführungsform 1.
• 2 ist eine Abbildung, die einen Bereich der Windschutzscheibe des Fahrzeugs 200 in Ausführungsform 1 zeigt.
• 3 ist ein Diagramm einer Fahrüberwachungsvorrichtung 100 in Ausführungsform 1.
• 4 ist ein Flussdiagramm eines Fahrüberwachungsverfahrens in Ausführungsform 1.
• 5 ist eine Abbildung, die ein Beispiel einer Bewegung eines anderen Fahrzeugs in Ausführungsform 1 zeigt.
• 6 ist eine Abbildung, die ein Beispiel einer Bewegung eines anderen Fahrzeugs in Ausführungsform 1 zeigt.
• 7 ist eine Abbildung, die einen Bereich der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs 200 in Ausführungsform 3 zeigt.
• 8 ist ein Diagramm einer Fahrüberwachungsvorrichtung 100 in Ausführungsform 3.
• 9 ist ein Flussdiagramm eines Fahrüberwachungsverfahrens in Ausführungsform 3.
• 10 ist ein Diagramm der Hardware einer Fahrüberwachungsvorrichtung 100 in jeder Ausführungsform.
• Beschreibung der Ausführungsformen
• In den Ausführungsformen und Zeichnungen sind dieselben und äquivalente Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die Beschreibung eines Elements, das mit demselben Bezugszeichen bezeichnet ist, wird in geeigneter Weise weggelassen oder vereinfacht. Pfeile in den Zeichnungen verdeutlichen in der Hauptsache Daten- oder Prozessströme.
• Ausführungsform 1.
• Eine Fahrüberwachungsvorrichtung 100, die das Fahren eines Fahrzeugs 200 überwacht, wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben.
• *** Beschreibung einer Konfiguration ***
• Eine Konfiguration des Fahrzeugs 200 wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
• 1 zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeugs 200. 2 zeigt einen Bereich der Windschutzscheibe des Fahrzeugs 200.
• Im Fahrzeug 200 sind Objektsensoren 201, eine Überwachungskamera 202, eine Fahrsteuerungsvorrichtung 210 und die Fahrüberwachungsvorrichtung 100 montiert. Zusätzlich sind ein Display, ein Lautsprecher usw. im Fahrzeug 200 montiert.
• Der Objektsensor 201 ist ein Sensor zur Erkennung eines bewegten Objekts, das sich in der Nähe des Fahrzeugs 200 befindet. Der Objektsensor 201 ist zum Beispiel ein Lasersensor.
• Die Überwachungskamera 202 ist eine Kamera, die ein Bild der Umgebung des Fahrzeugs 200 aufnimmt. Die Überwachungskamera 202 wird als Sensor zur Erkennung des bewegten Objekts verwendet, das sich in der Nähe des Fahrzeugs 200 befindet, ebenso wie der Objektsensor 201.
• Konkret handelt es bei dem bewegten Objekt um ein Fahrzeug, das in der Nähe des Fahrzeugs 200 unterwegs ist. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Pkw, ein Motorrad oder ein Fahrrad sein. Das bewegte Objekt kann ein anderes Objekt als ein Fahrzeug sein, etwa ein Fußgänger oder ein Tier.
• Die Fahrsteuerungsvorrichtung 210 ist ein Computer, der den Fahrbetrieb des Fahrzeugs 200 steuert.
• Konkret beschleunigt oder verlangsamt die Fahrsteuerungsvorrichtung 210 das Fahrzeug 200 und steuert die Lenkung des Fahrzeugs 200.
• Der Objektsensor 201, die Überwachungskamera 202, die Fahrsteuerungsvorrichtung 210, das Display, der Lautsprecher usw. sind an die Fahrüberwachungsvorrichtung 100 angeschlossen.
• Eine Konfiguration der Fahrüberwachungsvorrichtung 100 wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
• Die Fahrüberwachungsvorrichtung 100 ist ein Computer, der mit Hardware-Geräten wie einem Prozessor 101, einem Speicher 102, einem Zusatzspeichergerät 103 und einer Ein-/Ausgabe-Schnittstelle 104 ausgerüstet ist. Diese Hardware-Geräte sind untereinander über Signalleitungen verbunden.
• Der Prozessor 101 ist ein integrierter Schaltkreis (IC), der Verarbeitungsprozesse durchführt und die anderen Hardware-Geräte steuert. Beim Prozessor 101 handelt es sich beispielsweise um eine CPU, einen digitalen Signalprozessor (DSP) oder einen Grafikprozessor (GPU).
• Der Speicher 102 ist eine flüchtige Speichereinheit. Der Speicher 102 wird auch als Hauptspeichergerät oder Hauptspeicher bezeichnet. Beim Speicher 102 handelt es sich zum Beispiel um ein Random-Access-Memory (RAM). Im Speicher 102 gespeicherte Daten werden nach Bedarf im Zusatzspeichergerät 103 abgelegt.
• Das Zusatzspeichergerät 103 ist eine nicht flüchtige Speichereinheit. Das Zusatzspeichergerät 103 ist zum Beispiel ein Read-Only-Memory (ROM), ein Hard Disk Drive (HDD) oder ein Flash-Speicher. Im Zusatzspeichergerät 103 gespeicherte Daten werden bei Bedarf in den Speicher 102 geladen.
• Die Ein-/Ausgabe-Schnittstelle 104 ist ein Port, über den verschiedene Gerätetypen angeschlossen sind. Konkret sind der Objektsensor 201, die Überwachungskamera 202, die Fahrsteuerungsvorrichtung 210, das Display, der Lautsprecher usw. an die Ein-/Ausgabe-Schnittstelle 104 angeschlossen.
• Die Fahrüberwachungsvorrichtung 100 ist mit Elementen ausgerüstet wie einer Objekterkennungseinheit 111, einer Kollisionsmuster-Entscheidungseinheit 112, einer Einheit zur Berechnung der bis zur Kollision verbleibenden Zeit 113, einer Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114, einer Steuerungsentscheidungseinheit 115 und eine Warneinheit 116. Diese Elemente sind softwaremäßig implementiert.
• Im Zusatzspeichergerät 103 ist ein Fahrüberwachungsprogramm gespeichert, das dafür sorgt, dass der Computer als Objekterkennungseinheit 111, Kollisionsmuster-Entscheidungseinheit 112, Einheit zur Berechnung der bis zur Kollision verbleibenden Zeit 113, Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114, Steuerungsentscheidungseinheit 115 und Warneinheit 116 funktioniert. Das Fahrüberwachungsprogramm wird in den Speicher 102 geladen und vom Prozessor 101 ausgeführt.
• Darüber hinaus ist im Zusatzspeichergerät 103 ein Betriebssystem gespeichert. Das Betriebssystem wird zumindest zum Teil in den Speicher 102 geladen und vom Prozessor 101 ausgeführt.
• Das heißt, der Prozessor 101 führt das Fahrüberwachungsprogramm aus, während das Betriebssystem ausgeführt wird.
• Daten, die im Zuge der Ausführung des Fahrüberwachungsprogramms entstehen, werden in einem Speichergerät wie dem Speicher 102, dem Zusatzspeichergerät 103, einem Register im Prozessor 101 und einem Cache-Speicher im Prozessor 101 gespeichert.
• Der Speicher 102 funktioniert als Speichereinheit 120 zur Speicherung verschiedener Typen von Daten, die von der Fahrüberwachungsvorrichtung 100 verwendet werden. Es ist zu beachten, dass ein weiteres Speichergerät als Speichereinheit 120 anstelle des Speichers 102 oder gemeinsam mit dem Speicher 102 dienen kann.
• Die Fahrüberwachungsvorrichtung 100 kann mit mehreren Prozessoren versehen werden, die den Prozessor 101 ersetzen. Die mehreren Prozessoren übernehmen gemeinsam die Rolle des Prozessors 101.
• Das Fahrüberwachungsprogramm kann in computerlesbarem Format in einem nicht flüchtigen Aufzeichnungsmedium, etwa einer optischen Datenscheibe oder einem Flash-Speicher, aufgezeichnet (gespeichert) werden.
• *** Beschreibung der Abläufe ***
• Der Betrieb der Fahrüberwachungsvorrichtung 100 entspricht einem Fahrüberwachungsverfahren. Ein Ablauf des Fahrüberwachungsverfahrens entspricht einem Ablauf des Fahrüberwachungsprogramms.
• Das Fahrüberwachungsverfahren wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
• Schritt S110 bis Schritt S190 werden wiederholt ausgeführt.
• In Schritt S110 erkennt die Objekterkennungseinheit 111 ein bewegtes Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs 200.
• Befinden sich mehrere bewegte Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs 200, erkennt die Objekterkennungseinheit 111 diese mehreren bewegten Objekte.
• Konkret misst die Objekterkennungseinheit 111 einen relativen Positionsvektor des bewegten Objekts und eine Größe des bewegten Objekts auf Grundlage der Sensordaten, die vom Objektsensor 201 stammen, oder der Bilddaten, die von der Überwachungskamera 202 stammen.
• Des Weiteren berechnet die Objekterkennungseinheit 111 einen relativen Geschwindigkeitsvektor des bewegten Objekts unter Verwendung mehrerer relativer Positionsvektoren des bewegten Objekts zu mehreren Zeitpunkten. Dann berechnet die Objekterkennungseinheit 111 einen Geschwindigkeitsvektor des bewegten Objekts unter Verwendung eines Geschwindigkeitsvektors des Fahrzeugs 200 und des relativen Geschwindigkeitsvektors des bewegten Objekts. Der Geschwindigkeitsvektor des bewegten Objekts wird dadurch bestimmt, dass der relative Geschwindigkeitsvektor des bewegten Objekts zum Geschwindigkeitsvektor des Fahrzeugs 200 addiert wird.
• Die Objekterkennungseinheit 111 entscheidet darüber hinaus aufgrund der Größe des bewegten Objekts, um welche Art von bewegtem Objekt es sich handelt.
• Der relative Positionsvektor des bewegten Objekts gibt einen Abstand vom Fahrzeug 200 zum bewegten Objekt an und eine Richtung, in der sich das bewegte Objekt ausgehend vom Fahrzeug 200 befindet. Das heißt, der relative Positionsvektor des bewegten Objekts gibt eine Position des bewegten Objekts relativ zum Fahrzeug 200 an.
• Der Geschwindigkeitsvektor des Fahrzeugs 200 gibt eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 200 und eine Richtung an, in die das Fahrzeug 200 unterwegs ist. Der Geschwindigkeitsvektor des Fahrzeugs 200 wird zum Beispiel von der Fahrsteuerungsvorrichtung 210 erhalten.
• Der Geschwindigkeitsvektor des bewegten Objekts gibt eine Geschwindigkeit des bewegten Objekts und eine Richtung an, in die das bewegte Objekt unterwegs ist. Die Größe des bewegten Objekts wird zum Beispiel durch eine vertikale Länge des bewegten Objekts und eine horizontale Länge des bewegten Objekts ausgedrückt.
• Die Art des bewegten Objekts ist zum Beispiel ein Pkw, ein Motorrad, ein Fahrrad, ein Fußgänger oder ein Tier. Objektartdaten werden zum Beispiel im Voraus in der Speichereinheit 120 gespeichert. Die Objektartdaten setzen mehrere Größenbereiche und mehrere Objektarten zueinander in Korrelation. Die Objekterkennungseinheit 111 wählt einen Größenbereich, der die Größe des bewegten Objekts enthält, aus den Objektartdaten aus und wählt eine Objektart aus, die mit dem aus den Objektartdaten ausgewählten Größenbereich korreliert. Die Objektart, die ausgewählt wird, ist die Art des bewegten Objekts.
• Die Schritte S120 bis S140 werden für jedes bewegte Objekt, das in Schritt S110 erkannt wird, ausgeführt.
• In Schritt S120 entscheidet die Kollisionsmuster-Entscheidungseinheit 112 über ein anwendbares Kollisionsmuster, das für ein Kollisionsmuster eines Falls gilt, bei dem ein Fahrzeug 200 mit einem bewegten Objekt zusammenstößt.
• Konkret entscheidet die Kollisionsmuster-Entscheidungseinheit 112 über das anwendbare Kollisionsmuster auf Grundlage des Geschwindigkeitsvektors des Fahrzeugs 200, des Geschwindigkeitsvektors des bewegten Objekts, des Abstands zwischen dem Fahrzeug 200 und dem bewegten Objekt, einer Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs 200, einer erwarteten Beschleunigungsleistung des bewegten Objekts und einer Zeit bis zur Erfassung.
• Die Zeit bis zur Erfassung ist eine Zeit, die es braucht, bis das Fahrzeug 200 die Verzögerung eines bewegten Objekts erfasst. Zum Beispiel wird die Verzögerung des bewegten Objekts durch die Objekterkennungseinheit 111 auf Grundlage der Sensordaten erfasst.
• Der Geschwindigkeitsvektor des Fahrzeugs 200 wird zum Beispiel von der Fahrsteuerungsvorrichtung 210 erhalten.
• Der Geschwindigkeitsvektor des bewegten Objekts wird in Schritt S110 erhalten.
• Der Abstand des Fahrzeugs 200 zum bewegten Objekt wird in Schritt S110 erhalten.
• Die Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs 200 wird im Voraus in der Speichereinheit 120 gespeichert. Die Beschleunigungsleistung bezeichnet eine Fähigkeit zur Beschleunigung und eine Fähigkeit zur Verzögerung. Die Beschleunigungsleistung wird durch eine maximale Beschleunigung ausgedrückt. Die maximale Beschleunigung ist ein Höchstwert einer Größenordnung der Beschleunigung.
• Die erwartete Beschleunigungsleistung des bewegten Objekts wird im Voraus in der Speichereinheit 120 gespeichert. Die Daten zur erwarteten Beschleunigungsleistung werden zum Beispiel im Voraus in der Speichereinheit 120 gespeichert. Die Daten zur erwarteten Beschleunigungsleistung setzen die mehreren Objektarten und eine Mehrzahl von erwarteten Beschleunigungsleistungen zueinander in Korrelation. Die Kollisionsmuster-Entscheidungseinheit 112 wählt eine erwartete Beschleunigungsleistung, die mit der Art des bewegten Objekts korreliert, aus den Daten zur erwarteten Beschleunigungsleistung aus. Die ausgewählte erwartete Beschleunigungsleistung ist die erwartete Beschleunigungsleistung des bewegten Objekts.
• Die Zeit bis zur Erfassung wird im Voraus in der Speichereinheit 120 gespeichert.
• Konkret entscheidet sich die Kollisionsmuster-Entscheidungseinheit 112 für ein Kollisionsmuster von eins bis vier als anwendbares Kollisionsmuster.
• Das erste Kollisionsmuster ist ein Muster, bei dem das Fahrzeug 200 mit dem bewegten Objekt, das sich verlangsamt, zusammenstößt, bevor das Fahrzeug 200 die Verzögerung des bewegten Objekts erfasst.
• Das zweite Kollisionsmuster ist ein Muster, bei dem das Fahrzeug 200 mit dem bewegten Objekt, das sich verlangsamt, zusammenstößt, nachdem das Fahrzeug 200 die Verzögerung des bewegten Objekts erfasst hat.
• Das dritte Kollisionsmuster ist ein Muster, bei dem das Fahrzeug 200 mit dem bewegten Objekt, das zum Stehen gekommen ist, zusammenstößt, bevor das Fahrzeug 200 die Verzögerung des bewegten Objekts erfasst.
• Das vierte Kollisionsmuster ist ein Muster, bei dem das Fahrzeug 200 mit dem bewegten Objekt, das zum Stehen gekommen ist, zusammenstößt, nachdem das Fahrzeug 200 die Verzögerung des bewegten Objekts erfasst hat.
• Die Bedingungen der einzelnen Kollisionsmuster sind nachstehend angegeben, wobei
  v₀ ein Geschwindigkeitsvektor des Fahrzeugs 200 ist;
  vγ ein Geschwindigkeitsvektor des bewegten Objekts ist;
  d₀ ein Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem bewegten Objekt ist;
  a0 eine maximale Beschleunigung des Fahrzeugs 200 ist;
  ay eine maximale Beschleunigung des bewegten Objekts ist;
  tt eine Zeit bis zur Erfassung ist.
• Wenn eine Bedingung, die durch Gleichung (1-1) angegeben ist, erfüllt ist, entscheidet die Kollisionsmuster-Entscheidungseinheit 112, dass das erste Kollisionsmuster das anwendbare Kollisionsmuster ist.
  [Formel 1]
  Bedingung des ersten Kollisionsmusters $$v_r\ge v_0-\sqrt{v_0{}^2+2a_r{d}_0}\text{ and }{v}_r\le v_0-\frac{1}{2}{a}_r{t}_l-\frac{d_0}{t_l}$$

  
• Wenn eine Bedingung, die durch Gleichung (1-2) angegeben ist, erfüllt ist, entscheidet die Kollisionsmuster-Entscheidungseinheit 112, dass das zweite Kollisionsmuster das anwendbare Kollisionsmuster ist.
  [Formel 2]
  Bedingung des zweiten Kollisionsmusters $$\begin{array}{l}\frac{a_r}{a_r+a_0}\{\left(v_0-a_0{t}_l\right)-\sqrt{{\left(a_0{t}_l-v_0\right)}^2-\left(a_r+a_0\right)\left(a_0{t}_l{}^2+2d_0\right)}\}\le v_r\\ \le \frac{a_r}{a_r+a_0}\{\left(v_0-a_0{t}_l\right)+\sqrt{{\left(a_0{t}_l-v_0\right)}^2-\left(a_r+a_0\right)\left(a_0{t}_l{}^2+2d_0\right)}\}\end{array}$$

  
• Wenn eine Bedingung, die durch Gleichung (1-3) angegeben ist, erfüllt ist, entscheidet die Kollisionsmuster-Entscheidungseinheit 112, dass das dritte Kollisionsmuster das anwendbare Kollisionsmuster ist.
  [Formel 3]
  Bedingung des dritten Kollisionsmusters $$v_r\le v_0-\sqrt{v_0{}^2+2a_r{d}_0}{\text{ and v}}_r\le \sqrt{2a_r\left(d_0-v_0{t}_l\right)}$$

  
• Wenn eine Bedingung, die durch Gleichung (1-4) angegeben ist, erfüllt ist, entscheidet die Kollisionsmuster-Entscheidungseinheit 112, dass das vierte Kollisionsmuster das anwendbare Kollisionsmuster ist.
  [Formel 4]
  Bedingung des vierten Kollisionsmusters $$v_r\ge \sqrt{2a_r\left(d_0-v_0{t}_l\right)}$$

  

  and $$v_r\le \frac{a_{{}_r}}{a_r+a_0}\{\left(v_0-a_0{t}_l\right)-\sqrt{{\left(a_0{t}_l-v_0\right)}^2-\left(a_r+a_0\right)\left(a_0{t}_l{}^2+2d_0\right)}\}$$

  

  or $$v_r\ge \frac{a_{{}_r}}{a_r+a_0}\{\left(v_0-a_0{t}_l\right)-\sqrt{{\left(a_0{t}_l-v_0\right)}^2-\left(a_r+a_0\right)\left(a_0{t}_l{}^2+2d_0\right)}\}$$

  
• In Schritt S130 berechnet die Einheit zur Berechnung der bis zur Kollision verbleibenden Zeit 113 eine bis zum Zusammenstoß verbleibende Zeit.
• Die bis zum Zusammenstoß verbleibende Zeit ist eine Zeit, die es im anwendbaren Kollisionsmuster braucht, bis das Fahrzeug 200 mit dem bewegten Objekt zusammenstößt.
• Konkret berechnet die Einheit zur Berechnung der bis zur Kollision verbleibenden Zeit 113 die bis zum Zusammenstoß verbleibende Zeit auf Grundlage des Geschwindigkeitsvektors des Fahrzeugs 200, des Geschwindigkeitsvektors des bewegten Objekts, des Abstands zwischen dem Fahrzeug 200 und dem bewegten Objekt, der Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs 200 und der erwarteten Beschleunigungsleistung des bewegten Objekts.
• Die Gleichungen zur Berechnung der bis zum Zusammenstoß verbleibenden Zeit sind nachstehend angegeben, wobei
  v₀ ein Geschwindigkeitsvektor des Fahrzeugs 200 ist;
  vy ein Geschwindigkeitsvektor des bewegten Objekts ist;
  d0 ein Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem bewegten Objekt ist;
  a0 eine maximale Beschleunigung des Fahrzeugs 200 ist;
  aγ eine maximale Beschleunigung des bewegten Objekts ist;
  δt eine bis zum Zusammenstoß verbleibende Zeit ist.
• Wenn das anwendbare Kollisionsmuster das erste Kollisionsmuster ist, berechnet die Einheit zur Berechnung der bis zur Kollision verbleibenden Zeit 113 die bis zum Zusammenstoß verbleibende Zeit durch Ausführung der Gleichung (2-1).
  [Formel 5]
  Fall des ersten Kollisionsmusters $$\mathrm{\delta }\text{t = }\frac{\left(v_0-v_r\right)\pm \sqrt{{\left(v_0-v_r\right)}^2-2a_r{d}_0}}{a_r}$$

  
• Wenn das anwendbare Kollisionsmuster das zweite Kollisionsmuster ist, berechnet die Einheit zur Berechnung der bis zur Kollision verbleibenden Zeit 113 die bis zum Zusammenstoß verbleibende Zeit durch Ausführung der Gleichung (2-2).
  [Formel 6]
  Fall des zweiten Kollisionsmusters (2) $$\mathrm{\delta }\text{t = }\frac{-\left(a_r{t}_l-v_0+v_r\right)\pm \sqrt{a_0{a}_r{t}_l{}^2-2d_0\left(a_0-a_r\right)-2a_r{t}_l\left(v_0-v_r\right)+{\left(v_0-v_r\right)}^2}}{a_0-a_r}$$

  
• Wenn das anwendbare Kollisionsmuster das dritte Kollisionsmuster ist, berechnet die Einheit zur Berechnung der bis zur Kollision verbleibenden Zeit 113 die bis zum Zusammenstoß verbleibende Zeit durch Ausführung der Gleichung (2-3).
  [Formel 7]
  Fall des dritten Kollisionsmusters $$\mathrm{\delta }\text{t}=\frac{d_0-\frac{v_r{}^2}{2a_r}}{v_{0-}}$$

  
• Wenn das anwendbare Kollisionsmuster das vierte Kollisionsmuster ist, berechnet die Einheit zur Berechnung der bis zur Kollision verbleibenden Zeit 113 die bis zum Zusammenstoß verbleibende Zeit durch Ausführung der Gleichung (2-4).
  [Formel 8]
  Fall des vierten Kollisionsmusters $$\mathrm{\delta }\text{t = }\frac{\left(a_0{t}_l-v_0\right)\pm \sqrt{{\left(v_0-a_0{t}_l\right)}^2-2a_0\left(\frac{v_r{}^2}{2a_r}+\frac{a_0{t}_l{}^2}{2}-d_0\right)}}{a_0}$$

  
• Die durch jede der Gleichung (2-1) bis Gleichung (2-4) berechnete bis zum Zusammenstoß verbleibende Zeit entspricht einer Mindestzeit in alle Richtungen des Fahrzeugs 200, die es bis zum Zusammenstoß des Fahrzeugs 200 mit dem bewegten Objekt braucht.
• 5 zeigt, wie ein anderes Fahrzeug, das vor dem Fahrzeug 200 fährt, bei Beschleunigung -aγ langsamer wird.
• 6 zeigt, wie ein anderes Fahrzeug, das auf der linken Seite vor dem Fahrzeug 200 fährt, bei Geschwindigkeit vγ_x nach rechts wechselt.
• Das andere Fahrzeug ist ein Beispiel für das bewegte Objekt.
• Zurück zu 4. Die Beschreibung geht ab Schritt S140 weiter.
• In Schritt S140 berechnet die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 das Gefahrenniveau eines Unfalls, bei dem das Fahrzeug 200 mit dem bewegten Objekt zusammenstößt, auf Grundlage des anwendbaren Kollisionsmusters und der bis zum Zusammenstoß verbleibenden Zeit.
• Das Gefahrenniveau entspricht einem erwarteten Wert eines Risikos, dass das bewegte Objekt sich dem Fahrzeug 200 innerhalb einer Mindestzeit nähert, das heißt, einem erwarteten Wert eines potenziellen Risikos, dass das bewegte Objekt mit dem Fahrzeug 200 zusammenstößt.
• Konkret berechnet die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 das Gefahrenniveau mittels eines Gewichtungsfaktors des anwendbaren Kollisionsmusters und der bis zum Zusammenstoß verbleibenden Zeit.
• Je höher der Gewichtungsfaktor, desto höher das Gefahrenniveau. Je niedriger der Gewichtungsfaktor, desto niedriger das Gefahrenniveau. Je kürzer die bis zum Zusammenstoß verbleibende Zeit, desto höher das Gefahrenniveau. Je länger die bis zum Zusammenstoß verbleibende Zeit, desto niedriger das Gefahrenniveau.
• Zunächst ermittelt die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 einen Gewichtungsfaktor des anwendbaren Kollisionsmusters. Konkret werden Gewichtungsfaktordaten im Voraus in der Speichereinheit 120 gespeichert. Bei den Gewichtungsfaktordaten sind die mehreren Kollisionsmuster und die mehreren Gewichtungsfaktoren miteinander korreliert. Die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 wählt einen mit dem anwendbaren Kollisionsmuster korrelierten Gewichtungsfaktor aus den Gewichtungsfaktordaten aus. Der ausgewählte Gewichtungsfaktor ist der Gewichtungsfaktor des anwendbaren Kollisionsmusters.
• Im Anschluss berechnet die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 das Gefahrenniveau, indem Gleichung (3) ausgeführt wird, wobei
  R ein Gefahrenniveau ist;
  δt eine bis zum Zusammenstoß verbleibende Zeit ist; und
  w ein Gewichtungsfaktor ist.
  $$\text{R = }\left(1/\mathrm{\delta }\text{t}\right)\times \text{w}$$

  
• Der in den Gewichtungsfaktordaten festgelegte Gewichtungsfaktor wird noch erklärt.
• Im Fall des dritten Kollisionsmusters oder vierten Kollisionsmusters kollidiert das Fahrzeug 200 mit dem bewegten Objekt, nachdem das bewegte Objekt zum Stehen gekommen ist. Daher wird erwartet, dass der Schaden am Fahrzeug 200 in Bezug auf den Zusammenstoß hoch sein wird. Somit wird, wenn es darauf ankommt, den Schaden am Fahrzeug 200 zu verringern, ein Gewichtungsfaktor, der höher als ein Standardfaktor ist, in den Gewichtungsfaktordaten als Gewichtungsfaktor des dritten oder vierten Kollisionsmusters festgelegt.
• Im Fall des ersten Kollisionsmusters oder dritten Kollisionsmusters kollidiert das Fahrzeug 200 mit dem bewegten Objekt, bevor das Fahrzeug 200 die Verzögerung des bewegten Objekts erfasst. Daher wird erwartet, dass die Verletzung der Menschen an Bord des Fahrzeugs 200 groß sein wird. Somit wird, wenn es darauf ankommt, die Verletzung der Menschen an Bord des Fahrzeugs 200 zu verringern, ein Gewichtungsfaktor, der höher als ein Standardfaktor ist, in den Gewichtungsfaktordaten als Gewichtungsfaktor des ersten oder dritten Kollisionsmusters festgelegt.
• Zusammenfassend wird der Gewichtungsfaktor jedes Kollisionsmusters unter Berücksichtigung des wirtschaftlichen Schadens oder der Verletzung von Personen festgelegt.
• Aus diesem Grund ist das Gefahrenniveau ein Wert, bei dem der wirtschaftliche Schaden oder die Verletzung von Personen Berücksichtigung findet.
• In Schritt S150 gleicht die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 das Gefahrenniveau mit einer Gefahrenschwelle ab. Die Gefahrenschwelle ist ein Wert, der vorab festgelegt wird.
• Wenn für mehrere bewegte Objekte mehrere Gefahrenniveaus berechnet werden, gleicht die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 das höchste Gefahrenniveau unter den berechneten mehreren Gefahrenniveaus mit der Gefahrenschwelle ab.
• Ist das Gefahrenniveau gleich der Gefahrenschwelle oder höher, wird die Verarbeitung in Schritt S160 fortgesetzt.
• Ist das Gefahrenniveau niedriger als die Gefahrenschwelle, wird die Verarbeitung in Schritt S110 fortgesetzt.
• Die Schritte S160 bis S190 werden für ein Ziel ausgeführt, bei dem es sich um ein bewegtes Objekt handelt, das dem Gefahrenniveau entspricht, das mit der Gefahrenschwelle in Schritt S150 abgeglichen worden ist.
• In Schritt S160 gibt die Steuerungsentscheidungseinheit 115 einen gesteuerten Verzögerungswert an die Fahrsteuerungsvorrichtung 210 aus. Der gesteuerte Verzögerungswert wird als eine negative Beschleunigung ausgedrückt.
• Zunächst berechnet die Steuerungsentscheidungseinheit 115 einen erforderlichen Verzögerungswert, um zu verhindern, dass das Fahrzeug 200 mit dem bewegten Objekt zusammenstößt. Der erforderliche Verzögerungswert wird als eine negative Beschleunigung ausgedrückt.
• Konkret berechnet die Steuerungsentscheidungseinheit 115 den erforderlichen Verzögerungswert, indem die Gleichung (4-1) ausgeführt wird, wobei
  an eine Größenordnung des erforderlichen Verzögerungswerts -an ist;
  V0 eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 200 ist;
  Vy eine Geschwindigkeit des bewegten Objekts ist;
  d0 ein Abstand zwischen dem Fahrzeug 200 und dem bewegten Objekt ist; und
  tt eine Zeit bis zur Erfassung ist.
  [Formel 9] $$a_n\ge \frac{V_r{}^2-V_0{}^2}{2\left(d_0-V_0{t}_l\right)}$$

  
• Die Gleichung (4-1) wird erhalten, indem Gleichung (4-2) entwickelt wird.
• Die Gleichung (4-2) ist eine Gleichung, die angibt, dass eine Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 200 - wenn vermieden werden soll, dass das Fahrzeug 200 mit dem bewegten Objekt zusammenstößt - eine Geschwindigkeit Vy oder weniger erreichen kann, bevor das Fahrzeug 200 einen Abstand d₀ zurücklegt.
  [Formel 10] $$V\le V_r=\sqrt{V_0{}^2-2a_n\left(d_0+V_0{t}_l\right)}$$

  
• Im Folgenden entscheidet Steuerungsentscheidungseinheit 115 über den gesteuerten Verzögerungswert auf Grundlage des erforderlichen Verzögerungswerts und des Gefahrenniveaus.
• Ist das Gefahrenniveau relativ niedrig, verringert die Steuerungsentscheidungseinheit 115 die Größenordnung des gesteuerten Verzögerungswerts, sodass das Fahrzeug 200 sich nicht abrupt verlangsamt. Ist das Gefahrenniveau hingegen hoch, erhöht die Steuerungsentscheidungseinheit 115 die Größenordnung des gesteuerten Verzögerungswerts.
• Zum Beispiel entscheidet die Steuerungsentscheidungseinheit 115 über einen angepassten Verzögerungswert auf Grundlage des Gefahrenniveaus und addiert den angepassten Verzögerungswert zum erforderlichen Verzögerungswert. Ein so berechneter Wert ist der gesteuerte Verzögerungswert. Je höher das Gefahrenniveau, desto höher die Größenordnung des angepassten Verzögerungswerts. Je niedriger das Gefahrenniveau, desto geringer die Größenordnung des angepassten Verzögerungswerts.
• Dann gibt die Steuerungsentscheidungseinheit 115 den gesteuerten Verzögerungswert an die Fahrsteuerungsvorrichtung 210 aus.
• Wenn der gesteuerte Verzögerungswert an die Fahrsteuerungsvorrichtung 210 ausgegeben wird, verlangsamt die Fahrsteuerungsvorrichtung 210 das Fahrzeug 200 entsprechend dem gesteuerten Verzögerungswert. Übersteigt die Größenordnung des gesteuerten Verzögerungswerts die Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs 200, verlangsamt die Fahrsteuerungsvorrichtung 210 das Fahrzeug 200 um die Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs 200.
• In Schritt S170 gibt die Warneinheit 116 einen Warnhinweis aus.
• Der Warnhinweis informiert darüber, dass die Gefahr besteht, dass das Fahrzeug 200 mit dem bewegten Objekt zusammenstößt.
• Konkret gibt die Warneinheit 116 den Warnhinweis an das Display oder den Lautsprecher aus. Wird der Warnhinweis an das Display ausgegeben, zeigt dieses den Warnhinweis an. Wird der Warnhinweis an den Lautsprecher ausgegeben, gibt der Lautsprecher den Warnhinweis akustisch aus.
• In Schritt S180 gleicht die Steuerungsentscheidungseinheit 115 die Größenordnung des erforderlichen Verzögerungswerts mit der Beschleunigungsleistung ab.
• Ist die Größenordnung des erforderlichen Verzögerungswerts gleich oder höher als die Beschleunigungsleistung, wird der Zusammenstoß des Fahrzeugs 200 mit dem bewegten Objekt als unvermeidlich betrachtet. Daher wird die Verarbeitung in Schritt S190 fortgesetzt.
• Ist die Größenordnung des erforderlichen Verzögerungswerts geringer als die Beschleunigungsleistung, wird der Zusammenstoß des Fahrzeugs 200 mit dem bewegten Objekt als vermeidbar betrachtet. Daher wird die Verarbeitung in Schritt S110 fortgesetzt.
• In Schritt S190 entscheidet die Steuerungsentscheidungseinheit 115 über eine Lenkrichtung auf Grundlage des relativen Positionsvektors des bewegten Objekts.
• Der relative Positionsvektor des bewegten Objekts wird in Schritt S110 erhalten.
• Konkret entscheidet die Steuerungsentscheidungseinheit 115 über eine Lenkrichtung, um zu verhindern, dass ein bestimmter Teil des Fahrzeugs 200 mit dem bewegten Objekt zusammenstößt. Der bestimmte Teil des Fahrzeugs 200 ist zum Beispiel der Fahrerplatz oder der Platz des Beifahrers.
• Dann gibt die Steuerungsentscheidungseinheit 115 eine Lenkinformation an die Fahrsteuerungsvorrichtung 210 aus.
• Die Lenkinformation gibt an, in welche Richtung gelenkt werden soll.
• Wenn die Lenkinformation an die Fahrsteuerungsvorrichtung 210 ausgegeben wird, lenkt die Fahrsteuerungsvorrichtung 210 das Fahrzeug 200 in die Richtung, die durch Lenkinformation vorgegeben wird.
• *** Wirkung der Ausführungsform 1 ***
• Es wird über ein anwendbares Kollisionsmuster entschieden, das auf ein Kollisionsmuster eines Falls anwendbar ist, bei dem das Fahrzeug 200 mit einem bewegten Objekt zusammenstößt, und es wird ein Gefahrenniveau auf Grundlage des anwendbaren Kollisionsmusters berechnet. Dadurch lässt sich ein günstigeres Gefahrenniveau erreichen.
• Es ist möglich, die Gefahr, die sich durch eine unerwartete Bewegung des bewegten Objekts ergibt, zu verhindern, zu vermeiden oder zu verringern. Auch ist es möglich, den Schaden am Fahrzeug 200 so weit wie möglich zu verringern.
• Ausführungsform 2.
• Die Beschreibung erfolgt für einen Modus, bei dem ein Gefahrenniveau unter Berücksichtigung eines Gewichtsverhältnisses eines Fahrzeugs 200 zu einem bewegten Objekt berechnet wird, hauptsächlich unter dem Gesichtspunkt der Unterschiede zur Ausführungsform 1.
• *** Beschreibung einer Konfiguration ***
• Eine Konfiguration des Fahrzeugs 200 und eine Konfiguration einer Fahrüberwachungsvorrichtung 100 sind dieselben wie bei den entsprechenden Konfigurationen in Ausführungsform 1 (siehe 1 und 3).
• *** Beschreibung der Abläufe ***
• Ein Ablauf eines Fahrüberwachungsverfahrens ist derselbe wie der Ablauf in Ausführungsform 1 (siehe 4).
• Hinweis: In Schritt S140 wird ein Gefahrenniveau durch ein Verfahren berechnet, das sich von dem Verfahren in Ausführungsform 1 unterscheidet.
• In Schritt S140 berechnet eine Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 das Gefahrenniveau wie folgt.
• Zuerst wählt die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 einen mit einem anwendbaren Kollisionsmuster korrelierten Gewichtungsfaktor aus den Gewichtungsfaktordaten aus. Die Gewichtungsfaktordaten werden im Voraus in einer Speichereinheit 120 gespeichert, wie in Ausführungsform 1 beschrieben.
• Im Folgenden berechnet die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 ein Gewichtsverhältnis aus einem Gewicht des Fahrzeugs 200 und einem geschätzten Gewicht des bewegten Objekts.
• Das Gewicht des Fahrzeugs 200 wird im Voraus in der Speichereinheit 120 gespeichert.
• Das geschätzte Gewicht des bewegten Objekts wird im Voraus in der Speichereinheit 120 gespeichert. Daten zum geschätzten Gewicht werden zum Beispiel im Voraus in der Speichereinheit 120 gespeichert. Die Daten zum geschätzten Gewicht setzen mehrere Arten von Objekten und mehrere geschätzte Gewichte zueinander in Korrelation. Dann wählt die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 ein geschätztes Gewicht, das mit der Art des bewegten Objekts korreliert ist, aus den Daten zum geschätzten Gewicht aus. Die Daten zum geschätzten Gewicht, die ausgewählt werden, sind das geschätzte Gewicht des bewegten Objekts. Die Art des bewegten Objekts wird in Schritt S110 erhalten.
• Das Gewichtsverhältnis kann entweder ein Verhältnis des geschätzten Gewichts des bewegten Objekts zum Gewicht des Fahrzeugs 200 sein, oder ein Verhältnis des Gewichts des Fahrzeugs 200 zum geschätzten Gewicht des bewegten Objekts.
• Liegt das Augenmerk auf dem Schaden am Fahrzeug 200, wird als Gewichtsverhältnis das Verhältnis des geschätzten Gewichts des bewegten Objekts zum Gewicht des Fahrzeugs 200 herangezogen.
• Liegt das Augenmerk auf dem Schaden am bewegten Objekt, wird als Gewichtsverhältnis das Verhältnis des Gewichts des Fahrzeugs 200 zum geschätzten Gewicht des bewegten Objekts herangezogen.
• Ist das Gewichtsverhältnis das Verhältnis des geschätzten Gewichts des bewegten Objekts zum Gewicht des Fahrzeugs 200, berechnet die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 das Gewichtsverhältnis durch Ausführung der Gleichung (5-1).
• Ist das Gewichtsverhältnis das Verhältnis des Gewichts des Fahrzeugs 200 zum geschätzten Gewicht des bewegten Objekts, berechnet die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 das Gewichtsverhältnis durch Ausführung der Gleichung (5-2).
• Hinweis: Dabei ist
  w_m ein Gewichtsverhältnis;
  m₀ ein Gewicht des Fahrzeugs 200; und
  mγ ein geschätztes Gewicht des bewegten Objekts.
  $${\text{w}}_{\text{m}}=\text{m}\mathrm{\gamma /}{\text{m}}_0$$

  

  $${\text{w}}_{\text{m}}={\text{m}}_0\mathrm{/}\text{m}\mathrm{\gamma }$$

  
• Dann berechnet die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 das Gefahrenniveau mittels des Gewichtungsfaktors, der bis zum Zusammenstoß verbleibenden Zeit und des Gewichtsverhältnisses.
• Zum Beispiel berechnet die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 das Gefahrenniveau, indem Gleichung (6-1) oder Gleichung (6-2) ausgeführt wird, wobei
  R ein Gefahrenniveau ist;
  δt eine bis zum Zusammenstoß verbleibende Zeit ist;
  w ein Gewichtungsfaktor ist; und
  wm ein Gewichtsverhältnis ist.
  $$\text{R = }\left(1/\mathrm{\delta }\text{t}\right)\times \left(\text{w}\times {\text{w}}_{\text{m}}\right)$$

  

  $$\text{R = }\left(1/\mathrm{\delta }\text{t}\right)\times \left(\text{w}\times {\text{w}}_{\text{m}}\right)$$

  
• *** Wirkung der Ausführungsform 2 ***
• Das Gefahrenniveau kann berechnet werden, indem das Gewichtsverhältnis des Fahrzeugs 200 zum bewegten Objekt berücksichtigt wird. Dadurch lässt sich ein besser geeignetes Gefahrenniveau erreichen.
• Ausführungsform 3.
• Die Beschreibung erfolgt für einen Modus, bei dem ein Gefahrenniveau unter Berücksichtigung, ob sich zwischen einem Fahrzeug 200 und einem bewegten Objekt ein stationäres Objekt befindet, berechnet wird, hauptsächlich unter dem Gesichtspunkt der Unterschiede zur Ausführungsform 1 oder Ausführungsform 2.
• *** Beschreibung einer Konfiguration ***
• 7 zeigt einen Bereich der Windschutzscheibe des Fahrzeugs 200.
• Eine Informationssammelvorrichtung 203 und eine Positionierungsvorrichtung 204 sind zusätzlich im Fahrzeug 200 eingebaut.
• Die Informationssammelvorrichtung 203 ist eine Vorrichtung, die Informationen über ein stationäres Objekt, das sich in der Nähe des Fahrzeugs 200 befindet, erhebt. Die Informationssammelvorrichtung 203 ist zum Beispiel ein Empfänger.
• Konkret erhält die Informationssammelvorrichtung 203 Karteninformationen. Die Karteninformation gibt eine Position, eine Art usw. eines stationären Objekts an, das an jedem Punkt existiert. Das stationäre Objekt ist zum Beispiel eine Ampel, ein Straßenschild, ein Strommast, ein Geländer oder Ähnliches. Die Informationssammelvorrichtung 203 kann anstelle der Karteninformation VICS-Informationen oder diese in Kombination mit der Karteninformation erhalten. Hinweis: VICS (eingetragenes Warenzeichen) steht für Vehicle Information and Communication System.
• Die Positionierungsvorrichtung 204 positioniert das Fahrzeug 200. Die Positionierungsvorrichtung 204 ist zum Beispiel ein GPS-Empfänger, wobei GPS für Global Positioning System steht.
• Die Informationssammelvorrichtung 203 und die Positionierungsvorrichtung 204 sind mit einer Fahrüberwachungsvorrichtung 100 verbunden.
• Eine Konfiguration der Fahrüberwachungsvorrichtung 100 wird unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
• Die Fahrüberwachungsvorrichtung 100 ist weiterhin mit einem Element ausgestattet, bei dem es sich um eine Informationssammeleinheit 117 handelt. Die Informationssammeleinheit 117 ist softwaremäßig implementiert.
• Das Fahrüberwachungsprogramm sorgt dafür, dass der Computer als Informationssammeleinheit 117 funktioniert.
• Die Informationssammelvorrichtung 203 ist mit einer Ein-/Ausgabe-Schnittstelle 104 verbunden.
• *** Beschreibung der Abläufe ***
• Ein Fahrüberwachungsverfahren wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
• In Schritt S301 erkennt eine Objekterkennungseinheit 111 ein bewegtes Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs 200.
• Schritt S301 entspricht Schritt S110 in Ausführungsform 1.
• In Schritt S302 erhebt die Informationssammeleinheit 117 Informationen über ein stationäres Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs 200.
• Konkret fordert die Informationssammeleinheit 117 Karteninformationen von der Informationssammelvorrichtung 203 an. Die Informationssammelvorrichtung 203 erhält Karteninformationen. Dann erhält die Informationssammeleinheit 117 die Karteninformation von der Informationssammelvorrichtung 203.
• In Schritt S311 entscheidet eine Kollisionsmuster-Entscheidungseinheit 112 über ein anwendbares Kollisionsmuster.
• Schritt S311 entspricht Schritt S120 in Ausführungsform 1.
• In Schritt S312 berechnet eine Einheit zur Berechnung der bis zur Kollision verbleibenden Zeit 113 eine bis zum Zusammenstoß verbleibende Zeit.
• Schritt S312 entspricht Schritt S130 in Ausführungsform 1.
• In Schritt S313 prüft eine Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114, ob sich ein stationäres Objekt zwischen dem Fahrzeug 200 und dem bewegten Objekt befindet, auf Grundlage der Positionierungsinformation des Fahrzeugs 200, eines relativen Positionsvektors des bewegten Objekts und der Karteninformation.
• Konkret berechnet die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 eine Position des bewegten Objekts unter Verwendung der Position des Fahrzeugs 200 und des relativen Positionsvektors des bewegten Objekts. Dann prüft die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114, ob sich ein stationäres Objekt zwischen dem Fahrzeug 200 und dem bewegten Objekt befindet, auf Grundlage einer positionsbezogenen Beziehung zwischen der Position des Fahrzeugs 200, der Position des bewegten Objekts und einer Position des stationären Objekts.
• Der Positionsinformation des Fahrzeugs 200 wird zum Beispiel von der Positionierungsvorrichtung 204 erhalten.
• Der relative Positionsvektor des bewegten Objekts wird in Schritt S301 erhalten.
• Die Position des stationären Objekts ist in der Karteninformation angegeben.
• Die Karteninformation wird in Schritt S302 erhalten.
• In Schritt S314 berechnet die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 das Gefahrenniveau eines Unfalls, bei dem das Fahrzeug 200 mit dem bewegten Objekt zusammenstößt.
• Zunächst ermittelt die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 einen Gewichtungsfaktor des anwendbaren Kollisionsmusters auf Grundlage eines Prüfergebnisses in Schritt S313.
• Wenn sich ein stationäres Objekt zwischen dem Fahrzeug 200 und dem bewegten Objekt befindet, ist es unwahrscheinlich, dass das Fahrzeug 200 mit dem bewegten Objekt zusammenstößt. Daher entscheidet die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 über einen Gewichtungsfaktor für den Fall, dass sich ein stationäres Objekt zwischen dem Fahrzeug 200 und dem bewegten Objekt befindet, der kleiner als ein Gewichtungsfaktor für den Fall ist, dass sich kein stationäres Objekt zwischen dem Fahrzeug 200 und dem bewegten Objekt befindet.
• Die Gewichtungsfaktordaten werden zum Beispiel im Voraus in der Speichereinheit 120 gespeichert. Bei den Gewichtungsfaktordaten sind die mehreren Kollisionsmuster, mehrere erste Gewichtungsfaktoren und mehrere zweite Gewichtungsfaktoren miteinander korreliert. Die zweiten Gewichtungsfaktoren sind kleiner als die ersten Gewichtungsfaktoren.
• Befindet sich kein stationäres Objekt zwischen dem Fahrzeug 200 und dem bewegten Objekt, wählt die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 einen ersten Gewichtungsfaktor aus, der mit einem anwendbaren Kollisionsmuster aus den Gewichtungsfaktordaten korreliert ist. Der ausgewählte erste Gewichtungsfaktor wird als der Gewichtungsfaktor des anwendbaren Kollisionsmusters verwendet.
• Befindet sich ein stationäres Objekt zwischen dem Fahrzeug 200 und dem bewegten Objekt, wählt die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 einen zweiten Gewichtungsfaktor aus, der mit dem anwendbaren Kollisionsmuster aus den Gewichtungsfaktordaten korreliert ist. Der ausgewählte zweite Gewichtungsfaktor wird als der Gewichtungsfaktor des anwendbaren Kollisionsmusters verwendet.
• Dann berechnet die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 das Gefahrenniveau mittels des Gewichtungsfaktors des anwendbaren Kollisionsmusters und der bis zum Zusammenstoß verbleibenden Zeit.
• Das Gefahrenniveau wird mit demselben Verfahren berechnet wie in Schritt S140 der Ausführungsform 1.
• Die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114 kann das Gefahrenniveau unter Verwendung des Gewichtsverhältnisses aus dem Gewicht des Fahrzeugs 200 und einem geschätzten Gewicht des bewegten Objekts berechnen, wie im Verfahren in Schritt S140 von Ausführungsform 2.
• Schritt S321 bis Schritt S332 entsprechen Schritt S150 bis Schritt S190 in Ausführungsform 1.
• *** Wirkung der Ausführungsform 3 ***
• Das Gefahrenniveau kann berechnet werden, indem berücksichtigt wird, ob sich zwischen dem Fahrzeug 200 und dem bewegten Objekt ein stationäres Objekt befindet. Dadurch lässt sich ein günstigeres Gefahrenniveau erreichen.
• *** Zusatz zu den Ausführungsformen ***
• Eine Hardware-Konfiguration der Fahrüberwachungsvorrichtung 100 wird unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
• Die Fahrüberwachungsvorrichtung 100 ist mit einer Verarbeitungsschaltung 109 ausgestattet.
• Die Verarbeitungsschaltung 109 ist eine Hardware, die die Objekterkennungseinheit 111, die Kollisionsmuster-Entscheidungseinheit 112, die Einheit zur Berechnung der bis zur Kollision verbleibenden Zeit 113, die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus 114, die Steuerungsentscheidungseinheit 115, die Warneinheit 116, die Informationssammeleinheit 117 und die Speichereinheit 120 implementiert.
• Die Verarbeitungsschaltung 109 kann eine dedizierte Hardware oder der Prozessor 101 sein, der das im Speicher 102 gespeicherte Programm ausführt.
• Wenn die Verarbeitungsschaltung 109 dedizierte Hardware ist, ist die Verarbeitungsschaltung 109 beispielsweise ein Einzelschaltkreis, eine Verbundschaltung, ein programmierter Prozessor, ein parallel programmierter Prozessor, ein ASIC oder ein FPGA, oder eine Kombination daraus.
• Dabei steht ASIC für Application Specific Integrated Circuit und FPGA steht für Field Programmable Gate Array.
• Die Fahrüberwachungsvorrichtung 100 kann mit mehreren Verarbeitungsschaltungen ausgestattet sein, die die Verarbeitungsschaltung 109 ersetzen.
• Die mehreren Verarbeitungsschaltungen übernehmen gemeinsam die Rolle der Verarbeitungsschaltung 109.
• In der Verarbeitungsschaltung 109 können einige der Funktionen durch die dedizierte Hardware implementiert sein und die übrigen Funktionen durch die Software oder Firmware.
• Auf diese Weise kann die Verarbeitungsschaltung 109 durch Hardware, Software oder Firmware oder eine Kombination daraus implementiert sein.
• Die Ausführungsformen sind Beispiele bevorzugter Modi. Der technische Umfang der vorliegenden Erfindung soll dadurch nicht eingeschränkt werden. Jede Ausführungsform kann auch nur teilweise oder in Kombination mit einer anderen Ausführungsform realisiert werden. Die Verfahren, die mittels der Flussdiagramme usw. beschrieben sind, können je nach Bedarf geändert werden.
• Bezugszeichenliste

100

Fahrüberwachungsvorrichtung;

101

Prozessor;

102

Speicher;

103

Zusatzspeichergerät;

104

Ein-/Ausgabe-Schnittstelle;

109

Verarbeitungsschaltung;

111

Objekterkennungseinheit;

112

Kollisionsmuster-Entscheidungseinheit;

113

Einheit zur Berechnung der bis zur Kollision verbleibenden Zeit;

114

Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus;

115

Steuerungsentscheidungseinheit;

116

Warneinheit;

117

Informationssammeleinheit;

120

Speichereinheit;

200

Fahrzeug;

201

Objektsensor;

202

Überwachungskamera;

203

Informationssammelvorrichtung;

204

Positionierungsvorrichtung;

210

Fahrsteuerungsvorrichtung.

• 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
• JP 2015060522 A [0010]
• JP 4993429 [0010]

Claims (8)

1. Fahrüberwachungsvorrichtung, umfassend: eine Kollisionsmuster-Entscheidungseinheit, um über ein anwendbares Kollisionsmuster zu entscheiden, das für ein Kollisionsmuster eines Falls gilt, bei dem ein Fahrzeug mit einem bewegten Objekt zusammenstößt, auf Grundlage eines Geschwindigkeitsvektors des Fahrzeugs, eines Geschwindigkeitsvektors des bewegten Objekts, eines Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem bewegten Objekt, einer Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs, einer erwarteten Beschleunigungsleistung des bewegten Objekts und einer Zeit bis zur Erfassung, die es braucht, bis das Fahrzeug eine Verzögerung des bewegten Objekts erfasst; eine Einheit zur Berechnung der bis zur Kollision verbleibenden Zeit, die eine Zeit ist, die es im anwendbaren Kollisionsmuster braucht, bis das Fahrzeug mit dem bewegten Objekt zusammenstößt; und eine Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus eines Unfalls, bei dem das Fahrzeug mit dem bewegten Objekt zusammenstößt, auf Grundlage des anwendbaren Kollisionsmusters und der bis zum Zusammenstoß verbleibenden Zeit.
2. Fahrüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kollisionsmuster-Entscheidungseinheit sich für ein folgendes Kollisionsmuster als anwendbares Kollisionsmuster entscheidet: ein erstes Kollisionsmuster, bei dem das Fahrzeug mit dem bewegten Objekt, das sich verlangsamt, zusammenstößt, bevor das Fahrzeug die Verzögerung des bewegten Objekts erfasst; ein zweites Kollisionsmuster, bei dem das Fahrzeug mit dem bewegten Objekt, das sich verlangsamt, zusammenstößt, nachdem das Fahrzeug die Verzögerung des bewegten Objekts erfasst hat; ein drittes Kollisionsmuster, bei dem das Fahrzeug mit dem bewegten Objekt, das zum Stehen gekommen ist, zusammenstößt, bevor das Fahrzeug die Verzögerung des bewegten Objekts erfasst; ein viertes Kollisionsmuster, bei dem das Fahrzeug mit dem bewegten Objekt, das zum Stehen gekommen ist, zusammenstößt, nachdem das Fahrzeug die Verzögerung des bewegten Objekts erfasst hat.
3. Fahrüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus das Gefahrenniveau mittels eines Gewichtungsfaktors des anwendbaren Kollisionsmusters und der bis zum Zusammenstoß verbleibenden Zeit berechnet.
4. Fahrüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus das Gefahrenniveau auf Grundlage des Gewichtungsfaktors des anwendbaren Kollisionsmusters, der bis zum Zusammenstoß verbleibenden Zeit und eines Gewichtsverhältnisses aus dem Gewicht des Fahrzeugs und dem geschätzten Gewicht des bewegten Objekts berechnet.
5. Fahrüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Einheit zur Berechnung des Gefahrenniveaus prüft, ob sich zwischen dem Fahrzeug und dem bewegten Objekt ein stationäres Objekt befindet, auf Grundlage der Positionsinformation des stationären Objekts, und auf Grundlage eines Prüfergebnisses über den Gewichtungsfaktor entscheidet.
6. Fahrüberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend eine Steuerungsentscheidungseinheit, die wenn das Gefahrenniveau höher ist als eine Gefahrenschwelle, einen erforderlichen Verzögerungswert zum Verhindern, dass das Fahrzeug mit dem bewegten Objekt zusammenstößt berechnet, über einen gesteuerten Verzögerungswert auf Grundlage des erforderlichen Verzögerungswerts und des Gefahrenniveaus entscheidet und den gesteuerten Verzögerungswert an die Fahrsteuerungsvorrichtung des Fahrzeugs ausgibt.
7. Fahrüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei, wenn eine Größe des erforderlichen Verzögerungswerts die Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs übersteigt, die Steuerungsentscheidungseinheit über eine Lenkrichtung des Fahrzeugs entscheidet und eine Lenkinformation, die diese entschiedene Lenkrichtung angibt, an die Fahrsteuerungsvorrichtung ausgibt.
8. Fahrüberwachungsprogramm, das bewirkt, dass ein Computer einen Kollisionsmuster-Entscheidungsprozess ausführt, um über ein anwendbares Kollisionsmuster zu entscheiden, das für ein Kollisionsmuster eines Falls gilt, bei dem ein Fahrzeug mit einem bewegten Objekt zusammenstößt, auf Grundlage eines Geschwindigkeitsvektors des Fahrzeugs, eines Geschwindigkeitsvektors des bewegten Objekts, eines Abstands zwischen dem Fahrzeug und dem bewegten Objekt, einer Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs, einer erwarteten Beschleunigungsleistung des bewegten Objekts und einer Zeit bis zur Erfassung, die es braucht, bis das Fahrzeug eine Verzögerung des bewegten Objekts erkennt; einen Prozess zur Berechnung der bis zur Kollision verbleibenden Zeit ausführt, die eine Zeit ist, die es im anwendbaren Kollisionsmuster braucht, bis das Fahrzeug mit dem bewegten Objekt zusammenstößt; und einen Prozess zur Berechnung des Gefahrenniveaus eines Unfalls ausführt, bei dem das Fahrzeug mit dem bewegten Objekt zusammenstößt, auf Grundlage des anwendbaren Kollisionsmusters und der bis zum Zusammenstoß verbleibenden Zeit.

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