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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswahl eines erkannten Objekts als ein einem eigenen Fahrzeug vorausfahrendes Fahrzeug, eine Vorrichtung zur Auswahl eines erkannten Objekts als ein einem eigenen Fahrzeug vorausfahrendes Fahrzeug, ein Computerprogramm zur Durchführung der Schritte eines solchen Verfahrens, und ein Speichermedium mit einem Computerprogramm mit Mitteln zum Bilden einer solchen Vorrichtung.
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Eine Vorrichtung zur Auswahl eines vorausfahrenden Fahrzeugs, die ein Sendesignal wie etwa ein Lichtsignal oder ein Radiowellensignal im Millimeterband über einen vorbestimmten Winkelbereich vor einem Fahrzeug aussendet, das reflektierte Signal zum Erkennen von Hindernissen in der Nähe des Fahrzeugs erfasst und eines davon als ein dem Fahrzeug vorausfahrendes Fahrzeug auswählt, ist bekannt. Daten des vorausfahrenden Fahrzeugs werden in einer Alarmvorrichtung zur Erzeugung eines Alarms bezüglich des vorausfahrenden Fahrzeugs oder einer Vorrichtung zur Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit benutzt, die eine vorbestimmte Distanz zu dem vorausfahrenden Fahrzeug einhält.
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Bei dieser Art von Vorrichtungen ist es notwendig, ein vor dem eigenen Fahrzeug vorausfahrendes Fahrzeug aus erkannten Objekten auszuwählen. Bei der Auswahl des vorausfahrenden Fahrzeugs wird allgemein ein Lenkwinkelsensor oder ein Gierratensensor verwendet. Beispielsweise offenbart die
japanische vorläufige Patentveröffentlichung Nr. 8-279099 (die der Druckschrift
DE 196 140 61 A1 entspricht) eine solche Technik. Bei dieser Technik wird ein Parameter, der die Wahrscheinlichkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs repräsentiert, verwendet, um zu vermeiden, dass das vorausfahrende Fahrzeug verloren oder ein anderes Hindernis als das vorausfahrende Fahrzeug fälschlicherweise als das vorausfahrende Fahrzeug erkannt wird. Allerdings besteht immer nach die Möglichkeit, ein vorausfahrendes Fahrzeug falsch zu erkennen, falls sich das eigene Fahrzeug bzw. das Hauptfahrzeug gerade auf einer geraden Fahrbahn bewegt und die Fahrbahn davor Kurven aufweist. In Anbetracht dieses Problems ist es notwendig, die Form der Fahrbahn bzw. des Fahrstreifens direkt zu erkennen.
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Hierzu offenbart die vorläufige
japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 5-288847 ein Verfahren zur Erkennung der Fahrbahnform anhand von an den Begrenzungen bzw. Kanten der Fahrbahn vorhandenen Begrenzungszeichen. Da hier keine zusätzlichen Kosten durch zusätzliche Videosensoren entstehen, ist dieses Verfahren günstig. Falls jedoch keine Begrenzungszeichen vorhanden oder die Begrenzungszeichen von Fahrzeugen vor dem eigenen Fahrzeug verdeckt sind und daher nicht erkannt werden können, besteht das Problem, dass die Fahrbahnform nicht erkannt werden kann.
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Darüber hinaus ist die Vertrauenswürdigkeit der Entscheidung betreffend des vorausfahrenden Fahrzeugs vermutlich hoch, wenn auch entfernte Begrenzungszeichen erfasst werden können. Falls jedoch nur nahe gelegene Begrenzungszeichen oder andere Anzeigetafeln als die Begrenzungszeichen erkannt werden, besteht das Problem, dass die Vertrauenswürdigkeit der Auswahl des vorausfahrenden Fahrzeugs gering ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein besseres Verfahren zur Auswahl eines erkannten Objekts als ein einem eigenen Fahrzeug vorausfahrendes Fahrzeug, eine bessere Vorrichtung zur Auswahl eines erkannten Objekts als ein einem eigenen Fahrzeug vorausfahrendes Fahrzeugs, ein Computerprogramm Durchführung der Schritte eines solchen Verfahrens und ein Speichermedium mit einem Computerprogramm mit Mitteln zur Bildung einer solchen Vorrichtung Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1, alternativ durch die Merkmale des Anspruchs 2 gelöst.
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Darüber hinaus soll die Erfindung Techniken zur richtigen Auswahl eines vorausfahrenden Fahrzeugs zur Verfügung stellen, obwohl die Fahrbahnform nicht erkannt werden kann, sowie die Auswahl eines vorausfahrenden Fahrzeugs mit höherer Genauigkeit ermöglichen, wenn die Fahrbahnform erkannt werden kann.
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Gemäß einem Prinzip der Erfindung wird die Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit dafür, dass sich das Objekt auf demselben Fahrstreifen befindet, auf dem sich das eigene Fahrzeug bewegt, auf der Grundlage des Drehzustands des eigenen Fahrzeugs und der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs und der relativen Position des Objekts berechnet. Die berechnete Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit wird kompensiert und dann das vorausfahrende Fahrzeug ausgewählt. Die Fahrbahnform vor dem eigenen Fahrzeug wird auf der Grundlage der Distanz von dem Objekt und dem Winkel des Objekts bezüglich der Querachse erkannt und eine Möglichkeit, dass das Objekt auf demselben Fahrstreifen wie das eigene Fahrzeug ist, wird auf der Grundlage der erkannten Fahrbahnform und des Erkennungsgrads beurteilt. Der Kompensations- bzw. Ausgleichswert zur Kompensation bzw. zum Ausgleich der Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit wird auf der Grundlage dieser Beurteilung berechnet. Die Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit wird entsprechend dem Ausgleichswert kompensiert.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
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1 ein Blockdiagramm einer Fahrzeugkontrollvorrichtung einschließlich einer Vorrichtung zur Auswahl eines vorausfahrenden Fahrzeugs nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
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2 ein Flussdiagramm einer Operation zur Auswahl eines vorausfahrenden Fahrzeugs nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
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3a und 3b eine Positionskonvertierungsoperation nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
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4 eine Abbildung der Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskarte nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
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5a eine Darstellung einer Vorhersage eines Schnitts mit der X-Achse und 5b ist ein Darstellung der Erkennung von Fahrbahnkanten nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
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6a, 6b Illustrationen der Beurteilungsoperationen nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
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7a, 7b Illustrationen einer Fahrbahnkantenerkennungsoperation nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
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8 eine Karte von α zur Auswahl der Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
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Innerhalb der Zeichnungen sind gleiche bzw. korrespondierende Elemente mit entsprechenden Bezugszeichen versehen.
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Eine Fahrzeugsteuervorrichtung 1, die eine Vorrichtung zur Auswahl eines vorausfahrenden Fahrzeugs nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst, wird anhand der Zeichnungen beschrieben.
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Die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 ist in einem Fahrzeug eingebaut und warnt den Fahrer, wenn ein Hindernis im Warnbereich existiert, oder steuert die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs bzw. Hauptfahrzeugs entsprechend eines vorausfahrenden Fahrzeugs.
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1 ist ein Blockdiagramm der Fahrzeugsteuervorrichtung 1. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 1 umfasst im Wesentlichen einen Computer 3. Der Computer 3 umfasst einen Mikroprozessor, Eingabe-Ausgabeschnittstellen, verschiedene Steuerungskreise, verschiedene Erfassungskreise und einen schreibgeschützten Speicher (ROM) 3a. Dieser allgemeine Aufbau ist bekannt, daher wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
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Der Computer 3 erhält verschiedene vorbestimmte Erfassungsdaten von einer Distanz- und Winkelmesseinheit 5 zur Erfassung eines Hindernisses, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 7, einem Bremsschalter 9 und einem Drosselöffnungsgradsensor 11.
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Darüber hinaus liefert der Computer 3 vorbestimmte Steuersignale an eine alarmgeräuscherzeugende Einheit bzw. Alarmgenerator 13, einer Abstandsanzeige 15, einer Sensorfehleranzeige 17, einem Bremsaktuator 19, einem Drosselaktuator 21 und einem Regler 23 für die Automatikschaltung.
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Darüber hinaus umfasst der Computer 3 eine Einheit 24 zum Einstellen der Lautstärke des Alarmgeräuschs, eine Einheit 25 zur Einstellung einer Alarmsensitivität für eine nachfolgend beschriebene Alarmentscheidungsprozedur, einen Tempomatschalter 26, einen Steuersensor bzw. Lenkwinkelsensor 27 zur Erfassung einer Betätigung des Lenkrads (nicht dargestellt), und einen Gierratensensor 28. Darüber hinaus umfasst der Computer 3 einen Stromschalter 29 und startet die vorbestimmten Operationen entsprechend dem Programm in dem ROM 3a als Reaktion auf das Einschalten des Stromschalters 29.
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Die Distanz- und Winkelmesseinheit 5 umfasst einen Sende- und Empfangsbereich 5a und einen Distanz- und Winkelverarbeitungsbereich 5b. Der Sende- und Empfangsbereich 5a emittiert vor dem Fahrzeug um eine vorbestimmte optische Achse einen Laserstrahl innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs bezüglich der Fahrzeugquerachse (Richtung der Breite), um den Laserstrahl diskontinuierlich abzutasten, und erfasst das reflektierte Licht. Der Distanz- und Winkelverarbeitungsbereich 5b ermittelt die Distanz r zum Objekt vor dem Fahrzeug entsprechend dem Zeitintervall bis zum Empfangen des reflektierten Lichts. Zusätzlich zu dieser Distanz- und Winkelmesseinheit mit einem Laser gibt es andere Distanz- und Winkelmesseinheiten, die beispielsweise eine Radiowelle im Millimeterband oder eine Ultraschallwelle verwenden. Darüber hinaus kann die Abtastoperation auf verschiedene Arten erfolgen.
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Beispielsweise kann lediglich der Empfangsbereich das reflektierte Licht abtasten.
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Der Computer 3 führt einen Alarmentscheidungsprozeß zur Warnung des Fahrers, wenn ein Hindernis in einem vorbestimmten Alarmbereich für eine vorbestimmte Zeitdauer vorhanden ist, aus. Die Hindernisse umfassen ein vorausfahrendes Fahrzeug, das sich vor dem eigenen Fahrzeug bewegt, ein stationäres Fahrzeug, und Objekte an den Begrenzungen bzw. Kanten der Fahrbahn, wie etwa eine Leitplanke und deren Abstützeinrichtungen. Darüber hinaus führt der Computer 3 parallel die Zwischen-Fahrzeug-Distanzkontrolle zur Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend dem Zustand des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Senden von Steuersignalen an den Bremsaktuator 19, den Drosselaktuator 21 und den Regler 23 für das Automatikgetriebe durch.
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Als nächstes werden die entsprechenden Blöcke (Programme) in dem Computer 3 beschrieben. Das ROM 3a speichert für die Durchführung der Programme notwendige Programme und Daten. Die Programme sind in 1 als Blöcke im Computer 3 dargestellt.
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Die Daten bezüglich Distanz r und Abtastwinkel θ vom Distanz- und Winkelverarbeitungsbereich 5b werden an einen Koordinatenkonvertierungsblock 41 gesendet, der diese aus Polarkoordinaten in orthogonale Koordinaten umwandelt. Das bedeutet, dass die Daten in ein XZ-orthogonales Koordinatensystem konvertiert werden, dessen Ursprung (0,0) mit dem Zentrum des Laserradars zusammenfällt. Dabei stimmen die X-Achse mit der Fahrzeugquerachse (Richtung der Breite) und die Z-Achse mit der Voraus-Richtung des Fahrzeugs überein. Die umgewandelten Daten werden an einen Objekterkennungsblock 43 und einen Fahrbahnformerkennungsblock 45 gesendet.
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Der Objekterkennungsblock 43 erhält die Zentralposition (X, Z) und die Größe (W, D) jedes Objekts auf der Grundlage der gemessenen, in das orthogonale Koordinatensystem konvertierten Daten, und erhält eine Relativgeschwindigkeit (Vx, Vz) jedes Hindernisses wie etwa eines vorausfahrenden Fahrzeugs auf der Grundlage der Position des eigenen Fahrzeugs in Verbindung mit der Veränderung der Zentralposition (X, Z) jedes Objekts. Darüber hinaus erhält der Objekterkennungsblock 43 einen Typ des Objekts, der anhand der Geschwindigkeit V des eigenen Fahrzeugs, die von einem Fahrzeuggeschwindigkeitsverarbeitungsblock 47 auf der Grundlage des erfassten Werts des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 7 ausgegeben wird, und der erhaltenen Relativgeschwindigkeit (Vx, Vz) angibt, ob das Objekt ein stationäres Objekt oder ein bewegtes Objekt ist. Das Objekt, das die Bewegung des eigenen Fahrzeugs beeinflussen kann, wird entsprechend dem erkannten Typ und der Zentralposition des Objekts ausgewählt. Dann wird die Distanz auf der Abstandsanzeige 15 angezeigt. Hier bezeichnet die Größe (W, D) des Objekts eine Breite und eine Tiefe (Länge) des Objekts. Dies wird als ein Objektmodell bezeichnet.
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Ein Sensorfehlererkennungsblock 44 erfasst, ob die in dem Objekterkennungsblock 43 erhaltenen Daten innerhalb eines normalen Bereichs liegen. Wenn die Daten in einem abnormalen Bereich liegen, zeigt die Sensorfehleranzeige 17 diesen Zustand an.
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Auf der anderen Seite führt der Fahrbahnformerkennungsblock 45 die Erkennung der Fahrbahnform auf der Grundlage der gemessenen, in das orthogonale Koordinatensystem konvertierten Daten und der im Objekterkennungsblock 43 erhaltenen Daten aus. Der Erkennungsprozess der Fahrbahnform wird später beschrieben. Die in dem Fahrbahnformerkennungsblock 45 erhaltenen Daten werden an einen Vorausfahrendes-Fahrzeug-Entscheidungsblock 53 gesendet. ein Steuerwinkelverarbeitungsblock 49 erhält den Steuerwinkel auf der Grundlage des Signals von dem Steuersensor 27. Ein Gierratenverarbeitungsblock 51 verarbeitet die Gierrate auf der Grundlage des Signals von dem Gierratensensor 28.
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Ein Krümmungsberechnungsblock 63 berechnet eine Krümmung auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit von dem Fahrzeuggeschwindigkeits-verarbeitungsblock 47, des Steuerwinkels von dem Steuerwinkelverarbeitungsblock 49, und der Gierrate von dem Gierratenverarbeitungsblock 51. Der vorausfahrendes-Fahrzeug-Entscheidungsblock 53 wählt das vorausfahrende Fahrzeug auf der Grundlage des Krümmungsradius R, des vom Objekterkennungsblock 43 gelieferten erkannten Typs, den Zentralpositionskoordinaten (X, Z), der Größe (W, D) des Objekts, der Relativgeschwindigkeit (Vx, Vz), und der von dem Fahrbahnformerkennungsblock 45 erhaltenen Fahrbahnformdaten aus und ermittelt die Distanz Z und die Relativgeschwindigkeit Vz des vorausfahrenden Fahrzeugs.
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Ein Zwischen-Fahrzeug-Distanz-Steuerbereich und Alarmentscheidungsblock 55 entscheidet in einem Alarmentscheidungsprozess, ob ein Alarm zu erzeugen ist und steuert in einem Geschwindigkeitsentscheidungsprozess die Regelung der Zwischen-Fahrzeug-Distanz-Regelung auf der Grundlage der Distanz Z zu dem vorausfahrenden Fahrzeug, der Relativgeschwindigkeit Vz zum vorausfahrenden Fahrzeug, der Fahrzeuggeschwindigkeit Vn des eigenen Fahrzeugs, der Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs, der Zentralposition des Objekts, der Breite des Objekts, des erkannten Typs, der Einstellung des Tempomatschalters 26, des Betätigungszustands des Bremsschalters 9, dem Öffnungsgrad des Drosselöffnungsgradsensors 11, und der Sensitivitäts-einstellung von der Alarmsensitivitätseinstellungseinheit 25. Wenn die Alarmauslösung notwendig ist, wird ein Alarmsignal an den Alarmgenerator 13 ausgegeben. In der Geschwindigkeitsentscheidung wird durch das Senden von Steuersignalen an den Regler 23 für das Automatikgetriebe, den Bremsaktuator 19 und den Drosselaktuator 21 eine notwendige Regelung geleistet. Während der Regelung wird ein entsprechendes Anzeigesignal an die Distanzanzeige 15 gesendet, um den Fahrer über den Zustand zu informieren.
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Als nächstes wird die in der Fahrzeugsteuervorrichtung 1 durchgeführte Fahrbahnformerkennung anhand des Flussdiagramms in 2 erläutert.
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In einem ersten Schritt S1000 in 2 liest der Computer 3 die bei einem Abtastvorgang in der Distanz- und Winkelmesseinheit 5 erhaltenen Distanz- und Winkeldaten ein. Die Abtastperiode beträgt beispielsweise 100 ms, daher werden die Daten alle 100 ms eingelesen.
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In einem folgenden Schritt S2000 wandelt der Koordinatenkonvertierungsblock 41 zur Umwandlung von Polar- in Orthogonalkoordinaten die gemessenen Distanz- und Winkeldaten aus Polarkoordinaten in XZ-orthogonale Koordinaten um. Auf der Grundlage der umgewandelten Daten erkennt der Objekterkennungsblock 43 Objekte. Diese Objekterkennungsoperation wird, wie oben beschrieben wurde, auf der Grundlage der relativen Position und der relativen Geschwindigkeit jedes einzelnen Objekts durchgeführt. Das erkannte Objekt wird als ein Zielobjekt oder ein Zielobjektmodell bezeichnet.
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In einem Schritt S3000 berechnet der Krümmungsberechnungsblock 63 die Vorhersage R (den Krümmungsradius des Fahrstreifens, auf dem sich das eigene Fahrzeug bewegt) auf der Grundlage der von dem Gierratensensor 28 erhaltenen Gierrate oder des von dem Lenkwinkelsensor 27 erhaltenen Lenkwinkels. Hier wird die Vorhersage R wie folgt aus dem Lenkwinkel berechnet: Vorhersage R = eine Konstante ÷ den Lenkwinkel
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Die Konstante zur Ermittlung der Vorhersage R (Krümmungsradius) aus dem Lenkwinkel in dieser Gleichung ist Stand der Technik. Daher wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
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In einem Schritt S4000 wird eine momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit des in Schritt S2000 erkannten Zielobjekts berechnet. Die Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit ist ein Parameter der Möglichkeit bzw. Wahrscheinlichkeit dafür, dass sich das Zielobjekt auf demselben Fahrstreifen wie das eigene Fahrzeug bewegt. Die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit ist der auf der Grundlage der momentanen Erfassungsdaten berechnete Wert.
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Zuerst werden die in dem Objekterkennungsprozess (S2000) erhaltenen Positionen der Zielobjekte in Positionen auf einer geradlinigen Fahrbahn umgewandelt. Es wird angenommen, dass die ursprüngliche Zentralposition eines Zielobjekts (Xo, Zo) und die Breite in X-Richtung Wo ist. Dann wird die auf eine geradlinige Fahrbahn umgewandelte Position (X, Z, W) folgendermaßen berechnet (vgl. 3): X ← Xo – Zo^2/2R (1) Z ← Zo (2) W ← Wo (3)
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Dabei bezeichnet R die Vorhersage R (den Krümmungsradius), und hat im Fall einer Rechtskurve ein positives, im Falle einer Linkskurve ein negatives Vorzeichen.
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”^” bezeichnet die Operation des Potenzierens mit der auf ”^” folgenden Zahl. Hier wird eine Näherung unter der Annahme, dass die Gleichung eines Kreises |X| << |R|, Z ist, gemacht. Darüber hinaus wird, falls die Distanz- und Winkelmesseinheit 5 vom Zentrum des Fahrzeugs entfernt montiert ist, die Z-Koordinate so kompensiert, dass das Zentrum des Fahrzeugs mit dem Ursprung übereinstimmt. Das bedeutet, dass nur die X-Koordinate konvertiert wird.
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Die durch die Transformation der Position auf eine geradlinige Fahrbahn erhaltene Zentralposition (X, Z) wird in eine in 4 dargestellte Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskarte eingetragen, um die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit jedes einzelnen Objekts zu erhalten, d. h., es werden die Wahrscheinlichkeiten dafür ermittelt, dass sich die Objekte auf demselben Fahrstreifen wie das eigene Fahrzeug befinden. Der Grund, warum dies durch eine Wahrscheinlichkeit ausgedrückt wird, liegt darin, dass zwischen dem aus dem Lenkwinkel erhaltenen Krümmungsradius R und der tatsächlichen Krümmung eine Abweichung bestehen kann. Um die Regelung unter Berücksichtigung dieser Abweichung durchführen zu können, werden momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeiten der jeweiligen Objekte verwendet.
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In 4 entspricht die Abszisse der X-Achse, d. h. vom Fahrzeug aus der Richtung nach rechts oder links. Die Ordinate entspricht der Z-Achse, d. h. der Vorwärtsrichtung des eigenen Fahrzeugs. In dieser Ausführung bezeichnet diese Darstellung den Bereich von 5 m nach links bis 5 m nach rechts und den Bereich von bis zu 100 m Entfernung nach vorne. Die Bereiche a repräsentieren den Bereich, in dem die Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit 80% beträgt, der Bereich b bezeichnet das Gebiet, in dem die Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit 60% beträgt, der Bereich c ist das Gebiet, in dem die Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit 30% beträgt, die Region d repräsentiert den Bereich, in dem die Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit 100% beträgt, und andere Bereiche stellen Gebiete dar, in denen die Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit 0% beträgt. Diese Bereiche stammen aus Experimenten. Vor allem der Bereich d ist im Hinblick auf das Einscheren eines anderen Fahrzeugs just vor dem eigenen Fahrzeug vorgesehen.
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Die Grenzen La, Lb, Lc und Ld zur Abgrenzung der Gebiete a, b, c und d sind durch die Gleichungen (4) bis (7) gegeben: La:X = 0.7 + (1.75 – 0.7)·(Z/100)^2 (4) Lb:X = 0.7 + (3.55 – 0.7)·(Z/100)^2 (5) Lc:X = 1.0 + (5.0 – 1.0)·(Z/100)^2 (6) Ld:X = 1.5 (1 – Z/60) (7)
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Sie lassen sich allgemein wie folgt darstellen: La:X = A1 + B1·(Z/C1)^2 (8) Lb:X = A2 + B2·(Z/C2)^2 (9) Lc:X = A3 + B3·(Z/C3)^2 (10) Ld:X = A4·(B4 – Z/C4) (11)
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Durch die Gleichungen (8) bis (11) sind die Regionen, die den folgenden Gleichungen (12) bis (14) genügen, festgelegt. Die tatsächlichen Werte sind experimentell bestimmt. A1 ≤ A2 ≤ A3 < A4 (12) B1 ≤ B2 ≤ B3 und B4 = 1 (13) C1 = C2 = C3 (C4 ist irgendein Wert) (14)
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Die Grenzen La, Lb, Lc, La', Lb' und Lc' in 4 sind unter Beachtung der Rechengeschwindigkeit als parabolische Kurven dargestellt. Es ist jedoch besser, diese mit Kreisbögen darzustellen, falls die Prozessorgeschwindigkeit dies gestattet. Die Grenzen Ld und Ld' sollten durch sich nach außen aufweitende parabolische Kurven oder Kreisbögen dargestellt sein, falls die Prozessorgeschwindigkeit dies erlaubt.
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Als nächstes werden die Positionen der jeweiligen Zielobjekte auf der geradlinigen Fahrbahn der Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeitskarte zugeordnet, um eine momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit P0 wie folgt zu erhalten:
- a) das Objekt überschneidet sich mit der Region d zu irgendeinem Betrag → P0 = 100%,
- b) das Zentrum des Objekts liegt innerhalb der Region a → P0 = 80%,
- c) das Zentrum des Objekts liegt innerhalb der Region d → P0 = 60%,
- d) das Zentrum des Objekts liegt innerhalb der Region c → 20 = 30%, und
- e) das Objekt erfüllt keine der obigen Bedingungen → P0 = 0%.
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In einem Schritt S5000 erkennt der Fahrbahnformerkennungsblock 45 eine Fahrbahnform auf der Grundlage von Zielobjektdaten von Begrenzungseinrichtungen an den Kanten bzw. Begrenzungen der Fahrbahn.
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Zuerst wählt der Fahrbahnformerkennungsblock 45 Objekte aus, deren Breiten kleiner als 1 m und deren Erkennungstyp ”stationäres Objekt” ist. Dies entfernt nahezu alle Fahrzeuge, Wegweiser und Anzeigetafeln. Der Fahrbahnformerkennungsblock 45 sagt einen Schnitt der jeweiligen ausgewählten stationären Zielobjekte mit der X-Achse voraus. Bei der Berechnung des vorhergesagten Schnitts mit der X-Achse wird wie in 5A gezeigt ein Relativgeschwindigkeitsvektor im Zentrum jedes Zielobjekts bestimmt. Ein Kreis mit einem zu dem Relativgeschwindigkeitsvektor korrespondierenden Tangentenvektor wird bestimmt. Dabei wird angenommen, dass der Kreismittelpunkt auf der X-Achse liegt und der Kreis die X-Achse im rechten Winkel schneidet, so dass sich der Krümmungsradius R eindeutig ergibt. Tatsächlich wird eine Näherungsberechnung wie folgt durchgeführt:
Es wird vorausgesetzt, dass |X| << |R|, Z und ein Kreis durch eine parabolische Approximation angenähert ist. Die Berechnung des rechtwinkligen Schnittes des Kreises der X-Achse ist durch: X = X0 + (Z – Zo)^2/2R (15) gegeben. Da angenommen ist, dass der Relativgeschwindigkeitsvektor des Zielobjekts mit einem Tangentenvektor des Kreises korrespondiert, ist darüber hinaus Gleichung (15) gegeben durch: dX/dZ = Vx/Vz (16)
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Aus diesen zwei Gleichungen folgt der Krümmungsradius R: R = (Z – Z0)·Vz/Vx (vgl. 5A) und mit Z = 0, X = X0 – Z0·Vz/2Vz
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Dann ist der vorhergesagte Schnittpunkt mit der X-Achse gegeben durch: Vorhergesagter X-Schnittpunkt = X0 – Z0·Vx/2Vz
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Wenn die vorhergesagten X-Schnittpunkte aller stationären Zielobjekte berechnet wurden, wird die folgende statistische Prozedur unabhängig für negative und positive Gruppen durchgeführt. Zuerst werden die vorhergesagten X-Schnittpunkte aller stationären Zielobjekte einfach als temporärer Mittelwert gemittelt. Als nächstes werden alle Daten, die von dem temporären Mittelwert um mehr als zwei Meter abweichen, vernachlässigt. Die verbleibenden Daten werden erneut gemittelt. Dabei werden die vernachlässigten Daten nicht zur Erkennung der Fahrbahnform benutzt. Der Grund, warum der oben beschriebene Prozess durchgeführt wird, ist folgender:
Falls die Daten einer aufwärts gerichtet angeordneten Anzeigetafel, die keine Begrenzungseinrichtung ist, unter die Daten gemischt sind, würde die Fahrbahnform falsch erkannt werden. Daher entfernt der oben beschriebene Mittelungsprozess Objekte, die vermutlich von der Position der Begrenzungseinrichtung entfernt sind, so dass die Fahrbahnform präzise erkannt werden kann.
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Als nächstes werden die verbliebenen Zielobjekte auf den beiden Kanten (Seiten) der Fahrbahn mittels Interpolation verbunden. Dies liefert, wie in 5b gezeigt, Begrenzungen bzw. Kanten der Fahrbahn. Hier werden die X-Schnittpunkte an der Fahrbahnkante durch Auswahl des der X-Achse nächsten (kleinster Z-Wert) Zielobjekts an beiden (linke und rechte) Kanten der Fahrbahn ermittelt. Als nächstes werden die vorhergesagten X-Schnittpunkte dieser Zielobjekte als die X-Schnittpunkte der Fahrbahnkanten verwendet. Die erkannten Begrenzungen der Fahrbahn werden in einer Fahrbahnkantenkoordinatentabelle abgelegt. Es gibt Koordinatentabellen für linke und rechte Kanten. Jede enthält Koordinatenwerte bzw. X-Koordinatenwerte der Fahrbahnkante alle 5 m von 0 bis 150 m. Genauer gesagt sind die Abstände der Zielobjekte an den Fahrbahnkanten alle 5 m gerundet und in den Tabellen abgelegt. Falls keine Daten vorhanden sind, bleibt der Bereich in der Tabelle leer.
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In einem Schritt S6000 entscheidet der Vorausfahrendes-Fahrzeug-Entscheidungsblock 53, ob auf der in Schritt S5000 erkannten Fahrbahnform jeweils Zielobjekte auf demselben Fahrstreifen wie dem des eigenen Fahrzeugs existieren. Dann berechnet der Vorausfahrendes-Fahrzeug-Entscheidungsblock 53 einen Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit entsprechend dem Ergebnis.
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Zuerst wird für jedes Zielobjekt eine grundsätzliche Beurteilung durchgeführt, ob sich das Fahrzeug auf demselben Fahrstreifen wie das eigene Fahrzeug befindet. Die grundsätzliche Beurteilung umfasst die folgenden drei Basisentscheidungen:
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[BASISENTSCHEIDUNG 1]
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Diese Entscheidung ist für den Fall vorgesehen, dass die Fahrbahnkanten wie in 6A gezeigt über das Zielobjekt hinaus erkannt worden sind, und wird jeweils für die rechte bzw. die linke Kante durchgeführt:
- a) linke Fahrbahnkante
In 6A:
Falls Z_MAX ≥ Zo und |ΔXZ=Zo – ΔXZ=0| < 1.2 m,
lautet das Ergebnis der Basisentscheidung 1 (L) ”1”,
falls Z_MAX ≥ Zo und |ΔXZ=Zo – ΔXZ=0| ≥ 2.0 m,
lautet das Ergebnis der Basisentscheidung 1 (L) ”–1” und
andernfalls lautet das Ergebnis der Basisentscheidung (L) ”0”
wobei (L) die linke Kante bezeichnet. Die Schreibweise ”ΔXZ=Zo” bzw. ”ΔXZ=0” bezeichnet dabei ”ΔX in Höhe Zo” bzw. ”ΔX in Höhe 0”
- (b) rechte Fahrbahnkante
In gleicher Weise gilt für die rechte Seite:
Falls Z_MAX ≥ Zo und |ΔXZ=Zo – ΔXZ=0| < 1.2 m,
lautet das Ergebnis der Basisentscheidung 1 (R) ”1”,
falls Z_MAX ≥ Zo und |ΔXZ=Zo – ΔXZ=0| ≥ 2.0 m,
lautet das Ergebnis der Basisentscheidung 1 (R) ”–1” und
andernfalls lautet das Ergebnis der Basisentscheidung (R) ”0”, wobei (R) die rechte Kante repräsentiert.
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Wenn das Ergebnis der Basisentscheidung 1 = ”1” lautet, wird entschieden, dass sich das vorausfahrende Fahrzeug mit hoher Wahrscheinlichkeit auf demselben Fahrstreifen wie das eigene Fahrzeug befindet. Wenn das Ergebnis der Basisentscheidung 1 ”–1” lautet, kann entschieden werden, dass sich das Fahrzeug mit hoher Wahrscheinlichkeit auf dem anderen Fahrstreifen befindet oder das Zielobjekt ein Bereich der Fahrbahn ist. Das Ergebnis ”0” zeigt an, dass die Entscheidung schwierig ist, oder den Fall, dass die Fahrbahnkanten nicht erkannt werden können.
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[BASISENTSCHEIDUNG 2]
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Diese Entscheidung ist für den Fall vorgesehen, dass die Fahrbahnkanten, die in 6B gezeigt sind, nicht über das Zielobjekt hinaus erkannt werden können, und wird für beide Fahrbahnkanten durchgeführt.
- (a) linke Fahrbahnkante
In 6B:
Falls |ΔXZ=Z_MAX – ΔXZ=0| < 1.2 m·(Z_MAX/Zo)^2,
oder |ΔXZ=Z_MAX – ΔXZ=0| < 0.3 m , lautet das Ergebnis der Basisentscheidung 2 (L) ”1”,
falls |ΔXZ=Z_MAX – ΔXZ=0| ≥ 2.0 m·(Z_MAX/Zo)^2, und |ΔXZ=Z_MAX – ΔXZ=0| ≥ 0.3 m, lautet das Ergebnis der Basisentscheidung 2 (L) ”–1” und
in allen anderen Fällen lautet das Ergebnis der Basisentscheidung 2 (L) ”0”
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Hier ist die Vertrauenswürdigkeit der zweiten Basisentscheidung 2 (L) ”1” (hoch), wenn Z_MAX > Zo/2.
- Wenn Z_MAX ≤ Zo/2, ist die Vertrauenswürdigkeit der zweiten Basisentscheidung 2 (L) ”–1” (niedrig),
- (b) rechte Fahrbahnkante
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Das Ergebnis der Basisentscheidung 2 (R) und die Vertrauenswürdigkeit der Basisentscheidung 2 (R) werden auf die gleiche Weise berechnet wie für die linke Fahrbahnkante.
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Die Fahrzeug-Ziel-Kurve in 6B ist ein Kreisbogen zwischen dem Zielobjekt und dem Ursprung, der die X-Achse im rechten Winkel schneidet. Die Gleichung des Kreises des Kreisbogens wird durch eine parabolische Approximation mit der Annahme |X| << |R1|, Z, mit folgender Gleichung angenähert: X = Z^2/R1, wobei R1 der Radius des Kreises ist.
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Wie in 6B gezeigt ist, wird darüber hinaus die Distanz (ΔXZ=Z_MAX) von dem erkannten entferntesten Punkt (Entfernung Z_MAX) zu der Fahrzeug-Objektziel-Kurve in Richtung parallel zu X-Achse für die Entscheidung verwendet. Die Entscheidungswerte sind durch Multiplikation der Entscheidungswerte für 1.2 m und 2.0 m in der Basisentscheidung 1 mit (Z_MAX/Zo)^2 gegeben, da die parabolische Approximation durchgeführt wurde.
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Wenn das Resultat der Basisentscheidung 2 ”1” ist kann das Zielobjekt als mit hoher Wahrscheinlichkeit auf demselben Fahrstreifen wie das eigene Fahrzeug liegend beurteilt werden. Wenn das Ergebnis der Basisentscheidung 2 ”–1” ist kann das Zielobjekt als mit hoher Wahrscheinlichkeit auf dem anderen Fahrstreifen als dem des eigenen Fahrzeugs oder als ein Objekt auf der Fahrbahn beurteilt werden. Darüber hinaus wird die Vertrauenswürdigkeit der Entscheidung in der Basisentscheidung 2 in zwei Rangstufen repräsentiert. Wenn die Entscheidung oder die Vertrauenswürdigkeit ”0” ist, zeigt dies an, dass die Entscheidung schwierig ist oder die Fahrbahnkante nicht erkannt werden kann.
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[BASISENTSCHEIDUNG 3]
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Diese Entscheidung ist für den Fall vorgesehen, dass die Distanz eine andere als Z = Zo oder Z_MAX ist, und wird für beide Fahrbahnkanten durchgeführt.
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(a) linke Fahrbahnkante
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Die folgenden zwei Arten der Entscheidung werden durchgeführt.
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[ENTSCHEIDUNG 3a]
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In 7A werden alle positiven Werte i, die die Bedingung i·dZ ≤ Zo(dZ = 5 m) erfüllen, der Substitution Z_MAX → i·dZ unterworfen und derselben Beurteilung unterzogen wie der in dem Fall, in dem das Resultat der Basisentscheidung 2 (L) = 1 ist.
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Wenn alle i die Bedingung erfüllen, dass die Basisentscheidung 2 (L) = 1 ist, lautet das Ergebnis der Basisentscheidung 3a (L) ”1”.
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Wenn ein oder mehrere i existieren, die die Bedingung nicht erfüllen, lautet das Resultat der Basisentscheidung 3A (L) ”–1”.
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Falls kein i zur Beurteilung existiert, lautet das Ergebnis der Basisentscheidung 3a (L) ”0”.
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[ENTSCHEIDUNG 3b]
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In 7a werden alle positiven Werte i, die der Bedingung i·dZ ≤ Zo (dZ = 5 m) genügen, der Substitution Z_MAX → i·dZ unterworfen und einer Beurteilung unterzogen, die die gleiche ist wie die in dem Fall, in dem das Resultat der Basisentscheidung 2(L) = ”–1” ist.
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Wenn alle i die Bedingung erfüllen, dass die Basisentscheidung 2 (L) = –1 ist, lautet das Ergebnis der Basisentscheidung 3b (L) ”1”
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Wenn ein oder mehrere i existieren, die die Bedingung nicht erfüllen, lautet das Ergebnis der Basisentscheidung 3b (L) ”–1”.
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Wenn kein i zur Beurteilung vorhanden ist, lautet das Ergebnis der Basisentscheidung 3b (L) ”0”.
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(b) rechte Fahrbahnkante
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Die Basisentscheidung 3a (R) und die Basisentscheidung 3b (R) werden auf dieselbe Weise berechnet wie die Entscheidung für die linke Fahrbahnkante.
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Wenn das Ergebnis der Basisentscheidung 3a ”1” ist, liefern alle Fahrbahnkantendaten eine Derselbe-Fahrstreifen-Entscheidung. Wenn das Resultat ”–1” lautet, ist die Entscheidung entsprechend der Entfernung, ob das Zielobjekt das dem eigenen Fahrzeug vorausfahrende Fahrzeug ist, schwierig. Wenn das Resultat der Basisentscheidung 3a ”0” ist, existieren keine Fahrbahnkantenkoordinatendaten zu irgendeiner kleineren Distanz als der Distanz des Zielobjekts.
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Auf der anderen Seite ist es dann, wenn das Ergebnis der Basisentscheidung 3b ”1” ist, möglich, von den Fahrbahnkantendaten zu jeder Distanz zu entscheiden, ob das Zielobjekt auf dem anderen Fahrstreifen oder ein Objekt auf der Fahrbahn ist. Wenn das Ergebnis ”–1” lautet, ist es schwierig, entsprechend der Distanz zu bestimmen, dass das Zielobjekt auf dem anderen Fahrstreifen oder ein Objekt auf der Fahrbahn ist. Darüber hinaus existieren, wenn das Ergebnis der Basisentscheidung 3b ”0” ist, keine Fahrbahnkantenkoordinatendaten in einer näheren Distanz als der Distanz des Zielobjekts.
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Entsprechend den Ergebnissen der drei Basisentscheidungen wird ein Ausgleichswert für den momentanen Wert der Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit in einer der folgenden sechs Klassen berechnet. Falls der Fall auftritt, dass mehrere Entscheidungsbedingungen erfüllt sind, wird der Momentanwert mit der höheren Priorität verwendet.
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1. Klasse
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Diese Operation wird durchgeführt, wenn die Fahrbahnkanten erkannt worden sind und das Zielobjekt als das vorausfahrende Fahrzeug auf demselben Fahrstreifen beurteilt werden kann.
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a) Auf der linken Fahrbahnkante:
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- Wenn das Resultat der Basisentscheidung 1 (L) = 1 ist und die Basisentscheidung 3a (L) = 1 ist, ist der Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit 40% und ist die Priorität 5,
wenn das Ergebnis der Basisentscheidung 1 (L) = 1 und die Basisentscheidung 3a (L) = –1 ist, ist der Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit 0% und ist die Priorität 3, und
wenn das Ergebnis der Basisentscheidung 1 (L) = 1 und die Basisentscheidung 3a (L) 0 ist, ist der Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit 40% und ist die Priorität 2.
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In dem Fall b) auf der rechten Fahrbahnkante wird der Ausgleichswert auf gleiche Weise wie für die linke Fahrbahnkante berechnet.
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2. Klasse
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Diese Operation wird durchgeführt, wenn die Fahrbahnkanten über einen Punkt, der weiter als das sich bewegende Objekt entfernt ist, hinaus erkannt worden sind und das Zielobjekt als ein Objekt auf der Fahrbahn beurteilt werden kann.
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a) Auf der linken Fahrbahnkante:
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- Wenn das Ergebnis der Basisentscheidung 1 (L) = –1 und die Basisentscheidung 3a (L) = 1 ist, ist der Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit 40% und ist die Priorität 5,
wenn das Ergebnis der Basisentscheidung 1 (L) = –1 und die Basisentscheidung 3a (L) = –1 ist, ist der Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit 0% und ist die Priorität 3, und
wenn das Ergebnis der Basisentscheidung 1 (L) = –1 und die Basisentscheidung 3a (L) = 0 ist, beträgt der Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit 40% und ist die Priorität 2.
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Betreffend b) auf der rechten Fahrbahnkante wird der Ausgleichswert auf dieselbe Weise berechnet wie für die linke Fahrbahnkante.
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3. Klasse
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Diese Operation wird durchgeführt, wenn die Fahrbahnkanten nicht bis zu dem (sich bewegenden) Zielobjekt erkannt worden sind und das Zielobjekt als ein Fahrzeug auf dem anderen Fahrstreifen oder ein Objekt auf der Fahrbahn beurteilt werden kann.
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a) Auf der linken Fahrbahnkante:
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- Wenn das Ergebnis der Basisentscheidung 2 (L) = 1 und die Basisentscheidung 3a (L) = 1 ist, ist der Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit 40% und ist die Priorität 1,
wenn das Ergebnis der Basisentscheidung 2 (L) = 1 und die Basisentscheidung 3a (L) = –1 ist, ist der Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit 0% und ist die Priorität 1,
wenn das Ergebnis der Basisentscheidung 2 (L) = 1 und die Basisentscheidung 3a (L) = 0 ist und die Vertrauenswürdigkeit der Basisentscheidung 2 (L) = 1, beträgt der Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit 40% und ist die Priorität 1, und
wenn das Ergebnis der Basisentscheidung 2 (L) = 1 und die Basisentscheidung 3a (L) = 0 und die Vertrauenswürdigkeit der Basisentscheidung 2 (L) = –1 ist beträgt der Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit 20% und ist die Priorität 1.
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Betreffend b) auf der rechten Fahrbahnkante wird der Ausgleichswert auf dieselbe Weise berechnet wie für die linke Fahrbahnkante.
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4. Klasse
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Wenn die Fahrbahnkanten nicht bis zum Zielobjekt erkannt worden sind und das Zielobjekt als ein Fahrzeug auf dem anderen Fahrstreifen oder als ein Objekt auf der Straße beurteilt werden kann.
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a) Auf der linken Fahrbahnkante:
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- Wenn die Basisentscheidung 2 (L) = –1 und die Basisentscheidung 3a (L) = 1 ist, ist der Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit –40% und ist die Priorität 1,
wenn die Basisentscheidung 2 (L) = –1 und die Basisentscheidung 3a (L) = –1 ist, ist der Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit 0% und ist die Priorität 1,
wenn die Basisentscheidung 2 (L) = –1 und die Basisentscheidung 3a (L) = 0 und die Vertrauenswürdigkeit der Basisentscheidung 2 (L) = 1 ist, ist der Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit –40% und ist die Priorität 1, und
wenn die Basisentscheidung 2 (L) = –1 und die Basisentscheidung 3a (L) = 0 und die Vertrauenswürdigkeit der Basisentscheidung 2 (L) = –1 ist, beträgt der Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit –20% und ist die Priorität 1.
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Betreffend b) auf der rechten Fahrbahnkante wird der Ausgleichswert auf dieselbe Art berechnet wie der für die linke Fahrbahnkante berechnete Ausgleichswert.
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5. Klasse
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Wenn irgendeine der Bedingungen in den oben beschriebenen 1. bis 4. Klassen nicht erfüllt ist, da beispielsweise keine Fahrbahnkante erkannt worden ist, wird der Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit auf 0% gesetzt und ist die Priorität 0.
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6. Klasse
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Wird ein Zielobjekt als ein Objekt auf der Kante der Fahrbahn beurteilt, wird es in diese Klasse eingeordnet.
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Das Objekt, dessen Zentrum in dem in 7B gezeigten Bereich liegt, d. h., in dem Bereich um die erkannte Fahrbahnkante (links bzw. rechts), wobei die Breite des Bereichs 0,5 m beträgt, wird als ein Objekt auf der Fahrbahn beurteilt, und der Ausgleichswert und die Priorität werden wie folgt festgelegt:
Der Ausgleichswert für die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit ist –70% und die Priorität ist 6.
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Die oben dargestellte Berechnung des Ausgleichswerts ist danach wie folgt:
- a) Wenn es aufgrund der Fahrbahnform schwierig ist, das vorausfahrende Fahrzeug korrekt zu beurteilen, wird keine Kompensation bzw. kein Ausgleich durchgeführt (5. Klasse), da die Möglichkeit besteht, dass die Kompensation die Genauigkeit verringert.
- b) Wenn die Fahrbahnform in einem näheren Abstand als das Objekt erkannt worden ist, ist der Ausgleichswert kleiner als in dem Fall, in dem die Fahrbahnform in der entferntesten Distanz erkannt worden ist (das Ergebnis der Basisentscheidung 2 wird weiterhin in Betracht gezogen). Falls die Fahrbahnform innerhalb einer nahen Distanz erkannt worden ist, wird ein Kreisbogen zwischen dem Objekt und der Position des eigenen Fahrzeugs zur Beurteilung angenommen. Daher wird hier eine Vorhersage durchgeführt. In Anbetracht dessen ist ein relativ kleiner Ausgleichswert wünschenswert.
- c) Wenn das Objekt als ein Objekt auf der Fahrbahnkante beurteilt ist, wird der Ausgleichswert groß gemacht (vgl. 6. Fall). In diesem Fall kann, da das Objekt als ein Objekt auf der Fahrbahnkante beurteilt wurde, dieses in einem anderen Bereich als diesem Fahrstreifen liegen und ist der Ausgleichswert auf –70% gesetzt, d. h. auf einen negativen und betragsmäßig großen Wert. Daher kann, obwohl die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit hoch ist, die Wahrscheinlichkeit reduziert werden, um eine falsche Auswahl zu verhindern. Diese Operation ist beispielsweise besonders effektiv, wenn sich das eigene Fahrzeug auf einer geraden Fahrbahn bewegt und der folgende Bereich der Fahrbahn kurvig ist.
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Die Priorität wird wie folgt verwendet: In dieser Ausführung wird die Beurteilung unter Verwendung jeder Kante der Fahrbahn durchgeführt. Jedoch kann der Erkennungsgrad der linken Kante von dem der rechten Fahrbahnkante abweichen. Daher kann die Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit zwischen einer Beurteilung von der linken Fahrbahnkante und einer Beurteilung von der rechten Fahrbahnkante differieren. In diesem Fall wird der Ausgleichswert auf der Grundlage der Beurteilung mit der höheren Priorität berechnet.
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In dem oben beschriebenen Fall sind in den 1. und 2. Klassen, in denen die Fahrbahnform weiter als bis zum Zielobjekt erkannt worden ist, die Prioritäten 5, 3 bzw. 2. Auf der anderen Seite ist in den 3. und 4. Klassen, in denen die Fahrbahnform nur in einem näheren Bereich als das Zielobjekt erkannt worden ist, die Priorität = 1, so dass die Beurteilung in den 1. und 2. Klassen eine höhere Priorität aufweist.
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Darüber hinaus erfolgen die oben beschriebenen Einteilungen durch Kombinieren des Ergebnisses der Basisentscheidung 3 mit dem Ergebnis der Basisentscheidung 1 oder 2. Dies liefert Beurteilungen der Priorität in Anbetracht der Fahrbahnform und der Positionen der zur Erkennung verwendeten Objekte.
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Erneut auf 2 Bezug nehmend, wird in einem Schritt S7000 die Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit berechnet, Zuerst wird der in Schritt S6000 berechnete Ausgleichswert zu der in Schritt S4000 berechneten momentanen Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit hinzuaddiert. Bei dieser Operation wird eine Limitierung mit einer oberen Grenze von 100% und einer unteren Grenze von 0% durchgeführt. Danach wird eine Filterung mit folgender Gleichung durchgeführt: Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit ← vorhergehender Wert der Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit × α + momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit × (1 – α), wobei α ein von der Distanz Z abhängiger Parameter ist und aus der in 8 gezeigten Karte entnommen wird. Der Initialwert der Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit ist 0%.
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In einem folgenden Schritt S8000 wird die Vorausfahrendes-Fahrzeug-Entscheidung durchgeführt. Das heißt, das Zielobjekt mit der kleinsten Distanz Z wird als das vorausfahrende Fahrzeug aus den Zielobjekten ausgewählt, bei denen die in Schritt S7000 berechnete Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit gleich oder größer als 50% ist. Dann wird die Zwischen-Fahrzeug-Distanz entsprechend der Distanz und der relativen Geschwindigkeit des ausgewählten vorausfahrenden Fahrzeugs geregelt. Wenn die Möglichkeit einer Kollision besteht, wird ein Alarmgeräusch erzeugt.
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In dieser Ausführung entspricht wenigstens der Lenkwinkelsensor 27, der Lenkwinkelverarbeitungsblock 49, der Gierratensensor 28 oder der Gierratenverarbeitungsblock 51 dem Dreherfassungsmittel. Der Krümmungsberechnungsblock 63 entspricht dem Krümmungsberechnungsmittel. Die Distanz- und Winkelmesseinheit 5 entspricht dem Radarmittel. Der Koordinatenkonvertierungsblock 41 zur Konvertierung aus polaren in orthogonale Koordinaten und der Objekterkennungsblock 43 entsprechen dem Objekterkennungsmittel. Darüber hinaus entspricht der Vorausfahrendes-Fahrzeug-Entscheidungsblock 53 dem Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeits-Berechnungsmittel, dem Vorausfahrendes-Fahrzeug-Auswahlmittel, dem Derselbe-Fahrstreifen-Entscheidungsmittel, und dem Ausgleichswertberechnungsmittel.
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Im Folgenden werden weitere Vorteile der Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
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Die Auswahl des vorausfahrenden Fahrzeugs wird durch Berechnung des Krümmungsradius des Fahrstreifens, auf dem sich das eigene Fahrzeug bewegt, entsprechend dem Drehzustand des eigenen Fahrzeugs und der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs berechnet, die auf der Grundlage des Lenkwinkels und der Gierrate in Schritt S3000 in 2 ermittelt wurden. Als nächstes wird in Schritt S4000 die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit, d. h. die Wahrscheinlichkeit dafür, dass sich das erkannte Zielobjekt auf demselben Fahrstreifen befindet, berechnet. Bei dieser Operation wird die momentane Wahrscheinlichkeit kompensiert. Das heißt, die Fahrbahnform wird mittels Begrenzungseinrichtungen oder ähnlichem in Schritt S5000 erkannt. Die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit wird auf Basis der erkannten Fahrbahnform in Schritt S6000 kompensiert. Als nächstes wird in Schritt S7000 die Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit nach einem vorbestimmten Filterprozess mit der kompensierten momentanen Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit berechnet. Das vorausfahrende Fahrzeug wird auf der Grundlage der Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit in Schritt S8000 ausgewählt.
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Wie oben beschrieben wurde, wird die Kurve im Wesentlichen entsprechend der von dem Lenkwinkelsensor 27 gelieferten Daten des Lenkwinkels vorhergesagt, um die minimale Genauigkeit der Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit zu gewährleisten. Dann wird, falls reflektierende Objekte wie etwa Begrenzungseinrichtungen erfasst werden können, die erkannte Fahrbahnform auf der Grundlage der erfassten reflektierenden Objekte kompensiert, um die Genauigkeit der Auswahl des vorausfahrenden Fahrzeugs zu verbessern.
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Darüber hinaus wird bei der Kompensation der Ausgleichswert in Abhängigkeit von dem Erkennungsgrad der Fahrbahnform ermittelt, und variiert die Priorität bei der Beurteilung entsprechend dem Gradmaß für die Erkennung der Fahrbahnform, so dass die zu bevorzugende Kompensation für die Auswahl des vorausfahrenden Fahrzeugs mit einer hohen Genauigkeit zur Verfügung gestellt wird.
- (1) Beispielsweise wird in der oben beschriebenen Ausführung die Beurteilung unter Einbeziehung der beiden Fahrbahnkanten durchgeführt und, wenn die Beurteilungen sich voneinander unterscheiden, die Beurteilung mit der höheren Priorität verwendet. Jedoch ist auch eine Beurteilung anhand nur einer Kante möglich. Es ist jedoch nicht immer der Fall, dass beide Fahrbahnkanten stabil erkannt werden können. Daher ist es vorteilhaft, dass die Form beider Fahrbahnkanten direkt erkannt wird.
- (2) In der oben beschriebenen Ausführung sind konkrete Werte für die Ausgleichswerte und die Prioritätswerte angegebenen. Diese sind jedoch nur exemplarisch und können entsprechend modifiziert werden.
- (3) In der oben beschriebenen Ausführung wird die den Laserstrahl verwendende Distanz- und Winkelmesseinheit 5 als das Radarmittel verwendet. Darüber hinaus kann auch ein Radarmittel, das das Millimeterband verwendet, zur Verwendung kommen. In dem Fall eines Millimeterband-Radars werden gleichzeitig die Distanzdaten und die Daten der relativen Geschwindigkeit zu dem vorausfahrenden Fahrzeug geliefert, falls ein FMCW-Radar oder ein Doppler-Radar verwendet wird. Dann ist die Berechnung der Relativgeschwindigkeit auf der Grundlage der Distanzdaten nicht notwendig.
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Zusammenfassend wird also der Krümmungsradius des Fahrstreifens, auf dem sich das eigene Fahrzeug bewegt, entsprechend dem Drehzustand des eigenen Fahrzeugs berechnet, und wird die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs auf der Grundlage des Lenkwinkels und der Gierrate ermittelt. Eine momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit dafür, dass sich das erkannte Zielobjekt auf demselben Fahrstreifen befindet, wird berechnet. Bei dieser Operation wird die momentane Wahrscheinlichkeit kompensiert. Das heißt, die Fahrbahnform wird mittels Begrenzungseinrichtungen oder ähnlichem erkannt. Die momentane Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit wird auf der Grundlage der erkannten Fahrbahnform kompensiert. Die Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit wird nach einem vorbestimmten Filterungsprozess mit der kompensierten Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit berechnet. Das vorausfahrende Fahrzeug wird auf der Grundlage der Derselbe-Fahrstreifen-Wahrscheinlichkeit ausgewählt.