-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs auf der Grundlage einer relativen Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und ortsfesten Körpern in der Nähe des Fahrzeugs.
-
Beschreibung des Standes der Technik
-
Im Allgemeinen wird eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs auf der Grundlage eines an einem Lenkrad angebrachten Geschwindigkeitssensors, eines Beschleunigungssensors oder einer Differenz zwischen früheren und derzeitigen Positionen eines Fahrzeugs geschätzt, die durch ein GPS erlangt werden. In letzter Zeit sind Geschwindigkeitsschätzungen durch Analysieren eines Bildes von einem Boden eines Fahrzeugs oder Anbringen eines Gebers an einem Rad eines Fahrzeugs gemacht worden.
-
Zum Beispiel beschreibt die
koreanische Patentanmeldung Nr. 201-0033581 eine Technik, in der eine Verzögerung und Beschleunigung eines Fahrzeugs unter Verwendung von Motordrehmomentinformationen und Sensorinformationen, wie Bremsdruck und dergleichen, gemäß einem Fahrzustand und einem Steuerzustand des Fahrzeugs geschätzt werden. Basierend auf der geschätzten Verzögerung und Beschleunigung wird eine Schätzung der Referenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs durchgeführt.
-
Doch können mit diesen Techniken Fehler und Schwierigkeiten auftreten. Zum Beispiel kann sich in der Technik, die einen an einem Lenkrad abgebrachten Geschwindigkeitssensor verwendet, ein Fehler aus einem Verschieben des Lenkrades zu dem Zeitpunkt ergeben, wo die Geschwindigkeit durch die Sensoren gemessen wird. In dem Falle des GPS ist es schwierig, die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs in einer Schattenzone zu schätzen. Ferner ist in der Technik, die ein Bild von einem Boden eines Fahrzeugs analysiert, eine teure Ausrüstung zum Verarbeiten des Bildes notwendig.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs bereit, die von Objekten in der Nähe des Fahrzeugs erlangte Informationen verwenden. Insbesondere erleichtert das vorliegende Verfahren eine Schätzung der relativen Geschwindigkeit durch Klassifizieren und Gruppieren von Abstandsinformationen, die von Objekten in der Nähe des Fahrzeugs erlangt werden, wobei jede Abstandsinformation der gleichen Objekte oder benachbarten Objekte gemäß einer bestimmten Referenz gruppiert wird.
-
Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs bereit, die eine Berechnung der Geschwindigkeitsschätzung vereinfachen, ohne dass eine separate Vorrichtung und ein separates System notwendig ist. Insbesondere wird durch Vergleichen von Geschwindigkeitswerten, die für jede Gruppe berechnet werden, um Geschwindigkeitswerte von ortsfesten Körpern (relativ zu dem Fahrzeug) zu schätzen, eine geschätzte Geschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet.
-
In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs bereitgestellt, umfassend: eine Umgebungsinformationen-Erfassungseinheit, die eingerichtet ist zum Erfassen von Umgebungsinformationen des Fahrzeugs von zumindest einem in dem Fahrzeug angebrachten Sensor; eine Abstandsinformationen-Extraktionseinheit, die eingerichtet ist zum Extrahieren von Abstandsinformationen (Abstand zwischen dem Fahrzeug und Objekten in der Nähe des Fahrzeugs) aus den durch den Sensor erfassten Umgebungsinformationen; eine Gruppen-Einstelleinheit, die die Abstandsinformationen zwischen dem Fahrzeug und den Objekten in der Nähe des Fahrzeugs gemäß einer voreingestellten Referenz klassifiziert und gruppiert; eine Geschwindigkeits-Berechnungseinheit, die relative Geschwindigkeiten zwischen dem Fahrzeug und den Objekten für jede durch die Gruppen-Einstelleinheit eingestellte Gruppe berechnet, und eine Geschwindigkeits-Schätzeinheit, die die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage von Geschwindigkeitswerten mit der höchsten Erzeugungshäufigkeit unter den relativen Geschwindigkeiten zwischen dem Fahrzeug und den Objekten, die für jede Gruppe berechnet werden, schätzt.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen umfassen die umliegenden Objekte ortsfeste Körper und der Geschwindigkeitswert mit der höchsten Erzeugungshäufigkeit (der Geschwindigkeitswert, der am häufigsten berechnet wird) stellt eine relative Geschwindigkeit zwischen den ortsfesten Körpern, die sich in der Nähe des Fahrzeugs befinden, und dem Fahrzeug dar.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen klassifiziert die Gruppen-Einstelleinheit die Abstandsinformationen auf der Grundlage einer relativen Position der umliegenden Objekte und einer kontinuierlichen Änderung der Abstandswerte.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen basieren die Abstandsinformationen auf der erfassten Position von umliegenden Objekten und Abstandswerten zwischen den Objekten und dem Fahrzeug. Als solches kann die Gruppen-Einstelleinheit eingerichtet sein, um die Abstandsinformationen in die gleiche Gruppe zu klassifizieren, wenn eine Differenz zwischen den Abstandswerten von benachbarten Positionen innerhalb eines Referenzwertes ist. Die Gruppen-Einstelleinheit kann ferner eingerichtet sein, um die Abstandsinformationen in unterschiedliche Gruppen zu klassifizieren, wenn die Differenz von Abstandswerten von benachbarten Positionen den Referenzwert überschreitet.
-
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen stellt der Sensor einen Sensor dar, wie LIDAR, ToF-Kamera und dergleichen, der den Abstandswert des umliegenden Objektes als Daten überträgt.
-
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs bereitgestellt, umfassend: Erfassen von Umgebungsinformationen des Fahrzeugs von zumindest einem in dem Fahrzeug angebrachten Sensor; Extrahieren von Abstandsinformationen zwischen dem Fahrzeug und Objekten in der Nähe des Fahrzeugs aus den durch den Sensor erfassten Umgebungsinformationen; Klassifizieren und Gruppieren der Abstandsinformationen (Abstand zwischen dem Fahrzeug und den Objekten in der Nähe des Fahrzeugs) gemäß einem voreingestellten Referenzwert; Berechnen einer relativen Geschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und den Objekten für jede Gruppe; und Schätzen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage von Geschwindigkeitswerten mit der höchsten Erzeugungshäufigkeit aus den relativen Geschwindigkeiten (Geschwindigkeiten zwischen dem Fahrzeug und den Objekten), die für jede Gruppe berechnet werden.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die obigen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher, wobei:
-
1 zeigt ein Referenzdiagramm, das eine Anordnung einer Vorrichtung zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt;
-
2 zeigt ein Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
3A und 3B bis 6 zeigen veranschaulichende Referenzdiagramme, die einen Betrieb zum Berechnen von relativen Geschwindigkeiten zwischen umliegenden Objekten der Vorrichtung zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreiben; und
-
7 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf eines Verfahrens zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
Es sollte beachtet werden, dass die beigefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabgerecht sind und eine etwas vereinfachte Darstellung von verschiedenen bevorzugten Merkmalen darstellen, die der Veranschaulichung der Grundsätze der Erfindung dienen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart sind, einschließlich z. B. spezifischer Abmessungen, Orientierungen, Einbauorte und Formen werden zum Teil durch die eigens dafür vorgesehene Anmeldung und der Arbeitsumgebung bestimmt.
-
In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf die gleichen oder äquivalenten Teile der vorliegenden Erfindung überall in den einzelnen Figuren der Zeichnungen.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Nachstehend werden BEVORZUGTE Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
-
Es versteht sich, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, Wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und weitere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird). Wie hierin Bezug genommen wird, stellt ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug dar, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, wie zum Beispiel sowohl Benzinangetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
-
Darüber hinaus versteht es sich, dass die folgenden Verfahren durch zumindest eine Steuerung ausgeführt werden. Der Ausdruck Steuerung bezieht sich auf eine Hardware-Vorrichtung, die einen Speicher und einen Prozessor umfasst. Der Speicher ist eingerichtet, um die Module zu speichern, und der Prozessor ist insbesondere eingerichtet, um die besagten Module auszuführen, um einen oder mehrere Prozesse durchzuführen, die weiter unten beschrieben werden.
-
Darüber hinaus kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nichtflüchtige computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium ausgeführt werden, das ablauffähige Programmbefehle umfasst, die durch einen Prozessor, eine Steuerung oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele von computerlesbaren Speichermedien umfassen in nicht einschränkender Weise ROM, RAM, Compact-Disc(CD)-ROMs, Magnetbänder, Floppydisks, Flash-Laufwerke, Smart Cards und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann ebenfalls in netzgekoppelten Computersystemen dezentral angeordnet sein, so dass das computerlesbare Medium in einer verteilten Art und Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. durch einen Telematik-Server oder ein Controller Area Network (CAN).
-
Die hierin verwendete Terminologie ist zum Zwecke der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen vorgesehen und ist nicht dazu bestimmt, die Erfindung einzuschränken. Wie hierin verwendet, sind die Singularformen ”ein”, ”eine/einer” und ”der/die/das” dazu vorgesehen, dass sie ebenso die Pluralformen umfassen, wenn aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich ferner, dass die Ausdrücke ”aufweisen” und/oder ”aufweisend”, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Anwesenheit der angegebenen Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten beschreiben, aber nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einen oder mehreren Merkmalen, Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck ”und/oder” jegliche und sämtliche Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgeführten Elemente.
-
Sofern nicht ausdrücklich angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich, wird der Begriff ”ungefähr”, wie er hierin verwendet wird, derart verstanden, dass er innerhalb eines Bereichs mit normgemäßer Toleranz im Stand der Technik liegt, zum Beispiel innerhalb 2 Standardabweichungen der Mittelwerte. ”Ungefähr” kann derart verstanden werden, dass es innerhalb 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des angegebenen Werts liegt. Soweit es sich nicht anderweitig aus dem Kontext ergibt, werden alle hierin bereitgestellten numerischen Werte durch den Begriff ungefähr verändert.
-
1 zeigt ein Referenzdiagramm, das eine Anordnung einer Vorrichtung zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreibt. Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Fahrzeug 10 mit zumindest einem Umgebungserfassungssensor 15 ausgerüstet, der eine Umgebung des Fahrzeugs 10 jederzeit erfasst. So kann beispielsweise der Umgebungserfassungssensor 15 die Umgebungsinformationen des Fahrzeugs 10 erfassen, wenn das Fahrzeug 10 geparkt ist, bei einem Halt oder während das Fahrzeug 10 in Bewegung ist. In diesem Falle kann der Umgebungserfassungssensor 15 zumindest einen Sensor umfassen, der Abstandswerte von Objekten wie LIDAR, ToF-Kamera und dergleichen als Daten überträgt. Die durch den Umgebungserfassungssensor 15 erfassten Umgebungsinformationen umfassen die Abstandsinformationen über die umliegenden Objekte (Abstand zwischen den umliegenden Objekten und dem Fahrzeug 10).
-
Hierbei können die umliegenden Objekte beweglichen Körpern M und ortsfesten Körpern F entsprechen. Gemäß einer Ausführungsform entsprechen die umliegenden Objekte den ortsfesten Körpern F, wenn es keine beweglichen Körper M in der Nähe eines Fahrzeugs gibt. Mit anderen Worten wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angenommen, dass sich ortsfeste Körper F notwendigerweise in der Nähe des Fahrzeugs 10 befinden. Um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs genau zu schätzen, ist es bevorzugt, dass sich eine große Anzahl von ortsfesten Körpern F in der Nähe des Fahrzeugs 10 befinden.
-
Zum Beispiel erfasst, wie in 1 dargestellt, der Umgebungserfassungssensor 15 des Fahrzeugs 10 Abstandsinformationen der ortsfesten Körper F, die sich zu einer Seite oder einer diagonalen Seite des Fahrzeugs 10 befinden, und erfasst ferner Abstandsinformationen der beweglichen Körper M vor dem Fahrzeug 10.
-
In diesem Fall erfasst die Vorrichtung zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines. Fahrzeugs Umgebungsinformationen, die durch zumindest einen Umgebungserfassungssensor 15 erfasst werden. Die Vorrichtung ist eingerichtet, um die Abstandsinformationen aus den Umgebungsinformationen zu extrahieren und um die Abstandsinformationen gemäß voreingestellten Bedingungen zu gruppieren. Nach Extrahieren und Gruppieren der Abstandsinformationen vergleicht die Vorrichtung dann relative Geschwindigkeitswerte für jede Gruppe und schätzt, als die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10, einen Geschwindigkeitswert mit einer hohen Erzeugungshäufigkeit (einen häufigsten Geschwindigkeitswert, ebenfalls als ein Modus bezeichnet).
-
Eine Konfiguration einer Vorrichtung zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
-
Unter Bezugnahme auf 2 umfasst die Vorrichtung 100 zum Schätzen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 eine Steuereinheit 110, eine Umgebungsinformationen-Erfassungseinheit 120, eine Ausgabeeinheit 130, eine Speichereinheit 140, eine Abstandsinformationen-Extraktionseinheit 150, eine Gruppen-Einstelleinheit 160, eine Geschwindigkeits-Berechnungseinheit 170 und eine Geschwindigkeits-Schätzeinheit 180. Gemäß der beschriebenen Ausführungsform steuert die Steuereinheit 110 einen Betrieb von jeder Einheit der Fahrzeuggeschwindigkeits-Schätzvorrichtung 100.
-
Die Umgebungsinformationen-Erfassungseinheit 120 steht in Verbindung mit zumindest einen in dem Fahrzeug 10 angebrachten Umgebungserfassungssensor 15. Die Umgebungsinformationen-Erfassungseinheit 120 ist eingerichtet, um die Umgebungsinformationen des Fahrzeugs 10 von dem Umgebungserfassungssensor 15 zu erfassen. Wie oberhalb beschrieben, umfasst der Umgebungserfassungssensor 15 zumindest einen Sensor zum Messen eines Abstandes wie zum Beispiel LIDAR, ToF und dergleichen. Die durch den Umgebungserfassungssensor 15 erfassten Umgebungsinformationen umfassen Abstandsinformationen über die umliegenden Objekte. Vorzugsweise umfassen die Umgebungsinformationen Abstandsinformationen über ortsfeste Körper F in der Nähe des Fahrzeugs 10.
-
Die Ausgabeeinheit 130 ist eingerichtet, um Betriebsstatusdaten der Vorrichtung 100 und geschätzte Ergebnisses der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 auszugeben. Hierbei kann die Ausgabeeinheit 130 einer Fahrzeuganzeige, einem Lautsprecher und dergleichen entsprechen und kann die geschätzten Ergebnisses der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 auf der Fahrzeuganzeige anzeigen oder kann die geschätzten Ergebnisse als ein Sprachsignal durch den Lautsprecher ausgeben.
-
Die Speichereinheit 140 ist eingerichtet zum Speichern eines Einstellwertes für den Betrieb der Vorrichtung 100 zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs und dergleichen. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen speichert die Speichereinheit Betriebsergebniswerte, zum Beispiel Umgebungsinformationen, Gruppeninformationen, Geschwindigkeitsinformationen und dergleichen.
-
Die Abstandsinformationen-Extraktionseinheit 150 ist eingerichtet zum Extrahieren der Abstandsinformationen aus den durch den Umgebungserfassungssensor 15 erfassten Umgebungsinformationen. Insbesondere kann die Abstandsinformationen-Extraktionseinheit 150 eingerichtet sein, um die Abstandsinformationen über die umliegenden Objekte zu extrahieren, die sich in der Nähe des Fahrzeugs befinden, zum Beispiel die beweglichen Körper M und die ortsfesten Körper F.
-
Die Gruppen-Einstelleinheit 160 ist eingerichtet zum Klassifizieren und Gruppieren der Abstandsinformationen über die umliegenden Objekte gemäß der voreingestellten Referenz. In diesem Fall kann die Gruppen-Einstelleinheit 160 die Abstandsinformationen auf der Grundlage der relativen Position der umliegenden Objekte und der Änderung der Abstandswerte klassifizieren (die fortgesetzten Positionen der Objekte wenn das Fahrzeug fährt). Insbesondere kann die Gruppen-Einstelleinheit 160 eingerichtet sein, um die Abstandsinformationen in die gleiche Gruppe zu klassifizieren, wenn sich die Differenz zwischen den Abstandswerten der benachbarten Positionen innerhalb eines Referenzwertes befindet (auf der Grundlage der erfassten Position und von Abstandswerten). Die Gruppen-Einstelleinheit 160 würde dann die Abstandsinformationen als unterschiedliche Gruppen klassifizieren, wenn die Differenz der Abstandswerte der benachbarten Positionen den Referenzwert überschreitet (auf der Grundlage der erfassten Position und von Abstandswerten).
-
Die Geschwindigkeits-Berechnungseinheit 170 ist eingerichtet zum Berechnen der relativen Geschwindigkeiten zwischen dem Fahrzeug und den umliegenden Objekten für jede der Gruppen, die durch die Gruppen-Einstelleinheit 160 eingestellt werden. Zum Beispiel kann die Geschwindigkeits-Berechnungseinheit 170 eingerichtet sein, um die relativen Geschwindigkeiten zwischen dem Fahrzeug und den umliegenden Objekten innerhalb jeder Gruppe durch Dividieren der Abstandsänderungs-Vektoren jeder Gruppe durch die Zeit zu berechnen.
-
Die Geschwindigkeits-Schätzeinheit 180 ist eingerichtet zum Schätzen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage des Geschwindigkeitswertes mit der höchsten Erzeugungshäufigkeit (Modus) aus den relativen Geschwindigkeiten von jeder Gruppe, die durch die Geschwindigkeits-Berechnungseinheit 170 berechnet werden. Gemäß bestimmten Ausführungsformen befinden sich die ortsfesten Körper F mehr in der Nähe eines Fahrzeugs als die beweglichen Körper M und demzufolge wird der Geschwindigkeitswert mit der höchsten Erzeugungshäufigkeit der relative Geschwindigkeitswert zwischen den ortsfesten Körpern F, die sich in der Nähe eines Fahrzeugs und des Fahrzeugs befinden.
-
In manchen Fällen ist die Geschwindigkeits-Schätzeinheit 180 eingerichtet, um die von einer vorbestimmten Zeit extrahierten Geschwindigkeitswerte zu schätzen, das heißt, der durchschnittliche Wert der Geschwindigkeitswerte mit der höchsten Erzeugungshäufigkeit aus den relativen Geschwindigkeiten von jeder Gruppe. In manchen Fällen, falls ein Geschwindigkeitswert eine große Differenz in seinem durchschnittlichen Wert verglichen mit relativen Geschwindigkeiten von jeder Gruppe aufweist, kann der Geschwindigkeitswert als eine fehlerhafte Berechnung angesehen werden und kann vorübergehend extrahiert werden.
-
3 bis 5 zeigen veranschaulichende Referenzdiagramme, die einen Betrieb zum Berechnen von relativen Geschwindigkeiten zwischen umliegenden Objekten der Vorrichtung 100 zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreiben.
-
3A und 3B stellen ein Gruppieren der von der Umgebung eines Fahrzeugs erfassten Abstandsinformationen, wenn das Fahrzeug 10 in Bewegung ist, gemäß einer Ausführungsform dar. Unter Bezugnahme auf 3A, erfasst das Fahrzeug 10 die Umgebungsinformationen bei einer derzeitigen Fahrzeugposition und die Vorrichtung 100 zum Schätzen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 extrahiert die Abstandsinformationen aus den erfassten Umgebungsinformationen und gruppiert die extrahierten Abstandsinformationen.
-
Zum Beispiel kann die Vorrichtung 100 zum Schätzen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Abstandsinformationen G1 von den ortsfesten Körpern F1 gruppieren, die sich in der linken Richtung des Fahrzeugs 10 befinden, und kann die Abstandsinformationen von den beweglichen Körpern M1, die sich in der linken diagonalen Richtung befinden, als G2 gruppieren. In diesem Fall werden die Abstandsinformationen von den ortsfesten Körpern F1 und die Abstandsinformationen von den beweglichen Körpern M1 als unterschiedliche Gruppen klassifiziert, da die ortsfesten Körper und die beweglichen Körper benachbart zueinander sind, oder die Differenz in der Abstandsänderung (Änderung des Abstandes zwischen den Körpern, F1 und M1, und dem Fahrzeug 10, wenn das Fahrzeug fährt) groß ist. Zum Beispiel, weil sich der ortsfeste Körper F1 nicht bewegt, wenn das Fahrzeug 10 fährt, wird die Abstandsänderung (Änderung des Abstandes zwischen dem Fahrzeug 10 und dem ortsfesten Körper F1) im Allgemeinen größer im Vergleich zu der Abstandsänderung (Änderung des Abstandes zwischen dem Fahrzeug 10 und dem beweglichen Körper M1), wenn das Fahrzeug fährt, falls sich der bewegliche Körper M1 entlang der gleichen Richtung wie das Fahrzeug 10 bewegt.
-
In ähnlicher Weise gruppiert die Vorrichtung zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs die Abstandsinformationen von den beweglichen Körpern M2, die sich in der rechten diagonalen Richtung des Fahrzeugs 10 befinden, als G3, gruppiert die Abstandsinformationen von den ortsfesten Körpern F2, die sich in der rechten diagonalen Richtung befinden, als G4, und gruppiert die Abstandsinformationen von den ortsfesten Körpern F3, die sich in der rechten Richtung befinden, als G5.
-
In diesem Fall werden die Abstandsinformationen von den beweglichen Körpern M2, die sich in der rechten diagonalen Richtung befinden, und die Abstandsinformationen von den ortsfesten Körpern F2, F3 als unterschiedliche Gruppen klassifiziert, da die ortsfesten Körper F2, F3 und die beweglichen Körper M2 zueinander benachbart sind, oder die Differenz in der Abstandsänderung (Änderung des Abstandes zwischen den Körpern, F2, F3 und M2, und dem Fahrzeug 10, wenn das Fahrzeug fährt) groß ist. Ferner werden die Abstandsinformationen von den ortsfesten Körpern F2, die sich in der rechten diagonalen Richtung befinden, und die ortsfesten Körper F3, die sich in der rechten Richtung befinden, als unterschiedliche Gruppen klassifiziert, da die ortsfesten Körper F2, F3 und die beweglichen Körper zueinander benachbart sind oder die Differenz in der Abstandsänderung groß ist. Falls die beiden ortsfesten Körper F2, F3 zueinander benachbart sind und somit die Differenz in der Abstandsänderung nicht groß ist, können die Abstandsinformationen von den beiden ortsfesten Körpern F2, F3 in eine Gruppe gruppiert werden.
-
Wie in 3A dargestellt, wenn das Fahrzeug 10 in dem Zustand gefahren wird, in dem die Abstandsinformationen gruppiert werden, werden die Positionen des Fahrzeugs 10 und der beweglichen Körper M1, M2 verändert und die Position der ortsfesten Körper F1, F2, F3 bleibt ortsfest, wie dies in 3B dargestellt ist.
-
In 3B bewegt sich das Fahrzeug 10 um einen Abstand ”a” pro Zeiteinheit, der bewegliche Körper M1 von G2 bewegt sich um einen Abstand ”b” pro Zeiteinheit und der bewegliche Körper M2 von G3 bewegt sich um einen Abstand ”c” pro Zeiteinheit. Demzufolge sind, da sich das Fahrzeug 10 bewegt, die Abstandsänderungs-Vektoren der beweglichen Körper M1, M2 und der ortfesten Körper F1, F2, F3 in der Nähe des Fahrzeugs 10 unterschiedlich.
-
In diesem Fall berechnet die Vorrichtung zum Schätzen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 die Geschwindigkeit unter Verwendung der Abstandsänderungs-Vektoren für jede Gruppe. In diesem Fall werden die durch die Vorrichtung zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs berechneten Geschwindigkeitsinformationen in 4 dargestellt.
-
Unter Bezugnahme auf 4, da die Position des ortsfesten Körpers F1 der G1-Gruppe ortsfest ist, wird die Geschwindigkeit auf der Grundlage des Abstandsänderungs-Vektors des Fahrzeugs 10 berechnet. In diesem Fall wird die berechnete Geschwindigkeit der G1-Gruppe -a. Ebenso werden in dem Fall der G4-Gruppe und der G5-Gruppe, da die Positionen der ortsfesten Körper F3, F3 nicht verändert werden, die Geschwindigkeiten auf der Grundlage des Abstandsänderungs-Vektors des Fahrzeugs 10 berechnet. In diesem Fall werden alle berechneten Geschwindigkeiten (für ortsfeste Körper F1, F2 und F3) -a.
-
Währenddessen, da sich der bewegliche Körper M1 der G2-Gruppe um ”b” pro Zeitintervall bewegt und sich das Fahrzeug 10 um ”a” pro Zeiteinheit bewegt, wird die Geschwindigkeit auf der Grundlage des Abstandsänderungs-Vektors des beweglichen Körpers M1 der G2-Gruppe und des Fahrzeugs 10 berechnet.
-
Ferner, da sich der bewegliche Körper M2 der G3-Gruppe um ”c” pro Zeitintervall bewegt und sich das Fahrzeug 10 um ”a” pro Zeiteinheit bewegt, wird die Geschwindigkeit auf der Grundlage des Abstandsänderungs-Vektors des beweglichen Körpers M2 der G3-Gruppe und des Fahrzeugs 10 berechnet. In diesem Fall wird die berechnete Geschwindigkeit der G3-Gruppe c-a.
-
In dem Fall der durch 4 gezeigten Ausführungsform, da die Häufigkeit von -a unter den für jede Gruppe berechneten Geschwindigkeitswerten die höchste ist, kann die Vorrichtung 100 zum Schätzen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs -a als die Geschwindigkeit des Fahrzeugs schätzen.
-
5 und 6 stellen einen Betrieb zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs auf einer kurvigen Straße als eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar. Unter Bezugnahme auf 5A und 5B, wenn ein Fahrzeug die Abstandsinformationen über vier ortsfeste Körper und zwei bewegliche Körper erfasst, die sich in der Nähe des Fahrzeugs 10 befinden, gruppiert die Vorrichtung 100 zum Schätzen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 die erfassten Abstandsinformationen.
-
Zum Beispiel zeigen 5A und 5B einen ersten ortsfesten Körper, einen zweiten ortsfesten Körper, einen dritten ortfesten Körper und einen vierten ortsfesten Körper von links nach rechts und stellen in ähnlicher Weise einen ersten beweglichen Körper und einen zweiten beweglichen Körper von links nach rechts dar.
-
In diesem Fall gruppiert die Vorrichtung 100 zum Schätzen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 die Abstandsinformationen über den ersten ortsfesten Körper als G1, die Abstandsinformationen über den beweglichen Körper als G2, die Abstandsinformationen über den zweiten ortsfesten Körper als G3, die Abstandsinformationen über den zweiten beweglichen Körper als G4, die entsprechenden Abstandsinformationen des dritten ortsfesten Körpers als G5 und die Abstandsinformationen über den vierten ortsfesten Körper als G6.
-
In 5B, wenn eine vorbestimmte Zeit abläuft (eine Zeiteinheit), bewegt sich das Fahrzeug 10 um einen Abstand ”a” pro Zeiteinheit, der zweite bewegliche Körper von G2 bewegt sich um einen Abstand ”b” pro Zeiteinheit und der dritte bewegliche Körper von G3 bewegt sich um einen Abstand ”c” pro Zeiteinheit. Demzufolge, da sich das Fahrzeug 10 bewegt, sind die Abstandsänderungs-Vektoren des ersten beweglichen Körpers, des zweiten beweglichen Körpers und der ortsfesten Körper in der Nähe des Fahrzeugs 10 unterschiedlich.
-
In diesem Fall berechnet die Vorrichtung 100 zum Schätzen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 die Geschwindigkeit unter Verwendung der Abstandsänderungs-Vektoren für jede Gruppe und die berechneten Geschwindigkeiten für jede Gruppe auf der Grundlage jedes Abstandsänderungs-Vektors sind in 6 dargestellt.
-
Unter Bezugnahme auf 6, da die Positionen der ortfesten Körper von G1-, G3-, G5- und G6-Gruppe ortsfest sind, werden die Geschwindigkeiten auf der Grundlage des Abstandsänderungs-Vektors des Fahrzeugs 10 berechnet. In diesem Fall werden alle berechneten Geschwindigkeiten der G1-, G3-, G5- und G6-Gruppe -a.
-
Währenddessen, da sich der erste bewegliche Körper um ”b” pro Zeiteinheit bewegt und sich das Fahrzeug um ”a” pro Zeiteinheit bewegt, wird die Geschwindigkeit der G2-Gruppe auf der Grundlage des Abstandsänderungs-Vektors des ersten beweglichen Körpers und des Fahrzeugs 10 berechnet. In diesem Fall wird die berechnete Geschwindigkeit der G2-Gruppe b-a. Ferner, da sich der zweite bewegliche Körper um ”c” pro Zeiteinheit bewegt und sich das Fahrzeug 10 um ”a” pro Zeiteinheit bewegt, wird die Geschwindigkeit der G4-Gruppe auf der Grundlage des Abstandsänderungs-Vektors des zweiten beweglichen Körpers und des Fahrzeugs 10 berechnet. In diesem Fall wird die berechnete Geschwindigkeit der G4-Gruppe c-a.
-
Somit kann in dem Falle von 6, da die Häufigkeit von -a aus den für jede Gruppe berechneten Geschwindigkeitswerten die höchste ist, die Vorrichtung 100 zum Schätzen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs -a als die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 schätzen.
-
Ein Verfahren zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das wie oben beschrieben eingerichtet ist, wird nachfolgend ausführlicher beschrieben.
-
7 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Schätzen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Unter Bezugnahme auf 7 erfasst die Vorrichtung 100 zum Schätzen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Umgebungsinformationen durch den in dem Fahrzeug 10 angebrachten Umgebungserfassungssensor 15 (S100).
-
In diesem Fall erfasst die Vorrichtung 100 die Abstandsinformationen zwischen den umliegenden Objekten aus den in 'S100' erfassten Umgebungsinformationen (S110), und gruppiert die in 'S110' erfassten Abstandsinformationen gemäß den relativen Positionen der umliegenden Objekte, dem Grad der Veränderung der fortgesetzten Abstandswerte und dergleichen (S120).
-
Als nächstes berechnet die Vorrichtung 100 die Geschwindigkeit für jede Gruppe unter Verwendung des Abstandsänderungs-Vektors der umliegenden Objekte und des Fahrzeugs (S130) und extrahiert den Geschwindigkeitswert mit der höchsten Erzeugungshäufigkeit aus den in 'S130' berechneten Werten (S140). Die Vorrichtung 100 schätzt dann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 als den Geschwindigkeitswert mit der höchsten Erzeugungshäufigkeit (S150).
-
'S100' bis 'S150' können während einem Fahren des Fahrzeugs 10 wiederholt durchgeführt werden, bis ein separater Beendigungsbefehl eingegeben wird. Wenn der Beendigungsbefehl eingegeben wird (S160), werden alle zugehörigen Vorgänge beendet.
-
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die von Objekten in der Nähe eines Fahrzeugs erfassten Abstandsinformationen gemäß Abstandsinformationen der gleichen Objekte oder benachbarten Objekte gemäß der bestimmten Referenz klassifiziert und gruppiert, wodurch die Schätzung einer relativen Geschwindigkeit für jede Gruppe ermöglicht wird. Die Geschwindigkeitswerte von ortsfesten Körpern können als die Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch Vergleichen der für jede Gruppe berechneten Geschwindigkeitswerte geschätzt werden. Als Ergebnis kann die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs genauer geschätzt werden. Ferner ist eine separate Vorrichtung und ein separates System zum Schätzen der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs nicht erforderlich, wodurch Kosten gespart werden.
-
Die Vorrichtung und das Verfahren zum Schätzen einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die dargestellten Zeichnungen beschrieben, allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf die in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Ausführungsform und Zeichnungen beschränkt und kann demzufolge innerhalb des technischen Umfangs der vorliegenden Erfindung auf unterschiedliche Weise verändert werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- FAHRZEUG
- 15
- UMGEBUNGSERFASSUNGSSENSOR
- 100
- FAHRZEUGGESCHWINDIGKEITS-SCHÄTZVORRICHTUNG
- 110
- STEUEREINHEIT
- 120
- UMGEBUNGSINFORMATIONEN-ERFASSUNGSEINHEIT
- 130
- AUSGABEEINHEIT
- 140
- SPEICHEREINHEIT
- 150
- ABSTANDSINFORMATIONEN-EXTRAKTIONSEINHEIT
- 160
- GRUPPEN-EINSTELLEINHEIT
- 170
- GESCHWINDIGKEITS-BERECHNUNGSEINHEIT
- 180
- GESCHWINDIGKEITS-SCHÄTZEINHEIT
- M
- BEWEGLICHER KÖRPER
- F
- ORTSFESTER KÖRPER
-
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
-
