DE102013222885B4

DE102013222885B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102013222885B4
Application number: DE102013222885.6A
Authority: DE
Inventors: Ki Cheol Shin
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2013-07-09
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2024-06-13
Anticipated expiration: 2033-11-12
Also published as: CN104276175A; DE102013222885A1; US9134732B2; US20150019064A1; CN104276175B; KR101470189B1

Abstract

Vorrichtung zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs (V1) aufweisend:eine Sensoreinheit (10), die zumindest einen Sensor aufweist, der an Seiten eines Fahrzeugs (V1) angeordnet ist; undeine Steuerung (40), die zu Folgendem vorgesehen ist:Verwenden von Abtastinformationen, die von der Sensoreinheit (10) empfangen werden, um zu bestätigen, ob das Fahrzeug (V1) auf eine Bahn gelangt;Erfassen von Hindernissen, die sich auf der Bahn befinden;Berechnen einer linken Breite und einer rechten Breite der Bahn basierend auf den Hindernissen;Bestätigen, ob die Bahn eine schmale Straße ist; undAusgeben einer Fahrführung zu der bestätigten schmalen Straße;wobei die Steuerung (40) eine Vielzahl von Bögen basierend auf einer Hinterradachse des Fahrzeugs (V1) abhängig von einer gegenwärtigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs (V1) vorgesehen ist, wenn das Fahrzeug (V1) auf die Bahn gelangt;wobei die Steuerung (40) zum Berechnen einesSicherheitsabstands basierend auf einer gegenwärtigen Geschwindigkeit und einem Abbremsen des Fahrzeugs (V1) undExtrahieren der Bögen und Bögen, die die Hindernisse innerhalb des Sicherheitsabstands nicht berühren, vorgesehen ist, um die Bögen auf Bögen der Kandidatengruppe einzustellen;wobei die Steuerung (40) zum Erzeugen von Versatzbögen, die minimalen und maximalen Radien aufweisen, die die Hindernisse berühren, basierend auf den Bögen der Kandidatengruppe vorgesehen ist; undwobei die Steuerung (40) zum Berechnen einer Breite der Bahn basierend auf einem Unterschied zwischen den Versatzbögen vorgesehen ist, die die minimalen und maximalen Radien aufweisen, um zu bestätigen, ob die Bahn die schmale Straße ist.

Description

HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs und genauer eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs, um einem Fahrzeug zu ermöglichen sicher durch eine schmale Straße zu fahren, durch Erkennen von Bedingungen einer geraden oder kurvigen schmalen Straße und Berechnen einer Breite einer Vorderseite oder einer Breite einer schmalen Straße, in die ein Fahrzeug hineinfährt.
Beschreibung des Stands der Technik
Wenn ein Fahrzeug auf einer schmalen Straße gefahren wird, werden im Allgemeinen ein Seitenspiegel eines Fahrzeugs oder ein innerhalb eines Fahrzeugs montierter Spiegel zum Fahren eines Fahrzeugs durch Ermöglichen, dass ein Fahrer fahrzeugfremde Situationen direkt erkennt, verwendet. Da jedoch ein Bereich eines toten Winkels einer Vorderseite oder eines Hecks eines Fahrzeugs mit dem Seitenspiegel oder anderen Fahrzeugspiegeln in einer schmalen Straße nicht erkannt werden kann, kann ein Schaden an einem Fahrzeug oder Ähnliches auftreten. Ferner kann sich in einer Gasse, die einen schmalen Parkplatz aufweist, wie beispielsweise ein Wohngebiet, eine Straße unerwartet verengen und folglich kann es für einen Fahrer aufgrund des unerwarteten Auftretens einer Straßenverengung schwierig sein ein Fahrzeug zu fahren.
Aus der DE 602 00 417 T2 kennt man in diesem Zusammenhang eine aktive Fahrzeug-Fahrunterstützungsvorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers beim Fahren eines Fahrzeugs, welche genaue Information bezüglich der Möglichkeit einer leichten Kollision des Fahrzeugs mit Hindernissen, wie z. B. Leitplanken, Seitenwänden, geparkten Fahrzeugen und so weiter bereitstellt, so dass das Fahrzeug leicht in eine enge Straße oder dergleichen einfahren und diese passieren kann, und ein mit derselben ausgestattetes Fahrzeug.
Die JP 2012 - 71 833 A offenbart eine Anzeigevorrichtung, die unterscheidet, ob man sich der engen Straße oder der gekrümmten Straße genähert hat oder in sie hineingefahren ist, indem es Straßenkarteninformationen des aktuellen Positionsumfangs des Fahrzeugs, die von einer Navigationsvorrichtung erhalten werden, und den Abstand zu einem Hindernis des Fahrzeugumfangs, der von einem Fahrzeugumfangssensor gemessen wird, verwendet, und unterscheidet ferner einen Fahrzustand in einer unterschiedenen engen Straße oder einer Kurve, indem es Fahrzeuginformationen verwendet, die von einer Fahrzeuginformationssammeleinrichtung gesammelt werden, und gibt einen Anzeigesteuerbefehl aus, der den Anzeigeinhalt des Bildes des Fahrzeugumfangs angibt, das von einer eingebauten Kamera aufgenommen wurde.
Aus der DE 38 20 589 A1 sind Stereobilddaten bekannt, die die Fahrbahn darstellen, auf der ein Fahrzeug fährt, diese werden in ein planares Bild umgewandelt, auf dem ein oder mehrere Höhenlinien in einer Weise erzeugt werden können, dass sie die Fahrbahnränder schneiden. Winkel werden zwischen Linien gemessen, die sich von Schnittpunkten in Richtungen senkrecht zu der Höhenlinie oder den Höhenlinien erstrecken, und Linien, die sich tangential zu einer Krümmung erstrecken, die im Straßenrand an den Schnittpunkten auftritt. Diese Winkel werden aufgezeichnet, der Unterschied zwischen ihnen wird ermittelt und in einer solchen Weise verglichen, das die Winkelstellung des Fahrzeugs auf der Straße ermittelt werden kann, die Krümmung der Straße und die Fahrgeschwindigkeit werden ermittelt, und der beste Lenkwinkel für die gelenkten Räder des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einem Plan bestimmt, der als Fahrzeugwinkelstellung und Parameter aufgezeichnet ist, der mit der Fahrgeschwindigkeit und der Straßenkrümmung variabel ist.
Die DE 10 2010 006 738 A1 betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Fahrzeugweges zum selbstständigen Rückwärts-Einparken eines Fahrzeugs in eine Lücke zwischen einem ersten Objekt und einem zweiten Objekt. Ein Abstand zwischen dem ersten Objekt und dem zweiten Objekt wird entfernt erfasst. Eine Bestimmung hinsichtlich dessen, ob der Abstand ausreicht, um das Fahrzeug dazwischen rückwärts einzuparken, wird durchgeführt. Eine erste Position zum Einleiten eines Rückwärtseinparkmanövers wird bestimmt. Eine zweite Position innerhalb der verfügbaren Parklücke, die einer Endposition des Fahrzeugweges entspricht, wird bestimmt. Eine erste bogenförmige Bewegungsbahn wird zwischen der ersten Position und einer Zwischenposition bestimmt und eine zweite bogenförmige Bewegungsbahn wird zwischen der zweiten Position und der Zwischenposition bestimmt. Die erste bogenförmige Bahn ist zur zweiten bogenförmigen Bahn komplementär, um eine Klothoide zu bilden, die ein geglättetes Rückwärtslenkmanöver zwischen der ersten Position und der zweiten Position schafft.
Schließlich zeigt die CN 102 963 355 A ein intelligentes Hilfsparkverfahren, das die folgenden Schritte umfasst: Planen von Parkpfaden in zwei Teilen, wobei Pfade zur Regulierung innerhalb des Raums geplant werden und dann Speicherpfade geplant werden; und Bereitstellen einer Mensch-Computer-Interaktionsschnittstelle, Empfangen der Absicht eines Fahrers und Anzeigen von Parkinformationen. Ein intelligentes Hilfsparksystem zur Durchführung des Verfahrens umfasst eine Umgebungserfassungseinheit, eine Pfadplanungseinheit, eine Fahrsteuereinheit und eine Mensch-Computer-Schnittstelleneinheit, die miteinander in Kommunikationskontakt stehen. Ein Fahrzeug kann von einer beliebigen Startposition aus in eine Parklücke geführt werden, so dass die Anzahl der Schwenkbewegungen und der Änderungen der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs beim Einparken reduziert werden kann; und beim parallelen Einparken kann eine geeignete Parklücke gemäß der vom Fahrer eingestellten maximal zulässigen Anzahl von Zwischenraumregelungen ausgewählt werden, so dass die Anforderungen des Fahrzeugs an die Länge einer parallelen Parklücke verringert werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Folglich liefert die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs, um einem Fahrzeug zu ermöglichen sicher durch eine schmale Straße zu fahren, durch Erkennen von Bedingungen einer geraden oder kurvigen schmalen Straße und Berechnen einer Breite einer Vorderseite oder einer Breite einer schmalen Straße, in die ein Fahrzeug hineinfährt.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Vorrichtung zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs Folgendes: eine Sensoreinheit, die zumindest einen an den Seiten eines Fahrzeugs angeordneten Sensor enthält; eine Steuerung, die die von der Sensoreinheit empfangenen Sensorinformationen verwendet, um zu bestätigen, ob das Fahrzeug auf einen Weg bzw. eine Bahn (path) gelangt, und Hindernisse erfasst, die sich auf der Bahn befinden, eine linke und rechte Breite der Bahn basierend auf den Hindernissen berechnet und bestätigt, ob die Bahn eine schmale Straße ist; und eine Ausgabeeinheit, die durch die Steuerung betätigt wird, die eine Fahrführung zu der bestätigten schmalen Straße ausgibt.
Die Steuerung ist zum Erzeugen einer Vielzahl von Bögen basierend auf einer Hinterradwelle bzw. Hinterradachse des Fahrzeug basierend auf einer gegenwärtigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorgesehen, wenn das Fahrzeug auf die Bahn gelangt.
Die Steuerung ist zum Berechnen eines Sicherheitsabstands basierend auf einer gegenwärtigen Geschwindigkeit und einem Abbremsen des Fahrzeugs und Extrahieren der Bögen und Bögen, die die Hindernisse innerhalb des Sicherheitsabstands nicht berühren, vorgesehen, um die Bögen auf die Bögen der Kandidatengruppe einzustellen. Zudem weist die Steuerung zum Erzeugen von Versatzbögen, die minimale und maximale Radien auf, die die Hindernisse berühren, basierend auf den Bögen der Kandidatengruppe vorgesehen sein. Die Steuerung ist zum Berechnen einer Breite der Bahn basierend auf einem Unterschied zwischen den Versatzbögen vorgesehen, die die minimalen und maximalen Radien aufweisen, um zu bestätigen, ob die Bahn die schmale Straße ist.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Verfahren zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs Folgendes: Analysieren von Abtastinformationen, die durch zumindest einen an einer Seite eines Fahrzeugs angeordneten Sensor gemessen werden, durch eine Steuerung; Bestätigen durch die Steuerung, ob das Fahrzeug auf eine Bahn gelangt, basierend auf dem Analyseergebnis; Erfassen von Hindernissen, die sich auf der Bahn befinden, durch die Steuerung; Berechnen einer linken und rechten Breite der Bahn basierend auf den Hindernissen durch die Steuerung, um zu Bestätigen, ob die Bahn eine schmale Straße ist; und Ausgeben einer Fahrführung zu der bestätigten schmalen Straße durch die Steuerung.
Das Verfahren zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs enthält ferner Folgendes: nach dem Bestätigen, ob das Fahrzeug auf die Bahn gelangt, Messen einer gegenwärtigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch die Steuerung, wenn das Fahrzeug auf die Bahn gelangt; Erzeugen einer Vielzahl von Bögen durch die Steuerung basierend auf einer Hinterradachse des Fahrzeugs basierend auf der gegenwärtigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs; und Berechnen eines Sicherheitsabstands durch die Steuerung basierend auf der gegenwärtigen Geschwindigkeit und einem Abbremsen.
Zudem enthält das Verfahren zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs ferner Folgendes: nach dem Erfassen der Hindernisse Extrahieren der Bögen und Bögen, die die Hindernisse nicht berühren, durch die Steuerung, um die Bögen auf Bögen der Kandidatengruppe innerhalb des Sicherheitsabstands einzustellen; und Erzeugen von Versatzbögen durch die Steuerung, die minimale und maximale Radien aufweisen, die die Hindernisse berühren, basierend auf den Bögen der Kandidatengruppe. Beim Bestätigen, ob die Bahn die schale Straße ist, kann eine Breite der Bahn basierend auf einem Unterschied zwischen den Versatzbögen berechnet werden, die die minimalen und maximalen Radien aufweisen, um zu bestätigen, ob die Bahn eine schmale Straße ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben erwähnten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlicher werden, in denen:

1 ein beispielhaftes Blockdiagramm ist, das Hauptkomponenten einer Vorrichtung zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
die 2A-2D, 3A-3F und 4 bis 7 beispielhafte Darstellungen sind, die eine Fahrsteuerung eines Fahrzeugs nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
die 8A-8B beispielhafte Darstellungen sind, die einen Bildschirm zum Beschreiben der Fahrsteuerung des Fahrzeugs nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen; und
9 ein beispielhafter Ablaufplan ist, der ein Verfahren zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es ist klar, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, der hierin verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen enthält, wie beispielsweise Personenkraftwagen, die Geländefahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, verschiedene Geschäftswagen enthalten, Wasserfahrzeuge, die eine Vielzahl von Booten und Schiffen enthalten, Luftfahrzeuge und Ähnliches, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Verbrennung, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb und andere Fahrzeuge mit alternativen Brennstoffen enthält (z.B. Brennstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl gewonnen werden).
Zwar wird eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben eine Vielzahl von Einheiten zum Durchführen des beispielhaften Prozesses zu verwenden, aber es ist klar, dass die beispielhaften Prozesse auch durch ein Modul oder eine Vielzahl von Modulen durchgeführt werden können. Zudem ist klar, dass sich der Ausdruck Steuerung/Steuereinheit auf eine Hardwarevorrichtung bezieht, die einen Speicher und einen Prozessor enthält. Der Speicher ist zum Speichern der Module vorgesehen und der Prozessor ist insbesondere zum Ausführen der Module zum Durchführen von einem oder mehreren Prozessen vorgesehen, die weiter unten beschrieben werden.
Zudem kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nicht-transitorische computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Datenträger ausgeführt werden, der ausführbare Programmbefehle enthält, die durch einen Prozessor, eine Steuerung/Steuereinheit oder Ähnliches ausgeführt werden. Beispiele computerlesbarer Datenträger enthalten Festwertspeicher, Direktzugriffsspeicher, Compact-Disc-Festwertspeicher (CD-ROMs), Magnetbänder, Disketten, Speichersticks, Chipkarten und optische Datenspeichervorrichtungen, sind aber nicht darauf beschränkt. Das computerlesbare Aufnahmemedium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass das computerlesbare Medium auf verteilte Weise gespeichert und ausgeführt wird, z.B. durch einen Telematikserver oder ein Controller Area Network (CAN).
Die hierin verwendete Terminologie dient nur zum Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und soll die Erfindung nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen enthalten, sofern der Kontext dies nicht anderweitig klar erkennen lässt. Es wird zudem klar sein, dass die Ausdrücke „weist auf“ und/oder „aufweisend“, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder den Zusatz von einem/einer oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, enthält der Ausdruck „und/oder“ irgendeine oder alle Kombinationen aus einem oder mehreren der assoziierten, aufgelisteten Elemente.
Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detaillierter beschrieben werden. Beim Beschreiben der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden jedoch technische Beschreibungen, die allgemein bekannt sind und mit der vorliegenden Erfindung nicht direkt assoziiert werden, wenn möglich ausgelassen werden. Dies dient zum eindeutigeren Liefern des Hauptpunktes der vorliegenden Erfindung, um die Beschreibung der vorliegenden Erfindung nicht mit unnötigen Details zu verschleiern.
1 ist ein beispielhaftes Blockdiagramm, das die Hauptkomponenten einer Vorrichtung zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die 2 bis 7 sind beispielhafte Darstellungen, die eine Fahrsteuerung eines Fahrzeugs nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreiben. 8 ist eine beispielhafte Darstellung eines beispielhaften Bildschirms zum Beschreiben der Fahrsteuerung des Fahrzeugs nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Bezug auf die 1A bis 8B kann eine Vorrichtung 100 zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Sensoreinheit 10, eine Ausgabeeinheit 20, eine Speichereinheit 30 und eine Steuerung 40 enthalten. Die Sensoreinheit 10 kann zumindest einen Sensor enthalten, der an einer Seite eines Fahrzeugs angeordnet ist, und von einem Sensor empfangene Abtastinformationen einer Steuerung 40 bereitstellen. Insbesondere kann die Sensoreinheit 10 einen Laserradar, der ein LiDAR (Light Detection and Ranging) ist, und einen Ultraschallsensor enthalten. Da der LiDAR-Sensor eine im Wesentlichen hohe longitudinale und transversale Erkennungsrate und minimale Fehler für angrenzende Hindernisse aufweist, kann der LiDAR-Sensor Straßenbedingungen akkurat erkennen und der Ultraschallsensor Bedingungen hinsichtlich der Seiten eines Fahrzeugs erkennen, um zu bestätigen, ob ein gegenwärtiges Fahrzeugs durch die Straße fährt. Ferner ist ein an einem Fahrzeug montierter Sensor nicht auf den LiDAR-Sensor und den Ultraschallsensor beschränkt und verschiedene Sensoren, die denselben entsprechen, können verwendet werden. Ferner kann die Sensoreinheit 10 einen Kamerasensor zum Erfassen von Bilddaten einer Vorderseite, einer Seite und einer Rückseite eines Fahrzeugs enthalten.
Wie in 8B veranschaulicht, kann die Ausgabeeinheit 20, die durch die Steuerung 40 ausgeführt wird, zum Ausgeben von Bilddaten einer gegenwärtigen Position eines Fahrzeugs und Ausgeben einer Mitteilung vorgesehen sein, die mitteilt, dass ein Fahrzeug in eine schmale Straße hineinfährt. Insbesondere kann die Ausgabeeinheit 20 zum Ausgeben von Mitteilungen hinsichtlich dessen, ob eine Bahn eine schmale Straße ist, basierend auf einer linken und rechten Breite der Bahn, durch die ein Fahrzeug fortschreitet, und einer Breite eines Fahrzeugs und zum Ausgeben einer Fahrführung zum sicheren Durchfahren eines Fahrzeugs vorgesehen sein. Selbst wenn ein Fahrer in eine schmale Straße hineinfährt, kann es daher möglich sein die Sicherheit eines Fahrzeugs beim Fahren sicherzustellen und eine Belastung eines Fahrers beim Fahren eines Fahrzeugs auf einer schmalen Straße verringern.
Die Steuerung 40 kann vorgesehen sein, um in der Speichereinheit 30 Bilddaten einer Bahn, die durch einen Kamerasensor erfasst werden, und Programme zum Bestimmen einer Bahn als eine schmale Straße zu speichern und verschiedene Programme zum Betätigen einer Fahrsteuerungsvorrichtung 100 zu speichern. Zudem kann die Steuerung 40 zum Bestätigen, ob ein Fahrzeug auf eine Bahn gelangt, basierend auf den von der Sensoreinheit 10 empfangenen Abtastinformationen, Erfassen von Hindernissen, die sich innerhalb einer Bahn befinden, und Berechnen einer linken und rechten Breite einer Bahn basierend auf Hindernissen vorgesehen sein, um zu bestätigen, ob eine Bahn eine schmale Straße ist. Insbesondere kann die Steuerung 40 zum Bestätigen, ob das Fahrzeug auf eine Bahn gelangt, basierend auf den von der Sensoreinheit 10 empfangenen Abtastinformationen vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Steuerung 40 unter den Bedingungen, die in den 2A bis 2C veranschaulicht sind, zum Bestätigen, dass sich kein anderes Fahrzeug auf einer Seite des Fahrzeugs V1 befindet, basierend auf einem Analyseergebnis der Abtastinformationen vorgesehen sein, um zu bestätigen, dass das Fahrzeug V1 nicht auf eine Bahn gelangt. Mit anderen Worten kann die Steuerung, wenn die Steuerung bestätigt, dass sich kein anderes Fahrzeug um das Fahrzeug V1 herum befindet, zum Bestätigen vorgesehen sein, dass das Fahrzeug V1 nicht auf die Bahn gelangt. Unter den in 2D veranschaulichten Bedingungen kann die Steuerung 40 ferner zum Bestätigen vorgesehen sein, dass sich ein anderes Fahrzeug auf der linken und rechten Seite des Fahrzeugs V1 befindet, um zu bestätigen, dass das Fahrzeug V1 auf die Bahn gelangt. Ferner kann die Steuerung 40 zum Erfassen von Hindernissen, die sich innerhalb einer Bahn befinden, in der Reihenfolge der 3A bis 3F und Bestätigen, ob die Bahn eine schmale Bahn ist, abhängig von einer linken und rechten Breite einer Bahn basierend auf den Hindernissen vorgesehen sein.
3A veranschaulicht, dass das Fahrzeug V1 auf eine Bahn gelangt. Wie in 4 veranschaulicht, kann die Steuerung 40 ferner zum Erzeugen eines Bogens durch Einstellen einer Hinterradachse des Fahrzeugs V1 auf 0° vorgesehen sein. Insbesondere können alle erzeugten Bögen zu einer Tangente zwischen der Hinterradachse und einem Anfangspunkt eines Bogens vertikal sein. Die Steuerung 40 kann zum Erzeugen einer Vielzahl von Bögen vorgesehen sein, wie in 4 veranschaulicht, und kann zum Erzeugen einer Vielzahl von Bögen links und rechts basierend auf dem Fahrzeug V1 vorgesehen sein, wie in 3B veranschaulicht. Insbesondere können die Radien aller Bögen unterschiedlich sein und ein Mittelpunkt eines Bogens durch einen Radius eines Bogens bestimmt werden. Eine Länge eines Bogens kann durch die folgende Gleichung 1 bestimmt werden. $l_{k} = l_{o} + vT$
, wobei l_o eine Mindestlänge, T eine willkürlich bestimmte Berücksichtigungszeit und v eine gegenwärtige Geschwindigkeit repräsentiert.
Ein Radius des erzeugten Bogens kann unter Berücksichtigung eines maximalen Radius erzeugt werden, der sich durch das Fahrzeug V1 bewegen kann. Die Steuerung 40, die eine Vielzahl von Bögen erzeugt, kann zum Berechnen eines Sicherheitsabstands l_s basierend auf einem Abbremsen α und einer gegenwärtigen Geschwindigkeit v, die das Fahrzeug V1 steuern kann, der Berücksichtigungszeit T und einer Randlänge bzw. Toleranzlänge (margin length) l_m vorgesehen sein. Der Sicherheitsabstand kann durch die folgende Gleichung 2 bestimmt werden und l_s kann repräsentiert sein, wie in 3C veranschaulicht. $l_{s} = l_{m} + ν T + \frac{1}{2} a T^{2}$
Als Nächstes kann die Steuerung 40 zum Bestimmen von Positionen der Hindernisse (z.B. andere Fahrzeuge) vorgesehen sein, die sich auf einer Bahn befinden, um die Vielzahl der erzeugten Bögen mit Positionen der Hindernisse zu vergleichen, und dadurch bestätigen, ob Berührungen (x_sol, y_sol) zwischen den Bögen (l_sol) und den Hindernissen ((x_ob1, y_ob1), (x_ob2, y_ob2)) vorliegen. Insbesondere können die Positionen von anderen Fahrzeugen basierend auf Informationen hinsichtlich der Hindernisse bestätigt werden, die als eine gestrichelte Linie gebildet sind, wie in 5 veranschaulicht. Die Steuerung 40 kann zum Verwenden der Informationen hinsichtlich des Hindernisses vorgesehen sein, das als eine gestrichelte Linie gebildet ist, um Berührungen zwischen den erzeugten Bögen zu berechnen. Insbesondere kann die Steuerung 40 zum Verwenden einer Kreisgleichung und einer Geradengleichung vorgesehen sein, was von den folgenden Gleichungen 3 und 4 abhängt. $y_{s o l} = (\frac{y_{o b}_{_{2}} - y_{o b}_{_{1}}}{x_{o b_{2}} - x_{o b_{1}}}) x_{s o l} + {y_{o b_{1}} - (\frac{y_{o b_{2}} - y_{o b_{1}}}{x_{o b_{2}} - x_{o b_{1}}}) x_{o b_{1}}}$
$r_{k}^{2} = {(x_{s o l} - x_{c})}_{k}^{2} + {(y_{s o l} - y_{c})}_{k}^{2}$
In diesem Fall können die Gleichungen 3 und 4 die Bedingungen x_ab1 < x_sol < x_ob2, y_ab1 < y_sol < y_ab2, 0 < θ_sol < θ_t erfüllen. Die Steuerung 40 kann vorgesehen sein, um Bögen der Kandidatengruppe als die verbleibenden Bögen mit Ausnahme der Bögen einzustellen, bei denen Berührungen zwischen anderen Fahrzeugen und Bögen erzeugt werden, wie in 3D veranschaulicht. Insbesondere kann die Steuerung 40 zum Verwenden der Bögen der Kandidatengruppe vorgesehen sein, um eine Krümmung zu bestätigen.
Zudem kann die Steuerung 40 zum Erzeugen einer Versatz- bzw. Offsetkurve durch Auswählen eines optimalen Bogens aus den Bögen der Kandidatengruppe vorgesehen sein. Die Steuerung 40 kann zum Erzeugen der Offsetkurve unter Verwendung eines Bogens vorgesehen sein, der einen Radius aufweist, der größer und kleiner als der des Bogens ist, der durch Einstellen eines Punktes, wie beispielsweise ein Mittelpunkt des ausgewählten Bogens, auf einen Mittelpunkt ausgewählt wird. Zudem kann die Steuerung 40 zum Verwenden der Informationen in Bezug auf die Hindernisse beim Erzeugen der Offsetkurve vorgesehen sein.
Wie in den 3E und 6 veranschaulicht, kann die Steuerung 40 zum Erzeugen der Offsetkurve vorgesehen sein, so dass unter den Offsetkurven ein Radius R_out eines größeren Bogens, d.h. ein äußerer Bogen, größer als ein Radius r_k eines extrahierten Bogens ist, aber den kleinsten Radius aufweist, der Hindernisse berührt. Im Gegensatz dazu kann die Steuerung 40 zum Erzeugen der Offsetkurve vorgesehen sein, so dass unter den Offsetkurven ein Radius r_in eines kleineren Bogens, d.h. ein innerer Bogen, kleiner als ein Bogen r_k des extrahierten Bogens ist, aber den größten Radius aufweist, der Hindernisse berührt. Die Steuerung 40 kann nicht vorgesehen sein, um die Bahn als eine schmale Straße zu berücksichtigen, wenn die Offsetkurven auf der linken und rechten Seite oder auf der linken oder rechten Seite erzeugt werden oder eine Breite der Bahn ausreichend breit ist. Wenn die Breite der Bahn gleich dem Schwellenwert oder kleiner als derselbe ist, kann die Steuerung 40 ferner zum Erkennen der Bahn als eine schmale Straße vorgesehen sein, um die Breite der schmalen Straße zu berechnen.
Anders als beim im Wesentlichen Geradausfahren eines Fahrzeugs kann im Allgemeinen, wenn ein Fahrzeug V1 auf eine Bahn gelangt während dasselbe abbiegt, eine Breite einer breiteren Bahn erfordert werden. Insbesondere ist eine Breite einer Bahn, die für einen Lenkwinkel des Rads des Fahrzeugs V1 minimal erfordert wird, gleich einem Breitenunterschied zwischen Bögen, die durch ein inneres Hinterrad in einer Drehrichtung des Fahrzeugs V1 und eine vordere Ecke des Fahrzeugs auf einer Außenseite in einer Drehrichtung erzeugt werden. Mit anderen Worten kann in Bezug auf 7, wenn sich das Fahrzeug V1 mit einem vorbestimmten Lenkwinkel in einem Normalzustand („Normalzustand“ bedeutet „in Richtung der Vorderseite des Fahrzeugs“) dreht, eine minimale Fahrzeugbreite r_out-r_in, die beim Fahren des Fahrzeugs erfordert wird, basierend auf einem geometrischen Verhältnis zwischen einem Radius R_ref, der durch eine Bahn gezogen wird, die durch eine Lenkung des Fahrzeugs vorhergesagt wird, und einem rechtwinkligen Fahrzeug V1 berechnet werden. Dies kann von der folgenden Gleichung 5 und Gleichung 6 abhängen, wobei l₁ eine maximale Breite des Fahrzeugs V1 repräsentiert, die eine Summe einer vollen Breite des Fahrzeugs V1 und eines Rückspiegels ist, und l₂ eine Summe eines Radstands und eines vorderen Überhangs repräsentiert. $r_{i n} = r_{r e f} - \frac{l_{1}}{2}$
$r_{o u t} = \sqrt{{(r_{r e f} + \frac{l_{1}}{2})}^{2} + {(l_{2})}^{2}}$
Insbesondere kann die Steuerung 40, obwohl die Breite der Bahn größer als die Fahrzeugbreite l₁ sein kann, vorgesehen sein, um die Bahn als schmale Straße zu bestimmen, in die das Fahrzeug V1 nicht hineinfahren darf, wenn die Breite der Bahn kleiner als die der Bahn ist, die erfordert wird, wenn das Fahrzeug abbiegt, und vorgesehen sein, um die Bahn als eine Bahn zu bestimmen, auf die das Fahrzeug V1 gelangen darf, wenn die Breite der Bahn größer als die der Bahn ist. 8A veranschaulicht einen Bildschirm, der durch die oben erwähnte Operation als eine schmale Straße erkannt wird. Hindernisdaten der 8A bedeuten Daten, die Positionen der Hindernisse repräsentieren, wie beispielsweise ein Gebäude, ein elektrischer Pol, andere geparkte Fahrzeuge und Ähnliches, wie in 8B veranschaulicht, eine linke und rechte Begrenzung einer schmalen Straße bedeutet die Offsetkurve und ein Bogen bedeutet ein Bogen, der eine Referenz der Erzeugung der Offsetkurve ist. Ferner bedeutet Breite der schmalen Straße die Breite der schmalen Straße, die basierend auf der Offsetkurve berechnet wird. Die Steuerung 40 kann zum Ausgeben einer schmalen Straße, die berechnet wird, wie in 3F veranschaulicht, an eine Fahrführungs-Ausgabeeinheit 20 vorgesehen sein, die durch eine schmale Straße führen kann. Dies kann in 8B veranschaulicht sein.
9 ist ein beispielhafter Ablaufplan, der ein Verfahren zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In Bezug auf 9 kann die Steuerung 40 bei S11 zum Analysieren der Abtastinformationen vorgesehen sein, die von der Sensoreinheit 10 empfangen werden, und bei S13 zum Bestätigen, ob das Fahrzeug auf die Bahn gelangt, basierend auf dem Analyseergebnis vorgesehen sein. Als Bestätigungsergebnis bei S13, wenn das Fahrzeug auf die Bahn gelangt, kann die Steuerung 40 mit S15 fortfahren, und wenn das Fahrzeug nicht auf die Bahn gelangt, kann die Steuerung 40 zu S11 zurückkehren, um den Schritt noch einmal auszuführen. Bei S15 kann die Steuerung 40 zum Extrahieren der Breite des Fahrzeugs vorgesehen sein, die zuvor in der Speichereinheit 30 gespeichert wird.
Zudem kann die Steuerung 40 bei S17 vorgesehen sein, um die Vielzahl von Bögen virtuell zu erzeugen und die erzeugten Bögen zu verwenden, um den Sicherheitsabstand bei S19 zu berechnen. Dies wird zuvor unter Verwendung der obigen Gleichungen 1 und 2 beschrieben und daher wird die detaillierte Beschreibung dessen ausgelassen werden.
Die Steuerung 40 kann mit S21 fortfahren, um die akkurate Position von Hindernissen zu bestätigen, die sich in der Bahn befinden. Dies ist zuvor unter Verwendung der obigen Gleichungen 3 und 4 beschrieben und daher wird eine detaillierte Beschreibung dessen ausgelassen werden. Ferner kann die Steuerung 40 mit S23 fortfahren, um die Vielzahl von Bögen mit den Positionen der Hindernisse zu vergleichen, und bei S25 kann die Steuerung 40 zum Bestätigen, ob Berührungen bei der Vielzahl von Bögen und den Positionen der Hindernisse vorliegen, als das Vergleichsergebnis vorgesehen sein. Als Bestätigungsergebnis bei S25 kann die Steuerung 40, wenn keine Berührungen bei der Vielzahl von Bögen und den Positionen der Hindernisse vorliegen, mit S27 fortfahren, und wenn Berührungen vorliegen, kann die Steuerung 40 mit S41 fortfahren, um die Bögen, bei denen Berührungen vorliegen, von den Bögen der Kandidatengruppe auszuschließen, und zu S23 zurückkehren.
Bei S27 kann die Steuerung 40 zum Einstellen der Bögen, bei denen die Berührungen nicht vorliegen, als die Bögen der Kandidatengruppe vorgesehen sein. Bei S29 kann die Steuerung 40 zum Auswählen des optimalen Bogens aus den Bögen der Kandidatengruppe vorgesehen sein und mit S31 fortfahren. Bei S31 kann die Steuerung 40 zum Erzeugen der Offsetkurve vorgesehen sein. Die Steuerung 40 kann zum Erzeugen der Offsetkurve unter Verwendung eines Bogens vorgesehen sein, der einen Radius aufweist, der größer und kleiner als der des Bogens ist, der durch Einstellen eines Punktes, wie beispielsweise ein Mittelpunkt des ausgewählten Bogens, auf einen Mittelpunkt ausgewählt wurde. Ferner kann die Steuerung 40 zum Erzeugen der Offsetkurve basierend auf dem extrahierten Bogen unter Verwendung der Hindernisinformationen vorgesehen sein.
Bei S33 kann die Steuerung 40 zum Berechnen der linken und rechten Breite der Bahn basierend auf dem Unterschied zwischen den Offsetkurven, die durch die Bögen erzeugt werden, die größer und kleiner als der ausgewählte Bogen sind, vorgesehen sein um mit S35 fortfahren. Die Steuerung 40 kann mit S37 fortfahren, wenn die linke und rechte Breite der Bahn kleiner als ein Schwellenwert sind, und mit S39 fortfahren, wenn die linke und rechte Breite der Bahn gleich dem Schwellenwert oder größer als derselbe sind. Bei S37 kann die Steuerung zum Erkennen der Bahn, deren linke und rechte Breite kleiner als der Schwellenwert sind, als eine schmale Bahn vorgesehen sein und mit S39 fortfahren, um die Ausgabeeinheit 20 zu betätigen, um die Fahrführung auszugeben, um einem Fahrzeug zu ermöglichen durch die schmale Straße zu fahren.
Wie oben dargelegt, kann nach der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Fahrer die Bedingungen einer geraden oder kurvigen schmalen Straße erkennen und die Breite der Vorderseite des Fahrzeugs oder die Breite der schmalen Straße, in die das Fahrzeug hineinfährt, berechnen, um zu ermöglichen, dass das Fahrzeug sicher durch die schmale Straße fährt, wobei die Belastung des Fahrers beim Fahren eines Fahrzeugs auf der schmalen Straße verringert und die Unfallrate auf der schmalen Straße minimiert wird.
Die Vorrichtung und das Verfahren zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs nach der vorliegenden Erfindung wurden vorstehend in Bezug auf die beispielhaften Ausführungsformen beschrieben. Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Obwohl spezifische Begriffe in den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet wurden, werden diese Begriffe nur als allgemeine Mittel zum leichten Beschreiben technischer Inhalte der vorliegenden Erfindung und Unterstützen des Verständnisses der vorliegenden Erfindung verwendet, aber beschränken nicht den Bereich der vorliegenden Erfindung. Für jemanden mit technischen Fähigkeiten, den die vorliegende Erfindung betrifft, ist es offensichtlich, dass zusätzlich zu den beispielhaften Ausführungsformen, die hierin offenbart sind, verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können ohne von dem Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
SYMBOL JEDES ELEMENTS IN DEN FIGUREN

10: SENSOREINHEIT
20: AUSGABEEINHEIT
30: SPEICHEREINHEIT
40: STEUERUNG
511: ANALYSIERE ABTASTINFORMATIONEN
S13: GELANGT FAHRZEUG AUF BAHN?
S15: EXTRAHIERE BREITE DES FAHRZEUGS
S17: EREZEUGE VIELZAHL VON BÖGEN
S19: BERECHNE SICHERHEITSABSTAND
S21: BESTÄTIGE HINDERNISPOSITION
S23: VERGLEICHE BOGEN MIT HINDERNISPOSITION
S25: LIEGT BERÜHRUNG VOR?
S27: STELLE BOGEN DER KANDIDATENGRUPPE EIN
S29: WÄHLE OPTIMALEN BOGEN AUS
S31: ERZEUGE OFFSETKURVE
S33: BERECHNE LINKE UND RECHTE BREITE DER BAHN
S35: KLEINER ALS SCHWELLENWERT?
S37: ERKENNE SCHMALE STRAßE
S39: GEBE FAHRFÜHRUNG AUS
S41: SCHLIEßE BOGEN DER KANDIDATENGRUPPE AUS

Claims

Vorrichtung zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs (V1) aufweisend: eine Sensoreinheit (10), die zumindest einen Sensor aufweist, der an Seiten eines Fahrzeugs (V1) angeordnet ist; und eine Steuerung (40), die zu Folgendem vorgesehen ist: Verwenden von Abtastinformationen, die von der Sensoreinheit (10) empfangen werden, um zu bestätigen, ob das Fahrzeug (V1) auf eine Bahn gelangt; Erfassen von Hindernissen, die sich auf der Bahn befinden; Berechnen einer linken Breite und einer rechten Breite der Bahn basierend auf den Hindernissen; Bestätigen, ob die Bahn eine schmale Straße ist; und Ausgeben einer Fahrführung zu der bestätigten schmalen Straße; wobei die Steuerung (40) eine Vielzahl von Bögen basierend auf einer Hinterradachse des Fahrzeugs (V1) abhängig von einer gegenwärtigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs (V1) vorgesehen ist, wenn das Fahrzeug (V1) auf die Bahn gelangt; wobei die Steuerung (40) zum Berechnen eines Sicherheitsabstands basierend auf einer gegenwärtigen Geschwindigkeit und einem Abbremsen des Fahrzeugs (V1) und Extrahieren der Bögen und Bögen, die die Hindernisse innerhalb des Sicherheitsabstands nicht berühren, vorgesehen ist, um die Bögen auf Bögen der Kandidatengruppe einzustellen; wobei die Steuerung (40) zum Erzeugen von Versatzbögen, die minimalen und maximalen Radien aufweisen, die die Hindernisse berühren, basierend auf den Bögen der Kandidatengruppe vorgesehen ist; und wobei die Steuerung (40) zum Berechnen einer Breite der Bahn basierend auf einem Unterschied zwischen den Versatzbögen vorgesehen ist, die die minimalen und maximalen Radien aufweisen, um zu bestätigen, ob die Bahn die schmale Straße ist.
Verfahren zum Steuern des Fahrens eines Fahrzeugs (V1) aufweisend: Analysieren von Abtastinformationen durch eine Steuerung (40), die durch zumindest einen Sensor gemessen werden, der an einer Seite eines Fahrzeugs (V1) angeordnet ist; Bestätigen durch die Steuerung (40), ob das Fahrzeug (V1) auf eine Bahn gelangt, basierend auf dem Analyseergebnis; Erfassen von Hindernissen, die sich auf der Bahn befinden, durch die Steuerung (40); Berechnen einer linken Breite und rechten Breite der Bahn durch die Steuerung (40) basierend auf den Hindernissen, um zu bestätigen, ob die Bahn die schmale Straße ist; und Ausgeben einer Fahrführung zu der bestätigten schmalen Straße durch die Steuerung (40); und ferner mit: nach dem Bestätigen, ob das Fahrzeug (V1) auf die Bahn gelangt, Messen einer gegenwärtigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs (V1) durch die Steuerung (40), wenn das Fahrzeug (V1) auf die Bahn gelangt; Erzeugen einer Vielzahl von Bögen durch die Steuerung (40) basierend auf einer Hinterradachse des Fahrzeugs (V1) abhängig von der gegenwärtigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs (V1); Berechnen eines Sicherheitsabstands durch die Steuerung (40) basierend auf der gegenwärtigen Geschwindigkeit und einem Abbremsen; nach dem Erfassen der Hindernisse, Extrahieren der Bögen und Bögen, die die Hindernisse nicht berühren, durch die Steuerung (40), um die Bögen auf Bögen der Kandidatengruppe innerhalb des Sicherheitsabstands einzustellen; Erzeugen von Versatzbögen durch die Steuerung (40), die minimale und maximale Radien aufweisen, die die Hindernisse berühren, basierend auf den Bögen der Kandidatengruppe; wobei beim Bestätigen, ob die Bahn die schmale Straße ist, eine Breite der Bahn durch die Steuerung (40) basierend auf einem Unterschied zwischen den Versatzbögen berechnet wird, die die minimalen und maximalen Radien aufweisen, um zu bestätigen, ob die Bahn die schmale Straße ist.
Nicht-transisotrisches computerlesbares Medium mit Programmbefehlen, die durch eine Steuerung (40) ausgeführt werden, wobei das computerlesbare Medium Folgendes aufweist: Programmbefehle, die Abtastinformationen verwenden, die von einer Sensoreinheit (10) empfangen werden, die zumindest einen an Seiten eines Fahrzeugs (V1) angeordneten Sensor aufweist, um zu bestätigen, ob das Fahrzeug (V1) auf eine Bahn gelangt; Programmbefehle, die Hindernisse erfassen, die sich auf der Bahn befinden; Programmbefehle, die eine linke Breite und eine rechte Breite der Bahn basierend auf den Hindernissen berechnen; Programmbefehle, die bestätigen, ob die Bahn eine schmale Straße ist; und Programmbefehle, die eine Fahrführung zu der bestätigten schmalen Straße ausgeben; und ferner mit: Programmbefehlen, die eine Vielzahl von Bögen basierend auf einer Hinterradachse des Fahrzeugs (V1) abhängig von einer gegenwärtigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs (V1) erzeugen, wenn das Fahrzeug (V1) auf die Bahn gelangt; Programmbefehlen, die einen Sicherheitsabstand basierend auf einer gegenwärtigen Geschwindigkeit und einem Abbremsen des Fahrzeugs (V1) berechnen und die Bögen und Bögen, die die Hindernisse innerhalb des Sicherheitsabstands nicht berühren, extrahieren, um die Bögen auf Bögen der Kandidatengruppe einzustellen; Programmbefehlen die Versatzbögen, die minimale und maximale Radien aufweisen, die die Hindernisse berühren, basierend auf den Bögen der Kandidatengruppe erzeugen; und Programmbefehlen, die eine Breite der Bahn basierend auf einem Unterschied zwischen den Versatzbögen berechnen, die die minimalen und maximalen Radien aufweisen, um zu bestätigen, ob die Bahn die schmale Straße ist.