DE102015213289A1

DE102015213289A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs unter Verwendung von Fahrzeugkommunikation

Info

Publication number: DE102015213289A1
Application number: DE102015213289.7A
Authority: DE
Inventors: Man Bok PARK
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Klemove Corp
Priority date: 2014-07-17
Filing date: 2015-07-15
Publication date: 2016-01-21
Anticipated expiration: 2035-07-16
Also published as: US9834212B2; DE102015213289B4; US20160016585A1; KR101622028B1; KR20160009828A; CN105270399B; CN105270399A

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technologie des Steuerns eines Fahrzeugs unter Verwendung einer Fahrzeugkommunikation, und genauer gesagt auf eine Technologie des Empfangens von Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen oder Infrastrukturvorrichtungs-Umgebungsinformationen von einem Objektfahrzeug oder einer Infrastrukturvorrichtung, die Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs oder Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel der Infrastrukturvorrichtung enthalten, und dann des Erfassens des Objektfahrzeugs auf der Grundlage der empfangenen Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen und der empfangenen Infrastrukturvorrichtungs-Umgebungsinformationen, wodurch Fahrzeugsteuerungen, wie eine Fahrspurwechsel-Unterstützung und eine Fahrspurwechsel-Steuerung, durchgeführt werden.

Description

QUERVERWEIS AUF BEZOGENE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und den Nutzen unter 35 U.S.C. §119(a) der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-0090138 , die am 17. Juli 2014 eingereicht wurde und die hier für alle Zwecke so einbezogen wird, als ob sie hier vollständig beschrieben wäre.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technologie des Steuerns eines Fahrzeugs unter Verwendung von Fahrzeugkommunikation, und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Empfangen von Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen von einem Objektfahrzeug, enthaltend Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs, und dann Erfassen des Objektfahrzeugs auf der Grundlage der empfangenen Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen, wodurch eine Fahrzeugsteuerung, wie eine Fahrspurwechsel-Unterstützung oder eine Fahrspurwechsel-Steuerung, durchgeführt wird.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In den letzten Jahren wurden mit der Entwicklung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V-)Kommunikation oder der Fahrzeug-zu-Infrastruktur-(V2I-)Kommunikation Technologien des Sendens/Empfangens verschiedener Typen von Informationen zwischen Fahrzeugen oder zwischen einem Fahrzeug und einer Infrastruktur und des Verwendens der Informationen für das Fahren eines Fahrzeugs vorgeschlagen.
Eine derartige V2V-Kommunikation oder V2I-Kommunikation wird allgemein als Fahrzeug-mit-allem-(V2X-)Kommunikation bezeichnet, und es wird vorhergesagt, dass in der Zukunft alle Fahrzeuge eine derartige V2X-Kommunikationsfunktion haben werden.
In den letzten Jahren ist die Anzahl von Fahrzeugen mit einer Abbildungsvorrichtung, wie einer Kamera, einem Annäherungssensor, wie einem Radar, usw. gestiegen, und ein Fahrzeug mit einer Abbildungsvorrichtung und einem Annäherungssensor kann eine Kollisionsverhinderungsfunktion, nachdem ein Bild eines interessierenden Objekts in der Umgebung unter Verwendung der Abbildungsvorrichtung erkannt wurde, eine Fahrspurhalte-Unterstützungs-(LKA-)Steuerung, die ein automatisches Fahren durch automatisches und aktives Durchführen einer Steuerung, wie einer Lenkung usw., ermöglicht, um nicht von einer Fahrspur abzuweichen, nachdem ein Bild der Fahrspur fotografiert wurde, eine Fahrspurwechsel-Unterstützungs-(LCA-)Steuerung, die ein Fahrzeug in der Umgebung durch automatisches Blinken mit der linken und der rechten Blinkerlampe warnt, wenn das Fahrzeug seine Fahrspur zu wechseln wünscht, oder dergleichen durchführen.
Weiterhin erfasst das Fahrzeug ein seitliches hinteres Objekt unter Verwendung eines Annäherungssensors, wie eines Radars, und führt eine Hinderniswarnfunktion, eine Kollisionsverhinderungsfunktion, eine Totpunkt-Warnfunktion usw. auf der Grundlage des erfassten Ergebnisses durch.
Da jedoch die Abbildungsvorrichtung, der Radarsensor oder dergleichen relativ hohe Preise haben, werden die Abbildungsvorrichtung, der Radarsensor oder dergleichen nur in einem Luxusfahrzeug eingesetzt. Somit kann ein Fahrzeug, das nicht die Abbildungsvorrichtung oder den Radarsensor hat, nicht die verschiedenen Typen von Fahrunterstützungssystemen, die auf derartigen Vorrichtungen basieren, verwenden.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei diesem Hintergrund ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zum Empfangen von Informationen von einem Objektfahrzeug, das eine V2X-Kommunikation von Fahrzeugen verwendet, und dann Durchführen einer Fahrzeug-Fahrsteuerung, wie einer fahrzeugbezogenen Steuerung unter Verwendung der Informationen von dem Objektfahrzeug und von Messinformationen eines Subjektfahrzeugs, zur Verfügung zu stellen.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Empfangen von Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen von dem Objektfahrzeug, enthaltend Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel eines Objektfahrzeugs, Verwenden der V2X-Kommunikation von Fahrzeugen, Umwandeln der empfangenen Informationen in Fahrspurinformationen auf der Grundlage eines Subjektfahrzeugs und dann Durchführen einer Fahrzeugsteuerung, wie einer LKA-Steuerung und einer LCA-Steuerung, unter Verwendung der umgewandelten Fahrspurinformationen zur Verfügung zu stellen.
Um die vorbeschriebenen Aspekte zu erzielen, ist gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugs vorgesehen. Die Vorrichtung enthält: eine Kommunikationseinheit zum Empfangen von Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen, enthaltend Fahrspurinformationen aus einem Blickwinkel eines Objektfahrzeugs, durch Funkkommunikation von dem Objektfahrzeug; eine Messeinheit zum Messen von Fahrzeuginformationen eines Subjektfahrzeugs; eine Objektfahrzeug-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Orts und einer Geschwindigkeit des Objektfahrzeugs unter Verwendung der empfangenen Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen und der von der Messeinheit gemessenen Fahrzeuginformationen; und eine Fahrzeug-Steuereinheit zum Steuern einer Operation des Subjektfahrzeugs unter Verwendung von Informationen über den Ort und die Geschwindigkeit des Objektfahrzeugs.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs zur Verfügung gestellt. Das Verfahren enthält: einen Objektfahrzeug-Umgebungsinformations-Empfangsschritt des Empfangens von Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen, enthaltend Fahrspurinformationen aus einem Blickwinkel eines Objektfahrzeugs, durch Funkkommunikation von dem Objektfahrzeug; einen Subjektfahrzeuginformations-Messschritt des Messens von Fahrzeuginformationen eines Subjektfahrzeugs; einen Objektfahrzeug-Erfassungsschritt des Erfassens eines Orts und einer Geschwindigkeit des Objektfahrzeugs unter Verwendung der empfangenen Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen und der gemessenen Fahrzeuginformationen des Subjektfahrzeugs; und einen Fahrzeug-Steuerschritt zum Steuern einer Operation des Subjektfahrzeugs unter Verwendung von Informationen über den Ort und die Geschwindigkeit des Objektfahrzeugs.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugs zur Verfügung gestellt. Die Vorrichtung enthält: eine Kommunikationseinheit zum Empfangen, durch Funkkommunikation von einer Infrastrukturvorrichtung nahe einem Fahrzeug, von Infrastrukturvorrichtungs-Umgebungsinformationen, enthaltend Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel der Infrastrukturvorrichtung; eine Messeinheit zum Messen von Fahrzeuginformationen eines Subjektfahrzeugs; eine Fahrspurinformations-Umwandlungseinheit zum Umwandeln der ersten Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel der Infrastrukturvorrichtung in zweite Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Subjektfahrzeugs durch Verwendung der empfangenen Infrastrukturvorrichtungs-Umgebungsinformationen und der von der Messeinheit gemessenen Fahrzeuginformationen; und eine Fahrzeug-Steuereinheit zum Steuern einer Operation des Subjektfahrzeugs bezogen auf eine Fahrspur durch Verwendung der umgewandelten zweiten Fahrspurinformationen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorgenannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden werden augenscheinlicher anhand der folgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gegeben wird, in denen:
1 ein Blockschaltbild ist, das eine Fahrzeug-Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert;
2 ein Beziehung zwischen ersten Fahrspurinformationen und zweiten Fahrspurinformationen sowie ein Umwandlungsprinzip einer Fahrspur-Umwandlungseinheit illustriert;
3 verschiedene Koordinatensysteme illustriert, die in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
4 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert; und
5 ein Flussdiagramm ist, das ein Fahrzeug-Steuerverfahren gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In der Beschreibung der Elemente der vorliegenden Erfindung können Ausdrücke wie ”erste”, ”zweite”, ”A”, ”B”, ”(a)”, ”(b)” und dergleichen verwendet werden. Diese Ausdrücke werden lediglich verwendet, um eine strukturelles Element von anderen strukturellen Elementen zu unterscheiden, und eine Eigenschaft, eine Reihenfolge, eine Sequenz und dergleichen eines entsprechenden strukturellen Elements sind nicht durch den Ausdruck beschränkt. Es ist festzustellen, dass, wenn in der Beschreibung beschrieben ist, dass eine Komponente mit einer anderen Komponente ”verbunden”, ”gekoppelt” oder ”vereinigt” ist, eine dritte Komponente zwischen der ersten und der zweiten Komponente ”verbunden”, ”gekoppelt” und ”vereinigt” sein kann, obgleich die erste Komponente direkt mit der zweiten Komponente verbunden, gekoppelt oder vereinigt sein kann.
1 ist ein Blockschaltbild, das eine Fahrzeug-Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
Eine Fahrzeug-Steuervorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die innerhalb eines Fahrzeugs implementiert ist, kann enthalten: eine V2X-Kommunikationseinheit 110, eine Subjektfahrzeuginformations-Messeinheit 120, eine Objektfahrzeug-Erfassungseinheit 130, eine Fahrspurinformations-Umwandlungseinheit 140 und eine Fahrzeug-Steuereinheit 150 zum Steuern einer Operation eines Subjektfahrzeugs, die auf eine Fahrspur bezogen ist, durch Verwendung umgewandelter zweiter Fahrspurinformationen.
Nachfolgend wird in der vorliegenden Beschreibung ein zu steuerndes Fahrzeug als ein ”Subjektfahrzeug” bezeichnet, und ein Fahrzeug, das erste Fahrspurinformationen erzeugt und die erzeugten ersten Fahrspurinformationen zu dem Subjektfahrzeug sendet, wird als ein ”Objektfahrzeug” bezeichnet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf derartige Ausdrücke beschränkt.
Weiterhin enthält die Fahrzeug-Steuervorrichtung 100 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sämtliche Konfigurationen, die von einem Objektfahrzeug Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen, enthaltend Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs, empfangen oder von einer Infrastrukturvorrichtung Infrastruktur-Umgebungsinformationen, enthaltend Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel der Infrastrukturvorrichtung, empfangen, einen Ort und eine Geschwindigkeit des Objektfahrzeugs erfassen und dann die ersten Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs oder der Infrastrukturvorrichtung in zweite Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Subjektfahrzeugs umwandeln. Das heißt, die ersten Fahrspurinformationen können von dem Objektfahrzeug oder der Infrastrukturvorrichtung gesendet werden.
Jedoch wird nachfolgend zur Vereinfachung der Beschreibung repräsentativ beschrieben, dass die ersten Fahrspurinformationen von dem Objektfahrzeug empfangen werden, und die Beschreibung kann in gleicher Weise auf einen Fall angewendet werden, in welchem die ersten Fahrspurinformationen von der Infrastrukturvorrichtung empfangen werden.
Die Infrastrukturvorrichtung in der vorliegenden Beschreibung kann sämtliche Vorrichtungen umfassen, die sich in der Nähe einer Straße befinden und eine Verkehrssituationsidentifizierung, Fahrzeugleitung, Informationsbereitstellung usw. durchführen, und Beispiele für die Infrastrukturvorrichtung können eine Funkbake, eine Verkehrssituations-Fotografievorrichtung, eine Leitausrüstung sein. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt.
Nachfolgend wird eine detaillierte Konfiguration jedes Blocks der in 1 illustrierten Fahrzeug-Steuervorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben.
Die V2X-Kommunikationseinheit 110 führt eine Funktion des Empfangens von Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen oder Infrastruktur-Umgebungsinformationen, enthaltend Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel eines Objektfahrzeugs oder Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel der Infrastrukturvorrichtung, durch Funkkommunikation von dem Objektfahrzeug oder der Infrastrukturvorrichtung in der Umgebung durch.
Die V2X-Kommunikationseinheit 110 empfängt Umgebungsinformationen, enthaltend die Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs, von einer Funkkommunikationseinheit, die an dem Objektfahrzeug oder der Infrastrukturvorrichtung befestigt ist, und ein Beispiel für Schemen der V2X-Kommunikationseinheit 110 ist ein Funkzugriff in einer Fahrzeugumgebung (Wireless Access in Vehicular Environment, WAVE) unter Verwendung einer Kommunikationsfrequenz von 5,9 GHz als eine Form eines Multi-Hop-Netzwerks, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen können relative Abstandsinformationen zwischen dem Objektfahrzeug und dem Subjektfahrzeug, relative Ortsinformationen über das Subjektfahrzeug, Lenkwinkelinformationen über das Objektfahrzeug, relative Lenkwinkelinformationen zwischen dem Objektfahrzeug und dem Subjektfahrzeug usw. zusätzlich zu den Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs enthalten, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt. Aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs kann das Subjektfahrzeug ein Zielobjekt nahe dem Objektfahrzeug sein.
Die Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs können bei der vorliegenden Erfindung als erste Fahrspurinformationen ausgedrückt sein, und sie können Koordinatenwerte einer umgebenden Fahrspur sein, wenn ein Ort des Objektfahrzeugs (Mitte) als ein Bezugspunkt oder ein Ursprungspunkt konfiguriert ist. Das heißt, wenn die Mitte des Objektfahrzeugs als ein Ursprungspunkt konfiguriert ist und eine Fahrrichtung oder eine Gierrichtung des Objektfahrzeugs als eine der Koordinatenachsen (z. B. Y-Achse) konfiguriert ist, kann eine lineare Form einer Fahrspur als Gleichung f(x, y) ausgedrückt werden, die eine Funktion von Werten von x und y ist.
Das heißt, eine an dem Objektfahrzeug befestigte Abbildungsvorrichtung kann eine umgebende Fahrspur fotografieren, einen gegenwärtigen Ort und eine Fahrrichtung von diesem weg messen, einen Funktionswert erzeugen, der die Fahrspur in einem Koordinatensystem auf der Grundlage des Objektfahrzeugs anzeigt, und den erzeugten Funktionswert zu dem Subjektfahrzeug nahe dem Objektfahrzeug senden.
Weiterhin können die Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs einen oder mehrere Parameter enthalten, die einen Koeffizienten einer Gleichung, die eine lineare Form einer Fahrspur in einem orthogonalen Koordinatensystem anzeigt, in welchem der Ort des Objektfahrzeugs als ein Ursprungspunkt konfiguriert ist, und die Fahrrichtung des Objektfahrzeugs als eine orthogonale Achse konfiguriert ist, enthalten.
Als Nächstes misst die Subjektfahrzeuginformations-Messeinheit 120 verschiedene Typen von Informationen, eine Fahrgeschwindigkeit, Fahrwinkelinformationen (Gierwinkelinformationen) usw. des Subjektfahrzeugs, und insbesondere können die Fahrwinkelinformationen erhalten werden durch Verwendung eines Giersensors oder eines Gierratensensors, wie eines geomagnetischen Sensors usw. Weiterhin kann, wenn eine Positionierungsvorrichtung, wie ein Sensor des Globalen Positionierungssystems (GPS), vorhanden ist, die Subjektfahrzeuginformations-Messeinheit 120 einen gegenwärtigen Ortswert des Subjektfahrzeugs messen.
Auf diese Weise kann die Subjektfahrzeuginformations-Messeinheit 120 einen Geschwindigkeitssensor, einen geomagnetischen Sensor (Giersensor), einen Positionssensor usw. enthalten, aber ist nicht hierauf beschränkt. Weiterhin können von der Subjektfahrzeuginformations-Messeinheit 120 gemessene Informationen sämtliche Typen von Informationen enthalten, die für die Umwandlung der von dem Objektfahrzeug empfangenen ersten Fahrspurinformationen in die zweiten Fahrspurinformationen auf der Grundlage des Subjektfahrzeugs verwendet werden.
Die Objektfahrzeug-Erfassungseinheit 130 kann den Ort des Objektfahrzeugs unter Verwendung der Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs, relativer Ortsinformationen des Subjektfahrzeugs, die in den Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen enthalten sind, der Fahrrichtung des Objektfahrzeugs und der Fahrrichtung des Subjektfahrzeugs berechnen. Beispielsweise kann die Objektfahrzeug-Erfassungseinheit 130 den Ort des Objektfahrzeugs durch Verschieben der Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs um eine Differenz zwischen der Fahrrichtung des Objektfahrzeugs und der Fahrrichtung des Subjektfahrzeugs und Ändern der relativen Ortsinformationen des Subjektfahrzeugs zu einem Bezugspunkt berechnen. Im Einzelnen kann die Objektfahrzeug-Erfassungseinheit 130 Ortsinformationen des Objektfahrzeugs berechnen durch Erzeugen der Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs durch Verwendung der Fahrrichtung des Subjektfahrzeugs, der Fahrrichtung des Objektfahrzeugs und der relativen Ortsinformationen des Subjektfahrzeugs. Das heißt, die Objektfahrzeug-Erfassungseinheit 130 kann als den Ort des Objektfahrzeugs einen Ort schätzen, an dem ein Koeffizient einer Gleichung, die die Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs bildet, berechnet wird, unter Verwendung des entsprechenden Koeffizienten, der Fahrrichtungen des Objektfahrzeugs und des Subjektfahrzeugs und der relativen Ortsinformationen des Subjektfahrzeugs. Die Geschwindigkeitsinformationen des Objektfahrzeugs können empfangen werden, während sie in den vorgenannten Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen enthalten sind. Die Objektfahrzeug-Erfassungseinheit 130 kann die Geschwindigkeitsinformationen des Objektfahrzeugs durch die Geschwindigkeitsinformationen des Objektfahrzeugs berechnen. Hier können die Geschwindigkeitsinformationen des Objektfahrzeugs eine Differenz zwischen Geschwindigkeiten des Subjektfahrzeugs und des Objektfahrzeugs enthalten.
Die Fahrspurinformations-Umwandlungseinheit 140 hat die Funktion, die ersten Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs in die zweiten Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Subjektfahrzeugs umzuwandeln unter Verwendung der empfangenen Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen und der von der Messeinheit gemessenen Fahrzeuginformationen.
Genauer gesagt, die Fahrspurinformations-Umwandlungseinheit 140 kann enthalten: eine Bezugspunkt-Umwandlungseinheit 142 zum Umwandeln eines ersten Bezugspunkts (x₀, y₀), der die Mitte des Objektfahrzeugs ist, in einen zweiten Bezugspunkt (x_r, y_r), der die Mitte des Subjektfahrzeugs ist, unter Verwendung der relativen Abstandsinformationen (oder der relativen Ortsinformationen) und der Fahrwinkelinformationen des Objektfahrzeugs und des Subjektfahrzeugs; und eine Fahrspurinformations-Berechnungseinheit 144 zum Berechnen der zweiten Fahrspurinformationen in einem zweiten Koordinatensystem, das durch Konfigurieren des zweiten Bezugspunkts als einen Ursprungspunkt und Drehen der ersten Fahrspurinformationen in einem ersten Koordinatensystem, in welchem der erste Bezugspunkt als ein Ursprungspunkt konfiguriert ist, um einen relativen Fahrwinkel (θ_r) erhalten wurde.
Ein detailliertes Prinzip der Fahrspurinformations-Umwandlungseinheit 140 wird nachfolgend beschrieben.
2 illustriert eine Beziehung zwischen ersten Fahrspurinformationen und zweiten Fahrspurinformationen und ein Umwandlungsprinzip einer Fahrspur-Umwandlungseinheit.
Weiterhin illustriert 3 verschiedene Koordinatensysteme, die in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
In 2 ist die Mitte eines Objektfahrzeugs 220 der erste Bezugspunkt oder ein erster Ursprungspunkt 0, und ein relativer Ortswert (x_r, y_r) eines Subjektfahrzeugs 210 mit Bezug auf das Objektfahrzeug 220 ist der zweite Bezugspunkt oder ein zweiter Ursprungspunkt 0'. Das heißt, der Ortswert des Subjektfahrzeugs, der als Koordinatenwerte (x_r, y_r) in dem ersten Koordinatensystem auf der Grundlage des Objektfahrzeugs 220 ausgedrückt wird, wird der zweite Bezugspunkt oder der zweite Ursprungspunkt 0' dem zweiten Koordinatensystem auf der Grundlage des Subjektfahrzeugs 210.
Die von dem Objektfahrzeug 220 gesendeten Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen enthalten einen Wert d, der relative Abstandsinformationen zwischen dem Objektfahrzeug 220 und dem Subjektfahrzeug 210 darstellt, und können weiterhin relative Ortsinformationen, wie relative Winkelinformationen θ oder relative Koordinatenwertinformationen (x_r, y_r) enthalten.
Zuerst wandelt die Bezugspunkt-Umwandlungseinheit 142 der Fahrspurinformations-Umwandlungseinheit 140 den ersten Bezugspunkt oder den ersten Ursprungspunkt 0 im Hinblick auf die Mitte des Objektfahrzeugs 220 in den zweiten Bezugspunkt oder den zweiten Ursprungspunkt 0' im Hinblick auf das Subjektfahrzeug 210 unter Verwendung der relativen Abstandsinformationen d zwischen dem Objektfahrzeug 220 und dem Subjektfahrzeug 210 oder der relativen Ortsinformationen (d. h. der relativen Winkelinformationen und der relativen Koordinatenwertinformationen), die in den empfangenen Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen enthalten sind, um.
Als Nächstes wandelt die Fahrspurinformations-Berechnungseinheit 144 der Fahrspurinformations-Umwandlungseinheit 140 einen ersten Fahrspur-Funktionswert f(x, y), der in dem ersten Koordinatensystem auf der Grundlage des Objektfahrzeugs 220 definiert ist, in einen zweiten Fahrspur-Funktionswert f'(x'', y''), der in dem zweiten Koordinatensystem auf der Grundlage des Subjektfahrzeugs 210 definiert ist, um.
Aus Zweckmäßigkeitsgründen ist, wie in 3 illustriert ist, das erste Koordinatensystem auf der Grundlage des Objektfahrzeugs 220 (d. h. ein Koordinatensystem, in welchem der erste Bezugspunkt 0 als ein Ursprungspunkt konfiguriert ist und die Fahrrichtung des Objektfahrzeugs 220 als eine Y-Achse konfiguriert ist) als ein x-y-Koordinatensystem ausgedrückt, ein Zwischenkoordinatensystem, das durch Umwandeln nur eines Bezugspunkts (Ursprungspunkts) von dem ersten Bezugspunkt in den zweiten Bezugspunkt durch die Bezugspunkt-Umwandlungseinheit erhalten wurde, wird als ein x'-y'-Koordinatensystem ausgedrückt, und ein endgültiges zweites Koordinatensystem, das durch Drehen des Zwischenkoordinatensystems um einen relativen Fahrwinkel θ_r erhalten wurde, wird als ein x''-y''-Koordinatensystem ausgedrückt.
Das heißt, die ersten Fahrspurinformationen, die in den von dem Objektfahrzeug 220 gesendeten Umgebungsinformationen enthalten sind, können, wie in 2 illustriert ist, durch die Gleichung (1) wie folgt als f(x, y) ausgedrückt werden. f(x, y):y = a₀x³ + b₀x² + c₀x + d₀ (1)
Selbstverständlich kann eine Funktion, die eine gekrümmte Linie einer Fahrspur anzeigt, nicht als eine kubische Funktion von x, sondern als eine quadratische Funktion von x dargestellt werden. Weiterhin kann in einigen Fällen die Funktion als eine log-Funktion, eine hyperbolische Funktion usw. dargestellt werden.
In diesem Zustand kann, um eine Koordinatensystembewegung, die einen Bezugspunkt von dem ersten Bezugspunkt 0 zu dem zweiten Bezugspunkt 0' bewegt, durchzuführen, eine Koordinatenbewegungs-Beziehungsgleichung wie in der Gleichung (2) verwendet werden. f(x', y') = f(x – x_r, y – y_r) (2)
Das heißt, Funktionswerte in dem Zwischenkoordinatensystem (x'-y'-Koordinatensystem), in welchem ein Ursprungspunkt von dem ersten Bezugspunkt 0 zu dem zweiten Bezugspunkt 0' bewegt wird, sind gleich (x – x_r, y – y_r), die aus Funktionswerten (x, y) in dem ersten Koordinatensystem umgewandelt wurden.
Eine Koordinatensystem-Drehtransformationsgleichung zum Umwandeln des Zwischenkoordinatensystems in das zweite Koordinatensystem auf der Grundlage des Subjektfahrzeugs 210 durch Drehen des Zwischenkoordinatensystems um eine Differenz zwischen den Fahrwinkeln des Objektfahrzeugs 220 und des Subjektfahrzeugs 210, d. h. den relativen Fahrwinkel θ_r, kann wie folgt durch Gleichung (3) ausgedrückt werden.
Schließlich wandelt die Fahrspurinformations-Berechnungseinheit 144 der Fahrspurinformations-Umwandlungseinheit 140 den ersten Fahrspur-Funktionswert f(x, y), der in dem ersten Koordinatensystem auf der Grundlage des Objektfahrzeugs 220 definiert ist, in einen zweiten Fahrspur-Funktionswert f'(x'', y''), der in dem zweiten Koordinatensystem auf der Grundlage des Subjektfahrzeugs 210 definiert ist, unter Verwendung der Gleichung (4) wie folgt um. f(x, y):y = a₀x³ + b₀x² +c₀x + d₀
Eine Vorgehensweise des Umwandelns der ersten Fahrspurinformationen auf der Grundlage des Objektfahrzeugs 220 in die zweiten Fahrspurinformationen auf der Grundlage des Subjektfahrzeugs 210 durch die Fahrspurinformations-Umwandlungseinheit 140 ist nicht auf die Gleichungen (1) bis (4) beschränkt, und weitere, andere Schemen, die die von dem Objektfahrzeug 220 gesendeten Fahrspurinformationen auf der Grundlage des Objektfahrzeugs 220 in Fahrspurinformationen auf der Grundlage des Subjektfahrzeugs 210 umwandeln können, können verwendet werden.
Das Objektfahrzeug 220 kann den relativen Fahrwinkel θ_r selbst berechnen, um den berechneten relativen Fahrwinkel θ_r zu dem Subjektfahrzeug 210 zu senden. Jedoch kann das Objektfahrzeug 220 nur einen Fahrwinkel von diesem zu dem Subjektfahrzeug 210 senden, und das Subjektfahrzeug kann den relativen Fahrwinkel θ_r durch Vergleichen/Subtrahieren des empfangenen Fahrwinkels mit einem Fahrwinkel des Subjektfahrzeugs 210, der hierdurch selbst gemessen wurde, berechnen.
Weiterhin können Ortswerte des Subjektfahrzeugs 210, die der zweite Bezugspunkt sind, direkt von dem Objektfahrzeug 220 gemessen/berechnet und dann zu dem Subjektfahrzeug 210 gesendet werden. Wenn jedoch das Objektfahrzeug 220 und das Subjektfahrzeug 210 absolute Positionswerte messen können, kann das Objektfahrzeug 220 nur seine Ortsinformationen (x, y) senden, und das Subjektfahrzeug 210 kann seinen gegenwärtigen Ort messen und dann die relativen Ortswerte (x_r, y_r) hiervon berechnen.
Weiterhin kann das Objektfahrzeug 220 einen relativen Abstand d zu dem zu messenden Subjektfahrzeug 210 und/oder Winkelinformationen (θ in 2) mit Bezug auf das Subjektfahrzeug 210 unter Verwendung eines Radarsensors usw. messen und dann das gemessene Ergebnis zu dem Subjektfahrzeug senden. Weiterhin kann das Objektfahrzeug 220 relative Ortswerte (x_r, y_r) unter Verwendung eines relativen Abstands d und von Winkelinformationen (θ in 2), die von dem Subjektfahrzeug 210 empfangen wurden, berechnen.
Wie vorstehend beschrieben wurde, können bei dem vorliegenden Ausführungsbespiel die Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs 220, d. h. die ersten Fahrspurinformationen, Informationen sein, die aus einem eine Fahrspur einbeziehenden Bild, das von einer Abbildungsvorrichtung, die in dem Objektfahrzeug installiert ist, fotografiert wurde, abgeleitet wurden, und können eine Gleichung sein, die eine Fahrspur in einer linearen Form in einem orthogonalen Koordinatensystem repräsentiert, in welchem der Ort des Objektfahrzeugs als ein Ursprungspunkt oder ein Parameter, wie ein Koeffizient, der die entsprechende Gleichung bildet, konfiguriert ist.
Weiterhin können die Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen, die von dem Objektfahrzeug gesendet wurden, eine oder mehrere der relativen Abstandsinformationen zwischen dem Objektfahrzeug und dem Subjektfahrzeug, die relativen Ortsinformationen, die Fahrwinkelinformationen des Objektfahrzeugs und die relativen Fahrwinkelinformationen des Objektfahrzeugs und des Subjektfahrzeugs enthalten, die durch einen drahtlosen Annäherungssensor (z. B. ein Radar, einen Ultraschallsensor), der in dem Objektfahrzeug 220 installiert ist, gemessen wurden.
Wie vorstehend beschrieben ist, können, wenn die zweiten Fahrspurinformationen durch die Fahrspurinformations-Berechnungseinheit 140 berechnet werden, ein Ort und eine Form eines Fahrzeugs nahe dem Subjektfahrzeug 210 identifiziert werden, und demgemäß führt die Fahrzeug-Steuereinheit 150 des Subjektfahrzeugs 210 eine Fahrzeugsteuerung, die sich auf eine Fahrspur bezieht, unter Verwendung der identifizierten Fahrspurinformationen durch.
Die auf die Fahrspur bezogene Steuerung, die durch die Fahrzeug-Steuereinheit 150 durchgeführt wird, kann eine oder mehrere von LKA, Fahrspurabweichungswarnung (Lane Departure Warning, LDW) und LCA sein, aber ist nicht hierauf beschränkt. Weiterhin kann die auf die Fahrspur bezogene Steuerung alle Typen von Fahrzeugsteuerungen enthalten, die einen Ort und eine Geschwindigkeit des Objektfahrzeug und die zweiten Fahrspurinformationen basierend auf dem Subjektfahrzeug auf der Grundlage der von dem Objektfahrzeug oder einer Infrastrukturvorrichtung durch V2X-Kommunikation empfangenen Fahrspurinformationen identifizieren und die identifizierten Informationen verwenden.
In der detaillierten Beschreibung einer von der Fahrzeug-Steuereinheit 150 durchgeführten LKA-Funktion kann die LKA-Funktion eine Funktion des aktiven Steuerns eines Lenksystems einbeziehen, um ein autonomes Fahren derart, dass das Subjektfahrzeug 210 innerhalb einer gegenwärtigen Fahrspur gefahren wird, oder ein zwangsweises Betätigen des Lenksystems, wenn das Subjektfahrzeug 210 versucht, von einer Fahrspur abzuweichen, um eine Fahrspurabweichung zu verhindern, durchzuführen auf der Grundlage der Orts- und Geschwindigkeitsinformationen des Objektfahrzeugs, die von der Objektfahrzeug-Erfassungseinheit 130 erfasst werden, oder der zweiten Fahrspurinformationen, die durch die Fahrspurinformations-Umwandlungseinheit 140 umgewandelt wurden.
Die von der Fahrzeug-Steuereinheit 150 durchgeführte LDW-Funktion kann eine Funktion des Vorsehens einer Warnung an den Fahrer mittels eines Tons, eines Bildes oder einer Vibration, wenn eine Wahrscheinlichkeit, dass das Subjektfahrzeug von einer gegenwärtigen Fahrspur abweicht, hoch ist, auf der Grundlage der Orts- und Geschwindigkeitsinformationen des Objektfahrzeugs und der zweiten Fahrspurinformationen einbeziehen.
Die von der Fahrzeug-Steuereinheit 150 durchgeführte LCA-Funktion kann eine Funktion des Ausgebens eines Fahrspurwechsel-Anzeigesignals zu einem Objektfahrzeug in der Umgebung, das einen Fahrspurwechsel anzeigt, wenn vorhergesagt wird, dass das Subjektfahrzeug seine gegenwärtige Fahrspur wechselt, auf der Grundlage der Orts- und Geschwindigkeitsinformationen des Objektfahrzeugs und der zweiten Fahrspurinformationen einbeziehen. Das Fahrspurwechsel-Anzeigesignal kann ein Blinksignal, wie ein Abbiegesignal in einer Fahrspurwechsel-Vorhersagerichtung, sein, aber ist nicht hierauf beschränkt.
Das heißt, die LCA-Funktion ist eine Funktion des zwangsweisen Ausgebens eines Fahrspurwechsel-Anzeigesignals, wie eines Abbiegesignals, das ein Fahrer des Objektfahrzeugs identifizieren kann, wenn ein Fahrer eine Abbiegesignallampe nicht betätigt, selbst wenn ein Fahrspurwechsel durch eine Fahrzeug-Verhaltensänderung vorhergesagt wird.
Die Fahrzeug-Steuervorrichtung 100 kann weiterhin eine Anzeigesteuereinheit enthalten, um eine Steuerung zum gleichen Anzeigen der Größe des Subjektfahrzeugs und unterscheidbaren Anzeigen der Größe und der Farbe des Objektfahrzeugs auf der Grundlage des erfassten relativen Abstands zwischen dem Objektfahrzeug und dem Subjektfahrzeug durchzuführen. Beispielsweise kann die Anzeigesteuereinheit eine Steuerung zum Verringern der Größe des Objektfahrzeugs in einem konstanten Muster oder in einem konstanten Verhältnis, wenn sich das Objektfahrzeug dem Subjektfahrzeug annähert, durchführen. Anderenfalls kann die Anzeigesteuereinheit eine Steuerung zum unterscheidbaren Anzeigen der Farbe des Objektfahrzeugs, wenn sich das Objektfahrzeug dem Subjektfahrzeug annähert, durchführen. Es kann nur eine der vorbeschriebenen Steuerungen der Größe und der Farbe des Objektfahrzeugs durchgeführt werden, oder es können zwei von diesen in einer kombinierten Vorgehensweise durchgeführt werden.
Obgleich in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel die von dem Objektfahrzeug gesendeten Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen beschrieben wurden, kann die vorliegende Erfindung in gleicher Weise angewendet werden, selbst wenn Infrastrukturvorrichtungs-Umgebungsinformationen, die anstatt von dem Objektfahrzeug von der Infrastrukturvorrichtung gesendet wurden, verwendet werden.
Das heißt, ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sieht eine Fahrzeug-Steuervorrichtung vor, welche enthält: eine Kommunikationseinheit zum Empfangen von Infrastrukturvorrichtungs-Umgebungsinformationen durch eine Funkverbindung von einer Infrastrukturvorrichtung nahe einem Fahrzeug, die Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel der Infrastrukturvorrichtung enthalten; eine Messeinheit zum Messen von Fahrzeuginformationen eines Subjektfahrzeugs; eine Fahrspurinformations-Umwandlungseinheit zum Umwandeln der ersten Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel der Infrastrukturvorrichtung in zweite Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Subjektfahrzeugs durch Verwendung der empfangenen Infrastrukturvorrichtungs-Umgebungsinformationen und der von der Messeinheit gemessenen Fahrzeuginformationen; und eine Fahrzeug-Steuereinheit zum Steuern einer Operation des Subjektfahrzeugs, die auf eine Fahrspur bezogen ist, durch Verwendung der umgewandelten zweiten Fahrspurinformationen.
Da die Kommunikationseinheit, die Messeinheit, die Fahrspurinformations-Umwandlungseinheit und die Fahrzeug-Steuereinheit in gleicher Weise mit den vorbeschriebenen Funktionen der entsprechenden Komponenten der Fahrzeug-Steuervorrichtung nach 1 betrieben werden können, wird eine detaillierte Beschreibung von diesen weggelassen.
Weiterhin kann die Fahrzeug-Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung die von dem Objektfahrzeug oder der Infrastrukturvorrichtung empfangenen ersten Fahrspurinformationen in die zweiten Fahrspurinformationen auf der Grundlage des Subjektfahrzeugs umwandeln, die umgewandelten zweiten Fahrspurinformationen auf Karteninformationen, die innerhalb des Subjektfahrzeugs verwendet werden, reflektieren und dann die Karteninformationen auf einer Anzeigevorrichtung usw. anzeigen.
Beispielsweise kann das Subjektfahrzeug eine Ausrüstung enthalten, die Karteninformationen enthält, wie eine Navigationsvorrichtung, dynamisch die Karteninformationen durch Reflektieren der in der vorbeschriebenen Vorgehensweise umgewandelten zweiten Fahrspurinformationen auf die Karteninformationen erzeugen und aktualisieren und die Existenz, einen Ort usw. des Objektfahrzeugs auf der Navigationsvorrichtung oder anderen Anzeigevorrichtungen anzeigen.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
Wie in 4 illustriert ist, kann ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthalten: einen Objektfahrzeug-Umgebungsinformations-Empfangsschritt S410 des Empfangens von Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen durch V2X-Funkkommunikation von einem Objektfahrzeug, die Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs enthalten; einen Subjektfahrzeuginformations-Messschritt S420 des Messens von Fahrzeuginformationen eines Subjektfahrzeugs; einen Objektfahrzeug-Erfassungsschritt S430 des Erfassens eines Orts und einer Geschwindigkeit des Objektfahrzeugs unter Verwendung der empfangenen Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen und der gemessenen Subjektfahrzeuginformationen; und einen Fahrzeug-Steuerschritt S440 des Steuerns einer Operation des Subjektfahrzeugs unter Verwendung von Informationen über den Ort und die Geschwindigkeit des Objektfahrzeugs.
In dem vorgenannten Flussdiagramm können im Ablauf der Objektfahrzeug-Umgebungsinformations-Empfangsschritt S410 und der Subjektfahrzeuginformations-Messschritt S420 ausgetauscht werden.
Die vorbeschriebenen Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs, die in dem Objektfahrzeug-Umgebungsinformations-Empfangsschritt S410 empfangen werden, entsprechen Informationen, die aus einem eine Fahrspur einschließenden Bild, das von der in dem Objektfahrzeug installierten Abbildungsvorrichtung fotografiert wurde, abgeleitet sind, und entsprechen insbesondere einer Gleichung, die eine lineare Form einer Fahrspur in einem orthogonalen Koordinatensystem repräsentiert, in welchem ein Ort des Objektfahrzeugs als ein Ursprungspunkt konfiguriert ist und eine Fahrrichtung des Objektfahrzeugs als eine orthogonale Achse konfiguriert ist, oder einem Parameter wie einem die entsprechende Gleichung bildenden Koeffizient.
Weiterhin können in den Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen enthaltene Informationen relative Abstandsinformationen zwischen dem Objektfahrzeug und dem Subjektfahrzeug, relative Ortsinformationen, Fahrwinkelinformationen des Objektfahrzeugs und relative Fahrwinkelinformationen des Objektfahrzeugs und des Subjektfahrzeugs enthalten, die von einem in dem Objektfahrzeug installierten Annäherungs-Funksensor gemessen wurden.
Der Objektfahrzeug-Erfassungsschritt S430 kann den Ort des Objektfahrzeugs unter Verwendung der Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs der relativen Ortsinformationen des Subjektfahrzeugs, die in den Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen enthalten sind, der Fahrrichtung des Objektfahrzeugs und der Fahrrichtung des Subjektfahrzeugs berechnen. Beispielsweise kann der Objektfahrzeug-Erfassungsschritt S430 den Ort des Objektfahrzeugs durch Verschieben der Fahrspurinformationen von dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs um eine Differenz zwischen der Fahrrichtung des Objektfahrzeugs und der Fahrrichtung des Subjektfahrzeugs und Ändern der relativen Ortsinformationen des Subjektfahrzeugs in einen Bezugspunkt berechnen. Genauer gesagt, der Objektfahrzeug-Erfassungsschritt S430 kann unter Verwendung des entsprechenden Koeffizienten, der Fahrrichtungen des Objektfahrzeugs und des Subjektfahrzeugs und der relativen Ortsinformationen des Subjektfahrzeugs als den Ort des Objektfahrzeugs einen Ort schätzen, an dem ein Koeffizient einer die Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs bildenden Gleichung berechnet wird.
Fahrzeugsteuerungen in dem Fahrzeug-Steuerschritt S440 enthalten alle Steuerungen auf der Grundlage von Informationen über den Ort und die Geschwindigkeit des Objektfahrzeugs und bezogen auf eine Fahrspur, und enthalten insbesondere eine LKA-Funktion des aktiven Steuerns eines Lenksystems derart, dass das Subjektfahrzeug das Fahren innerhalb einer gegenwärtigen Fahrspur durchführt, eine LDW-Funktion des Durchführens einer Warnung, wenn eine Wahrscheinlichkeit, dass das Subjektfahrzeug von einer gegenwärtigen Fahrspur abweicht, hoch ist, und eine LCA-Funktion des Ausgebens eines Fahrspurwechsel-Anzeigesignals, das einen Fahrspurwechsel anzeigt, wenn vorhergesagt wird, dass das Subjektfahrzeug seine gegenwärtige Fahrspur wechselt, zu einem Objektfahrzeug in der Umgebung.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Fahrzeug-Steuerverfahren gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert.
Wie in 5 illustriert ist, kann ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthalten: einen Objektfahrzeug-Umgebungsinformations-Empfangsschritt S510 des Empfangens von Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen durch V2X-Funkkommunikation von einem Objektfahrzeug, die Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs enthalten; einen Subjektfahrzeug-Informations-Messschritt S520 des Messens von Fahrzeuginformationen eines Subjektfahrzeugs; einen Fahrspurinformations-Umwandlungsschritt S530 des Umwandelns erster Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs in zweite Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Subjektfahrzeugs unter Verwendung der empfangenen Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen und der gemessenen Subjektfahrzeuginformationen; und einen Fahrzeug-Steuerschritt S540 des Steuerns einer Operation des Subjektfahrzeugs bezogen auf das Subjektfahrzeug unter Verwendung der umgewandelten zweiten Fahrspurinformationen.
In dem vorgenannten Flussdiagramm können in der Abfolge der Objektfahrzeug-Umgebungsinformations-Empfangsschritt S510 und der Subjektfahrzeuginformations-Messschritt S520 ausgetauscht werden.
Die vorbeschriebenen Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs, die in dem Objektfahrzeug-Umgebungsinformations-Empfangsschritt (S410) empfangen werden, entsprechen Informationen, die aus einem eine Fahrspur einschließenden Bild, das von der in dem Objektfahrzeug installierten Abbildungsvorrichtung fotografiert wurde, abgeleitet wurden, und entsprechen insbesondere einer linearen Gleichung, die eine lineare Form einer Fahrspur in einem orthogonalen Koordinatensystem darstellt, in welchem ein Ort des Objektfahrzeugs als ein Ursprungspunkt konfiguriert ist und eine Fahrrichtung des Objektfahrzeugs als eine orthogonale Achse konfiguriert ist.
Weiterhin können in den Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen enthaltene Informationen relative Abstandsinformationen zwischen dem Objektfahrzeug und dem Subjektfahrzeug, relative Ortsinformationen, Fahrwinkelinformationen des Objektfahrzeugs, relative Fahrwinkelinformationen des Objektfahrzeugs und des Subjektfahrzeugs, die durch einen in dem Objektfahrzeug installierten Annäherungs-Funksensor gemessen wurden, enthalten.
Der Fahrspurinformations-Umwandlungsschritt S530 kann ein Prozess des Umwandelns eines ersten Bezugspunkts (x₀, y₀), der die Mitte des Objektfahrzeugs ist, in einen zweiten Bezugspunkt (x_r, y_r), der die Mitte des Subjektfahrzeugs ist, unter Verwendung der relativen Abstandsinformationen, der relativen Ortsinformationen, der Fahrwinkelinformationen des Objektfahrzeugs und der relativen Fahrwinkelinformationen des Objektfahrzeugs und des Subjektfahrzeugs, und des Berechnens der zweiten Fahrspurinformationen in dem zweiten Koordinatensystem, das durch Konfigurieren des zweiten Bezugspunkts als einen Ursprungspunkt und Drehen des ersten Koordinatensystems um den relativen Fahrwinkel θ_r erhalten wurde, auf der Grundlage der ersten Fahrspurinformationen in dem ersten Koordinatensystem, in welchem der erste Bezugspunkt als ein Ursprungspunkt konfiguriert ist, sein. Zu dieser Zeit kann die Umwandlung durch die vorbeschriebene Gleichung (4) durchgeführt werden.
Fahrzeugsteuerungen in dem Fahrzeug-Steuerschritt S540 enthalten alle Steuerungen, die auf den umgewandelten zweiten Fahrspurinformationen basieren und auf eine Fahrspur bezogen sind, und enthalten insbesondere eine LKA-Funktion des aktiven Steuerns eines Lenksystems derart, dass das Subjektfahrzeug das Fahren innerhalb einer gegenwärtigen Spur durchführt, eine LDW-Funktion des Durchführens einer Warnung, wenn eine Wahrscheinlichkeit, dass das Subjektfahrzeug von einer gegenwärtigen Fahrspur abweicht, hoch ist, und eine LCA-Funktion des Ausgebens eines Fahrspurwechsel-Anzeigesignals, das einen Fahrspurwechsel anzeigt, wenn vorhergesagt wird, dass das Subjektfahrzeug seine gegenwärtige Fahrspur wechselt, zu einem Objektfahrzeug in der Umgebung.
Wie vorstehend beschrieben ist, enthält gemäß der Fahrzeug-Steuertechnologie nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein spezifisches Fahrzeug keine Abbildungsvorrichtung und/oder keinen Annäherungsfunksensor (einen Radarsensor usw.), so dass selbst ein Fahrzeug, das Fahrspur- und Umgebungsinformationen nicht erwerben kann, die erforderlichen Informationen von einem Objektfahrzeug oder einer Infrastrukturvorrichtung in der Umgebung empfangen und Fahrspurinformationen basierend auf dem Fahrzeug auf der Grundlage der empfangenen Informationen erzeugen und verwenden kann.
Somit kann selbst das Fahrzeug, das eine Abbildungsvorrichtung und einen Radarsensor nicht enthält, aber eine V2X-Kommunikation durchführen kann, eine Form und einen Ort einer Fahrspur unter Verwendung der von dem Objektfahrzeug oder der Infrastrukturstrukturvorrichtung empfangenen Informationen identifizieren und dann eine auf die Fahrspur bezogene Fahrzeugsteuerung, wie eine LKA-Funktion, eine LDW-Funktion und eine LCA-Funktion durchführen.
Selbst wenn vorstehend beschrieben wurde, dass alle Komponenten eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als eine einzelne Einheit gekoppelt sind oder gekoppelt sind, um als eine einzelne Einheit betrieben zu werden, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf ein derartiges Ausführungsbeispiel beschränkt. Das heißt, zumindest zwei Elemente von allen strukturellen Elementen können selektiv vereinigt sein und betrieben werden, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Obgleich die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben wurden, ist für den Fachmann augenscheinlich, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Substitutionen möglich sind, ohne den Bereich und den Geist der Erfindung zu verlassen. Der Bereich der vorliegenden Erfindung soll auf der Grundlage der begleitenden Ansprüche in einer solchen Weise ausgelegt werden, dass alle technischen Ideen, die innerhalb des zu den Ansprüchen äquivalenten Bereichs enthalten sind, zu der vorliegenden Erfindung gehören.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2014-0090138 [0001]

Claims

Vorrichtung (100) zum Steuern eines Fahrzeugs, welche Vorrichtung (100) aufweist: eine Kommunikationseinheit (110) zum Empfangen von Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen, enthaltend Fahrspurinformationen aus einem Blickwinkel eines Objektfahrzeugs (220), von dem Objektfahrzeug (220) durch Funkkommunikation; eine Messeinheit (120) zum Messen von Fahrzeuginformationen eines Subjektfahrzeugs (210); eine Objektfahrzeug-Erfassungseinheit (130) zum Erfassen eines Orts und einer Geschwindigkeit des Objektfahrzeugs (220) unter Verwendung der empfangenen Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen und der von der Messeinheit (120) gemessenen Fahrzeuginformationen; und eine Fahrzeug-Steuereinheit (150) zum Steuern einer Operation des Subjektfahrzeugs (210) unter Verwendung von Informationen über den Ort und die Geschwindigkeit des Objektfahrzeugs (220).
Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, bei der die Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs (220) Informationen sind, die aus einem eine Fahrspur einschließenden Bild, das durch eine in dem Objektfahrzeug (210) installierte Abbildungsvorrichtung fotografiert wurde, abgeleitet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der die Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs (220) einem oder mehreren Parametern, enthaltend einen Koeffizienten einer Gleichung, die eine lineare Form einer Fahrspur in einem orthogonalen Koordinatensystem anzeigt, in welchem ein Ort des Objektfahrzeugs (220) als ein Ursprungspunkt konfiguriert ist und eine Fahrrichtung des Objektfahrzeugs (220) als eine orthogonale Achse konfiguriert ist, entsprechen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen eine oder mehrere relative Abstandsinformationen zwischen dem Objektfahrzeug (220) und dem Subjektfahrzeug (210), relative Ortsinformationen des Subjektfahrzeugs (210), Fahrwinkelinformationen des Objektfahrzeugs (220) und relative Fahrwinkelinformationen des Objektfahrzeugs (220) und des Subjektfahrzeugs (210) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Objektfahrzeug-Erfassungseinheit (130) den Ort des Objektfahrzeugs (220) unter Verwendung von Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs (220), der relativen Ortsinformationen des Subjektfahrzeugs (210), die in den Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen enthalten sind, einer Fahrrichtung des Objektfahrzeugs (220) und einer Fahrrichtung des Subjektfahrzeugs (210) berechnet.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Objektfahrzeug-Erfassungseinheit (130) den Ort des Objektfahrzeugs (220) durch Verschieben der Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs (220) um eine Differenz zwischen der Fahrrichtung des Objektfahrzeugs (220) und der Fahrrichtung des Subjektfahrzeugs (210) und Ändern der relativen Ortsinformationen des Subjektfahrzeugs (210) zu einem Bezugspunkt berechnet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiterhin aufweisend eine Fahrspurinformations-Umwandlungseinheit (140) zum Umwandeln von ersten Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs (220) in zweite Fahrspurinformationen aus einem Blickwinkel des Subjektfahrzeugs (210) unter Verwendung der empfangenen Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen und der von der Messeinheit (120) gemessenen Fahrzeuginformationen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Fahrspurinformations-Umwandlungseinheit (140) aufweist: eine Bezugspunkt-Umwandlungseinheit (142) zum Umwandeln eines ersten Bezugspunkts (x₀, y₀), der die Mitte des Objektfahrzeugs (220) ist, in einen zweiten Bezugspunkt (x_r, y_r), der die Mitte des Subjektfahrzeugs (210) ist, unter Verwendung der relativen Abstandsinformationen zwischen dem Objektfahrzeug (220) und dem Subjektfahrzeug (210), der relativen Ortsinformationen, der Fahrwinkelinformationen des Objektfahrzeugs (220) und der relativen Fahrwinkelinformationen des Objektfahrzeugs (220) und des Subjektfahrzeugs (210); und eine Fahrspurinformations-Berechnungseinheit (144) zum Berechnen der zweiten Fahrspurinformationen in einem zweiten Koordinatensystem, das durch Konfigurieren des zweiten Bezugspunkts als einen Ursprungspunkt und Drehen der ersten Fahrspurinformationen in einem ersten Koordinatensystem, in welchem der erste Bezugspunkt als ein Ursprungspunkt konfiguriert ist, um einen relativen Fahrwinkel (θ_r) erhalten wurde.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Fahrzeug-Steuereinheit (150) eine Fahrspurhalte-Unterstützungs-(LKA-)Funktion des aktiven Steuerns eines Lenksystems derart durchführt, dass das Subjektfahrzeug (210) innerhalb einer gegenwärtigen Fahrspur gefahren wird, auf der Grundlage der Informationen über den Ort und die Geschwindigkeit des Objektfahrzeugs (220).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die Fahrzeug-Steuereinheit (150) eine Fahrspurwechsel-Warnungs-(LDW-)Funktion des Durchführens einer Warnung durchführt, wenn eine Wahrscheinlichkeit, dass das Subjektfahrzeug (210) von einer gegenwärtigen Fahrspur abweicht, hoch ist, auf der Grundlage der Informationen über den Ort und die Geschwindigkeit des Objektfahrzeugs (220).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Fahrzeug-Steuereinheit (150) eine Fahrspurwechsel-Unterstützungs-(LCA-)Funktion des Ausgebens eines Fahrspurwechsel-Anzeigesignals zu einem Objektfahrzeug (220) in der Umgebung durchführt, welches einen Spurwechsel anzeigt, wenn das Subjektfahrzeug (210) seine gegenwärtige Fahrspur wechselt, auf der Grundlage der Informationen über den Ort und die Geschwindigkeit des Objektfahrzeugs (220).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, weiterhin aufweisend eine Anzeigesteuereinheit zum Durchführen einer Steuerung zum gleichen Anzeigen einer Größe des Subjektfahrzeugs (210) und unterscheidbaren Anzeigen einer Größe und einer Farbe des Objektfahrzeugs (220) auf der Grundlage eines relativen Abstands zwischen dem Objektfahrzeug (220) und dem Subjektfahrzeug (210).
Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, welches Verfahren aufweist: einen Objektfahrzeug-Umgebungsinformations-Empfangsschritt des Empfangens von Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen enthaltend Fahrspurinformationen aus einem Blickwinkel eines Objektfahrzeugs (220) von dem Objektfahrzeug (220) durch Funkkommunikation; einen Subjektfahrzeuginformations-Messschritt des Messens von Fahrzeuginformationen eines Subjektfahrzeugs (210); einen Objektfahrzeug-Erfassungsschritt des Erfassens eines Orts und einer Geschwindigkeit des Objektfahrzeugs (220) unter Verwendung der empfangenen Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen und der gemessenen Fahrzeuginformationen des Subjektfahrzeugs (210); und einen Fahrzeug-Steuerschritt zum Steuern einer Operation des Subjektfahrzeugs (210) unter Verwendung von Informationen über den Ort und die Geschwindigkeit des Objektfahrzeugs (220).
Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, welches Verfahren aufweist: einen Objektfahrzeug-Umgebungsinformations-Empfangsschritt des Empfangens von Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen enthaltend Fahrspurinformationen aus einem Blickwinkel eines Objektfahrzeugs (220) von dem Objektfahrzeug (220) durch Funkkommunikation; einen Subjektfahrzeuginformations-Messschritt des Messens von Fahrzeuginformationen eines Subjektfahrzeugs (210); einen Fahrspurinformations-Umwandlungsschritt des Umwandelns von ersten Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Objektfahrzeugs (220) in zweite Fahrspurinformationen aus dem Blickwinkel des Subjektfahrzeugs (210) unter Verwendung der empfangenen Objektfahrzeug-Umgebungsinformationen und der gemessenen Fahrzeuginformationen des Subjektfahrzeugs (210); und einen Fahrzeug-Steuerschritt zum Steuern einer Operation des Subjektfahrzeugs (210) bezogen auf eine Fahrspur unter Verwendung der umgewandelten zweiten Fahrspurinformationen.