DE102017210067B4

DE102017210067B4 - Einrichtung und Verfahren zum Bestimmen eines Fahrzustands

Info

Publication number: DE102017210067B4
Application number: DE102017210067.2A
Authority: DE
Inventors: Jin Kwon Kim; Seong Sook Ryu; Byoung Joon Lee; Sam Yong Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2016-11-09
Filing date: 2017-06-14
Publication date: 2023-10-05
Anticipated expiration: 2037-06-15
Also published as: US20180127002A1; KR101846734B1; CN108068822B; DE102017210067A1; CN108068822A; US10279814B2

Abstract

Einrichtung zum Bestimmen eines Fahrzustands, wobei die Einrichtung Folgendes aufweist:eine Ruck-Berechnungseinrichtung, die zum Bestimmen eines minimalen Vorhersage-Rucks, der in einem Intervall, bis ein Ego-Fahrzeug einen Ort eines vorausfahrenden Fahrzeugs erreicht, erzeugt wird, unter Verwendung von Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des Ego-Fahrzeugs zu einer gegenwärtigen Zeit und Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des vorausfahrenden Fahrzeugs und Bestimmen eines Zulassungs-Rucks eines Fahrers des Ego-Fahrzeugs konfiguriert ist;eine Bestimmungseinrichtung, die zum Bestimmen, ob der in dem Intervall bestimmte minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist, und Bestimmen eines fahrlässigen Fahrzustands basierend auf einem Fahrbetriebszustand des Fahrers konfiguriert ist, wenn der minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist; undeinen Signalprozessor, der zum Ausgeben einer Warnmeldung konfiguriert ist, wenn der fahrlässige Fahrzustand durch die Bestimmungseinrichtung bestimmt wird.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der am 09. November 2016 im Korean Intellectual Property Office (koreanisches Amt für geistiges Eigentum) eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2016-0149060 , deren gesamte Inhalte durch diesen Verweis für alle Zwecke hierin aufgenommen sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Einrichtungen und Verfahren zum Bestimmen von Fahrzuständen.
Beschreibung der verwandten Technik
Ein Ruck kann ein Vektor zum Spezifizieren einer zeitlichen Änderungsrate einer Beschleunigung sein und als dritte Ableitung über einer Verschiebungszeit dargestellt werden. Der Ruck kann ein Erschütterungsereignis in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung eines Fahrzeugs indizieren, das bei einer plötzlichen Beschleunigung oder Übersetzungsstufe eines Fahrzeugs auftritt. In letzter Zeit wird der Ruck als Index zum Evaluieren eines momentanen Fahrkomforts eines Fahrers verwendet.
Der Fahrer führt einen Fahrbetrieb derart durch, dass kein Ruck innerhalb eines beispielhaften oder zulässigen bzw. zugelassenen Bereiches bei plötzlicher Beschleunigung oder Übertragung bzw. Übersetzung (transmission) erzeugt wird. Der beispielhafte oder zugelassene Bereich des Rucks während der Fahrt variiert jedoch für jeden Fahrer.
Indessen bestimmt ein Kollisionssteuersystem eines Fahrzeugs eine für eine Kollision vorhergesagte Zeit mit einer vorangehenden Zeit und kann eine Steuerung zum Vermeiden einer Kollision basierend auf der bestimmten Zeit durchführen. Da die herkömmliche Steuerung zum Vermeiden einer Kollision jedoch keinen Ruck eines Fahrers berücksichtigt, kann sich ein Fahrer stark gefährdet fühlen. Solch eine Gefahr kann einen Einfluss auf den Fahrkomfort des Fahrers haben.
Aus der DE 10 2016 116 911 A1 , der DE 10 2014 226 480 A1 und der DE 11 2011 102 671 T5 sind jeweils Ruck-Berechnungseinrichtungen bekannt, die zum Bestimmen eines minimalen Vorhersage-Rucks, der in einem Intervall, bis ein Ego-Fahrzeug einen Ort eines vorausfahrenden Fahrzeugs erreicht, erzeugt wird, unter Verwendung von Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des Ego-Fahrzeugs zu einer gegenwärtigen Zeit und Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des vorausfahrenden Fahrzeugs, die entweder Gegenmaßnahmen veranlassen oder eine Warnung ausgeben, wenn der prädizierte Ruck zu groß ist. Die in diesem Abschnitt Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen dienen lediglich zur Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sind nicht als Anerkenntnis oder jegliche Form von Vorschlag zu nehmen, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der jemandem mit Fähigkeiten in der Technik bereits bekannt ist.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine Einrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen eines Fahrzustands zu liefern, um einen fahrlässigen Fahrzustand basierend darauf zu bestimmen, ob ein Fahrbetrieb vorliegt, wenn ein minimaler Vorhersage-Ruck, der in einem spezifischen Intervall vorhergesagt wird, größer als ein Zulassungs-Ruck eines Fahrers ist, und zwar ohne separaten Sensor, der einen Zustand des Fahrers erfasst.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert eine Einrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen eines Fahrzustands, um eine Kollision durch Widerspiegeln eines Rucks, den ein Fahrer fühlt, zu steuern.
Die technischen Probleme, die durch das vorliegende erfinderische Konzept zu lösen sind, sind nicht auf die zuvor erwähnten Probleme beschränkt und alle anderen technischen Probleme, die hierin nicht erwähnt sind, werden für jemanden mit Fähigkeiten in der Technik, zu der die vorliegende Erfindung gehört, anhand der folgenden Beschreibung eindeutig verständlich sein.
Nach verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann eine Einrichtung Folgendes enthalten: eine Ruck-Berechnungseinrichtung, die zum Bestimmen eines minimalen Vorhersage-Rucks, der in einem Intervall erzeugt wird, bis ein Ego-Fahrzeug einen Standort bzw. Ort eines vorausfahrenden Fahrzeugs erreicht, unter Verwendung von Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des Ego-Fahrzeugs zu einer gegenwärtigen Zeit und Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des vorausfahrenden Fahrzeugs und Bestimmen eines Zulassungs-Rucks eines Fahrers des Ego-Fahrzeugs konfiguriert ist, eine Bestimmungseinrichtung, die zum Bestimmen, ob der in dem Intervall bestimmte minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist, und Bestimmen eines fahrlässigen Fahrzustands basierend auf einem Fahrbetriebszustand des Fahrers konfiguriert ist, wenn der minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist, und einen Signalprozessor, der zum Ausgeben einer Warnmeldung konfiguriert ist, wenn der fahrlässige Fahrzustand durch die Bestimmungseinrichtung bestimmt wird.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Einrichtung Folgendes enthalten: eine Ruck-Berechnungseinrichtung, die zum Bestimmen eines minimalen Vorhersage-Rucks, der in einem Intervall, bis ein Ego-Fahrzeug einen Ort eines vorausfahrenden Fahrzeugs erreicht, erzeugt wird, unter Verwendung von Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des Ego-Fahrzeugs zu einer gegenwärtigen Zeit und Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des vorausfahrenden Fahrzeugs und Bestimmen eines Zulassungs-Rucks eines Fahrers des Ego-Fahrzeugs konfiguriert ist, eine Bestimmungseinrichtung, die zum Bestimmen, ob der in dem Intervall bestimmte minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist, und Bestimmen eines fahrlässigen Fahrzustands basierend auf einem Fahrbetriebszustand des Fahrers konfiguriert ist, wenn der minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist, und einen Signalprozessor, der zum Ausgeben einer Warnmeldung, wenn der fahrlässige Fahrzustand bestimmt wird, und Übertragen einer Nachricht, die Informationen über den fahrlässigen Fahrzustand enthält, zu einem Kollisionssteuersystem in dem Ego-Fahrzeug konfiguriert ist.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren Folgendes enthalten: Erhalten von Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen eines Ego-Fahrzeugs zu einer gegenwärtigen Zeit und von Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen eines vorausfahrenden Fahrzeugs, Bestimmen eines minimalen Vorhersage-Rucks, der in einem Intervall erzeugt wird, bis das Ego-Fahrzeug einen Ort des vorausfahrenden Fahrzeugs erreicht, unter Verwendung der Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des Ego-Fahrzeugs zu der gegenwärtigen Zeit und der Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des vorausfahrenden Fahrzeugs und Bestimmen eines Zulassungs-Rucks eines Fahrers des Ego-Fahrzeugs, Bestimmen, ob der in dem Intervall bestimmte minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist, und Bestimmen eines fahrlässigen Fahrzustands basierend auf einem Fahrbetriebszustand des Fahrers, wenn der minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist, und Ausgeben einer Warnmeldung, wenn der fahrlässige Fahrzustand bestimmt wird.
Die Verfahren und Einrichtungen der vorliegenden Erfindung weisen andere Merkmale und Vorteile auf, die anhand der beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich werden und in denselben detaillierter dargelegt sind, die zusammen zum Erläutern bestimmter Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Zeichnung, die ein Fahrzeug, auf das eine Einrichtung zum Bestimmen eines Fahrzustands angewandt wird, nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Einrichtung zum Bestimmen eines Fahrzustands nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
die 3, 4A und 4B sind Zeichnungen, die eine Operation zum Bestimmen eines Rucks in einer Einrichtung zum Bestimmen eines Fahrzustands nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
die 5 und 6 sind Zeichnungen, die eine Operation eines Verfahrens zum Bestimmen eines Fahrzustands nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen; und
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Rechensystems, in dem ein Verfahren zum Bestimmen eines Fahrzustands ausgeführt wird, nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Es sollte klar sein, dass die beiliegenden Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Merkmale aufzeigen, die für die grundlegenden Prinzipien der Erfindung veranschaulichend sind. Die spezifischen Ausgestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, die hierin offenbart sind und beispielsweise bestimmte Maße, Orientierungen, Plätze und Formen enthalten, werden zum Teil durch die bestimmte vorgesehene Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt werden.
In den Figuren beziehen sich die Bezugsnummern überall in den verschiedenen Figuren der Zeichnung auf gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nun wird auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en) detailliert Bezug genommen werden, deren Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht und unten beschrieben sind. Zwar wird (werden) die Erfindung(en) in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben werden, aber es wird klar sein, dass die vorliegende Beschreibung die Erfindung(en) nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränken soll. Im Gegenteil soll(en) die Erfindung(en) nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen decken, die innerhalb des Wesens und Bereiches der Erfindung enthalten sein können, die durch die beiliegenden Ansprüche definiert sind.
Beim Beschreiben von Elementen der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Ausdrücke 1., 2., erster/erste/erstes, zweiter/zweite/zweites, A, B, (a), (b) und dergleichen hierin verwendet werden. Diese Ausdrücke werden lediglich zum Unterscheiden eines Elements von einem anderen Element verwendet, aber beschränken nicht die entsprechenden Elemente ungeachtete der Art, Beschaffenheit oder Reihenfolge der entsprechenden Elemente. Sofern nicht anderweitig definiert, haben alle hierin verwendeten Ausdrücke einschließlich technischer oder wissenschaftlicher Termini die gleichen Bedeutungen wie jene, die von jemandem mit Fähigkeiten in der Technik, zu der die vorliegende Erfindung gehört, im Allgemeinen verstanden werden. Derartige Ausdrücke, wie jene, die in einem allgemein verwendeten Wörterbuch definiert sind, sind zu interpretieren, Bedeutungen gleich kontextuellen Bedeutungen auf dem relevanten Gebiet der Technik zu haben, und nicht zu interpretieren, ideale oder übermäßig formale Bedeutungen zu haben, sofern dieselben in der vorliegenden Anmeldung nicht eindeutig definiert sind, solche zu haben.
1 ist eine Zeichnung, die ein Fahrzeug, auf das eine Einrichtung zum Bestimmen eines Fahrzustands angewandt wird, nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
In Bezug auf 1 kann eine Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen minimalen Vorhersage-Ruck, der in einem Intervall erzeugt wird, bis ein Ego-Fahrzeug 10 einen Ort eines vorausfahrenden Fahrzeugs 20 erreicht, unter Verwendung eines Ortes x_l, einer Geschwindigkeit v_l und einer Beschleunigung a_l des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 zu einer gegenwärtigen Zeit und eines Ortes x_e, einer Geschwindigkeit v_e und einer Beschleunigung a_e des Ego-Fahrzeugs 10 zu der gegenwärtigen Zeit bestimmen und einen fahrlässigen Fahrzustand basierend darauf verifizieren, ob sich der bestimmte minimale Vorhersage-Ruck innerhalb eines Bereiches eines Zulassungs-Rucks befindet, der durch den Fahrer des Ego-Fahrzeugs 10 zugelassen wird, und folglich eine Warnmeldung und/oder Kollisionsvermeidungssteuerung gemäß dem fahrlässigen Fahrzeugstand steuern.
Die Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in einem Fahrzeug implementiert werden. In dem vorliegenden Fall kann die Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands mit Steuereinheiten in dem Fahrzeug integriert sein. Alternativ kann die Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands implementiert werden, um von den Steuereinheiten in dem Fahrzeug unabhängig zu sein, und mit den Steuereinheiten des Fahrzeugs durch eine separate Verbindungseinrichtung verbunden sein. Hierin kann die Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands in Verbindung mit einem Antriebssystem, einem Lenksystem, einem Beschleunigungs-/Verzögerungssystem und dergleichen des Fahrzeugs wirken.
Daher wird eine detailliert Beschreibung detaillierter Komponenten der Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands in Bezug auf 2 erfolgen.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Einrichtung zum Bestimmen eines Fahrzustands nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In Bezug auf 2 kann eine Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands eine Steuerung 110, eine Schnittstelle 120, einen Sensor 130, eine Kommunikationseinrichtung 140, einen Speicher 150, eine Ruck-Berechnungseinrichtung 160, eine Bestimmungseinrichtung 170 und einen Signalprozessor 180 enthalten. Hierin kann die Steuerung 110 ein zwischen den Komponenten der Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands übertragenes Signal verarbeiten.
Zunächst kann die Schnittstelle 120 eine Eingabeeinrichtung zum Empfangen einer Steueranweisung von einem Benutzer und eine Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben eines Betriebszustands, eines Betriebsergebnisses und dergleichen der Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands enthalten.
Hierin kann die Eingabeeinrichtung einen Tastenknopf enthalten und ferner eine Maus, einen Steuerhebel, ein Jog-Shuttle, einen Griffelstift und dergleichen enthalten. Die Eingabeeinrichtung kann auch ein Softkey enthalten, das auf einem Display der Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands implementiert ist.
Die Ausgabeeinrichtung kann das Display enthalten und ferner eine Sprachausgabeeinrichtung mit einem Lautsprecher enthalten. In dem vorliegenden Fall kann das Display, wenn ein Berührungssensor, der einen Berührungsfilm, eine Berührungsschicht bzw. Berührungsplatte (touch sheet) oder ein Touchpad enthält, in dem Display angeordnet ist, als Berührungsbildschirm bzw. Touchscreen wirken und in einer Form zum Integrieren der Eingabeeinrichtung mit der Ausgabeeinrichtung implementiert werden.
In dem vorliegenden Fall kann das Display zumindest eine Flüssigkristallanzeige (LCD; engl. liquid crystal display), eine Dünnschichttransistor-LCD (TFT-LCD; engl. thin film transistor-LCD), eine organische Leuchtdiode (OLED; engl. organic light emitting diode), ein flexibles Display, eine Feldemissionsanzeige (FED; engl. field emission display) und/oder ein dreidimensionales Display (3D-Display) enthalten.
Zudem kann die Ausgabeeinrichtung ferner einen Lautsprecher zum Ausgeben eines Warntons, eine Leuchtdiode (LED) und/oder einen Summer enthalten.
Der Sensor 130 kann einen oder mehrere Sensoren enthalten, die ein sich in der Umgebung eines Fahrzeugs befindliches Hindernis erfassen, beispielsweise ein vorausfahrendes Fahrzeug 20 der 1, das sich vor dem Fahrzeug befindet, und einen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis messen. Der Sensor 130 kann beispielsweise einen Ultraschallsensor, eine Abtasteinrichtung, eine Kamera und dergleichen enthalten. Natürlich kann der Sensor 130 zudem einen beliebigen Sensor enthalten, der ein Hindernis erfasst und einen Abstand misst.
Indessen kann der Sensor 130 ferner einen Sensor enthalten, der eine Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs misst.
Die Kommunikationseinrichtung 140 kann ein Kommunikationsmodul zum Unterstützen einer Kommunikationsschnittstelle mit elektronischen Geräten und/oder Steuereinheiten enthalten, die an dem Fahrzeug montiert sind. Beispielsweise kann das Kommunikationsmodul ein Modul zum Unterstützen einer Fahrzeugnetz-Kommunikation enthalten, die eine Controller-Area-Network (CAN)-, eine Local-Interconnect-Network (LIN)-Kommunikation und FlexRay-Kommunikation enthält.
Die Kommunikationseinrichtung 140 kann ferner ein Modul zum drahtlosen Internetzugang oder ein Kommunikationsmodul zur Nahbereichskommunikation enthalten. Hier können drahtlose Internettechnologien ein drahtloses lokales Netz (WLAN; engl. wireless local area network), Wireless Broadband (Wibro; zu Deutsch: drahtloses Breitband), Wireless Fidelity (Wi-Fi), World Interoperability for Microwave Access (WiMAX) und dergleichen enthalten. Nahbereichskommunikationstechnologien können Bluetooth, ZigBee, Ultra-Breitband (UWB; engl. ultra wideband), Radiofrequenz-Identifikation (RFID), Infrared Data Association (IrDA) und dergleichen enthalten.
Die Kommunikationseinrichtung 140 kann folglich eine Fahrzeugzu-Fahrzeug-Kommunikation (V2V-Kommunikation; engl. vehicle to vehicle communication) mit einem sich in der Umgebung des Fahrzeugs befindlichen anderen Fahrzeug, beispielsweise einem vorausfahrenden Fahrzeug 20, durchführen. In dem vorliegenden Fall kann die Kommunikationseinrichtung 140 Informationen über das vorausfahrende Fahrzeug 20 durch die V2V-Kommunikation mit dem vorausfahrenden Fahrzeug 20, beispielsweise Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des vorausfahrenden Fahrzeugs 20, empfangen. Die Kommunikationseinrichtung 140 kann die Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs 20, die durch die V2V-Kommunikation mit dem vorausfahrenden Fahrzeug 20 empfangen werden, in dem Speicher 150 speichern.
Der Speicher 150 kann Daten und/oder einen Algorithmus und dergleichen speichern, die für einen Betrieb der Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands erforderlich sind.
Der Speicher 150 kann Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 speichern, die über den Sensor 130 und/oder die Kommunikationseinrichtung 140 erhalten werden, und Informationen eines Ego-Fahrzeugs 10 der 1 speichern. Beispielsweise kann der Speicher 150 Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des Ego-Fahrzeugs 10 und Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 speichern.
Der Speicher 150 kann auch einen Algorithmus speichern, der für die Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands verwendet wird, um einen Vorhersage-Ruck in einem Intervall zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug 20 und dem Ego-Fahrzeug 10 zu bestimmen und einen Zulassungs-Ruck eines Fahrers des Ego-Fahrzeugs 10 zu bestimmen. Der Speicher 150 kann auch Bedingungsinformationen zum Bestimmen eines fahrlässigen Zustands des Fahrers speichern und eine Anweisung zum Steuern eines Fahrzeugs in dem fahrlässigen Zustand speichern.
Hierin kann der Speicher 150 Speichermedien enthalten, die einen Direktzugriffsspeicher (RAM), ein statisches RAM (SRAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), ein programmierbares ROM (PROM) und ein elektrisch löschbares PROM (EEPROM) enthalten.
Die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 kann einen minimalen Vorhersage-Ruck in einem Intervall zwischen dem Ego-Fahrzeug 10 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 20 unter Verwendung von Ort-, Geschwindigkeits-, Beschleunigungs- und Zeitinformationen des Ego-Fahrzeugs 10 und Ort-, Geschwindigkeits-, Beschleunigungs- und Zeitinformationen des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 bestimmen.
Wie in 3 gezeigt, kann die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 beispielsweise einen minimalen Vorhersage-Ruck in einem Intervall zwischen dem Ego-Fahrzeug 10 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 20 unter Verwendung eines Ortes x_e, einer Geschwindigkeit v_e, und einer Beschleunigung a_e des Ego-Fahrzeugs 10 zu einer gegenwärtigen Zeit und eines Ortes x_l, einer Geschwindigkeit v_l und einer Beschleunigung a_l des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 zu der gleichen Zeit wie der gegenwärtigen Zeit bestimmen.
Hierin kann der Ruck ein Vektor zum Spezifizieren einer zeitlichen Änderungsrate der Beschleunigung sein und als dritte Ableitung über einer Verschiebungszeit dargestellt werden. Beispielsweise kann der Ruck als ein Wert dargestellt werden, wobei eine Beschleunigung in einem entsprechenden Intervall, wenn das Ego-Fahrzeug 10 zu einer Startzeit abfährt und zu einer Endzeit anhält, differenziert wird. Hierin kann sich die Endzeit auf eine Zeit beziehen, zu der das Ego-Fahrzeug 10 unmittelbar vor dem Kollidieren mit dem vorausfahrenden Fahrzeug 20 angehalten wird, wenn das Ego-Fahrzeug 10 einen Ort des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 erreicht.
In dem vorliegenden Fall kann eine Bewegungsbedingung des Ego-Fahrzeugs 10 für den minimalen Vorhersage-Ruck als Gleichung 1 dargestellt werden. $x (t) = \sum_{k = 0}^{5} a_{k} t^{k}$
In der Gleichung 1 kann x(t) einen Ort des Ego-Fahrzeugs 10 zu einer Zeit t bezeichnen, t eine Zeit bezeichnen und a_k einen beliebigen Koeffizienten bezeichnen.
In der Annahme, dass eine Zeit an einem gegenwärtigen Ort des Ego-Fahrzeugs 10, das heißt, eine Startzeit „0“ ist und eine Zeit unmittelbar vor der Kollision des Ego-Fahrzeugs 10 mit dem vorausfahrenden Fahrzeug 20, das heißt, eine Endzeit „T“ ist, kann x(0) einen Ort des Ego-Fahrzeugs 10 zu der Startzeit, das heißt, einen gegenwärtigen Ort (nachstehend als „erster Ort“ bezeichnet) repräsentieren und x(T) einen Ort (nachstehend als „zweiter Ort“ bezeichnet) des Ego-Fahrzeugs 10 zu der Endzeit T repräsentieren. Da x(0) ein Ort zu der Startzeit des Ego-Fahrzeugs 10 ist, kann derselbe hierin „0“ sein.
Ferner kann eine Geschwindigkeit (nachstehend als „erste Geschwindigkeit“ bezeichnet) des Ego-Fahrzeugs 10 zu der Startzeit (t=0) als x'(0) dargestellt werden. Eine Beschleunigung (nachstehend als „erste Beschleunigung“ bezeichnet) des Ego-Fahrzeugs 10 an dem Startpunkt (t=0) kann als x''(0) dargestellt werden. Eine Geschwindigkeit (nachstehend als „zweite Geschwindigkeit“ bezeichnet) des Ego-Fahrzeugs 10 zu der Endzeit (t=T) kann als x'(T) dargestellt werden. Eine Beschleunigung (nachstehend als „zweite Beschleunigung“ bezeichnet) des Ego-Fahrzeugs 10 zu der Endzeit (t=T) kann als x''(T) dargestellt werden.
Hierin kann eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen minimalen Ruck bei einer Bedingung bestimmen, bei der ein Fahrzeug angehalten wird, wenn dasselbe an einer Endzeit von einer Startzeit ankommt. Da sich das Fahrzeug in einem Zustand befindet, in dem dasselbe zu der Endzeit angehalten wird, weisen folglich die zweite Geschwindigkeit x'(T) und die zweite Beschleunigung x''(T) einen Wert von „0“ auf.
Die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 kann „a0=x(0)“ durch Anwenden von „t=0“ auf x(t) der Gleichung 1 ableiten. Die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 kann auch „a1=x'(0)“ durch Anwenden von „t=0“ auf x'(t) ableiten, wobei die Gleichung 1 differenziert wird. Die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 kann auch ,,a2=x"(0)/2" durch Anwenden von „t=0“ auf „x"(t)" ableiten, wobei x'(t) differenziert wird.
Indessen kann die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 die Gleichungen 2 bis 4 durch Anwenden von ,,t=T" auf x(t), x'(t) und x"(t) der Gleichung 1 ableiten. $X (T) = a_{0} + a_{1} T + a_{2} T^{2} + a_{3} T^{3} + a_{4} T^{4} + a_{5} T^{5}$
$X' (T) = a_{1} + {2a}_{2} T + {3a}_{3} T^{2} + 4 a_{4} T^{3} + 5 a_{5} T^{4} = 0$
$X " (T) = {2a}_{2} + {6a}_{3} T + {12a}_{4} T^{2} + {20a}_{5} T^{3} = 0$
Wenn die Gleichungen 2 bis 4 als Determinanten angeordnet sind, können die Determinanten hierin als die nachstehenden Gleichungen 5 und 6 dargestellt werden. In dem vorliegenden Fall kann die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 a₃, a₄ und a₅ der obigen Gleichung 1 aus der nachstehenden Gleichung 6 ableiten. $[\begin{matrix} x (T) - a_{0} - a_{1} T - a_{2} T^{2} \\ x' (T) - a_{1} - 2 a_{2} T \\ x " (T) - 2 a_{2} \end{matrix}] = [\begin{matrix} T^{3} & T^{4} & T^{5} \\ 3 T^{2} & 4 T^{3} & 5 T^{4} \\ 6 T & 12 T^{2} & 20 T^{3} \end{matrix}] [\begin{matrix} a_{3} \\ a_{4} \\ a_{5} \end{matrix}]$
$[\begin{matrix} a_{3} \\ a_{4} \\ a_{5} \end{matrix}] = {[\begin{matrix} T^{3} & T^{4} & T^{5} \\ 3 T^{2} & 4 T^{3} & 5 T^{4} \\ 6 T & 12 T^{2} & 20 T^{3} \end{matrix}]}^{- 1} [\begin{matrix} x (T) - a_{0} - a_{1} T - a_{2} T^{2} \\ x' (T) - a_{1} - 2 a_{2} T \\ x " (T) - 2 a_{2} \end{matrix}]$
Wenn das Ego-Fahrzeug 10 indessen zu einer Zeit unmittelbar vor der Kollision desselben mit dem vorausfahrenden Fahrzeug 20, das heißt, zu einer Endzeit angehalten wird, kann sich das vorausfahrende Fahrzeug 20 in einem Fahrzustand oder einem Haltezustand befinden.
Wenn sich das vorausfahrende Fahrzeug 20 zu der Endzeit in dem Fahrzustand befindet, können in der Annahme, dass das vorausfahrende Fahrzeug 20 einen Bewegungszustand einer Startzeit beibehält, eine Geschwindigkeit v_l und Beschleunigung a_l des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 „v_l+a_lT>0“ sein. In diesem Fall kann, wenn ein Ort x_l, eine Geschwindigkeit v_l und eine Beschleunigung a_l des vorausfahrenden Fahrzeugs 20, die zu der Startzeit erhalten werden, auf die Gleichung 2 angewandt werden, ein zweiter Ort des Ego-Fahrzeugs 10 als die nachstehende Gleichung 7 dargestellt werden. $x (T) = x_{l} + ν_{l} T + \frac{1}{2} a_{l} T^{2}$
Wenn sich das vorausfahrende Fahrzeug 20 indessen zu der Endzeit in dem Haltezustand befindet, können in der Annahme, dass das vorausfahrende Fahrzeug 20 den Bewegungszustand der Startzeit beibehält, die Geschwindigkeit v_l und Beschleunigung a_l des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 „v_l+a_lT≤0“ sein. In diesem Fall kann, wenn ein Ort x_l, eine Geschwindigkeit v_l und eine Beschleunigung a_l des vorausfahrenden Fahrzeugs 20, die zu der Startzeit erhalten werden, auf die Gleichung 2 angewandt werden, der zweite Ort des Ego-Fahrzeugs 10 als die nachstehende Gleichung 8 dargestellt werden. $x (T) = x_{l} - (\frac{ν_{l}^{2}}{2 a_{l}})$
Wie oben beschrieben wurde, kann die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 in der Annahme, dass „a₀=x(0)=0“, „a₁=x'(0)“, „a₂=x“ (0) /2", „x'(T)=0“ und „x"(T)=0" in einer Determinanten der Gleichung 6 sind, dass die erste Geschwindigkeit x'(0) v_e ist und dass die erste Beschleunigung x''(0) a_e ist, Werte von a₃, a₄ und a₅ der Gleichung 1 als die nachstehenden Gleichungen 9 bis 11 durch Anwenden des zweiten Ortes x(T) des Ego-Fahrzeugs 10, der anhand der Gleichung 7 berechnet wird, auf die Determinante der Gleichung 6 ableiten. $a_{3} = \frac{20 x_{l} + (- 12 ν_{e} + 20 ν_{l}) T + (- 3 a_{e} + 10 a_{l}) T^{2}}{2 T^{3}}$
$a_{4} = - \frac{30 x_{l} + (- 16 ν_{e} + 30 ν_{l}) T + (- 3 a_{e} + 15 a_{l}) T^{2}}{2 T^{4}}$
$a_{5} = \frac{12 x_{l} + (- 6 ν_{e} + 12 ν_{l}) T + (- a_{e} + 6 a_{l}) T^{2}}{2 T^{5}}$
Die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 kann x'''(t), wobei x(t) der Gleichung 1 dreimal differenziert wird, als Ruck berechnen. Daher kann die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 eine Ruck-Berechnungsformel als die nachstehende Gleichung 12 durch Anwenden der Werte von a₀, a₁, a₂, a₃, a₄ und a₅, die oben berechnet wurden, auf die Gleichung 1 und dreimaliges Differenzieren von x(t) der Gleichung 1 ableiten. $X ‴ (t) = 6 a_{3} + 24 a_{4} t + 60 a_{5} t^{2}$
Da das Ego-Fahrzeug 10 zu der Endzeit angehalten wird, kann hierin ein Ruck der Endzeit „0“ sein. Folglich kann die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 eine Zeit, zu der x'''(y) in Gleichung 12 0 ist, das heißt, eine Endzeit T bestimmen.
In der Annahme, dass sich das vorausfahrende Fahrzeug 20 in einem Fahrzustand zu der Endzeit befindet, kann, wenn dasselbe angeordnet ist, dass die Gleichung 12 T ist, unter Verwendung der Gleichung 7, die den zweiten Ort x(T) des Ego-Fahrzeugs 10 angibt, eine Endzeit T_mov, zu der das Ego-Fahrzeug 10 angehalten wird, als die nachstehenden Gleichungen 13 und 14 dargestellt werden. $T_{m o v} = \frac{4 ν_{e} - 10 ν_{l} + 2 \sqrt{25 ν_{l}^{2} - 20 ν_{l} ν_{e} + 4 ν_{e}^{2} - 50 a_{l} x_{l} + 5 a_{e} x_{l}}}{10 a_{l} - a_{e}}$
$T_{m o v} = \frac{4 ν_{e} - 10 ν_{l} - 2 \sqrt{25 ν_{l}^{2} - 20 ν_{l} ν_{e} + 4 ν_{e}^{2} - 50 a_{l} x_{l} + 5 a_{e} x_{l}}}{10 a_{l} - a_{e}}$
In der Annahme, dass sich das vorausfahrende Fahrzeug 20 indessen in einem Haltezustand zu der Endzeit befindet, kann, wenn dasselbe angeordnet ist, dass die Gleichung 12 T ist, unter Verwendung der Gleichung 8, die den zweiten Ort x(T) des Ego-Fahrzeugs 10 angibt, eine Endzeit T_stop, zu der das Ego-Fahrzeug 10 angehalten wird, als die nachstehenden Gleichungen 15 und 16 dargestellt werden. $T_{s t o p} = \frac{- 4 a_{l} ν_{e} + \sqrt{16 a_{l}^{2} ν_{l}^{2} - 20 a_{e} x_{l} a_{l}^{2} - 10 a_{e} a_{l} ν_{l}^{2}}}{a_{l} a_{e}}$
$T_{s t o p} = \frac{- 4 a_{l} ν_{e} - \sqrt{16 a_{l}^{2} ν_{l}^{2} + 20 a_{e} x_{l} a_{l}^{2} - 10 a_{e} a_{l} ν_{l}^{2}}}{a_{l} a_{e}}$
Hierin kann die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 T_mov, die kürzer als eine Haltezeit -(v_l/a_l) des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 zwischen T_mov der Gleichung 13 und T_mov der Gleichung 14 ist, als eine Endzeit T bestimmen. Wenn sowohl T_mov der Gleichung 13 als auch T_mov der Gleichung 14 länger als die Haltezeit -(v_l/a_l) des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 sind, kann die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 T_stop, die eine positive Zahl aufweist und zwischen T_stop der Gleichung 15 und T_stop der Gleichung 16 kürzer ist, als Endzeit T bestimmen.
Wenn die Endzeit T durch den oben erwähnten Prozess bestimmt wird, kann die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 die Summe der Quadrate eines Rucks x'''(t) in einem Intervall zwischen der Startzeit und der bestimmten Endzeit T als minimalen Vorhersage-Ruck berechnen.
Die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 kann indessen einen Zulassungs-Ruck des Fahrers bestimmen. Da sich der Zulassungs-Ruck des Fahrers für jeden Fahrer unterscheidet, kann die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 einen Zulassungs-Ruck für jeden Fahrer bestimmen.
In dem vorliegenden Fall kann die Ruck-Berechnungseinrichtung 160 einen Zulassungs-Ruck des Fahrers unter Verwendung einer Verteilung einer zunehmenden Geschwindigkeit des Hauptzylinderdrucks (MCP; engl. master cylinder pressure) bestimmen, wenn ein Vorhersage-Ruck „0“ ist und der Fahrer eine Bremse des Ego-Fahrzeugs 10 betätigt. Beispielsweise kann die Verteilung einer zunehmenden Geschwindigkeit des MCP, wenn der Fahrer die Bremse des Ego-Fahrzeugs 10 in einem Zustand betätigt, in dem der Vorhersage-Ruck 0 ist, als 4A dargestellt werden.
Wie bei der Bezugsnummer 411 der 4A gezeigt, kann bekannt sein, dass sich der Fahrer in einem Intervall, in dem die Verteilung der zunehmenden Geschwindigkeit des MCP 0 bis 15 [Bar/s] ist, nicht gefährdet fühlt.
4B veranschaulicht einen Vorhersage-Ruck gemäß einer zunehmenden Geschwindigkeit des MCP. Die Bezugsnummer 431 in 4B gibt einen Zulassungs-Ruck des Fahrers an. Beispielsweise kann 2,2 [m/s³] ein Zulassungs-Ruck des entsprechenden Fahrers sein. Wenn ein Wert des Rucks größer ist, kann hierin die Gefahr, die der Fahrer empfindet, stärker erhöht sein.
Wie bei der Bezugsnummer 433 der 4B gezeigt, kann, wenn ein minimaler Vorhersage-Ruck zwischen der Startzeit und der Endzeit, die oben bestimmt wurde, kleiner als der Zulassungs-Ruck des Fahrers oder gleich demselben ist, ein Zustand vorliegen, in dem sich der Fahrer nicht gefährdet fühlt. Wie bei der Bezugsnummer 435 der 4B gezeigt, kann, wenn der minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist, ein Zustand vorliegen, in dem sich der Fahrer gefährdet fühlt.
Die Bestimmungseinrichtung 170 kann folglich bestimmen, ob der minimale Vorhersage-Ruck zwischen der Startzeit und der Endzeit größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist. Wenn der minimale Vorhersage-Ruck zwischen der Startzeit und der Endzeit größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist, kann die Bestimmungseinrichtung 170 einen Fahrbetriebszustand durch den Fahrer bestimmen.
Wenn der minimale Vorhersage-Ruck zwischen der Startzeit und der Endzeit größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist und wenn die Bestimmungseinrichtung 170 keinen separaten Fahrbetrieb durch den Fahrer erfasst, kann dieselbe einen gegenwärtigen Fahrzustand als fahrlässigen Fahrzustand bestimmen.
Wenn ein Gaspedal beispielsweise um mehr als 20% in einem Zustand gedrückt bzw. betätigt wird, in dem der minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist, kann die Bestimmungseinrichtung 170, wenn eine Geschwindigkeit, mit der das Gaspedal betätigt wird, größer als 100%/Sekunde ist, der MCP größer als 5 [Bar/s] ist, ein Absolutwert des Lenkwinkels auf 5 Grad oder mehr gehalten wird oder eine Lenkwinkelgeschwindigkeit auf 20 Grad pro Sekunde gehalten wird, den gegenwärtigen Fahrzustand als fahrlässigen Fahrzustand bestimmen.
Wenn der gegenwärtige Fahrzustand folglich als fahrlässiger Fahrzustand durch die Bestimmungseinrichtung 170 bestimmt wird, kann der Signalprozessor 180 eine Warnmeldung über ein Display, einen Lautsprecher, eine Leuchtdiode (LED) einen Summer oder dergleichen der Schnittstelle 120 ausgeben.
Nach dem Ausgeben der Warnmeldung kann der Signalprozessor 180 auch eine Anweisung an eine Antriebsvorrichtung des Ego-Fahrzeugs 10 übertragen, um eine Steuerung zum Vermeiden einer Kollision durchzuführen. Alternativ kann der Signalprozessor 180 eine Nachricht zum Bereitstellen einer Benachrichtigung über einen fahrlässigen Fahrzustand an ein Kollisionssteuersystem übertragen, das über die Kommunikationseinrichtung 140 verbunden ist.
Eine detaillierte Beschreibung eines Betriebs der Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird erfolgen.
5 ist eine Zeichnung, die eine Operation eines Verfahrens zum Bestimmen eines Fahrzustands nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
In Bezug auf 5 kann bei der Operation S110 eine Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands Informationen eines vorausfahrenden Fahrzeugs 20 der 3, beispielsweise Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen, basierend auf einem Ort eines Ego-Fahrzeugs 10 der 3 relativ zu einer gegenwärtigen Zeit verifizieren. Bei der Operation S110 kann die Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands die Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 unter Verwendung eines Abstandssensors erhalten oder die Informationen des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 durch die V2V-Kommunikation mit dem vorausfahrenden Fahrzeug 20 empfangen.
Bei der Operation S120 kann die Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands eine Endzeit, zu der das Ego-Fahrzeug 10 angehalten wird, bevor dasselbe mit dem vorausfahrenden Fahrzeug 20 kollidiert, relativ zu einem Ort des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 unter Verwendung eines Ortes, einer Geschwindigkeit und Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs 10 zu der gegenwärtigen Zeit und eines Ortes, einer Geschwindigkeit und Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 zu der gleichen Zeit wie der gegenwärtigen Zeit bestimmen. Wenn die gegenwärtige Zeit eine Startzeit ist, kann die Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands bei der Operation S130 einen minimalen Vorhersage-Ruck des Ego-Fahrzeugs 10 in einem Intervall zwischen der Startzeit und der Endzeit bestimmen, die bei der Operation S120 bestimmt wurde.
Eine beispielhafte Ausführungsform zum Bestimmen der Endzeit und des minimalen Vorhersage-Rucks des Ego-Fahrzeugs 10 kann sich auf die Gleichungen 1 bis 16 beziehen.
Bei der Operation S140 kann die Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands einen Zulassungs-Ruck eines Fahrers des Ego-Fahrzeugs 10 bestimmen. Bei der Operation S140 kann der Zulassungs-Ruck des Fahrers unter Verwendung einer Verteilung der zunehmenden Geschwindigkeit des MCP bestimmt werden, wenn ein Vorhersage-Ruck „0“ ist und wenn der Fahrer eine Bremse des Ego-Fahrzeugs 10 betätigt.
Bei der Operation S150 kann die Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands den minimalen Vorhersage-Ruck, der bei der Operation S130 bestimmt wird, mit dem Zulassungs-Ruck des Fahrers vergleichen, der bei der Operation S140 bestimmt wird. Wenn bei der Operation S150 der minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck ist, kann die Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands bei der Operation S160 bestimmen, ob ein separater Fahrbetrieb durch den Fahrer vorliegt.
Wenn der minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck ist und bei der Operation S160 kein separater Fahrbetrieb von dem Fahrer vorliegt, kann die Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands bei der Operation S170 bestimmen, dass ein gegenwärtiger Fahrzustand ein fahrlässiger Fahrzustand ist, und eine Warnmeldung ausgeben.
Wenn der minimale Vorhersage-Ruck indessen kleiner als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist oder bei der Operation S160 bestimmt wird, dass der separate Fahrbetrieb durch den Fahrer vorliegt, kann die Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands bestimmen, dass der gegenwärtige Fahrzustand kein fahrlässiger Fahrzustand ist, und den Betrieb von der Operation S110 durchführen.
Wie in 6 gezeigt, kann die Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands nach dem Ausgeben einer Warnmeldung bei der Operation S270 indessen bei der Operation S280 eine Nachricht mit Informationen über einen fahrlässigen Fahrzustand zu einem Kollisionssteuersystem eines Fahrzeugs übertragen.
Die die in 6 gezeigten Operationen S210 bis S270 den in 5 gezeigten Operationen S110 bis S170 gleichen, wird eine überlappende Beschreibung für die Operationen S210 bis S270 weggelassen werden.
Die Einrichtung 100 zum Bestimmen eines Fahrzustands nach einer beispielhaften Ausführungsform kann in einer Form einer unabhängigen Hardwarevorrichtung implementiert werden und in einer Form angesteuert werden, bei der dieselbe in einer anderen Hardwarevorrichtung enthalten ist, die einen Mikroprozessor oder ein Universalcomputersystem als zumindest einen oder mehrere Prozessoren enthält.
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Rechensystems, in dem ein Verfahren zum Bestimmen eines Fahrzustands ausgeführt wird, nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
In Bezug auf 7 kann ein Rechensystem 1000 zumindest einen Prozessor 1100, einen Speicher 1300, eine Benutzerschnittstellen-Eingabevorrichtung 1400, eine Benutzerschnittstellen-Ausgabevorrichtung 1500, einen Speicher 1600 und eine Netzwerkschnittstelle 1700 enthalten, die über einen Bus 1200 miteinander verbunden sind.
Der Prozessor 110 kann ein zentraler Prozessor (CPU) oder eine Halbleitervorrichtung zum Verarbeiten von in dem Speicher 1300 und/oder dem Speicher 1600 gespeicherten Anweisungen sein. Der Speicher 1300 und der Speicher 1600 können jeweils verschiedene Arten von flüchtigen und nichtflüchtigen Speichermedien enthalten. Der Speicher 1300 kann beispielsweise einen Nur-Lese-Speicher (ROM) und einen Direktzugriffsspeicher (RAM) enthalten.
Die Operationen der Verfahren oder Algorithmen, die in Verbindung mit den in der Beschreibung enthaltenen Ausführungsformen beschrieben sind, können folglich mit einem Hardwaremodul, einem Softwaremodul oder Kombinationen derselben direkt implementiert werden, die durch den Prozessor 1100 ausgeführt werden. Das Softwaremodule kann sich auf einem Speichermedium (z.B. der Speicher 1300 und/oder der Speicher 1600) befinden, das ein RAM, einen Flash-Speicher, ein ROM, ein löschbares und programmierbares ROM (EPROM), ein elektrisch löschbares PROM (EEPROM), ein Register, eine Festplatte, eine Wechselplatte oder eine Compact Disc-ROM (CD-ROM) enthält. Ein beispielhaftes Speichermedium kann mit dem Prozessor 1100 gekoppelt sein. Der Prozessor 1100 kann Informationen aus dem Speichermedium auslesen und Informationen auf das Speichermedium schreiben. Alternativ kann das Speichermedium mit dem Prozessor 1100 integriert sein. Der Prozessor und das Speichermedium können sich in einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC; engl. application specific integrated circuit) befinden. Die ASIC kann sich in einem Benutzerendgerät befinden. Alternativ können der Prozessor und das Speichermedium als eine separate Komponente des Benutzerendgeräts angeordnet sein.
Nach verschiedenen Ausführungsformen kann die Einrichtung zum Bestimmen eines Fahrzustands einen fahrlässigen Fahrzustand basierend darauf bestimmen, ob ein Fahrbetrieb vorliegt, wenn ein minimaler Vorhersage-Ruck, der in einem spezifischen Intervall vorhergesagt wird, größer als ein Zulassungs-Ruck eines Fahrers ist, und zwar ohne separaten Sensor, der einen Zustand des Fahrers erfasst. Die Einrichtung zum Bestimmen eines Fahrzustands kann eine Kollision durch Widerspiegeln eines Rucks steuern, den ein Fahrer fühlt.
Zur Einfachheit der Erläuterung und akkuraten Definition in den beiliegenden Ansprüchen werden die Ausdrücke „oberer/obere/oberes“, „unterer/untere/unteres“, „innerer/innere/inneres“, „äußerer/äußere/äußeres“, „oben“, „unten“, „Ober-“, „Unter-“, „nach oben“, „nach unten“, „vorderer/vordere/vorderes“, „hinterer/hintere/hinteres“, „Hinter- bzw. Rück-“, „innen“, „außen“, „nach innen“, „nach außen“, „interner/interne/internes“, „externer/externe/externes“, „Innen-“, „Außen-“, „nach vorne“ und „nach hinten“ zum Beschreiben von Merkmalen der beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf die Positionen solcher Merkmale verwendet, die in den Figuren gezeigt sind.
Die vorangehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung aufgezeigt. Dieselben sollen jedoch nicht erschöpfend sein oder die Erfindung auf die offenbarten präzisen Formen beschränken und offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen angesichts der obigen Lehren möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und die praktische Anwendung derselben zu erläutern, um anderen mit Fähigkeiten in der Technik zu ermöglichen, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen derselben zu erstellen und zu nutzen. Es ist vorgesehen, dass der Bereich der Erfindung durch die hieran beigefügten Ansprüche und Äquivalente derselben definiert sei.
SYMBOL JEDES ELEMENTS IN DEN FIGUREN

10: EGO-FAHRZEUG
20: VORAUSFAHRENDES FAHRZEUG
100: EINRICHTUNG ZUM BESTIMMEN EINES FAHRZUSTANDS
110: STEUERUNG
120: SCHNITTSTELLE
130: SENSOR
140: KOMMUNIKATIONSEINRICHTUNG
150: SPEICHER
160: RUCK-BERECHNUNGSEINRICHTUNG
170: BESTIMMUNGSEINRICHTUNG
180: SIGNALPROZESSOR
1100: PROZESSOR
1300: SPEICHER
1400: BENUTZERSCHNITTSTELLEN-EINGABEVORRICHTUNG
1500: BENUTZERSCHNITTSTELLEN-AUSGABEVORRICHTUNG
1600: SPEICHER
1700: NETZWERKSCHNITTSTELLE

Claims

Einrichtung zum Bestimmen eines Fahrzustands, wobei die Einrichtung Folgendes aufweist: eine Ruck-Berechnungseinrichtung, die zum Bestimmen eines minimalen Vorhersage-Rucks, der in einem Intervall, bis ein Ego-Fahrzeug einen Ort eines vorausfahrenden Fahrzeugs erreicht, erzeugt wird, unter Verwendung von Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des Ego-Fahrzeugs zu einer gegenwärtigen Zeit und Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des vorausfahrenden Fahrzeugs und Bestimmen eines Zulassungs-Rucks eines Fahrers des Ego-Fahrzeugs konfiguriert ist; eine Bestimmungseinrichtung, die zum Bestimmen, ob der in dem Intervall bestimmte minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist, und Bestimmen eines fahrlässigen Fahrzustands basierend auf einem Fahrbetriebszustand des Fahrers konfiguriert ist, wenn der minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist; und einen Signalprozessor, der zum Ausgeben einer Warnmeldung konfiguriert ist, wenn der fahrlässige Fahrzustand durch die Bestimmungseinrichtung bestimmt wird.
Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ruck-Berechnungseinrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Definieren der gegenwärtigen Zeit als Startzeit; Definieren einer Zeit, zu der das Ego-Fahrzeug konfiguriert ist, angehalten zu werden, bevor dasselbe mit dem vorausfahrenden Fahrzeug kollidiert, als eine Endzeit; und Bestimmen eines Vorhersage-Rucks zu jeweils der Startzeit und der Endzeit in einem Intervall zwischen der Startzeit und der Endzeit.
Einrichtung nach Anspruch 2, wobei die Ruck-Berechnungseinrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Bestimmen des Vorhersage-Rucks durch dreimaliges Differenzieren eines Ortes des Ego-Fahrzeugs zu jeweils der Startzeit und der Endzeit in dem Intervall zwischen der Startzeit und der Endzeit.
Einrichtung nach Anspruch 3, wobei die Ruck-Berechnungseinrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Definieren des Ortes des Ego-Fahrzeugs zu jeweils der Startzeit und der Endzeit in dem Intervall zwischen der Startzeit und der Endzeit unter Verwendung einer nachstehenden Gleichung, $x (t) = \sum_{k = 0}^{5} a_{k} t^{k}$
wobei x(t) einen Ort des Ego-Fahrzeugs zu einer Zeit t bezeichnet und a_k einen Koeffizienten bezeichnet.
Einrichtung nach Anspruch 4, wobei die Ruck-Berechnungseinrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Definieren eines ersten Ortes, einer ersten Geschwindigkeit und einer ersten Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs zu der Startzeit und eines zweiten Ortes, einer zweiten Geschwindigkeit und einer zweiten Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs zu der Endzeit unter Verwendung der obigen Gleichung.
Einrichtung nach Anspruch 5, wobei der erste Ort, die zweite Geschwindigkeit und die zweite Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs einen Wert von „0“ aufweisen.
Einrichtung nach Anspruch 6, wobei die Ruck-Berechnungseinrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Bestimmen jedes Koeffizienten der obigen Gleichung unter Verwendung des ersten Ortes, der ersten Geschwindigkeit und der ersten Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs zu der Startzeit und des zweiten Ortes, der zweiten Geschwindigkeit und der zweiten Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs zu der Endzeit.
Einrichtung nach Anspruch 7, wobei die Ruck-Berechnungseinrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Bestimmen des zweiten Ortes, der zweiten Geschwindigkeit und der zweiten Beschleunigung des Ego-Fahrzeugs zu der Endzeit unter Verwendung eines Ortes, einer Geschwindigkeit und einer Beschleunigung basierend auf einem Fahrzustand des vorausfahrenden Fahrzeugs zu der Startzeit.
Einrichtung nach Anspruch 8, wobei die Ruck-Berechnungseinrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Bestimmen einer Endzeit, zu der der Vorhersage-Ruck „0“ ist, unter Verwendung einer nachstehenden Gleichung, wenn sich das vorausfahrende Fahrzeug in einem Fahrzustand zu der Endzeit befindet, $x (T) = x_{l} + ν_{l} T + \frac{1}{2} a_{l} T^{2}$
wobei T einen Endpunkt, x(T) einen Ort des Ego-Fahrzeugs zu der Endzeit, x_l einen Ort des vorausfahrenden Fahrzeugs zu der Startzeit, v_l eine Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs zu der Startzeit und a_l eine Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs zu der Startzeit bezeichnet.
Einrichtung nach Anspruch 8, wobei die Ruck-Berechnungseinrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Bestimmen einer Endzeit, zu der der Vorhersage-Ruck „0“ ist, unter Verwendung einer nachstehenden Gleichung, wenn sich das vorausfahrende Fahrzeug in einem Haltezustand zu der Endzeit befindet, $x (T) = x_{l} - (\frac{ν_{l}^{2}}{2 a_{l}})$
wobei T einen Endpunkt, x(T) einen Ort des Ego-Fahrzeugs zu der Endzeit, x_l einen Ort des vorausfahrenden Fahrzeugs zu der Startzeit, v_l eine Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs zu der Startzeit und a_l eine Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs zu der Startzeit bezeichnet.
Einrichtung nach Anspruch 2, wobei die Ruck-Berechnungseinrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Bestimmen einer Summe von Quadraten des Vorhersage-Rucks zu jeweils der Startzeit und der Endzeit in dem Intervall zwischen der Startzeit und der Endzeit als minimaler Vorhersage-Ruck.
Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ruck-Berechnungseinrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: Bestimmen des Zulassungs-Rucks des Fahrers unter Verwendung einer Verteilung der zunehmenden Geschwindigkeit des Hauptzylinderdrucks (MCP), wenn eine Bremse des Ego-Fahrzeugs konfiguriert ist, um in einem Zustand betätigt zu werden, in dem ein Ruck „0“ ist.
Einrichtung nach Anspruch 2, wobei die Bestimmungseinrichtung zu Folgendem konfiguriert ist: wenn der minimale Vorhersage-Ruck in dem Intervall zwischen der Startzeit und der Endzeit größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist, Bestimmen des fahrlässigen Fahrzustands, wenn kein separater Fahrbetrieb durch den Fahrer vorliegt.
Einrichtung nach Anspruch 1, ferner mit: einem Sensor, der zum Erhalten der Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des Ego-Fahrzeugs und der Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des vorausfahrenden Fahrzeugs konfiguriert ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, ferner mit: einer Kommunikationseinrichtung, die zum Empfangen der Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des vorausfahrenden Fahrzeugs durch eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation (V2V-Kommunikation) mit dem vorausfahrenden Fahrzeugs konfiguriert ist.
Einrichtung zum Bestimmen eines Fahrzustands, wobei die Einrichtung Folgendes aufweist: eine Ruck-Berechnungseinrichtung, die zum Bestimmen eines minimalen Vorhersage-Rucks, der in einem Intervall, bis ein Ego-Fahrzeug einen Ort eines vorausfahrenden Fahrzeugs erreicht, erzeugt wird, unter Verwendung von Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des Ego-Fahrzeugs zu einer gegenwärtigen Zeit und Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des vorausfahrenden Fahrzeugs und Bestimmen eines Zulassungs-Rucks eines Fahrers des Ego-Fahrzeugs konfiguriert ist; eine Bestimmungseinrichtung, die zum Bestimmen, ob der in dem Intervall bestimmte minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist, und Bestimmen eines fahrlässigen Fahrzustands basierend auf einem Fahrbetriebszustand des Fahrers konfiguriert ist, wenn der minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist; und einen Signalprozessor, der zum Ausgeben einer Warnmeldung, wenn der fahrlässige Fahrzustand bestimmt wird, und Übertragen einer Nachricht, die Informationen über den fahrlässigen Fahrzustand enthält, zu einem Kollisionssteuersystem in dem Ego-Fahrzeug konfiguriert ist.
Verfahren zum Bestimmen eines Fahrzustands, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Erhalten von Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen eines Ego-Fahrzeugs zu einer gegenwärtigen Zeit und Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen eines vorausfahrenden Fahrzeugs; Bestimmen eines minimalen Vorhersage-Rucks, der in einem Intervall erzeugt wird, bis das Ego-Fahrzeug einen Ort des vorausfahrenden Fahrzeugs erreicht, unter Verwendung der Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des Ego-Fahrzeugs zu der gegenwärtigen Zeit und der Ort-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen des vorausfahrenden Fahrzeugs und Bestimmen eines Zulassungs-Rucks eines Fahrers des Ego-Fahrzeugs; Bestimmen, ob der in dem Intervall bestimmte minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist, und Bestimmen eines fahrlässigen Fahrzustands basierend auf einem Fahrbetriebszustand des Fahrers, wenn der minimale Vorhersage-Ruck größer als der Zulassungs-Ruck des Fahrers ist; und Ausgeben einer Warnmeldung, wenn der fahrlässige Fahrzustand bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Bestimmen des minimalen Vorhersage-Rucks Folgendes enthält: Definieren der gegenwärtigen Zeit als Startzeit; Definieren einer Zeit, zu der das Ego-Fahrzeug konfiguriert ist, angehalten zu werden, bevor dasselbe mit dem vorausfahrenden Fahrzeug kollidiert, als eine Endzeit; und Bestimmen eines Vorhersage-Rucks zu jeweils der Startzeit und der Endzeit in einem Intervall zwischen der Startzeit und der Endzeit.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Bestimmen des minimalen Vorhersage-Rucks Folgendes enthält: Bestimmen des Vorhersage-Rucks durch dreimaliges Differenzieren eines Ortes des Ego-Fahrzeugs zu jeweils der Startzeit und der Endzeit in dem Intervall zwischen der Startzeit und der Endzeit.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Bestimmen des minimalen Vorhersage-Rucks Folgendes enthält: Bestimmen einer Summe von Quadraten des Vorhersage-Rucks zu jeweils der Startzeit und der Endzeit in dem Intervall zwischen der Startzeit und der Endzeit als der minimale Vorhersage-Ruck.