DE102017223360A1

DE102017223360A1 - System und verfahren zur fahrzeugsteuerung in drängelsituationen

Info

Publication number: DE102017223360A1
Application number: DE102017223360.5A
Authority: DE
Inventors: Jovin D'sa; Shigenobu Saigusa; Yoshikazu Sato
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-01-04
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2018-07-05
Also published as: CN108263360B; CN108263360A

Abstract

Ein computerimplementiertes Verfahren zur Bremssteuerung eines Hostfahrzeugs enthält das Detektieren einer Panikbremsbetätigung basierend auf einer Änderung eines Bremsdrucks eines Bremssystems des Hostfahrzeugs in Bezug auf die Zeit. Das Verfahren enthält das Detektieren eines zweiten Fahrzeugs, das hinter dem Hostfahrzeug und auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug fährt, und Bestimmen eines Zeit-bis-Kollision-Werts zwischen dem Hostfahrzeug und dem zweiten Fahrzeug. Ferner enthält das Verfahren die Bestimmung einer Verzögerungsrate des Hostfahrzeugs basierend auf einem Fahrerbremsdruck, der durch Betätigung eines Bremspedals des Bremssystems erzeugt wird. Das Verfahren enthält die Steuerung des Bremssystems basierend auf dem Zeit-bis-Kollision-Wert und der Verzögerungsrate.

Description

VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/442333 , eingereicht am 04. Januar 2017, die hiermit ausdrücklich unter Bezugnahme aufgenommen wird. Diese Anmeldung beansprucht auch die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 63/442190 , eingereicht am 04. Januar 2017, die hiermit auch ausdrücklich unter Bezugnahme aufgenommen wird.
Ferner ist diese Anmeldung eine Continuation-in-Part der US-Anmeldung Nr. 15/630864 , eingereicht am 22. Juni 2017, die auch die Priorität der vorläufigen US-Anmeldungen Nr. 62/442333 und 62/442190 beansprucht, die alle hiermit ausdrücklich unter Bezugnahme aufgenommen werden. Die US-Anmeldung Nr. 15/630864 ist auch eine Continuation-in-Part der US-Anmeldung Nr. 15/191358 , eingereicht am 23. Juni 2016, die hiermit ausdrücklich unter Bezugnahme aufgenommen wird.
Diese Anmeldung ist auch eine Continuation-in-Part der US-Anmeldung Nr. 15/630866 , eingereicht am 22. Juni 2017, die auch die Priorität der der vorläufigen US-Anmeldungen Nr. 62/442333 und 62/442190 beansprucht, die alle auch hiermit ausdrücklich unter Bezugnahme aufgenommen werden. Die US-Anmeldung Nr. 15/630866 ist auch eine Continuation-in-Part der US-Anmeldung Nr. 15/191358 , eingereicht am 23. Juni 2016, die hiermit ausdrücklich unter Bezugnahme aufgenommen wird.
Darüber hinaus ist diese Anmeldung auch eine Continuation-in-Part der US-Anmeldung Nr. 15/191358 , eingereicht am 23. Juni 2016, die hiermit auch ausdrücklich unter Bezugnahme aufgenommen wird.
HINTERGRUND
Die Fahrt eines Fahrzeugs kann durch zahlreiche unterschiedliche Variablen beeinflusst werden, wie etwa andere Fahrzeuge, Objekte, Hindernisse, Gefahren und Umweltbedingungen (hierin als Gefahren bezeichnet). Als illustratives Beispiel kann Verkehrsstau, Fahrspursperren, liegengebliebene Fahrzeuge, drängelnde Fahrzeuge, Kollisionen und/oder Schmutz auf einer Straße die Fahrt eines Fahrzeugs signifikant verzögern. Ein Fahrer eines Fahrzeugs könnte diese unterschiedlichen Variablen, die die Fahrzeugfahrt beeinträchtigen, nicht erkennen. Unter bestimmten Umständen ist ein Fahrer nicht in der Lage, eine Gefahr jenseits einer bestimmten Umgebung des Fahrzeugs zu sehen. Zum Beispiel könnte die Sicht des Fahrers durch ein großes Fahrzeug, Verkehrsstau und/oder Wetterbedingungen verringert oder vollständig verbaut sein. Die Sicht des Fahrers ist auch beschränkt, wenn er drängelnde Fahrzeuge beobachtet, die dicht dahinter nachfolgen. Ferner kann die Sicht des Fahrers auch aufgrund der Straßengeometrie, wie etwa Kurven, reduziert sein.
Darüber hinaus hat ein Fahrer allgemein keine genaue Kenntnis über die Dynamik anderer Fahrzeuge auf der Straße und die Fahrer der anderen Fahrzeuge. Zum Beispiel könnte der Fahrer die Geschwindigkeit oder der beabsichtigten Manöver von anderen Fahrzeugen auf der Straße nicht erkennen. Fahrzeugsensoriksysteme (zum Beispiel Radar, Kamera), die in dem Fahrzeug implementiert sind, können einige Gefahren detektieren. Jedoch haben diese Sensoriksysteme einen beschränkten Erfassungsbereich innerhalb der unmittelbaren Umgebung eines Fahrzeugs. Somit hat der Fahrer keine Information über weiter voraus oder dahinter liegende Hindernisse, weder auf Straßenebene noch auf Fahrspurebene, außerhalb der Umgebung des Fahrzeugs. Fahrzeugkommunikation mit anderen Fahrzeugen und Infrastrukturen können einige der oben diskutierten Gefahren ansprechen, wenn die kommunizierte Information synergistisch auf ein Fahrzeug oder zahlreiche Fahrzeuge angewendet wird.
KURZE BESCHREIBUNG
Gemäß einem Aspekt enthält ein computerimplementiertes Verfahren zur Bremssteuerung eines Hostfahrzeugs das Detektieren, mittels eines oder mehrerer Fahrzeugsensoren, einer Panikbremsbetätigung basierend auf einer Änderung eines Bremsdrucks eines Bremssystems des Hostfahrzeugs in Bezug auf die Zeit. Das Verfahren enthält das Detektieren, mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren, eines zweiten Fahrzeugs, das hinter dem Hostfahrzeug und auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug fährt. Das Verfahren enthält das Bestimmen, mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren, eines Zeit-bis-Kollision-Werts zwischen dem Hostfahrzeug und dem zweiten Fahrzeug. Das Verfahren enthält das Bestimmen, mittels des einen oder mehreren Fahrzeugsensoren, einer Verzögerungsrate des Hostfahrzeugs basierend auf einem Fahrerbremsdruck, der durch Betätigung eines Bremspedals des Bremssystems erzeugt wird. Ferner enthält das Verfahren das Steuern des Bremssystems basierend auf dem Zeit-bis-Kollision-Wert und der Verzögerungsrate.
Gemäß einem anderen Aspekt enthält ein Bremssystem eines Hostfahrzeugs ein Bremspedal, einen oder mehrere Fahrzeugsensoren und einen Prozessor. Der Prozessor überwacht, mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren, eine Änderung eines Bremsdrucks des Bremssystems in Bezug auf die Zeit, und detektiert, mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren, ein zweites Fahrzeug, das hinter dem Hostfahrzeug und auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug fährt. Der Prozessor bestimmt, mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren, einen Zeit-bis-Kollision-Wert zwischen dem Hostfahrzeug und dem zweiten Fahrzeug, und bestimmt, mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren, eine Verzögerungsrate des Hostfahrzeug basierend auf einem Fahrerbremsdruck, der durch Betätigung des Bremspedals erzeugt wird. Der Prozessor steuert das Bremssystem basierend auf dem Zeit-bis-Kollision-Wert und der Verzögerungsrate.
Gemäß einem weiteren Aspekt enthält ein nicht-flüchtiges computerlesbares Speichermedium Instruktionen, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen zum: Berechnen einer Änderung eines Bremsdrucks eines Bremssystems des Hostfahrzeugs in Bezug auf die Zeit, und Detektieren einer Panikbremsbetätigung basierend auf der Änderung des Bremsdrucks des Bremssystems des Hostfahrzeugs in Bezug auf die Zeit. Der Prozessor kann, mittels eines oder mehrerer Fahrzeugsensoren, ein zweites Fahrzeug detektieren, das hinter dem Hostfahrzeug und auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug fährt, und einen Zeit-bis-Kollision-Wert zwischen dem Hostfahrzeug und dem zweiten Fahrzeug berechnen. Ferner kann der Prozessor eine Verzögerungsrate des Hostfahrzeugs basierend auf einem Fahrerbremsdruck berechnen, der durch Betätigung eines Bremspedals des Bremssystems erzeugt wird, und das Bremssystem basierend auf dem Zeit-bis-Kollision-Wert und der Verzögerungsrate steuern.
Figurenliste

1A ist eine schematische Ansicht eines beispielhaften Verkehrsszenarios gemäß einer Ausführung;
1B ist eine schematische Ansicht von Fahrzeugen in der zweiten Fahrspur 104b von 1A gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 ist eine schematische Ansicht eines Fahzeugkommunikationsnetzwerks gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugsteuersystems eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4 ist eine schematische Ansicht von beispielhaften Fahrzeugsystemen, die dem Fahrzeug von 3 gemäß einer Ausführung zugeordnet sein können;
5 ist eine schematische Ansicht eines beispielhaften Innenraums eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6 ist eine schematische Ansicht eines C-ACC-Steuermodells zur Steuerung eines Fahrzeugsteuersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel;
7 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Steuersystems des C-ACC-Steuersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel;
8 ist ein Prozessflussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung eines Fahrzeugsteuersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel;
9 ist ein Prozessflussdiagramm eines Verfahrens zur Berechnung einer Beschleunigungssteuerrate für ein Hostfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel;
10 ist ein Prozessflussdiagramm eines Verfahrens zum Wählen eines führenden Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
11 ist ein Prozessflussdiagramm eines Verfahrens zur Überwachung eines Kommunikationslinks für Paketverlust zwischen einem Hostfahrzeug und einem entfernten Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel;
12 ist eine schematische Ansicht eines beispielhaften Verkehrsszenarios für Gefahrendetektion gemäß einer Ausführung;
13 ist ein Prozessflussdiagramm eines Verfahrens zum Detektieren einer Gefahr und zur Steuerung eines Fahrzeugssteuersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel;
14A ist ein Prozessflussdiagramm eines Verfahrens zur Klassifizierung eines entfernten Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
14B ist ein illustratives Beispiel zur Beschreibung der Klassifizierung eines entfernten Fahrzeugs vor dem Hostfahrzeug von 14A gemäß einem Ausführungsbeispiel;
14C ist ein Prozessflussdiagramm eines Verfahrens zum Vorhersagen eines seitlichen Versatzes zum Klassifizieren eines entfernten Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
15 ist ein Prozessflussdiagramm eines Verfahrens zum Detektieren von Verkehrsflussgefahren basierend auf Fahrzeugkommunikation und Steuern eines Fahrzeugsteuersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel;
16 ist ein Prozessflussdiagramm eines Verfahrens zum Detektieren einer Gefahr basierend auf Fahrspurwechsel eines entfernten Fahrzeugs und Steuern eines Fahrzeugsteuersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel;
17 ist eine schematische Ansicht eines Verkehrsszenarios zum Detektieren einer Gefahr gemäß einem Ausführungsbeispiel;
18 ist eine schematische Ansicht eines beispielhaften Verkehrsszenarios zur Einfädelassistenz gemäß einer Ausführung;
19 ist ein Prozessflussdiagramm zum Bereitstellen von Einfädelassistenz mittels eines Fahrzeugkommunikationsnetzwerks gemäß einem Ausführungsbeispiel;
20 ist ein Prozessflussdiagramm zum Bereitstellen von Einfädelassistenz mit Geschwindigkeitsführung mittels eines Fahrzeugkommunikationsnetzwerks gemäß einem Ausführungsbeispiel;
21 ist ein Prozessflussdiagramm zum Bereitstellen von Einfädelassistenz mit Positionsführung mittels eines Fahrzeugkommunikationsnetzwerks gemäß einem Ausführungsbeispiel;
22A ist eine illustrative Ausführung eines Szenarios, wo keine Radarobjekte detektiert werden, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
22B ist eine illustrative Ausführung eines Seite-an-Seite-Einfädelszenarios gemäß einem Ausführungsbeispiel;
22C ist eine illustrative Ausführung des Hostfahrzeugs an einem Hinten-Einfädelszenario gemäß einem Ausführungsbeispiel;
22D ist eine illustrative Ausführung des Hostfahrzeugs an einem Vorne-Einfädelszenario gemäß einem Ausführungsbeispiel;
22E ist eine illustrative Ausführung des Hostfahrzeugs in einem Dazwischen-Szenario gemäß einem vorderen Sicherheitsabstand gemäß einem Ausführungsbeispiel;
22F ist eine illustrative Ausführung des Hostfahrzeugs in einem Dazwischen-Szenario gemäß einem hinteren Sicherheitsabstand gemäß einem Ausführungsbeispiel;
23A ist eine schematische Ansicht eines beispielhaften Verkehrsszenarios mit einem Drängel-Szenario gemäß einer Ausführung;
23B ist eine schematische Ansicht von Fahrzeugen in der zweiten Fahrspur 2304B von 23A gemäß einem Ausführungsbeispiel;
24 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugsteuersystems eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
25 ist eine schematische Ansicht eines C-ACC- und/oder Bremssteuermodells zur Steuerung eines Fahrzeugsteuersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel;
26 ist ein Prozessflussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung eines Fahrzeugsystems eines Hostfahrzeugs mit einem Drängel-Szenario gemäß einem Ausführungsbeispiel;
27 ist ein Prozessflussdiagramm, das eine detaillierte Ansicht des Verfahrens von 26 gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
28 ist ein Graph, der Bremspedalkraft gegen Zeit gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
29 ist ein Prozessflussdiagramm eines anderen Verfahrens zur Steuerung eines Fahrzeugsystems eines Hostfahrzeugs mit einem Drängel-Szenario gemäß einem Ausführungsbeispiel;
30 ist ein Prozessflussdiagramm, das eine detaillierte Ansicht des Verfahrens von 29 gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt; und
31 ist ein Prozessfluss, der eine andere detaillierte Ansicht des Verfahrens von 29 gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Das Folgende enthält Definitionen von ausgewählten Begriffen, die hierin angewendet werden. Die Definitionen enthalten verschiedene Beispiele und/oder Formen von Komponenten, die in den Umfang eines Begriffs fallen, und die zur Implementierung verwendet werden können. Die Beispiele sollen nicht einschränkend sein. Ferner können die hierin diskutierten Komponenten kombiniert, weggelassen oder mit anderen Komponenten organisiert oder zu unterschiedlichen Architekturen organisiert werden.
Der hierin benutzte Begriff „Bus“ bezieht sich auf eine Verbindungsarchitektur, die mit anderen Computerkomponenten innerhalb eines Computers oder zwischen Computern betriebsmäßig verbunden ist. Der Bus kann Daten zwischen den Computerkomponenten übertragen. Der Bus kann unter anderem ein Speicherbus, ein Speicherprozessor, ein Peripherie-Bus, ein externer Bus, ein Überkreuzschalter und/oder ein lokaler Bus sein. Der Bus kann auch ein Fahrzeugbus sein, der Komponenten innerhalb eines Fahrzeugs mittels Protokollen verbindet, wie etwa, unter anderem, Media Oriented Systems Transport (MOST), Processor Area Network (CAN), Local Interconnect Network (LIN).
Der hierin benutzte Begriff „Komponente“ bezieht sich auf eine computerbezogene Einheit (zum Beispiel Hardware, Firmware, Ausführungsinstruktionen, Kombinationen davon). Computerkomponenten können zum Beispiel einen Prozess enthalten, der auf einem Prozessor läuft, einen Prozessor, ein Objekt, etwas Ausführbares, einen Ausführungsstrang, und einen Computer. Eine Computerkomponente kann sich innerhalb eines Prozesses oder Strangs befinden. Eine Computerkomponente kann auf einem Computer lokalisiert sein und/oder kann zwischen mehreren Computern verteilt sein.
Der hierin benutzte Begriff „Computerkommunikation“ bezieht sich auf eine Kommunikation zwischen zwei oder mehreren Rechenvorrichtungen (zum Beispiel Computer, persönlicher digitaler Assistent, Mobiltelefon, Netzwerkvorrichtung), und kann zum Beispiel eine Netzwerkübertragung, eine Dateiübertragung, eine Applet-Übertragung, eine E-Mail, eine Hypertext-Transfer-Protokoll-(HTTP)-Übertragung, usw., sein. Eine Computerkommunikation kann zum Beispiel, unter anderem, über ein drahtloses System (zum Beispiel IEEE 802.11) ein Ethernet-System (zum Beispiel IEEE 802.3), ein Tokenring-System (zum Beispiel IEEE 802.5), ein Nahbereichnetzwerk (LAN), ein Fernbereichnetzwerk (WAN), ein Punkt-zu-Punkt-System, ein Kreisschaltungssystem, ein Paketschaltungssystem stattfinden.
Der hierin benutzte Begriff „computerlesbares Medium“ bezieht sich auf ein nicht-flüchtiges Medium, das Instruktionen und/oder Daten speichert. Ein computerlesbares Medium kann verschiedene Formen einnehmen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf nicht-flüchtige Medien und flüchtige Medien. Nicht-flüchtige Medien können zum Beispiel optische Platten, Magnetplatten, usw., enthalten. Flüchtige Medien können zum Beispiel Halbleiterspeicher, Dynamikspeicher, usw. enthalten. Allgemeine Formen eines computerlesbaren Mediums können enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, eine Floppy-Disk, eine flexible Disk, eine Festplatte, ein Magnetband oder ein anderes magnetisches Medium, ein ASIC, eine CD, ein anderes optisches Medium, ein RAM, ein ROM, einen Speicherchip oder eine Speicherkarte, einen Speicherstick und andere Medien, von denen ein Computer, ein Prozessor oder eine andere elektronische Vorrichtung lesen kann.
Der hierin benutzte Begriff „Datenbank“ wird verwendet, um sich auf eine Tabelle zu beziehen. In anderen Beispielen kann „Datenbank“ verwendet werden, um sich auf einen Satz von Tabellen zu beziehen. In noch anderen Beispielen kann sich „Datenbank“ auf einen Satz von Datenspeichern und Verfahren zum Zugreifen und/oder Manipulieren dieser Datenspeicher beziehen. Eine Datenbank kann zum Beispiel auf einer Platte und/oder einem Speicher gespeichert sein.
Der hierin benutzte Begriff „Platte“ kann zum Beispiel ein Magnetplattenlaufwerk, ein Festzustanddaten-Laufwerk, ein Floppy-Disk-Laufwerk, ein Bandlaufwerk, ein ZIP-Laufwerk, eine Flash-Speicherkarte und/oder ein Speicherstick sein. Ferner kann die Platte ein CD-ROM (Compact Disk ROM), ein aufzeichenbares CD-Laufwerk (CD-R-Laufwerk), ein überschreibbares CD-Laufwerk (CD-RW Laufwerk) und/oder ein digitales Video-ROM-Laufwerk (DVD-ROM) sein. Die Platte kann ein Betriebssystem speichern, das Quellen einer Rechenvorrichtung steuert oder zuordnet.
Der hierin benutzte Begriff „Eingabe-/Ausgabevorrichtung“ (I/O-Vorrichtung) kann Vorrichtungen zum Erhalt von Eingaben und/oder Vorrichtungen zum Ausgeben von Daten enthalten. Die Eingabe und/oder Ausgabe kann zum Steuern unterschiedlicher Fahrzeugmerkmale dienen, die verschiedene Fahrzeugkomponenten, Systeme und Sub-Systeme enthalten. Insbesondere enthält der Begriff „Eingabevorrichtung“, aber ist nicht beschränkt auf: Tastatur, Mikrophon, Zeige- und Wählvorrichtungen, Kameras, Bildgebungsvorrichtungen, Videokarten, Anzeigen, Druckknöpfe, Drehknöpfe und dergleichen. Der Begriff „Eingabevorrichtung“ enthält zusätzlich graphische Eingabesteuerungen, die innerhalb einer Benutzerschnittstelle stattfinden können, die durch verschiedene Typen von Mechanismen, wie etwa Software- und Hardware-basierte Steuerungen, Schnittstellen, berührungsempfindliche Bildschirme, berührungsempfindliche Pads und/oder Plug and Play-Vorrichtungen angezeigt werden kann. Eine „Ausgabevorrichtung“ enthält, ist aber nicht beschränkt auf: Anzeigevorrichtungen und andere Vorrichtungen zum Ausgeben von Information und Funktionen.
Der hierin benutzte Begriff „Logikschaltung“ enthält, ist aber nicht beschränkt auf, Hardware, Firmware, ein nicht-flüchtiges computerlesbares Medium, das Instruktionen speichert, Instruktionen bei der Ausführung auf einer Maschine, und/oder zum Veranlassen (zum Beispiel Ausführen) einer Aktion(en) von einer anderen Logikschaltung, einem Modul, Verfahren und/oder System. Die Logikschaltung kann enthalten und/oder Teil eines Prozessors sein, der mit einem Algorithmus gesteuert wird, eine diskrete Logik (zum Beispiel ASIC), eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung, eine programmierte Logik-Vorrichtung, eine Instruktion enthaltende Speichervorrichtung usw. Logik kann ein oder mehrere Gatter, Kombinationen von Gattern oder andere Schaltungskomponenten enthalten. Wo mehrere Logiken beschrieben sind, kann es möglich sein, die mehreren Logiken in eine physische Logik einzubauen. Ähnlich, wo eine einzelne Logik beschrieben wird, kann es möglich sein, diese einzelne Logik zwischen mehreren physischen Logiken zu verteilen.
Der hierin benutzte Begriff „Speicher“ kann einen flüchtigen Speicher und/oder nicht-flüchtigen Speicher enthalten. Nicht-flüchtige Speicher können zum Beispiel enthalten ein ROM (Festwertspeicher), PROM (programmierbarer Festwertspeicher), EPROM (löschbares PROM) und EEPROM (elektrisch löschbares PROM). Flüchtige Speicher können zum Beispiel enthalten RAM (Direkzugriffspeicher), synchrones RAM (SRAM), dynamisches RAM (DRAM), synchrones DRAM (SDRAM), Doppeldatenrate SDRAM (DDRSDRAM) und Direkt-RAM-Bus-RAM (DRRAM). Der Speicher kann ein Betriebssystem speichern, das Quellen einer Rechenvorrichtung speichert oder zuordnet.
Eine „betriebsfähige Verbindung“ oder eine Verbindung, durch die Einheiten „betriebsmäßig verbunden“ sind, ist eine, in der Signale, physische Kommunikationen und/oder logische Kommunikationen geschickt und/oder empfangen werden können. Eine betriebsfähige Verbindung kann eine drahtlose Schnittstelle, eine physische Schnittstelle, eine Daten-Schnittstelle und/oder eine elektrische Schnittstelle enthalten.
Der hierin benutzte Begriff „Modul“ enthält, ist aber nicht beschränkt auf, ein nicht-flüchtiges computerlesbares Medium, das Instruktionen speichert, Instruktionen bei der Ausführung auf einer Maschine, Hardware, Firmware, Software bei der Ausführung auf einer Maschine und/oder Kombinationen von jedem zur Ausführung einer Funktion(en) oder einer Aktion(en), und/oder zum Veranlassen einer Funktion oder einer Aktion von einem andere Modul, Verfahren oder System. Ein Modul kann auch Logik enthalten, einen Software-gesteuerten Mikroprozessor, eine diskrete Logikschaltung, eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung, eine programmierte Logikvorrichtung, eine Ausführungsinstruktion enthaltende Speichervorrichtung, Logikgatter, eine Kombination von Gattern und/oder andere Schaltungskomponenten. Mehrere Module können zu einem Modul kombiniert werden, und einzelne Module können unter mehreren Modulen verteilt werden.
Der hierin benutzte Begriff „tragbare Vorrichtung“ ist eine Rechenvorrichtung, die typischerweise einen Anzeigebildschirm mit einer Benutzereingabe (zum Beispiel Berührung, Tastatur) sowie einen Prozessor zur Berechnung aufweist. Tragbare Vorrichtungen enthalten, sind aber nicht beschränkt auf handgehaltene Vorrichtungen, mobile Vorrichtungen, Smartphones, Laptops, Tablets und E-Lesegeräte.
Der hierin benutzte Begriff „Prozessor“ verarbeitet Signale und führt allgemeine Rechen- und Arithmetikfunktionen aus. Vom Prozessor verarbeitete Signale können digitale Signale, Datensignale, Computerinstruktionen, Prozessorinstruktionen, Meldungen, ein Bit, einen Bit-Strom enthalten, die empfangen, gesendet und/oder detektiert werden können. Allgemein kann der Prozessor eine Vielzahl von verschiedenen Prozessoren sein, die mehrere einzelne und Mehrkern-Prozessoren und Co-Prozessoren enthalten, und andere mehrere einzelne und Mehrkern-Prozessor- und Coprozessor-Architekturen. Der Prozessor kann eine Logikschaltung enthalten, um Aktionen und/oder Algorithmen auszuführen.
Der hierin benutzte Begriff „Fahrzeug“ bezieht sich auf ein beliebiges bewegliche Fahrzeug, das in der Lage ist, eine oder mehrere Personen zu tragen, und das von einer beliebigen Energieform angetrieben wird. Der Begriff „Fahrzeug“ enthält, ist aber nicht beschränkt auf Autos, Lastwägen, Lieferwagen, Mini-Lieferwagen, SUVs, Motorräder, Motorroller, Boote, Go-Karts, Spaß-Autos, Maschinentransport, Personenwasserfahrzeuge und Luftfahrzeuge. In einigen Fällen enthält ein Kraftfahrzeug einen oder mehrere Verbrennungsmotoren. Ferner kann sich der Begriff „Fahrzeug“ auf ein elektrisches Fahrzeug (EV) beziehen, das in der Lage ist, ein oder mehrere Personen zu tragen, und vollständig oder teilweise durch einen oder mehrere Elektromotoren angetrieben wird, die von einer elektrischen Batterie angetrieben werden. Das EV kann elektrische Batteriefahrzeuge (BEV) und elektrische Plug-In-Hybridfahrzeuge (PHEV) enthalten. Der Begriff „Fahrzeug“ kann sich auch auf ein autonomes Fahrzeug und/oder ein selbstfahrendes Fahrzeug beziehen, das von einer beliebigen Energieform angetrieben wird. Das autonome Fahrzeug kann ein oder mehrere Personen tragen. Ferner kann der Begriff „Fahrzeug“ Fahrzeuge enthalten, die mit vorbestimmten Wegen automatisiert oder nicht-automatisiert sind, oder frei bewegliche Fahrzeuge.
Der hierin benutzte Begriff „Fahrzeuganzeige“ kann, unter anderem, enthalten, ist aber nicht beschränkt auf, LED-Anzeigetafeln, LCD-Anzeigetafeln, CRT-Anzeigetafeln, Plasma-Anzeigetafeln, berührungsempfindliche Anzeigebildschirme die sich häufig in Fahrzeugen finden, um Information über das Fahrzeug anzuzeigen. Die Anzeige kann von einem Benutzer eine Eingabe empfangen (zum Beispiel Berührungseingabe, Tastatureingabe, Eingabe von verschiedenen anderen Eingabevorrichtungen, etc.). Die Anzeige kann in verschiedenen Orten des Fahrzeugs angeordnet sein, zum Beispiel auf dem Armaturenbrett oder der Mittelkonsole. In einigen Ausführungen ist die Anzeige unter anderem Teil einer tragbaren Vorrichtung (zum Beispiel in Besitz oder in Zuordnung zu einem Fahrzeuginsassen), eines Navigationssystems, eines Infotainment-Systems.
Der hierin benutzte Begriff „Fahrzeugsteuersystem“ und/oder „Fahrzeugsystem“ kann enthalten, ist aber nicht beschränkt auf beliebige automatische oder manuelle Systeme, die dazu benutzt werden, um das Fahrzeug, das Fahren und/oder die Sicherheit zu verbessern. Beispielhafte Fahrzeugsysteme enthalten unter anderem, sind aber nicht beschränkt auf: ein elektronisches Stabilitätssteuerungssystem, ein Antiblockierbremssystem, ein Bremsassistenzsystem, ein automatisches Bremsvorfüllsystem, ein Langsamfahrnachfolgesystem, ein Konstantfahrsteuerungssystem, ein Kollisionswarnsystem, ein Kollisionsminderungsbremssystem, ein automatisches Fahrtsteuerungssystem, ein Fahrspurabweichungs-Warnsystem, ein Toter-Winkel-Anzeigesystem, ein Fahrspureinhalte-Assistenzsystem, ein Navigationssystem, ein Getriebesystem, Bremspedalsysteme, ein elektrisches Servolenksystem, visuelle Vorrichtungen (zum Beispiel Kamerasysteme, Näherungssensor-Systeme), ein Klimasteuerungssystem, ein elektronisches Vorspannsystem, ein Überwachungssystem, ein Insassenerfassungssystem, ein Fahrzeugaufhängungssystem, ein Fahrzeugsitzkonfigurationssystem, ein Fahrzeugkabinenbeleuchtungssystem, ein Audiosystem, ein sensorisches System, ein inneres oder äußeres Kamerasystem.
SYSTEMÜBERBLICK
Die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren sind allgemein darauf gerichtet, ein Fahrzeug mittels eines Fahrzeugkommunikationsnetzwerks zu steuern, das mehrere Fahrzeuge und Infrastrukturen enthalten kann. Kommunikation von Information mittels eines Fahrzeugkommunikationsnetzwerks oder das Sensieren von Information erlaubt eine synergistische Steuerung von einem oder mehreren Fahrzeugen im Kontext eines Verkehrsszenarios. Insbesondere bieten die hierin beschriebenen Verfahren und Systeme eine kooperative adaptive Fahrtsteuerung (C-ACC), Gefahrendetektion und Einfädelassistenz mittels des Fahrzeugkommunikationsnetzwerks. 1A zeigt ein beispielhaftes Verkehrsszenario 100, das hierin zur Beschreibung einiger Systeme und Verfahren verwendet wird. Das Verkehrsszenario 100 beinhaltet ein oder mehrere Fahrzeuge auf einer Straße 102. Die Straße 102 hat eine erste Fahrspur 104a, eine zweite Fahrspur 104b und eine dritte Fahrspur 104c. Es versteht sich, dass die Straße 102 verschiedene Konfigurationen haben kann, die in 1A nicht gezeigt sind, und sie eine beliebige Anzahl von Fahrspuren haben kann.
In 1A enthält das Verkehrsszenario 100 ein Hostfahrzeug (HV) 106 und ein oder mehrere entfernte Fahrzeuge, die allgemein als entfernte Fahrzeuge 108 bezeichnet werden. Jedoch enthalten insbesondere die entfernten Fahrzeuge 108 ein entferntes Fahrzeug (RV) 108a, ein entferntes Fahrzeug 108b, ein entferntes Fahrzeug 108c, ein entferntes Fahrzeug 108d, ein entferntes Fahrzeug 108e, ein entferntes Fahrzeug 108f und ein entferntes Fahrzeug 108g. Das eine oder die mehreren entfernten Fahrzeuge 108 können auch als Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen 108 bezeichnet werden. In einigen Ausführungen kann das eine oder können die mehreren entfernten Fahrzeuge 108 in Bezug auf das Hostfahrzeug 106 identifiziert werden. Zum Beispiel kann das entfernte Fahrzeug 108b als in Bezug auf das Hostfahrzeug 106 vorausfahrendes Fahrzeug identifiziert werden. Insbesondere ist das entfernte Fahrzeug 108d ein vorausfahrendes Fahrzeug, das sich unmittelbar vor oder unmittelbar hinter dem Hostfahrzeug106 befindet. In einigen Ausführungen kann eines der entfernten Fahrzeuge 108 ein führendes Fahrzeug sein, das ein entferntes Fahrzeug vor einem Hostfahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug ist. Zum Beispiel kann in 1A ein führendes Fahrzeug als das entfernte Fahrzeug 108a identifiziert werden, das sich vor dem Hostfahrzeug 106 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 108d befindet. In anderen Ausführungen kann das führende Fahrzeug das entfernte Fahrzeug 108b sein.
In einigen Ausführungen kann das eine oder können die mehreren entfernten Fahrzeuge 108 im Verkehrsszenario 100 als Kolonne von Fahrzeugen 108 identifiziert werden. Zum Beispiel können das Hostfahrzeug 106, das entfernte Fahrzeug 108a, das entfernte Fahrzeug 108b, das entfernte Fahrzeug 108c und das entfernte Fahrzeug 108d Teil eines Zugs von Fahrzeugen 108 sein, die auf derselben Fahrspur fahren (das heißt der zweiten Fahrspur 104b). 1B ist eine schematische Ansicht der entfernten Fahrzeuge 108, die auf der zweiten Fahrspur 104b von 1A fahren, nämlich des Hostfahrzeugs 106, des entfernten Fahrzeugs 108a, des entfernten Fahrzeugs 108b, des entfernten Fahrzeugs 108c und des entfernten Fahrzeugs 108d. In einigen Ausführungen kann der Strang der in 1b gezeigten Fahrzeuge eine Kolonne von Fahrzeugen 108 sein. Es versteht sich, dass das Hostfahrzeug 106 und die entfernten Fahrzeuge 108 auch andere unterschiedliche Konfigurationen und Positionen als jene haben können, die in den 1A und 1B gezeigt sind.
In den hier diskutierten Systemen und Verfahren kann das Hostfahrzeug 106 teilweise basierend auf Daten über das eine oder die mehreren entfernten Fahrzeuge 108a gesteuert werden, die über ein Fahrzeugkommunikationsnetzwerk kommuniziert werden. Das Hostfahrzeug 106 und eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 108 können als Teil eines Fahrzeugkommunikationsnetzwerks kommunizieren. Insbesondere kann die hierin beschriebene Fahrzeugkommunikation mittels eines Dedicated Short Range Communications (DSRC) implementiert werden. Jedoch versteht es sich, dass die hierin beschriebene Fahrzeugkommunikation auch mit einem beliebigen Kommunikations- oder Netzwerkprotokoll implementiert werden kann, zum Beispiel, unter anderem, Ad Hoc-Netzwerke, drahtloser Zugriff innerhalb des Fahrzeugs, zelluläre Netzwerke, Wi-Fi-Netzwerke (zum Beispiel IEEE 802.11), Bluetooth, WAVE oder CALM. Ferner kann das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V) oder ein Fahrzeug-zu-Jedem (V2X) sein.
In 1A kann das Hostfahrzeug Kommunikation senden, empfangen und/oder austauschen, einschließlich Daten, Meldungen, Bildern und/oder andere Information mit anderen Fahrzeugen, Benutzer- oder Infrastrukturen mittels DSRC. Insbesondere ist das Hostfahrzeug 106 mit einem Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V)-Transceiver 110 ausgestattet, der Meldungen und Information mit anderen Fahrzeugen, Benutzern oder Infrastrukturen austauschen kann, die zur Computerkommunikation mit dem Hostfahrzeug 106 betreibbar sind. Zum Beispiel kann der V2V-Transceiver 110 mit dem entfernten Fahrzeug 1108a über einen V2V-Transceiver 112a, dem entfernten Fahrzeug 108b über einen V2V-Transceiver 112b, dem entfernten Fahrzeug 108c über einen V2V-Transceiver 112c und dem entfernten Fahrzeug 108g über einen V2V-Transceiver 112d kommunizieren. Der V2V-Transceiver 110 kann auch mit einer Drahtloses-Netzwerk-Antenne 114 und/oder einem Straßenseiten-Gerät (RSE) 116 kommunizieren. Ähnlich können das entfernte Fahrzeug 108a, das entfernte Fahrzeug 108b, das entfernte Fahrzeug 108c und das entfernte Fahrzeug 108g ihren jeweiligen V2V-Transceiver dazu benutzen, miteinander, mit dem Hostfahrzeug 106, der Drahtloses-Netzwerk-Antenne 114 und/oder dem RSE zu kommunizieren. In der in 1A gezeigten Ausführung sind das entfernte Fahrzeug 108d, das entfernte Fahrzeug 108e und das entfernte Fahrzeug 108f nicht zur Kommunikation mit dem Hostfahrzeug 106 mittels des Fahrzeugkommunikationsnetzwerks ausgestattet (zum Beispiel haben sie keine DSRC-V2V-Transceiver). Es versteht sich, dass in anderen Ausführungen eines oder mehrere des entfernten Fahrzeugs 108d, des entfernten Fahrzeugs 108e und des entfernten Fahrzeugs 108f ein Gerät zur Kommunikation mit dem Hostfahrzeug 106 mittels des Fahrzeugkommunikationsnetzwerks enthalten können.
Wie hierin diskutiert, können verschiedene Datentypen mittels des Fahrzeugkommunikationsnetzwerks kommuniziert werden. Zum Beispiel der Typ und/oder Spezifikationen des Fahrzeugs, Navigationsdaten, Straßengefahrendaten, Verkehrsortungsdaten, Kurszieldaten, Kurshistoriendaten, projizierte Kursdaten, kinematische Daten, gegenwärtige Fahrzeugpositionsdaten, Reichweiten- oder Abstandsdaten, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsdaten, Ortsdaten, Fahrzeugsensordaten, Fahrzeugsubsystemdaten und/oder beliebige andere Fahrzeuginformation. Einige der hierin diskutierten Ausführungen enthalten den Austausch von Daten und Information zwischen den netzwerkenden Fahrzeugen zur Verwendung im fahrenden Fahrzeug. Insbesondere kann die Steuerung eines Fahrzeugs teilweise basierend auf den kommunizierten Daten ausgeführt werden. Dementsprechend kann DSRC-Kommunikation dazu benutzt werden, ein oder mehrere Fahrzeugsteuersysteme zu steuern. Fahrzeugsteuersysteme können enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, kooperative adaptive Fahrtsteuerungs-(C-ACC)-Systeme, adaptive Fahrtsteuerungs-(ACC)-Systeme, intelligente Fahrtsteuerungssysteme, autonome Fahrsysteme, Fahrerassistenzsysteme, Fahrspurabweichwarnsysteme, Einfädelassistenz-Systeme, Schnellstraßeneinmündungs-, -ausfahrt- und Fahrspurwechselsysteme, Kollisionswarnsysteme, integrierte Fahrzeug-basierte Sicherungssysteme und automatisch geführte Fahrzeugsysteme. Einige der Ausführungen sind hierin im Kontext eines C-ACC-Systems, eines Fahrzeugsteuersystems und/oder eines Einfädelassistenzsystems beschrieben.
Zusätzlich kann, in den hierin beschriebenen Systemen und Verfahren, das Hostfahrzeug 106 teilweise basierend auf Daten das eine oder die mehreren entfernten Fahrzeuge 108 gesteuert werden, die von dem Hostfahrzeug 106 sensiert werden. In 1A kann jedes der entfernten Fahrzeuge 108 auf der Straße 102 benachbarte Fahrzeuge und Objekte sensieren, die mit den durchgehenden Linien dargestellt sind, die von den entfernten Fahrzeugen 108 ausgehen. Die entfernten Fahrzeuge 108 können benachbarte Fahrzeuge und Objekte mittels einem oder mehrerer Sensoren (zum Beispiel Radar-Sensoren) sensieren. Das Hostfahrzeug 106 kann einen oder mehrere Sensoren enthalten, wie nachfolgend im weiteren Detail beschrieben wird, um Daten über andere Fahrzeuge und Objekte in der Nähe des Hostfahrzeugs 106 zu sensieren. Zum Beispiel kann das Hostfahrzeug 106 den Abstand, die Beschleunigung und die Geschwindigkeit vom vorausfahrenden Fahrzeug 108d oder anderen Fahrzeugen in der Nähe des Hostfahrzeugs 106 sensieren. Obwohl das vorausfahrende Fahrzeug 108d nicht zur V2V-Kommunikation mit dem Hostfahrzeug 106 ausgestattet ist, kann daher das Hostfahrzeug 106 noch immer Daten über das vorausfahrende Fahrzeug 108d mittels bordeigener Sensoren erhalten.
FAHRZEUGKOMMUNIKATIONSNETZWERK
Nun ist in Bezug auf 2 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugkommunikationsnetzwerks 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 kann in den Fahrzeugen implementiert werden, die in den 1A und 1B gezeigt sind. In 2 enthält das Hostfahrzeug 106 ein C-ACC-System 202. Das C-ACC-System 202 kann Fahrzeug- und Verkehrsdaten mit anderen DSRCkompatiblen Fahrzeugen über V2V-Transceiver 110 austauschen. Zum Beispiel kann der V2V-Transceiver 110 Daten mit dem entfernten Fahrzeug 108a über den V2V-Transceiver 112a mittels eines Kommunikationslinks 203 austauschen. Obwohl in 2 nur ein entferntes Fahrzeug gezeigt ist, versteht es sich, dass das Hostfahrzeug 106 mit mehr als einem entfernten Fahrzeug kommunizieren kann, das zur DSRC-Kommunikation innerhalb des Fahrzeugkommunikationsnetzwerks 200 konfiguriert ist. Somit können in einigen Ausführungen Kommunikationslinks mittels DSRC zwischen dem Hostfahrzeug 106 und einer Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen erstellt werden (zum Beispiel in entfernten Fahrzeugen 108), die zur V2V-Kommunikation mittels DSRC konfiguriert sind.
In den hierin diskutierten Ausführungen wird die Steuerung des Hostfahrzeugs 106 basierend auf Information ausgeführt, die direkt zwischen dem Hostfahrzeug 106 und einem oder mehreren der entfernten Fahrzeuge 108 kommuniziert wird. Jedoch können in einigen Ausführungen Daten auch mit anderen Infrastrukturen und Servern ausgetauscht werden. Zum Beispiel kann in 2 das C-ACC-System 202 Information direkt oder indirekt zu und von einem Serviceprovider 212 über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk 204 senden und empfangen. Der Serviceprovider 212 kann einen entfernten Server 214, einen entfernten Sender 216, einen entfernten Empfänger 218 und einen entfernten Speicher 220 enthalten, die konfiguriert sind, um miteinander zu kommunizieren. In einer Ausführung kann das Hostfahrzeug 106 Daten und Information von dem Serviceprovider 212 mittels eines Eins-zu-Viele-Kommunikationsnetzwerks 222 empfangen. Das Eins-zu-Viele-Kommunikationsnetzwerk 222 kann Systeme enthalten, die Information von einer Quelle zu einer Mehrzahl von Empfängern senden können. Beispiele von Eins-zu-Viele-Kommunikationsnetzwerken können unter anderem Fernsehen, Radio, Satellitennetzwerke enthalten.
In 2 kann der V2V-Sender 110 von dem C-ACC-System 202 dazu benutzt werden, Information zu und von dem Serviceprovider 212 und anderen Informationsprovidern durch das drahtlose Kommunikationsnetzwerk 204 und ein Breitbandnetzwerk 210 wie etwa das Internet zu empfangen und zu senden. In alternativen Ausführungen kann ein Funkfrequenz-(HF)-Transceiver 224 im Hostfahrzeug 106 von dem C-ACC-System 202 dazu benutzt werden, Information zu und von dem Serviceprovider 212 durch die Drahtloses-Netzwerk-Antenne 114 an dem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk 204 zu empfangen und zu senden. Der HF-Transceiver 224 kann ein drahtloses Telefon, ein drahtloses Modem, einen Wi-Fi-kompatiblen Transceiver und/oder eine beliebige andere Vorrichtung enthalten, die mit anderen Netzwerken mittels des drahtlosen Kommunikationsnetzwerks 204 kommuniziert, ist aber darauf nicht beschränkt. Das Hostfahrzeug 106 kann auch Information zu und von einem Verkehrsdatendienst 206 und/oder einem oder mehreren anderen Informationsdiensten 208 empfangen und senden. Diese Information kann Verkehrsdaten, Fahrzeugorts- und -kursdaten, Pläne mit hohem Verkehrsaufkommen, Wetterdaten oder andere transportbezogene Daten, etc., enthalten, ist aber darauf nicht beschränkt. Der Verkehrsdatendienst 206 und der andere Informationsdienst 208 können mit dem Serviceprovider 212 durch das Breitbandnetzwerk 210 kommunizieren.
In einigen Ausführungen kann der Serviceprovider 212 mit mehreren Fahrzeugen durch eine Netzwerkverbindung verlinkt sein, wie etwa einer Drahtloses-Netzwerk-Antenne 114 (1A) und/oder anderen Netzwerkverbindungen. Ferner kann ein beliebiges anderes drahtloses Kommunikationssystem, das zur Datenlieferung in der Lage ist, verwendet werden, wie etwa Satellit, zellulär, Wi-Fi, Mikrowellen, etc. Der Serviceprovider 212 kann auch mit einer Kabelverbindung verlinkt sein, wie etwa einem Breitbandkabel und/oder Faseroptikverbindungen, Ethernet, DSL, ADSL, Telefonmodems und/oder beliebigen anderen verkabelten Kommunikationssystemen, die in der Lage sind, Daten zur Verkehrsinfrastruktur wie etwa RSE 116 zu liefern.
FAHRZEUGSYSTEM UND C-ACC-ÜBERBLICK
Das Hostfahrzeug 106 und das C-ACC-System 202 werden nun im näheren Detail in Bezug auf 3 beschrieben. 3 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Steuersystems 300 des Hostfahrzeugs 106. Jedoch können die in 3 gezeigten Komponenten und Funktionalitäten auch anderen Fahrzeugen zugeordnet sein. Zum Beispiel können die entfernten Fahrzeuge 108 ein oder mehrere der Komponenten und Funktionalitäten des Steuersystems 300 enthalten. Somit kann das Steuersystem 300 alternativ das System von anderen Entitäten oder in anderen Anwendungen nutzen. Ferner wird in einigen Ausführungen das Steuersystem 300 als C-ACC-Steuersystem bezeichnet (zum Beispiel das C-ACC-System 202). Andere C-ACC-Systeme, die einigen Fahrzeugen zugeordnet sind, können unterschiedliche Elemente und/oder Anordnungen enthalten, wie für das C-ACC-System 202 konfiguriert, können aber auch konfiguriert sein, um über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 mit einem oder mehr anderen C-ACC-Systemen, Fahrzeugsteuersystemen oder Einfädelassistenzsystemen zu kommunizieren.
Das Hostfahrzeug 106 kann einen oder mehrere Computer oder Rechenvorrichtungen aufweisen, wobei zum Beispiel in 3 das Steuersystem 300 ein Fahrzeugcomputersystem 302 enthält. In einigen hierin diskutierten Ausführungen wird das Fahrzeugcomputersystem 302 als C-ACC-Computersystem 302 bezeichnet. In anderen Ausführungen kann das Fahrzeugcomputersystem 302 einem anderen Typ von Fahrzeugsteuersystem zugeordnet sein, oder kann eine allgemeine Fahrzeugcomputervorrichtung sein, die die hierin beschriebenen Funktionen erleichtert.
Das Fahrzeugcomputersystem 302 enthält einen Prozessor 304 und einen Speicher 306. In einigen Ausführungen kann das Fahrzeugcomputersystem 302 programmierbare Logikschaltungen und/oder vorkonfigurierte Logikschaltungen enthalten, um C-ACC-Systemfunktionen und/oder Einfädelassistenzsystem-Funktionen auszuführen. Der Speicher 306 speichert für den Prozessor 304 zugängliche Information einschließlich Instruktionen 308 und Daten 310, die ausgeführt oder anderweitig vom Prozessor 304 verwendet werden können. Die Steuerlogik (insbesondere die Softwareinstruktion oder Computerprogrammcode) veranlasst, wenn sie von dem Prozessor 304 ausgeführt wird, dass der Prozessor 304 die Funktionen der hierin beschriebenen Ausführungen durchführt. Der Speicher 306 kann von einem beliebigen Typ sein, der in der Lage ist, für den Prozessor 304 zugängliche Information zu speichern, einschließlich einem computerlesbaren Medium oder einem anderen Medium, das Daten speichert, die mit der Hilfe einer elektronischen Vorrichtung gelesen werden können, wie etwa einem Festplattenlaufwerk, einem Flash-Laufwerk, einer Speicherkarte, ROM, RAM, DVD oder anderen optischen Platten, sowie anderen schreibfähigen oder Festwertspeichern. Systeme und Verfahren können unterschiedliche Kombinationen des Vorstehenden enthalten, wodurch unterschiedliche Abschnitte der Instruktionen und Daten auf unterschiedlichen Medien-Typen gespeichert werden.
Die Instruktionen 308 können ein beliebiger Satz von Instruktionen sein, die direkt (wie etwa ein Maschinencode) oder indirekt (wie etwa Scripts) vom Prozessor 304 auszuführen sind. Zum Beispiel können die Instruktionen als Computercode auf dem computerlesbaren Medium gespeichert werden. In dieser Hinsicht können die Begriffe „Instruktionen“ und „Programme“ hierin austauschbar verwendet werden. Die Instruktionen können im Objektcodeformat gespeichert werden, zur direkten Bearbeitung durch den Prozessor 304, oder in einer beliebigen anderen Computersprache, einschließlich Skripts oder Kollektionen von unabhängigen Quellcode-Modulen, die bei Bedarf interpretiert oder vorab kompiliert sind. Nachfolgend werden die Funktionen, Verfahren und Routinen der Instruktionen im näheren Detail erläutert.
Die Daten 310 können vom Prozessor 304 gemäß den Instruktionen 308 abgefragt, gespeichert oder modifiziert werden. Obwohl zum Beispiel das Fahrzeugcomputersystem 302 nicht auf eine irgendeine besondere Datenstruktur beschränkt ist, können die Daten 310 auch in Computerregistern, in einer Informationsdatenbank wie etwa einer Tabelle, die eine Mehrzahl von unterschiedlichen Feldern und Aufzeichnungen aufweist, XML-Dokumenten oder Flat-Files gespeichert werden. Die Daten 310 können auch in ein beliebiges computerlesbares Format formatiert sein. Die Daten 310 können beliebige Information enthalten, die ausreicht, um die relevante Information zu identifizieren, wie etwa Nummern, Beschreibungstext, Proprietär-Codes, Referenzen zu Daten, die in anderen Bereichen desselben Speichers oder unterschiedlichen Speichern gespeichert sind (einschließlich anderen Netzwerkorten), oder Information, die durch eine Funktion zur Berechnung der relevanten Daten verwendet wird.
In Fig. 3 können die Daten 310 Verkehrsdaten 312, Kartenkomponentendaten 314, Verkehrsassistenzdaten 316 und Einfädelmodelle 318 enthalten. Die Verkehrsdaten 312 können unter anderem im Handel erhältliche Datenbanken von Transportdaten, Verkehrsdaten und Verkehrsplänen enthalten. Die Kartenkomponentendaten 314 können Karten enthalten, die die Form und Höhenlage von Straßen, Fahrspurlinien, Kreuzungen, Fußgängerübergangen, Fahrradwegen, Schul-Zonen, Geschwindigkeitsbeschränkungen, Verkehrssignalen, Gebäuden, Zeichen, Echtzeitverkehrsinformation oder andere Transportinformation identifizieren, die von Fahrzeugen genutzt werden können. Zum Beispiel können die Kartenkomponentendaten 314 ein oder mehrere kartierte Netzwerke von Information enthalten, wie etwa Straßen, Fahrspuren, Kreuzungen und Verbindungen zwischen diesen Merkmalen. Jedes Merkmal kann als Kartenkomponentendaten 314 gespeichert werden und kann Information zugeordnet sein, wie etwa geographischen Ort und ob sie mit anderen relevanten Merkmalen verlinkt sind oder nicht, wobei zum Beispiel die Abmessungen einer breiter werdenden Einfädelfahrspur unter anderem mit einem Straßenort und einer Auffahrtrampe verlinkt sein können. Die Verkehrsassistenzdaten 316, die im weiteren Detail hierin diskutiert werden, können Verkehrsdaten von verschiedenen Quellen innerhalb und außerhalb vom Hostfahrzeug 106 enthalten. Ferner können die Einfädelmodule 318 Typen von Einfädelszenarios zur Einfädelunterstützung enthalten, wie auch nachfolgend in Abschnitt IV diskutiert wird.
Das Fahrzeugcomputersystem 302 kann mit verschiedenen Komponenten des Hostfahrzeugs 106 kommunizieren. Zum Beispiel kann das Fahrzeugcomputersystem 302 mit der elektronischen Fahrzeugsteuereinheit (ECU) 320 kommunizieren und kann Information von verschiedenen Systemen des Hostfahrzeugs 106 versenden und empfangen, zum Beispiel Fahrzeugsensorsystemen 322, einem Fahrzeugkommunikationssystem 325, einem Fahrzeugnavigationssystem 326 und einem Fahrzeugschnittstellensystem 328. Wenn es in Betrieb ist, kann das Fahrzeugcomputersystem 302 einige oder alle dieser Funktionen des Hostfahrzeugs 106 steuern. Es versteht sich, dass, obwohl verschiedene Systeme und Fahrzeugcomputersysteme 302 innerhalb des Hostfahrzeugs 106 gezeigt sind, diese Elemente auch außerhalb des Hostfahrzeugs 106 sein können und/oder durch große Distanzen physisch getrennt sein können. Ferner kann das Fahrzeugcomputersystem 302 für Computerkommunikation mit anderen Komponenten des Hostfahrzeugs 106 zum Beispiel über einen Bus 330 betriebsmäßig verbunden sein.
Das Fahrzeugsensorsystem 322 enthält verschiedene Fahrzeugsensoren, die Daten innerhalb und/oder außerhalb vom Hostfahrzeug 106 sensieren und/oder messen. Insbesondere kann das Fahrzeugsensorsystem 322 Fahrzeugsensoren enthalten zum Sensieren und Messen eines Stimulus (zum Beispiel eines Signals, einer Eigenschaft, einer Messung, einer Quantität), der dem Hostfahrzeug 106 und/oder einem bestimmten Fahrzeugsystem des Hostfahrzeugs 106 zugeordnet ist. In einigen Ausführungen dienen die Fahrzeugsensoren zum Sensieren und Messen eines Stimulus, das einem Fahrzeug und/oder einem Objekt in der Nähe des Hostfahrzeugs 106 zugeordnet ist. Das Fahrzeugsensorsystem 322 und die verschiedenen Fahrzeugsensoren werden hierin im näheren Detail mit 4 diskutiert.
Wie oben angegeben, kann das Hostfahrzeug 106 auch das Fahrzeugkommunikationssystem 324 enthalten. Das Fahrzeugcomputersystem 302 kann mit externen Kommunikationsvorrichtungen zum Senden und Empfangen von Daten kommunizieren. Zum Beispiel enthält das Fahrzeugkommunikationssystem 324 einen V2V-Transceiver 110, der mit kompatiblen DSRC-Transceivern in dem Fahrzeugkommunikationsnetzwerk kommunizieren kann. Wie zuvor in Bezug auf 2 beschrieben, kann das Fahrzeugkommunikationssystem 324 den HF-Transceiver 224 enthalten, um drahtlos mit dem Serviceprovider 212 durch das drahtlose Kommunikationsnetzwerk 204 zu kommunizieren. Es versteht sich, dass einige Fahrzeuge nicht mit dem Kommunikationsgerät für V2V- und/oder V2X-Kommunikation mittels DSRC oder einem anderen Typ von Kommunikationsprotokoll ausgestattet zu sein brauchen. Zum Beispiel sind das entfernte Fahrzeug 108d, das entfernte Fahrzeug 108e und das entfernte Fahrzeug 108f, die in 1A gezeigt sind, nicht mit einem V2V-Transceiver ausgestattet, der mit kompatiblen DSRC-Transceivern in dem Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 kommunizieren kann.
Das Hostfahrzeug 106 enthält auch das Fahrzeugnavigationssystem 326. Das Fahrzeugnavigationssystem 326 kann Navigationskarten und Information zum Hostfahrzeug 106 und/oder dem Fahrzeugcomputersystem 302 bereitstellen. Das Fahrzeugnavigationssystem 326 kann von einem beliebigen Typ von bekannten, verwandten oder später entwickelten Navigationssystemen sein und kann eine GPS-Einheit (nicht gezeigt) enthalten. Der Begriff „Navigationsinformation“ bezieht sich auf beliebige Information, die dazu benutzt werden kann, das Hostfahrzeug 106 beim Navigieren auf einer Straße oder einem Weg zu unterstützen. Navigationsinformation kann Verkehrsdaten, Kartendaten und Straßenklassifikationsdaten enthalten. Beispiele von Navigationsinformation können Straßenadresse, Straßennamen, Straßen- oder Adressnummern, Kreuzungsinformation, interessierende Punkte, Parks, Wasserkörper, eine beliebige politische oder geografische Unterteilung einschließlich Stadt, Gemeinde, Provinz, Präfektur, City, Staat, District, ZIP oder Postleitzahl und Land beinhalten. Die Navigationsinformation kann kommerzielle Informationen enthalten einschließlich Geschäfts- und Restaurantnamen, Handelsdistrikte, Einkaufscenter und Parkeinrichtungen. Die Navigationsinformation kann auch geografische Informationen enthalten, einschließlich Information, die von einer beliebigen globalen Navigationssatellit-Infrastruktur (GNSS) erhalten wird, einschließlich Global Positioning System oder Satellite (GPS), Glonass (Russisch) und/oder Galileo (Europäisch).
Ferner enthält das Hostfahrzeug106 ein Fahrzeugschnittstellensystem 328, das dazu benutzt werden kann, eine Eingabe von einem Benutzer zu empfangen und/oder dem Benutzer eine Rückmeldung zu geben. Dementsprechend kann das Fahrzeugschnittstellensystem 328 einen Anzeigeabschnitt und einen Eingabeabschnitt enthalten. In einigen Ausführungen ist das Fahrzeugschnittstellensystem 328 eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) und/oder ein Head-Up-Display (HUD), das sich im Hostfahrzeug 106 befindet. Das Fahrzeugschnittstellensystem 328 kann ein oder mehrere Benutzereingaben von einem oder mehreren Benutzern (zum Beispiel Fahrer, Fahrzeuginsassen) empfangen. Der Eingabeabschnitt des Fahrzeugschnittstellensystems 328 kann einen Benutzer, wie etwa einen Fahrer oder einen Fahrzeuginsassen, in die Lage versetzen, mit dem Hostfahrzeug 106 und/oder dem Fahrzeugcomputersystem 302 zu interagieren oder eine Eingabe zu liefern, wie etwa eine Benutzereingabe, Gesten, Klicks, Punkte, Selektionen, Sprachbefehle, etc. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungen ein Benutzer das Fahrzeugcomputersystem 302 und/oder Steuermerkmale des Fahrzeugcomputersystems 302 durch Interaktion mit dem Fahrzeugschnittstellensystem 328 einzuschalten.
Als ein Beispiel kann der Eingabeabschnitt des Fahrzeugschnittstellensystems 328 als Touchscreen, Touchpad, Trackpad, einem oder mehreren Hardwareknöpfen /zum Beispiel in einem Radio oder einem Lenkrad), einem oder mehreren Knöpfen, wie etwa einem oder mehreren Softbuttons, einem oder mehreren Softwarebuttons, einem oder mehreren interaktiven Buttons, einem oder mehreren Schaltern, einer Tastatur, einem Mikrofon, einem oder mehreren Sensoren, etc., implementiert sein. In einer oder mehreren Ausführungen kann das Fahrzeugschnittstellensystem 328 in einer Weise implementiert sein, die einen Anzeigeabschnitt integriert, so dass das Fahrzeugschnittstellensystem 328 sowohl eine Ausgabe liefert (zum Beispiel Inhalt für den Anzeigeabschnitt aufbereitet) und Eingaben empfängt (zum Beispiel Benutzereingaben). Ein Beispiel hiervon kann ein berührungsempfindlicher Bildschirm sein. Andere Beispiele von Eingabeabschnitten können ein Mikrofon sein, um eine Spracheingabe vom Benutzer aufzunehmen.
Das Fahrzeugschnittstellensystem 328 kann Information (zum Beispiel Grafik, Warnungen und Meldungen) anzeigen. Zum Beispiel kann das Fahrzeugcomputersystem 302 Information, Vorschläge, Warnungen und/oder Aufrufe erzeugen, und diese einem Fahrzeugfahrer auf einer Anzeigevorrichtung (zum Beispiel einem Anzeigeabschnitt) des Fahrzeugschnittstellensystems 328 anbieten. Die Information, Warnungen, etc., können unter anderem enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, ein oder mehrere Navigationskarten, Symbole, Icons, Grafiken, Farben, Bilder, Fotografien, Videos, Text, hörbare Information. Das Fahrzeugschnittstellensystem 328 kann auch andere Systeme enthalten, die einem Benutzer eine visuelle, hörbare und/oder taktile/haptische Rückmeldung geben. Zum Beispiel kann ein aktives Kraftpedal (AFP) als Teil eines Beschleunigerpedals im Hostfahrzeug 106 enthalten sein, um dem Fuß eines Fahrers eine aktive Rückmeldungskraft zu geben, wenn der Fahrer das Beschleunigerpedal drückt.
Das Hostfahrzeug 106 kann andere Vorrichtungen zur Kommunikation und in einigen Fällen Steuerung, von verschiedenen Komponenten enthalten, die Fahrzeugsystemen zugeordnet sind. Die verschiedenen Fahrzeugsysteme, die das Hostfahrzeug 106 steuern kann und/oder mit denen es kommunizieren kann, werden nun im näheren Detail in Bezug auf 4 diskutiert. 4 ist eine schematische Ansicht des Hostfahrzeugs 106, das Fahrzeugsysteme und Komponenten enthält, die dem Fahrzeugsteuersystem 300 von 3 zugeordnet werden können. Wie oben mit 3 erwähnt, können die in 4 gezeigten Komponenten und Funktionalitäten anderen Fahrzeugen zugeordnet sein. Zum Beispiel können die entfernten Fahrzeuge 108 eine oder mehrere der in 4 gezeigten Komponenten und Funktionalitäten enthalten.
In 4 kann die ECU 320 mit einem Datenloggersystem 402, einem oder mehreren Fahrzeugsystemen 404, dem Fahrzeugnavigationssystem 326, dem Fahrzeugsensorsystem 322, dem Fahrzeug- V2V-Transceiver 110, dem HF-Transceiver 224, einer Kamera 416 und einem Laser 418 kommunizieren. In einigen hier diskutierten Ausführungen ist die ECU 320 konfiguriert, um Instruktion von dem Fahrzeugcomputersystem 302 zu empfangen, um Daten von einer oder mehreren der in 4 gezeigten Komponenten abzufragen. Zum Beispiel kann die ECU 320 Instruktionen von dem C-ACC-Computersystem 302 für Befehle empfangen, um ein bestimmtes Fahrzeugsystem 404 zum Beispiel eine Bremse oder einem Beschleuniger, gemäß einer Beschleunigersteuerungsrate zu aktivieren oder zu unterdrücken.
Das Datenloggersystem 402 kann mit der ECU 320 kommunizieren, um Daten zu erfassen und zu loggen, die von irgendeinem der Fahrzeugsysteme 404 und/oder dem Fahrzeugsensorsystem 416 gesammelt werden. Wie oben diskutiert, kann das Hostfahrzeug 106 das Fahrzeugnavigationssystem 326 enthalten, das zur Kommunikation mit der ECU 320 konfiguriert ist. Das Navigationssystem 326 kann einen GPS-Empfänger 406, eine Navigationssystemanzeige 408 (zum Beispiel Teil des Fahrzeugschnittstellensystems 328) enthalten und kann Karten und Ortsinformation in einer Navigationsdatenbank 410 speichern. Die Navigationssystemanzeige 408 kann Navigationskarten und -information einem Benutzer mit einem beliebigen Typ von Anzeigetechnologie anzeigen. Die Navigationssystemanzeige 408 kann auch Information zu dem Hostfahrzeug 106 mittels einem beliebigen Typ von bekannter, verwandter Technik oder später entwickelter Audiotechnik kommunizieren, wie etwa mittels vorbestimmter Töne oder elektronisch erzeugter Sprache.
Wie oben erwähnt kann das Fahrzeugsensorsystem 322 verschiedene Fahrzeugsensoren enthalten und kann mit der ECU 320 und einer beliebigen Anzahl von Fahrzeugsensorvorrichtungen in beliebiger Konfiguration kommunizieren. Vorrichtungen des Fahrzeugsensorsystems 322 können vorteilhaft sein zum Sammeln von Daten zum Identifizieren und Verfolgen der Bewegung von Verkehrsentitäten, wie etwa der entfernten Fahrzeuge 108, Fahrzeugverkehr und/oder irgendeinem anderen Zustand, einer Entität oder einem Fahrzeug, das Daten liefern könnte. Es versteht sich, dass die Fahrzeugsensoren beliebige Sensoren sein können, die in einem beliebigen Fahrzeugsystem verwendet werden, um einen Parameter dieses Systems zu detektieren und/oder zu sensieren. Beispielhafte Fahrzeugsensoren enthalten unter anderem, sind aber nicht beschränkt auf: Beschleunigungssensoren, Geschwindigkeitssensoren, Bremssensoren, Näherungssensoren, Sichtsensoren, Sitzsensoren, Sicherheitsgurtsensoren, Türsensoren, Umgebungssensoren, Gierratensensoren, Lenksensoren, GPS-Sensoren.
Es versteht sich auch, dass die Fahrzeugsensoren von einem beliebigen Sensor-Typ sein können, zum Beispiel unter anderem akustisch, elektrisch, umgebungsbezogen, optisch, abbildend, Licht, Druck, Kraft, Wärme, Temperatur, Näherung. Die Fahrzeugsensoren könnten in einem oder mehreren Abschnitten des Hostfahrzeugs 106 angeordnet sein. Zum Beispiel können die Fahrzeugsensoren in einem Armaturenbrett, Sitz, Sicherheitsgurt, Tür, Stoßfänger, Front, Heck, Ecken, Armaturenbrett, Lenkrad, Mittelkonsole, Dach oder einem beliebigen anderen Abschnitt des Hostfahrzeugs 106 integriert sein. In anderen Fällen könnten jedoch die Fahrzeugsensoren tragbare Sensoren sein, die von einem Fahrer (nicht gezeigt) getragen werden, in eine tragbare Vorrichtung (nicht gezeigt) integriert, vom Fahrer (nicht gezeigt) getragen, in einen Kleidungsartikel (nicht gezeigt) integriert, der vom Fahrer getragen wird, oder in den Körper des Fahrers integriert (zum Beispiel ein Implantat) (nicht gezeigt).
Nun kann in Bezug auf die beispielhaften Fahrzeugsensoren in 4 das Fahrzeugsensorsystem 322 einen Sensor 412, ein Radarsystem 414, die Kamera 416 und den Laser 418 enthalten, deren jeder an einem beliebigen günstigen Bereich des Hostfahrzeugs 106 angeordnet werden kann. Obwohl in 4 nur ein Sensor 418 gezeigt ist, versteht es sich, dass der Sensor 418 einen oder mehrere Sensoren repräsentiert, die innerhalb oder außerhalb des Hostfahrzeugs 106 angebracht sind. In einigen Ausführungen sensiert der Fahrzeugsensor 418 Fahrzeuggeschwindigkeit, Beschleunigungsrate, Bremsrate und andere Fahrzeugdynamikdaten über das Hostfahrzeug 106. In einigen Ausführungen kann der Fahrzeugsensor 418 Näherungsdaten mittels hinterer, vorderer und seitlicher Näherungsdetektionssensoren 418 sammeln.
Das Radarsystem 414 kann vorderes Fernbereichradar und ein vorderes Mittelbereichradar enthalten. Das vordere Fernbereichradar kann einen Abstand (zum Beispiel quer, längs) und eine Geschwindigkeit von Objekten messen, die das Hostfahrzeug 106 umgeben. Zum Beispiel kann das vordere Fernbereichradar einen Abstand und eine Geschwindigkeit von einem oder mehreren der entfernten Fahrzeuge 108 messen, die das Hostfahrzeug 106 umgeben. In einigen Ausführungen kann das Radarsystem 414 eine Mehrzahl von Radaren an unterschiedlichen Orten des Hostfahrzeugs 106 enthalten. Zum Beispiel ein vorderes linkes Radar, das an einem vorderen linken Eckbereich des Hostfahrzeugs 106 angeordnet ist, ein vorderes rechtes Radar, das einem vorderen rechten Eckbereich des Hostfahrzeugs 106 angeordnet ist, ein hinteres linkes Radar, das an einem hinteren linken Eckbereich des Hostfahrzeugs 106 angeordnet ist, und ein hinteres rechtes Radar, das an einem hinteren rechten Eckbereich des Hostfahrzeugs 106 angeordnet ist.
4 zeigt auch den V2V-Transceiver 110 des Hostfahrzeugs 106 zur Kommunikation mit anderen V2V-kompatiblen Fahrzeugen. In einer Ausführung kann der V2V-Transceiver 110 Verkehrsdaten von anderen DSRC-Transceivern sammeln, die für ein Fahrzeug, einen Fußgänger, ein Fahrrad, ein Gebäude, einen Turm, eine Werbetafel, ein Verkehrssignal, ein Straßenzeichen oder irgendeine transportbezogene Entität oder einen Benutzer konfiguriert sein können. Eine Anzeige, die mit dem DSRC-Transceiver betriebsmäßig verbunden ist, kann auch beliebige Meldungen, Karten, Fahrzeugorte, Daten, Bilder, Aufrufe und Warnungen, die zum DSRC gesendet oder von diesem empfangen werden, Benutzern im Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 anzeigen. Ein Kommunikationslink (zum Beispiel der in 2 gezeigte Kommunikationslink 203) zwischen DSRC-Transceivern kann von einem beliebigen Benutzer initiiert werden. In den Ausführungen kann der DSRC-Transceiver fortlaufend nach Signalen von anderen DSRC-Transceivern suchen, wie etwa durch Abgeben eines periodischen Signals, das nach einer Antwort sucht. In anderen Ausführungen kann der DSRC-Transceiver periodische Signale emittieren, um nach Antwort von einem DSRC-Transceiver innerhalb der Reichweite zu suchen. Wenn ein DSRC-Transceiver antwortet, dann kann ein Kommunikationslink erstellt werden. Information und Daten, die von dem Hostfahrzeug 106 empfangen werden, können am Datenloggersystem 402 und/oder den Daten 310 gesichert und vom Fahrzeugcomputersystem 302 verarbeitet werden.
Eine beispielhafte Innenansicht des Hostfahrzeugs 106 ist in 5 gezeigt. Insbesondere ist 5 ein Schema einer beispielhaften Gestaltung eines Fahrzeuginnenraums 500, der dem Hostfahrzeug 106 mit dem Fahrzeugsteuersystem 300 von 3 zugeordnet ist. Der Fahrzeuginnenraum 500 kann zum Beispiel ein Armaturenbrett 502, eine Lenkvorrichtung wie etwa ein Lenkrad 504, ein Instrumentenbrett 506 und einen mittleren Abschnitt 508 enthalten. Der Mittelabschnitt 508 kann eine oder mehrere Vorrichtungen enthalten, die dem Innenraum des Fahrzeugs zugeordnet sind, einschließlich aber nicht beschränkt auf: Audiovorrichtungen, Videovorrichtungen, Navigationsvorrichtungen sowie beliebige andere Vorrichtungstypen. Zusätzlich kann der Mittelabschnitt 508 Steuerungen für ein oder mehrere Systeme des Hostfahrzeugs 106 zugeordnet sein, einschließlich aber nicht beschränkt auf: Klimasteuersysteme, Radio- und Warnsysteme und andere System-Typen.
Das Hostfahrzeug 106 kann auch eine Anzeigevorrichtung 510 aufweisen, die Teil des Fahrzeugschnittstellensystems 328 sein kann, um Information vom Fahrzeugsystem 300 anzuzeigen und/oder anderen verwandten oder nicht-verwandten Fahrzeugsystemen. Beispiele der Anzeigevorrichtung 510 enthalten, sind aber nicht beschränkt auf LCDs, CRTs, ELDs, LEDs, OLEDs oder elektronische Papieranzeigen jeweils mit oder ohne berührungsempfindlichen Bildschirm oder Touchscreen sowie auch andere Anzeigetypen. Die Anzeigevorrichtung 510 kann einen Touchscreen zur Verwendung als Benutzereingabevorrichtung für das Fahrzeugschnittstellensystem 328 enthalten. Zum Beispiel kann ein Benutzer mittels des Fahrzeugschnittstellensystems 328 einen oder mehrere C-ACC-Systemmodi, Einfädelassistenzmodi aktivieren oder deaktivieren und um einen Benutzer in die Lage zu versetzen, Information wie etwa Navigationsziel oder Verkehrsinformation dem Fahrzeugcomputersystem 302 anzubieten.
In alternativen Ausführungen kann das Fahrzeugschnittstellensystem 328 Knöpfe, eine Tastatur oder andere Typen von Eingabevorrichtungen enthalten. In einer anderen Ausführung kann das Fahrzeugschnittstellensystem 328 eine Head-Up-Projektions-(HUD)-artige Anzeige enthalten, die konfiguriert ist, um ein Bild auf eine oder mehrere Oberflächen des Hostfahrzeugs 106 zu projizieren, wie etwa die Windschutzscheibe 512. In einigen Ausführungen kann die Anzeigevorrichtung 510 auf einem beliebigen Abschnitt des Hostfahrzeugs 106 angeordnet sein oder kann eine tragbare Vorrichtung (nicht gezeigt) sein. Zum Beispiel kann die Anzeigevorrichtung 510 innerhalb des Instrumentenbretts 506 angeordnet werden.
Darüber hinaus kann, wie oben mit 3 diskutiert, die Anzeigevorrichtung 510 konfiguriert sein, um visuelle Information für das Fahrzeugcomputersystem 302 und anderen Vorrichtungen und Systemen innerhalb des Hostfahrzeugs zu präsentieren, wie etwa dem Fahrzeugnavigationssystem 326. Zum Beispiel kann das Fahrzeugschnittstellensystem 328 einen Fahrer mit visuellen oder hörbaren Aufrufen oder Information unter anderem zu Verkehrsfluss, Gefahrendetektion, vorhergesagter Verkehrseinfädelung eines anderen Fahrzeugs informieren, unter anderem. Zum Beispiel kann die Anzeigevorrichtung 510 konfiguriert sein, um Gefahrenwarnungen, Einfädelwarnungen und Verkehrsdaten in Bezug auf eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 108 anzuzeigen, wenn ein oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 108 den Betrieb des Hostfahrzeug s 106 beeinträchtigen würden. Darüber hinaus sind in 5 ein Beschleunigerpedal 514 und ein Bremspedal 516 gezeigt. Wie oben diskutiert kann in einigen Ausführungen das Beschleunigerpedal 514 ein aktives Kraftpedal (AFP) enthalten, das dem Fuß eines Fahrers eine aktive Rückmeldungskraft liefern kann, wenn der Fahrer das Beschleunigerpedal 514 drückt.
C-ACC-STEUERMODELL
Wie oben erwähnt steuern in einigen Ausführungen die hierin diskutierten Systeme und Verfahren das Hostfahrzeug 106 mittels Daten über das Hostfahrzeug 106 und Daten über eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 108. Die Daten über eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 108 können von dem C-ACC-Steuersystem 300 mittels des Fahrzeugkommunikationsnetzwerks 200 empfangen werden. In einigen Ausführungen können die Daten über eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 108 von dem C-ACC-Steuersystem 300 mittels Sensoren (zum Beispiel Radarsensoren) am Bord des Hostfahrzeugs 106 empfangen werden. Die Funktion und Analyse dieser Daten kann dazu benutzt werden, um das Hostfahrzeug 106 zu steuern, um hierdurch zu erlauben, dass das Hostfahrzeug 106 präventiv auf ein Verkehrsszenario und ein oder mehrere der entfernten Fahrzeug 108 reagiert, die den Betrieb oder den Fahrweg des Hostfahrzeugs 106 beeinträchtigen könnten. Eine beispielhafte Steuerung durch das C-ACC-Steuersystem 300 wird nun im näheren Detail beschrieben.
In einigen der hierin diskutierten Ausführungen kann die Bewegung des Hostfahrzeugs 106 zum Beispiel vom C-ACC-Steuersystem 300 gesteuert werden. Insbesondere kann das C-ACC-Steuersystem 300 eine Längsbewegung des Hostfahrzeugs 106 mittels der oben diskutierten Daten steuern. Zum Beispiel kann das C-ACC-Steuersystem 300 eine Beschleunigung und/oder Verzögerung steuern, indem es eine Beschleunigungssteuerrate erzeugt und/oder eine gegenwärtige Beschleunigungssteuerrate modifiziert (zum Beispiel eine Soll-Beschleunigungsrate). Mittels der oben diskutierten Daten kann das C-ACC-Steuersystem 300 einen dynamischen Zustand des Hostfahrzeugs 106 und der entfernten Fahrzeuge 108 bewerten und dementsprechend die Steuerung des Hostfahrzeugs 106 adaptieren. Nun ist in Bezug auf 6 ein schematisches C-ACC-Steuermodell 600 zum Steuern eines Fahrzeugsteuersystems gezeigt. 6 wird in Bezug auf die Komponenten 2 bis 5 beschrieben. Das Steuermodell 600 empfängt als Eingaben Hostfahrzeugdaten 602, V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 und Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 606. Die Hostfahrzeugdaten 602 enthalten Fahrzeugdynamikdaten über das Hostfahrzeug 106. Zum Beispiel unter anderem Geschwindigkeit, Beschleunigung, Geschwindigkeit, Gierrate, Lenkwinkel, Drosselwinkel, Reichweiten- oder Abstandsdaten. Das Fahrzeugsensorsystem 322 kann über den Bus 330 auf die Hostfahrzeugdaten 602 zugreifen. Die Hostfahrzeugdaten 602 können auch Statusinformation über unterschiedliche Fahrzeugsysteme enthalten. Zum Beispiel können die Hostfahrzeugdaten 602 Abbiegesignalstatus, Kurszieldaten, Kurshistoriendaten, projektierte Kursdaten, kinematische Daten, Gegenwärtige-Fahrzeugposition-Daten und beliebige andere Fahrzeuginformation über das Hostfahrzeug 106 enthalten.
Die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 enthalten Entferntes-Fahrzeug-Dynamik-Daten über ein oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 108, die über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 kommuniziert werden. Die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 können unter anderem Geschwindigkeit, Beschleunigung, Geschwindigkeit, Gierrate, Lenkwinkel und Drosselwinkel, Reichweiten- oder Abstandsdaten, über eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 108 enthalten. Die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 können auch Kurszieldaten, Kurshistoriendaten, projektierte Kursdaten, kinematische Daten, Gegenwärtige-Fahrzeugposition-Daten und beliebige andere Information über das entfernte Fahrzeug 108 enthalten, das die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 gesendet hat.
Die Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 606 können Daten über eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 108 und/oder andere Objekte in der Nähe des Hostfahrzeugs 106 enthalten, die von den Fahrzeugsystemsensoren 322 empfangen und/oder sensiert werden. Zum Beispiel enthalten, in den hierin diskutierten Ausführungen, die Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 606 Fahrzeugdaten, die von dem Radarsystem 414 erhalten werden, einschließlich Näherungsdaten. Zum Beispiel können die Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 606 Abstand und Geschwindigkeit von einem oder mehreren entfernten Fahrzeugen 108 enthalten, die das Hostfahrzeug 106 umgeben.
Die Hostfahrzeugdaten 602, die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 und die Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 606 können in das C-ACC-Computersystem 302 eingegeben und mittels eines Steueralgorithmus bearbeitet werden, der hierin im näheren Detail beschrieben wird. Das C-ACC-Computersystem 302 kann Beschleunigungs- und/oder Verzögerungsbefehle an die ECU 320 ausgeben, die dann die Befehle an dem jeweiligen Fahrzeugsystem ausführt, zum Beispiel einen Bremsaktuator (der zum Beispiel Teil eines Bremsassistenzsystems sein kann) und/oder Drosselaktuator 610. Zum Beispiel kann das C-ACC-Computersystem 302, basierend auf den Hostfahrzeugdaten 602, den V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 und den Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 606 eine Beschleunigungssteuerrate erzeugen, die eine Ziel-Beschleunigungsrate für das Hostfahrzeug 106 sein kann. Basierend auf der gegenwärtigen Beschleunigungsrate des Hostfahrzeugs 106 kann das C-ACC-Computersystem 302 ein Steuersignal erzeugen, um die Beschleunigungssteuerrate zu erreichen. Das Steuersignal kann zur ECU 320 geschickt werden, das dann das Signal ausführt, zum Beispiel durch Steuerung des Bremsaktuators 608 und/oder des Drosselaktuators 610.
Darüber hinaus kann das C-ACC-Computersystem 302 und/oder die ECU 320 Befehle zur HMI 612 (zum Beispiel dem Fahrzeugschnittstellensystem 328) ausführen. Zum Beispiel können, basierend auf den Hostfahrzeugdaten 602, den V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 und den sensierten Entferntes-Fahrzeug-Daten 606 eine visuelle, hörbare und/oder taktile Rückmeldung erzeugt und über die HMI 612 geliefert werden. Dementsprechend wird das Hostfahrzeug 106 basierend auf der Funktion der Hostfahrzeugdaten 602, der V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 und der sensierten Entferntes-Fahrzeug-Daten 606 gemäß dem Steueralgorithmus gesteuert, der nun um weiteren Detail beschrieben wird.
Das C-ACC-Computersystem 302implementiert einen Steueralgorithmus zum Erzeugen einer Beschleunigungssteuerrate, die dazu benutzt werden kann, das Hostfahrzeug in Bezug auf eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 108 zu steuern, nämlich ein vorausfahrendes Fahrzeug und ein führendes Fahrzeug. Zum Beispiel kann in Bezug auf 1B das Hostfahrzeug 106 in Bezug auf das führende Fahrzeug 108a und das vorausfahrende Fahrzeug 108d gesteuert werden. Der Steueralgorithmus kann eine Abstandssteuerkomponente enthalten, basierend auf dem relativen Abstand zwischen dem Hostfahrzeug 106 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 108d, und einem Kurswegreferenzabstand. Die Abstandssteuerkomponente kann mathematisch ausgedrückt werden als: $a_{x_{r e f}} = K_{p} (x_{i - 1} - x_{i} - h {\dot{x}}_{i} - L_{P V})$
wobei x_i-1 ein Abstand vom Hinterende des Hostfahrzeugs 106 zum Vorderende des vorausfahrenden Fahrzeugs 108d ist, x_i eine Länge des Hostfahrzeugs 106 ist, hẋ_i ein vorbestimmter Kurswegreferenzabstand ist und L_PV die Länge des vorausfahrenden Fahrzeugs 108d ist. Diese Variablen sind schematisch in 1B gezeigt. Der Steueralgorithmus kann auch eine Geschwindigkeitssteuerkomponente basierend auf der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Hostfahrzeug 106 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 108d enthalten. Dementsprechend kann in einer Ausführung die Geschwindigkeitssteuerkomponente mathematisch ausgedrückt werden als: $a_{v_{r e f}} = K_{v} (v_{i - 1} - v_{i})$
wobei ν_i-1, eine Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 108d ist, ν_i die Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 106 ist und K_ν ein Fahrzeuggeschwindigkeitsdynamik-Verstärkungskoeffizient ist. In einigen Ausführungen wird die Beschleunigungssteuerrate basierend auf der Abstandsteuerkomponente und der Geschwindigkeitssteuerkomponente berechnet werden, die mathematisch ausgedrückt werden kann als: $a_{x v_{r e f}} = K_{p} (x_{i - 1} - x_{i} - h {\dot{x}}_{i} - L_{P V}) + K_{v} (v_{i - 1} - v_{i})$
In einer Ausführung kann eine Beschleunigungssteuerreferenz basierend auf über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 kommunizierten Beschleunigungsdaten berechnet und als vorwärtskoppelnde Steuereingabe die Beschleunigungssteuerreferenz basierend auf der Abstandskomponente und der Geschwindigkeitskomponente verwendet werden, wie oben in Gleichung (3) diskutiert. Insbesondere enthält in einer Ausführung der Steueralgorithmus eine Beschleunigungssteuerkomponente basierend auf Beschleunigungsdaten des führenden Fahrzeugs 108a und Beschleunigungsdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs 108d. Die Beschleunigungsdaten über das führende Fahrzeug 108a sind die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten, die mittels des Fahrzeugkommunikationsnetzwerks 200 (zum Beispiel über DSRC) empfangen werden. In einer Ausführung sind die Beschleunigungsdaten über das vorausfahrende Fahrzeug 108d sensierte Entferntes-Fahrzeug-Daten, die mittels Sensoren am Bord des Hostfahrzeugs 106 empfangen werden, zum Beispiel das Radarsystem 214. Dementsprechend kann in einer Ausführung die Beschleunigungssteuerreferenz basierend auf über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk kommunizierten Beschleunigungsdaten mathematisch ausgedrückt werden als: $a_{D S R C_{r e f}} = K_{a_{P V}} \cdot a_{i - 1} + K_{d s r c} \cdot a_{L}$
wobei a_i-1 eine vom Radarsystem 414 detektierte Beschleunigungsrate des vorausfahrenden Fahrzeugs 108d ist, K_a
PV ein Vorausfahrendes-Fahrzeug-Beschleunigungsdynamik-Verstärkungskoeffizient ist, a_L eine Beschleunigungsrate des führenden Fahrzeugs 108a ist, die am Hostfahrzeug 106 vom führenden Fahrzeug 108a mittels DSRC über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 empfangen wird, und K_dsrc ein Führendes-Fahrzeug-Beschleunigungsdynamik-Verstärkungskoeffizient ist. In den hierin diskutierten Beispielen ist die Beschleunigungsrate des vorausfahrenden Fahrzeugs 108d die Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 606 (zum Beispiel mittels Radarsensoren detektierte Radardaten), aber es versteht sich, dass in anderen Ausführungen die Beschleunigungsrate des vorausfahrenden Fahrzeugs 108d auch V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten sein kann, die vom Hostfahrzeug 106 mittels DSRC über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 empfangen werden. Basierend auf dem Obigen kann die Beschleunigungssteuerrate vom C-ACC-Computersystem 302 mittels der Abstandskomponente, der Geschwindigkeitskomponente, der Beschleunigungskomponente des vorausfahrenden Fahrzeugs 108d und der Beschleunigungskomponente des führenden Fahrzeugs 108a erzeugt werden. Dies kann mathematisch ausgedrückt werden als: $a_{r e f} = K_{p} (x_{i - 1} - x_{i} - h {\dot{x}}_{i} - L_{P V}) + K_{v} (v_{i - 1} - v_{i}) + K_{a_{P V}} \cdot a_{i - 1} + K_{d s r c} \cdot a_{L}$
Wie oben erwähnt kann das C-ACC-Computersystem 302 einen vorwärts koppelnden Steueralgorithmus implementieren, um die Beschleunigungssteuerrate zu erzeugen, um das Hostfahrzeug 106 basierend auf den oben diskutierten Gleichungen zu steuern. Nun ist in Bezug auf 7 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Steuersystems 700 des C-ACC-Computersystems 302 gemäß dem oben diskutierten Steueralgorithmus gezeigt. In 7 enthält das Steuersystem 700 ein vorwärtskoppelndes Steuersystem 702, das als Eingabe zu einem C-ACC-Steuersystem 704 verwendet wird. Das vorwärtskoppelnde Steuersystem 702 empfängt als Eingaben eine Beschleunigungsrate des führenden Fahrzeugs 108a, die mittels DSRC über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 empfangen wird, und eine Beschleunigungsrate des vorausfahrenden Fahrzeugs 108d, die mittels des Radarsystems 414 empfangen wird. Die Eingaben werden durch einen Dynamikfaktor modifiziert, nämlich dem Führendes-Fahrzeug-Beschleunigungsdynamik-Verstärkungskoeffizient, um ein Beschleunigungsreferenzsignal a_DSRC
ref zu erzeugen, das als Eingabe von dem C-ACC-Steuersystem 704 empfangen wird. Das C-ACC-Steuersystem 704 bestimmt die Abstandskomponente und die Geschwindigkeitskomponente, wie oben mit den Gleichungen (1) - (3) diskutiert, und kann eine Beschleunigungssteuerrate mittels der vom vorwärts koppelnden Steuersystem 702 empfangenen Eingabe berechnen.
II. VERFAHREN ZUR C-ACC-STEUERUNG
Nun wird in Bezug auf 8 ein Verfahren 800 zum Steuern eines Hostfahrzeugs, das ein Fahrzeugkommunikation verwendendes Fahrzeugsteuersystem aufweist, gemäß einem Ausführungsbeispiel beschrieben. 8 wird auch in Bezug auf 1A, 1B und die 2 bis 7 beschrieben. In einer Ausführung dient das Verfahren 800 zum Steuern des Hostfahrzeugs 106, welches ein Fahrzeugsteuersystem (zum Beispiel das C-ACC-Computersystem 302) aufweist, das die Bewegung des Hostfahrzeugs 106 relativ zum vorausfahrenden Fahrzeug 108d steuert. Wie in den 1A und 1B gezeigt, befindet sich das vorausfahrende Fahrzeug 108d unmittelbar vor dem Hostfahrzeug 106. In Block 802 enthält das Verfahren 800 das Empfangen von Entferntes-Fahrzeug-Daten über eines oder mehrere entfernte Fahrzeuge. Insbesondere enthält in einer Ausführung der Block 802 das Empfangen von V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604, die von einem oder mehreren entfernten Fahrzeugen 108 zum Hostfahrzeug 106 über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 und ein oder mehrere Kommunikationslinks zwischen dem Hostfahrzeug 106 und jedem des einen oder der mehreren entfernten Fahrzeuge 108 übertragen werden. In einigen Ausführungen werden die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 von einem oder mehreren entfernten Fahrzeugen 108 innerhalb eines vorbestimmten Abstands (zum Beispiel 300m) von dem Hostfahrzeug 106 empfangen. Wie oben mit den 1A, 1B und 2 diskutiert, ist das Hostfahrzeug 106 mit dem V2V-Transceiver 110 ausgestattet, der mit anderen entfernten Fahrzeugen 108 kommunizieren kann, die zur V2V-Kommunikation auf der Straße 102 betreibbar sind. Zum Beispiel kann der V2V-Transceiver 110 mit dem entfernten Fahrzeug 108a über einen V2V-Transceiver 112a, dem entfernten Fahrzeug 108b über einen V2V-Transceiver 112b, dem entfernten Fahrzeug 108c über den V2V-Transceiver 112c und dem entfernten Fahrzeug 108g über einen V2V-Transceiver 112d kommunizieren.
Um Kommunikation zu erleichtern, wird ein Kommunikationslink zwischen dem Hostfahrzeug 106 und dem einen oder mehreren entfernten Fahrzeugen 108 erstellt, die für V2V-Kommunikation auf der Straße 102 betreibbar sind. Der Kommunikationslink kann zwischen V2V-Transceivern erstellt werden. Zum Beispiel kann der V2V-Transceiver 110 kontinuierlich nach Signalen von anderen V2V-Transceivern suchen, wie etwa durch Abgabe eines periodischen Signals, das nach einer Antwort sucht. In anderen Ausführungen kann der V2V-Transceiver 110 periodische Signale abgeben, die nach einer Antwort von einem V2V-Transceiver innerhalb der Reichweite suchen. Wenn ein V2V-Transceiver antwortet, dann kann ein Kommunikationslink erstellt werden. Ein beispielhafter Kommunikationslink 203 zwischen dem Hostfahrzeug 106 und dem entfernten Fahrzeug 108a ist in 2 gezeigt.
Wie oben mit 6 diskutiert, kann das Hostfahrzeug 106 V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 von einem oder mehreren der entfernten Fahrzeuge 108 empfangen, die für V2V-Kommunikation ausgestattet sind. Somit können die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604, wie oben mit 6 diskutiert, Parameter des entfernten Fahrzeugs 108 enthalten, das die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 gesendet hat. In einigen Ausführungen sind die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 in einem Meldungspaket enthalten, das von einem oder mehreren der entfernten Fahrzeuge 108 gesendet wird. Zum Beispiel kann das Meldungspaket ein Basic Safety Message (BSM)-Format sein, das für DSRC-Standards definiert ist. Fahrzeuge können periodisch BSMs senden, um anderen Fahrzeugen ihre Position, Geschwindigkeit und andere Attribute zu melden. Information und Daten, die vom Hostfahrzeug 106 empfangen werden, können zu einem Datenloggersystem 402 und/oder den Daten 310 gesichert und vom C-ACC-Computersystem 302 bearbeitet werden.
Wieder in Bezug auf Block 802 von 8 enthält in einer Ausführung das Empfangen von Entferntes-Fahrzeug-Daten den Empfang von Entferntes-Fahrzeug-Daten, die von einem führenden Fahrzeug gesendet werden, das sich vor dem Hostfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug befindet. Zum Beispiel kann in den 1A und 1B das Hostfahrzeug 106 V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 vom führenden Fahrzeug 108a empfangen. In einer Ausführung enthalten die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 eine Beschleunigungsrate des führenden Fahrzeugs 108a.
In einer anderen Ausführung enthält das Empfangen von Entferntes-Fahrzeug-Daten in Block 802 das Empfangen von Entferntes-Fahrzeug-Daten über entfernte Fahrzeuge und/oder Hindernisse innerhalb der Nachbarschaft des Hostfahrzeugs. Zum Beispiel können die Entferntes-Fahrzeug-Daten eine Beschleunigungsrate eines vorausfahrenden Fahrzeugs 108d enthalten. In den hierin diskutierten Ausführungen kann die Beschleunigungsrate des vorausfahrenden Fahrzeugs 108d vom Hostfahrzeug 106 mittels Sensoren am Bord des Hostfahrzeugs 106 detektiert werden, zum Beispiel Radarsensoren. Somit können die vom Hostfahrzeug 106 sensierten Entferntes-Fahrzeug-Daten sensierte Entferntes-Fahrzeug-Daten 606 sein. Zum Beispiel detektiert, in Bezug auf das Hostfahrzeug 106 und 6, das Hostfahrzeug 106 sensierte Entferntes-Fahrzeug-Daten 606 des vorausfahrenden Fahrzeugs 108 mittels des Radarsystems 414. Obwohl die hierin diskutierten Systeme und Verfahren vom Radar sensierte Beschleunigungsdaten verwenden, versteht es sich, dass in anderen Ausführungen Beschleunigungsdaten auch über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 empfangen werden können, wenn das vorausfahrende Fahrzeug 108d betriebsmäßig zur V2V-Kommunikation mit dem Hostfahrzeug 106 ausgestattet ist.
Wieder in Bezug auf 8 enthält in Block 804 das Verfahren 800 einen Zugriff auf Hostfahrzeugdaten von dem Hostfahrzeug. Wie oben mit 6 diskutiert, kann das Fahrzeugsensorsystem 322 über den Bus 330 auf die Hostfahrzeugdaten 602 zugreifen. In einigen Ausführungen enthalten die Hostfahrzeugdaten 602 eine Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 106 und eine Beschleunigungsrate des Hostfahrzeugs 106, wobei es sich jedoch versteht, dass die Hostfahrzeugdaten 602 auch andere Daten-Typen über das Hostfahrzeug 106 enthalten können.
In Block 806 enthält das Verfahren 800 das Berechnen einer Beschleunigungssteuerrate für das Hostfahrzeug. In einer Ausführung wird die Beschleunigungssteuerrate vom Prozessor 304 gemäß dem C-ACC-Steuermodell berechnet, das oben in den Gleichungen (1) bis (5) diskutiert ist. Der Block 806 wird nun im näheren Detail in Bezug auf 9 beschrieben. 9 zeigt ein Verfahren 900 zum Berechnen einer Beschleunigungssteuerrate gemäß einem Ausführungsbeispiel. In Block 902 enthält das Verfahren 900 die Bestimmung eines relativen Kurswegabstands zwischen dem Hostfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug in Bezug auf einen Kursweg-Referenzabstand. Zum Beispiel kann, wie oben mit Gleichung (1) diskutiert, der Prozessor 304 eine Abstandssteuerkomponente basierend auf einem relativen Abstand zwischen dem Hostfahrzeug 106 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 108d und einem Kurswegreferenzabstand berechnen. Der Kurswegreferenzabstand ist ein gewünschter Abstand (zum Beispiel Distanz) zwischen dem Hostfahrzeug 106 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 108d. Der Kurswegreferenzabstand kann vorbestimmt sein und zum Beispiel im Speicher 306 gespeichert sein.
Im Block 904 enthält das Verfahren 900 das Bestimmen einer relativen Geschwindigkeit zwischen einer Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs und einer Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs. Zum Beispiel kann, wie oben mit Gleichung (2) diskutiert, der Prozessor 304 eine Geschwindigkeitssteuerkomponente basierend auf einer Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 106 und einer Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 108d berechnen. In Block 906 enthält das Verfahren 900 die Bestimmung einer Beschleunigungsrate des vorausfahrenden Fahrzeugs. Zum Beispiel kann, wie oben mit Block 802 von 8 diskutiert, das Hostfahrzeug 106 die Beschleunigungsrate des vorausfahrenden Fahrzeugs 108d mittels des Radarsystems 414 bestimmen.
Im Block 98 enthält das Verfahren 900 die Berechnung einer Beschleunigungssteuerrate für das Hostfahrzeug, um den Kurswegreferenzabstand zwischen dem Hostfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug beizubehalten. Insbesondere beruht die Beschleunigungssteuerrate für das Hostfahrzeug auf dem relativen Kurswegabstand, der relativen Geschwindigkeit, der Beschleunigungsrate des vorausfahrenden Fahrzeugs und der Beschleunigungsrate des führenden Fahrzeugs. Somit berechnet in einer Ausführung der Prozessor 304 die Beschleunigungssteuerrate für das Hostfahrzeug 106 gemäß der oben diskutierten Gleichung (5).
In einer Ausführung kann das Berechnen der Beschleunigungssteuerrate für das Hostfahrzeug auf einer Variablenverstärkung beruhen, die der Beschleunigungsrate des führenden Fahrzeugs zugeordnet ist. Zum Beispiel ist, wie in den Gleichungen (4) und (5) gezeigt, K_dsrc ein Führendes-Fahrzeug-Beschleunigungsdynamik-Verstärkungskoeffizient. Dementsprechend kann in Block 910 das Verfahren 900 die Bestimmung der variablen Verstärkung enthalten. In einer Ausführung beruht die variable Verstärkung auf einem Abstand zwischen dem Hostfahrzeug und dem führenden Fahrzeug. In einigen Ausführungen beruht die variable Verstärkung auf einem Kurswegabstand zwischen dem Hostfahrzeug und dem führenden Fahrzeug und einer Kursweg-Zeit zwischen dem Hostfahrzeug und dem führenden Fahrzeug. Der Kurswegabstand ist in einigen Ausführungen der relative Kurswegabstand.
Die variable Verstärkung kann eine Funktion eines Abstands zwischen dem Hostfahrzeug und dem führenden Fahrzeug sein. Die variable Verstärkung kann zunehmen, wenn der Abstand zwischen dem Hostfahrzeug und dem führenden Fahrzeug abnimmt. Als illustratives Beispiel in Bezug auf Fig. 1B wäre, gemäß einer Ausführung, eine variable Verstärkung, wo das entfernte Fahrzeug 108a das führende Fahrzeug ist, kleiner als eine variable Verstärkung, wo das entfernte Fahrzeug 108c das führende Fahrzeug ist, basierend auf dem Abstand zum Hostfahrzeug 106. In anderen Ausführungen kann die variable Verstärkung eine Funktion eines Kurswegabstands zwischen dem Hostfahrzeug und dem führenden Fahrzeug und/oder einer Kursweg-Zeit zwischen dem Hostfahrzeug und dem führenden Fahrzeug sein. Die variable Verstärkung kann zunehmen, wenn der Kurswegabstand und/oder die Kursweg-Zeit zunimmt. Die in Block 910 bestimmte variable Verstärkung kann dazu benutzt werden, in Block 912 die Beschleunigungsrate des Hostfahrzeugs um die variable Verstärkung zu modifizieren. Ferner kann, ähnlich zum Block 806 von 8, die Beschleunigungssteuerrate in Block 908 berechnet werden.
Zurück in Bezug auf 8 enthält das Verfahren 8000 in Block 808 das Steuern eines Fahrzeugsteuersystems des Hostfahrzeugs. In einer Ausführung kann der Block 808 enthalten, das Fahrzeugsteuersystem des Hostfahrzeugs gemäß der Beschleunigungssteuerrate zu steuern. Zum Beispiel kann die Beschleunigungssteuerrate vom C-ACC-Steuersystem 300 an die ECU 320 ausgegeben werden, um ein oder mehrere Fahrzeugsysteme gemäß der Beschleunigungssteuerrate zu steuern. Zum Beispiel kann das C-ACC-Steuersystem 300 über die ECU 320 damit beginnen, das Hostfahrzeug 106, basierend auf der Beschleunigungssteuerrate, automatisch zu verzögern oder zu beschleunigen, indem der Bremsaktuator 608 und/oder der Drosselaktuator 610 angesteuert wird. Alternativ oder gleichzeitig kann mit der Beschleunigung und/oder Bremsung des Hostfahrzeugs 106 die Steuerung des Fahrzeugsteuersystems des Hostfahrzeugs in Block 808 enthalten, das Fahrzeugschnittstellensystem 328 zu steuern. Zum Beispiel kann das C-ACC-Steuersystem 300 Information, Vorschläge, Warnungen und/oder Aufrufe erzeugen und diese dem Fahrer auf der Anzeigevorrichtung 510 anbieten. In anderen Ausführungen kann eine taktile Rückmeldung gemäß der Beschleunigungssteuerrate gegeben werden. Zum Beispiel kann die AFP des Beschleunigerpedals 514 eine Rückmeldung mit aktiver Kraft geben, wenn der Fahrer das Beschleunigerpedal 514 drückt, um ihn, basierend auf der Beschleunigungssteuerrate, zur Beschleunigung und/oder Verzögerung anzuregen.
Wie oben mit dem Verfahren 800 erwähnt, beruht die Beschleunigungssteuerrate teilweise auf der Beschleunigungssteuerrate eines führenden Fahrzeugs. Eine geeignete Steuerung des Hostfahrzeugs kann davon abhängen, welches entfernte Fahrzeug als das führende Fahrzeug identifiziert wird. Wie nun in Bezug auf 10 beschrieben wird, wird in einigen Ausführungen das führende Fahrzeug basierend auf den Entferntes-Fahrzeug-Daten ausgewählt, insbesondere den V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604, die zwischen dem Hostfahrzeug und einem oder mehreren der entfernten Fahrzeuge 108 übertragen werden. 10 zeigt ein Verfahren 1000 zum Auswählen eines führenden Fahrzeugs aus einer Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen gemäß einem Ausführungsbeispiel. In Block 1002 enthält das Verfahren 1000 den Empfang von Entferntes-Fahrzeug-Daten von einer Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen. Zum Beispiel ist, wie oben mit Block 802 diskutiert, das Hostfahrzeug 106 mit dem V2V-Traqnsceiver 110 ausgestattet, der mit anderen Fahrzeugen kommunizieren kann, die zur V2V-Kommunikation auf der Straße 102 betreibbar sind.
In Block 1004 enthält das Verfahren 1000 das Auswählen des führenden Fahrzeugs aus der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen durch Auswahl des führenden Fahrzeugs basierend auf den in Block 1002 empfangenen Entferntes-Fahrzeug-Daten. In einer Ausführung enthält das Auswählen des führenden Fahrzeugs aus der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen, das entfernte Fahrzeug auszuwählen, das die stärkste Wirkung auf den Betrieb des Hostfahrzeugs und/oder den Fahrweg des Hostfahrzeugs hat. Der Prozessor 304 kann bestimmen, welches entfernte Fahrzeug der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen den stärksten Einfluss auf das Hostfahrzeug hat, basierend auf den V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604, die von der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen 108 gesendet werden, und den Hostfahrzeugdaten 602über das Hostfahrzeug 106. Zum Beispiel kann das Bestimmen, welches entfernte Fahrzeug 108 den stärksten Einfluss auf das Hostfahrzeug 106 hat, unter anderem auf Geschwindigkeit, Abstand, Bremsung beruhen.
In einer Ausführung enthält das Auswählen des führenden Fahrzeugs aus der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen, die sich innerhalb eines vorbestimmten Kursweg-Zeitschwellenwerts von dem Hostfahrzeug befinden. Als illustratives Beispiel in Bezug auf 1B kann das C-ACC-Steuersystem 300 einen vorbestimmten Kursweg-Zeitschwellenwert setzen, der zum Beispiel im Speicher 306 gespeichert ist. In einer Ausführung beträgt der vorbestimmte Kursweg-Zeitschwellenwert fünf (5) Sekunden von dem Hostfahrzeug 1106. Dementsprechend wählt in einer Ausführung das C-ACC-Steuersystem 300 ein führendes Fahrzeug aus der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen in Fahrzeugkommunikation mit dem Hostfahrzeug 106 aus (zum Beispiel das entfernte Fahrzeug 108a, das 108b, das 108c), das sich innerhalb eines 5-Sekunden-Kursweg-Zeitschwellenwerts von dem Hostfahrzeug 106 befindet. Als illustratives Beispiel hat das entfernte Fahrzeug 108c eine 3-Sekunden-Kursweg-Zeit von dem Hostfahrzeug 106, hat das entfernte Fahrzeug 108b eine 5-Sekunden-Kursweg-Zeit von dem Hostfahrzeug 106 und hat das entfernte Fahrzeug 108a eine 7-Sekunden-Kursweg-Zeit von dem Hostfahrzeug 106. Gemäß diesem Beispiel würde das entfernte Fahrzeug 108c oder das entfernte Fahrzeug 108b, die sich beide innerhalb der 5-Sekunden-Kursweg-Zeit von dem Hostfahrzeug 106 befinden, als das führende Fahrzeug ausgewählt.
In einer anderen Ausführung enthält das Auswählen des führenden Fahrzeugs aus der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen das Auswählen des führenden Fahrzeugs aus der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen basierend auf einer Verzögerungsrate der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen. Wie hierin diskutiert, kann die Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen 108 in Fahrzeugkommunikation mit dem Hostfahrzeug 106 V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 einschließlich Geschwindigkeitsdaten, Bremsdaten, Beschleunigungsdaten und Verzögerungsdaten senden. Somit wird in einer Ausführung das entfernte Fahrzeug 108, das die stärkste Verzögerungsrate der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen 108a hat, als das führende Fahrzeug ausgewählt.
In einer anderen Ausführung enthält das Auswählen des führenden Fahrzeugs von der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen das Auswählen des führenden Fahrzeugs von der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen basierend auf einer Geschwindigkeit der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen. Wie hierin diskutiert, können die Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen 108 in Fahrzeugkommunikation mit dem Hostfahrzeug 106 die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 einschließlich Geschwindigkeitsdaten senden. Somit wird in einer Ausführung das entfernte Fahrzeug mit der geringsten Geschwindigkeit der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen als das führende Fahrzeug ausgewählt. Als illustratives Beispiel in Bezug auf 1B hat das entfernte Fahrzeug 108c eine Geschwindigkeit von 35 mph (ca. 56 km/h), hat das entfernte Fahrzeug 108b eine Geschwindigkeit von 25 mph (ca. 40 km/h), und hat das entfernte Fahrzeug 108a eine Geschwindigkeit von 15 mph (ca. 24 km/h). In diesem Beispiel würde das entfernte Fahrzeug 108a basierend auf jenem mit der geringsten Geschwindigkeit als das führende Fahrzeug ausgewählt.
In einer anderen Ausführung enthält das Auswählen des führenden Fahrzeugs von der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen das Auswählen des führenden Fahrzeugs von der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen basierend auf einer Verzögerungsrate der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen und einer Geschwindigkeit der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen. In weiteren Ausführungen ist das führende Fahrzeug das entfernte Fahrzeug mit der geringsten Geschwindigkeit der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen und das sich innerhalb eines vorbestimmten Kursweg-Zeitschwellenwerts von dem Hostfahrzeug befindet. In dieser Ausführung und in Bezug auf die oben diskutierten Beispiele würde das Fahrzeug 108b als das führende Fahrzeug ausgewählt, weil sich das entfernte Fahrzeug 108b innerhalb des vorbestimmten 5-Sekunden-Kursweg-Zeitschwellenwerts von dem Hostfahrzeug 106 befindet und die geringste Geschwindigkeit von den entfernten Fahrzeugen 108 hat, die sich innerhalb des vorbestimmten Kursweg-Zeitschwellenwerts befinden.
Bei der Auswahl des führenden Fahrzeugs enthält das Verfahren 1000 in Block 1006 den Empfang von Entferntes-Fahrzeug-Daten von dem führenden Fahrzeug zum Beispiel einer Beschleunigungsrate, wie oben in Block 802 beschrieben. Es versteht sich, dass die Beschleunigungsrate auch in Block 1002 empfangen werden kann. In Block 1008 kann das Verfahren 1000 von Block 802 des Verfahrens 800 zurückkehren.
Die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604, die vom führenden Fahrzeug empfangen werden, sind kritisch darin, vom Hostfahrzeug 106 eine genaue Antwort zu liefern. In einigen Ausführungen könnten die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 wegen Problemen des Fahrzeugkommunikationsnetzwerks 200 oder Problemen mit dem Kommunikationslink zwischen dem Hostfahrzeug 106 und jedem der entfernten Fahrzeuge 108 verzerrt oder nicht verfügbar sein. Somit kann in einigen Ausführungen die Auswahl eines führenden Fahrzeugs in Block 1004 und/oder Empfangen von V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 vom führenden Fahrzeug in Block 1006 Verfahren enthalten, um die Konnektivität und Qualität der drahtlosen Kommunikation zu überwachen. Nun wird in Bezug auf 11 ein Verfahren 1100 zum Überwachen der Kommunikation zwischen dem Hostfahrzeug und dem führenden Fahrzeug im Detail diskutiert.
In Block 1102 enthält das Verfahren 1100 das Überwachen eines Kommunikationslinks zwischen dem Hostfahrzeug und dem führenden Fahrzeug. Wie oben mit Block 802 von 8 diskutiert, ist, zum Erleichtern der Kommunikation, ein Kommunikationslink zwischen dem Hostfahrzeug 106 und einem oder mehreren entfernten Fahrzeugen 108 erstellt, die für V2V-Kommunikation auf der Straße 102 betreibbar sind. Zum Beispiel ist in 2 der Kommunikationslink 203 zwischen dem Hostfahrzeug 106 und dem entfernten Fahrzeug 108a gezeigt. Der Kommunikationslink 203 wird auf Paketverlust und Kommunikationslink-Signalstärke überwacht. In Block 1104 enthält das Verfahren 100 die Bestimmung, ob ein Meldungspaket verloren gegangen ist. DSRC-Meldungspakete werden periodisch vom führenden Fahrzeug 108a zum Hostfahrzeug 106 rundgesendet. In einer Ausführung werden Meldungspakete zehn Mal pro Sekunde gesendet. Wenn das Hostfahrzeug die Meldungspakete vom führenden Fahrzeug 108a empfängt, kann das Hostfahrzeug 106 die Meldungspakete über das Datenloggersystem 402 und/oder die Daten 310, die vom C-ACC-Computersystem 302 bearbeitet sind, zählen und speichern. Durch Verfolgen der empfangenen Meldungspakete kann das Hostfahrzeug 106 im Block 1104 identifizieren, ob ein Paket verloren gegangen ist. In einigen Ausführungen kann das Hostfahrzeug 106 eine Paketverlust-Fehlerrate bestimmen, und die Paketverlust-Fehlerrate mit einem vorbestimmten Schwellenwert vergleichen. In anderen Ausführungen wird in Block 1104 bestimmt, ob die Signalstärke des Kommunikationslinks 203 zwischen dem Hostfahrzeug 106 und dem führenden Fahrzeug 108a unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
Wenn die Bestimmung in Block 1104 JA ist, geht das Verfahren 1100 zu Block 1106 weiter. In Block 1106 werden die Entferntes-Fahrzeug-Daten von dem Meldungspaket, das zuvor vom führenden Fahrzeug 108a übertragen worden ist, zum Beispiel zur Berechnung einer Beschleunigungssteuerrate in Block 806 von 8 genutzt. In Block 1106 wird auch ein in Speicher 306 gespeicherter Zähler i inkrementiert, der die Anzahl der Paketverluste angibt.
In Block 1108 wird der Zähler i mit einem vorbestimmten Schwellenwert N verglichen. Wenn die Anzahl der Paketverluste i den vorbestimmten Schwellenwert N überschreitet, geht das Verfahren 1100 zu Block 1110 weiter. In Block 1110 enthält das Verfahren 1100 das Auswählen eines neuen führenden Fahrzeugs. Zum Beispiel enthält in einer Ausführung das Auswählen eines neuen führenden Fahrzeugs aus der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen die Auswahl des neuen führenden Fahrzeugs aus der Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen, das dem gegenwärtigen führenden Fahrzeug am nächsten ist. In Bezug auf 1B ist als illustratives Beispiel das entfernte Fahrzeug 108a das gegenwärtige führende Fahrzeug. Die Auswahl des neuen führenden Fahrzeugs kann auf Annäherung an das gegenwärtige führende Fahrzeug beruhen, nämlich das entfernte Fahrzeug 108a. Somit kann in 1B der Prozessor 304 das entfernte Fahrzeug 108b als das neue führende Fahrzeug wählen, weil das entfernte Fahrzeug 108b jenes entfernte Fahrzeug ist, das dem entfernten Fahrzeug 108a am nächsten ist. Es versteht sich, dass in einigen Ausführungen die Auswahl des neuen führenden Fahrzeugs auch auf anderen Faktoren beruhen kann, zum Beispiel Verzögerungsrate, Geschwindigkeit), wie oben mit Block 1104 von 10 beschrieben.
In Block 1112 enthält das Verfahren 1100 die Überwachung des Kommunikationslinks zwischen dem Hostfahrzeug und dem neuen führenden Fahrzeug. Der Kommunikationslink zwischen dem Hostfahrzeug und dem neuen führenden Fahrzeug wird auf Paketverlust und Signalstärke überwacht, ähnlich wie Block 1102. Dementsprechend wird in Block 1114 bestimmt, ob ein Meldungspaket verloren gegangen ist. In anderen Ausführungen wird in Block 1114 bestimmt, ob die Signalstärke des Kommunikationslinks zwischen dem Hostfahrzeug und dem neuen führenden Fahrzeug unter einem vorbestimmten Schwellenwert liegt. Wenn die Bestimmung in Block 1114 JA ist, geht das Verfahren 1100 zu Block 1116 weiter. In Block 1116 verwirft der Prozessor 304 die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604, die vom führenden Fahrzeug (zum Beispiel dem neuen führenden Fahrzeug) empfangen werden, zum Zweck, ein Fahrzeugsteuersystem zu steuern. Zum Beispiel kann der Prozessor 304 die Beschleunigungssteuerrate basierend nur auf Hostfahrzeugdaten 602 und Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 606, die durch bordeigene Sensoren erhalten werden (zum Beispiel mittels des Radarsystems 1414) berechnen. Ferner kann in einigen Ausführungen in Block 1116 der Kommunikationslink zwischen dem Hostfahrzeug 106 und dem neuen führenden Fahrzeug 108b beendet werden. Die Steuerung der Datenqualität, wie mit 11 beschrieben, filtert die Effekte von verzerrten oder nicht verfügbaren V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 auf die hierin beschriebenen Fahrzeugsteuerverfahren.
III. VERFAHREN ZUR GEFAHRENDETEKTION
Wie oben erwähnt, sind die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren allgemein auf die Steuerung eines Fahrzeugs mittels eines Fahrzeugkommunikationsnetzwerks gerichtet, das mehrere Fahrzeuge und Infrastrukturen enthalten kann. In einigen Ausführungen detektieren die hierin diskutierten Systeme und Verfahren Gefahren, die eine Gefahr für den Betrieb und/oder den Fahrweg eines Hostfahrzeugs darstellen können, basierend teilweise auf Fahrzeugkommunikation mit einem oder mehreren entfernten Fahrzeugen. Somit können das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 und die Systeme, die in den 2 bis 7 beschrieben sind, dazu benutzt werden, die Gefahrendetektion und Fahrzeugsteuerung mittels V2V-Kommunikation zu erleichtern, indem Gefahrenvorhersagen auf Fahrspurebene in Echtzeit geliefert werden.
12 zeigt ein beispielhaftes Verkehrsszenario 1200, das angewendet wird, um einige der hierin diskutierten Systeme und Verfahren für Gefahrendetektion zu beschreiben. Das Verkehrsszenario 1200 ist eine vereinfachte Version des Verkehrsszenarios 100 von 1A. In 12 hat die Straße 1202 eine erste Fahrspur 1204a, eine zweite Fahrspur 1204b und eine dritte Fahrspur 1204c. Es versteht sich, dass die Straße 1202 verschiedene Konfigurationen haben kann, die in 12 nicht gezeigt sind, und eine beliebige Anzahl von Fahrspuren haben kann. Die Straße 1202 enthält ein Hostfahrzeug 1206 und entfernte Fahrzeuge. Der Einfachheit wegen sind die entfernten Fahrzeuge hierin allgemein als entfernte Fahrzeuge 1208 bezeichnet. Ferner enthalten der Einfachheit wegen das Hostfahrzeug 1206 und die entfernten Fahrzeuge 1208 alle V2V-Transceiver, obwohl sie in 12 nicht einzeln nummeriert sind. Es versteht sich, dass das Hostfahrzeug 1206 und die entfernten Fahrzeuge 1208 dieselben oder ähnliche Komponenten und Funktionen haben können wie das Hostfahrzeug 106 und die entfernten Fahrzeuge 108, die oben mit den 1A, 1B, 2 bis 7 diskutiert sind. Zum Beispiel kann das Hostfahrzeug 1206 Kommunikationen einschließlich Daten, Meldungen, Bilder und/oder andere Information mit anderen Fahrzeugen, Benutzern oder Infrastrukturen mittels DSRC und des Fahrzeugkommunikationsnetzwerks 200 von 2 senden, empfangen und/oder austauschen.
Mittels Fahrzeuginformation von den entfernten Fahrzeugen 1208, die das Hostfahrzeug 1206 umgeben, über DSRC, gewinnt das Hostfahrzeug 1206 Situationskenntnis von aufkommenden Gefahren und/oder kann für eine bessere Steuerung von Fahrzeugsystemen und Vorhersage von aufkommenden Gefahren oder Problemen auf Fahrspurebene sorgen. Zum Beispiel können Beschleunigungs- und Verzögerungsparameter (zum Beispiel C-ACC-Computersystem 302) gesteuert werden, um sanft zu bremsen und eine harte Bremsung bei scheinbaren Verkehrsstaus zu vermeiden, basierend auf aufkommenden Gefahren oder Problemen auf Fahrspurebene. Dementsprechend kann die Dynamik (zum Beispiel Bewegung) des Hostfahrzeugs 1206 und/oder eine Schnittstelle des Hostfahrzeugs 1206 (zum Beispiel das Fahrzeugschnittstellensystem 328) teilweise basierend auf Daten von DSRC-Kommunikation mit entfernten Fahrzeugen 1208 gesteuert werden. Somit liefert Information, die von den entfernten Fahrzeugen 1208 vor und/oder hinter dem Hostfahrzeug 1206 weitergegeben wird, für wertvolle Information für das Hostfahrzeug 1206, was die Sicherheit erhöhen und für eine glattere Fahrweise sorgen kann. Nun werden detaillierte Systeme, Verfahren und Ausführungsbeispiele von Gefahrendetektion und Fahrzeugsteuerung im näheren Detail diskutiert.
13 zeigt ein Verfahren 1300 zur Steuerung eines Fahrzeugsteuersystems eines Hostfahrzeugs mittels Gefahrendetektion. In Block 1302 enthält das Verfahren 1300 den Empfang von Entferntes-Fahrzeug-Daten. Zum Beispiel ist, wie oben mit Block 802 von 8 diskutiert, das Hostfahrzeug 1206 mit einem V2V-Transceiver ausgestattet, der mit anderen Fahrzeugen kommunizieren kann, die für V2V-Kommunikation auf der Straße 1202 betreibbar sind. Somit kann das Hostfahrzeug 1206 V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 von entfernten Fahrzeugen 1208 empfangen, die für DSRC-Kommunikation ausgestattet sind. In Block 1304 enthält das Verfahren 1300 den Zugriff auf Hostfahrzeugdaten. Zum Beispiel kann, wie mit Block 804 von 8 und mit 6 diskutiert, das Fahrzeugsensorsystem 322 über den Bus 330 auf die Hostfahrzeugdaten 602 zugreifen. In Block 1306 enthält das Verfahren 1300 die Detektion einer Gefahr basierend auf den Entferntes-Fahrzeug-Daten und den Hostfahrzeugdaten. In einigen Ausführungen enthält das Detektieren der Gefahr das Identifizieren, für jedes entfernte Fahrzeug 1208, einer Längsposition (zum Beispiel davor oder dahinter) in Bezug auf das Hostfahrzeug 1206, eine Fahrspur, die das entfernte Fahrzeug 1208 in Bezug auf das Hostfahrzeug 1206 befährt, und, für entfernte Fahrzeuge 1208, die sich nicht auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug 1206 befinden, eine Querrichtung (zum Beispiel links, rechts) in Bezug auf das Hostfahrzeug 1206. Dementsprechend kann in einer Ausführung das Detektieren einer Gefahr in Block 1306 in Block 1308 enthalten, ein oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 1208 durch die Fahrspur und/oder Position relativ zum Hostfahrzeug 1206 zu klassifizieren. Der Block 1308 wird hierin im näheren Detail in Bezug auf die 14A und 14B diskutiert.
In 13 kann das Verfahren 1300 in Block 1310 optional enthalten, basierend auf der Gefahr eine Beschleunigungssteuerrate zu berechnen. In einer Ausführung berechnet der Prozessor die Beschleunigungssteuerrate für das Hostfahrzeug 1206 gemäß dem Steuermodell, das oben in Bezug auf die Gleichungen (1) bis (5) diskutiert ist. Zum Beispiel kann in einer Ausführung das Detektieren der Gefahr in Block 1306 enthalten, ein führendes Fahrzeug, wie mit Block 1004 von 10 beschrieben, gemäß der Gefahr auszuwählen. Zum Beispiel kann, wie hierin diskutiert wird, in einer Ausführung ein entferntes Fahrzeug, das die größte Verzögerungsrate und/oder die geringste (langsamste) Geschwindigkeit in der Fahrspur hat, als Gefahr identifiziert werden. Dieses entfernte Fahrzeug könnte als führendes Fahrzeug mit dem größten Einfluss auf den Betrieb und/oder den Fahrweg des Hostfahrzeugs 1206 ausgewählt werden. Somit kann die Beschleunigungsrate dieses entfernten Fahrzeugs dazu benutzt werden, die Beschleunigungssteuerrate in Block 1310 zu berechnen. In Block 1312 kann das Verfahren 1300 enthalten, dass ein Fahrzeugsteuersystem basierend auf der Gefahr und/oder gemäß der Beschleunigungssteuerrate zu steuern, ähnlich zum Block 808 von 8.
Wie oben erwähnt, enthält in einigen hierin erwähnten Ausführungen, die Gefahrendetektion das Identifizieren, für jedes entfernte Fahrzeug, einer Längsposition (zum Beispiel davor oder dahinter) in Bezug auf das Hostfahrzeug, eine Fahrspur, die das entfernte Fahrzeug befährt, in Bezug auf das Hostfahrzeug, und, für entfernte Fahrzeuge, die sich nicht in derselben Fahrspur wie das Hostfahrzeug befinden, eine Querrichtung (zum Beispiel links, rechts) in Bezug auf das Hostfahrzeug. Allgemein sind die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604, die im Block 1304 von 12 empfangen werden, zergliedert, und es werden eine Position eines entfernten Fahrzeugs und vorherige Positionen des entfernten Fahrzeugs mit einer Position des Hostfahrzeugs verglichen. Verfahren zum Klassifizieren der entfernten Fahrzeuge 1208 nach Fahrspur und Position in Bezug auf das Hostfahrzeug 1206 werden nun in Bezug auf 14A im näheren Detail diskutiert.
14A zeigt ein Verfahren 1400 zum Klassifizieren von entfernten Fahrzeugen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Insbesondere sorgt das Verfahren 1400 zur Klassifizierung von entfernten Fahrzeugen (RV) auf Fahrspurebene relativ zum Hostfahrzeug (HV). Für jedes entfernte Fahrzeug 1208, das in derselben Richtung wie das Hostfahrzeug 1206 fährt, geht das Verfahren 1400, in Block 1402, zu Block 1404 weiter, wo bestimmt wird, ob sich das entfernte Fahrzeug vor dem Hostfahrzeug 1206 befindet. Insbesondere bestimmt in Block 1404 der Prozessor 304 eine Längsposition (zum Beispiel davor oder dahinter) in Bezug auf das Hostfahrzeug 1206. In einer Ausführung kann der Prozessor 304 die Positionsdaten verwenden, die von den entfernten Fahrzeugen 1208 empfangen werden, um eine Längsposition zu bestimmen. Wenn zum Beispiel ein Azimuthgrad eines entfernten Fahrzeugs größer als -90 Grad und kleiner als 90 Grad ist, wird bestimmt, dass sich das entfernte Fahrzeug vor dem Hostfahrzeug 1206 befindet. Als illustratives Beispiel in 12 befinden sich die entfernten Fahrzeuge 1208a-c, 1208e-f und 1208h-j vor dem Hostfahrzeug 1206, während sich die entfernten Fahrzeuge 1208d, 1208g und 1208k hinter dem Hostfahrzeug 1206 befinden. Wenn sich das entfernte Fahrzeug 1208 vor dem Hostfahrzeug 1206 befindet, geht das Verfahren 1400 zu Block 1406 weiter. In Block 1406 enthält das Verfahren 1400 das Berechnen und/oder Vorhersagen eines vorhergesagten Querversatzes zwischen dem entfernten Fahrzeug 1208 und dem Hostfahrzeug 1206. In einigen Ausführungen enthält der Block 1406 auch das Berechnen und/oder Vorhersagen eines vorhergesagten Längsversatzes zwischen dem entfernten Fahrzeug 1408 und dem Hostfahrzeug 1206.
Nun wird Block 1406 im näheren Detail in Bezug auf 14B beschrieben, die ein schematisches Diagramm 1412 eines vor einem Hostfahrzeug 1416 entfernten Fahrzeugs 14014 ist, das in der gleichen Richtung auf einer kurvigen Straße 1420 fährt. Das entfernte Fahrzeug 1414 und das Hostfahrzeug 1416 sind innerhalb eines x-Achsen- und y-Achsen-Koordinatenrahmens mit einem Referenzpunkt (0, VCenterY) gezeigt. In einer Ausführung werden der seitliche Versatz (vorhergesagter seitlicher Versatz) und der Längsversatz (vorhergesagter Längsversatz) mittels einer gegenwärtigen Position des Hostfahrzeugs 1416 (HVFahrzeugPos(0)) und einem Entferntes-Fahrzeug-Fahrtweg 1418 des entfernten Fahrzeugs 1414 vorhergesagt werden. Der Entferntes-Fahrzeug-Fahrtweg 1418 ist aufgebaut aus vorangegangenen Fahrtpunkten, die in 14B als Kreise entlang dem Entferntes-Fahrzeug-Fahrtweg 1418 gezeigt sind. Die vorangegangenen Fahrtpunkte können Entferntes-Fahrzeug-Daten sein, die entweder durch V2V-Kommunikation empfangen oder vom Hostfahrzeug 1416 sensiert werden und vom Hostfahrzeug 1416 gespeichert werden.
Der Entferntes-Fahrzeug-Fahrtweg 1418 ist definiert durch ein Liniensegment, das eine gegenwärtige Position des entfernten Fahrzeugs RVPos(0) mit aufeinanderfolgenden vorangegangenen Fahrtpunkten des entfernten Fahrzeugs RVPos(-1) bis entferntes Fahrzeug RVPos(-N) verbindet, wobei N die Gesamtzahl von vorangegangenen Pfadpunkten ist. Um den Längsversatz (vorhergesagten Längsversatz) zu berechnen, wird in einer Ausführung eine Serie von Längsversatzpunkten basierend auf einzelnen Liniensegment-Abständen bestimmt, die die gegenwärtige Position des Hostfahrzeugs 1416 FahrzeugPos(0) mit dem nächsten vorangegangenen Pfadpunkten entlang dem Entferntes-Fahrzeug-Fahrtweg 1418 entlang der y-Achse verbinden. Wenn die Straße kurvig ist, wie in 14B gezeigt, kann der Längsversatz (vorhergesagter Längsversatz) basierend auf einem vorhergesagten Pfad 1420 (zum Beispiel Bogen, Radius des vorhergesagten Pfads 1420) und einem Kurs des Hostfahrzeugs 1416 basieren.
Um einen vorhergesagten Querversatz (vorhergesagten Querversatz) zu bestimmen, werden in einer Ausführung eine Serie von Querversatzpunkten entlang dem Entferntes-Fahrzeug-Fahrtweg 1418 basierend auf einem senkrechten Versatz zwischen der gegenwärtigen Position des Hostfahrzeugs 1416 und einem nächsten Punkt des Entferntes-Fahrzeug-Fahrtwegs 1418 von der gegenwärtigen Position des Hostfahrzeugs 1416 entlang der x-Achse berechnet. Für eine kurvige Straße, wie in 14B gezeigt, kann ein vorhergesagter Querversatz (vorhergesagter Querversatz) auf einem senkrechten Abstand zwischen einer gegenwärtigen Position des entfernten Fahrzeugs 1414 (RVPOS(0)) und einer projizierten Bogenlänge des Hostfahrzeugs 1416 beruhen. Zusätzliche Querversatzpunkte können auf der Bogenlänge des Entferntes-Fahrzeug-Fahrtwegs 1418 beruhen.
Basierend auf den berechneten Querversatzpunkten kann ein vorhergesagter Querversatz bestimmt werden. Zum Beispiel wird in einer Ausführung der vorhergesagte Querversatz durch Aufmittlung jedes Querversatzpunkts bestimmt. In einer anderen Ausführung berücksichtigt die Berechnung des vorhergesagten Querversatzes Wichtungsfaktoren. Insbesondere enthält in einer Ausführung die Berechnung des vorhergesagten Querversatzes das Berechnen des vorhergesagten Querversatzes basierend auf einem oder mehreren senkrechten Abständen zwischen der gegenwärtigen Position des Hostfahrzeugs und einem oder mehreren vorausliegenden Fahrtpunkten des entfernten Fahrzeugs, und einem Abstand zwischen aufeinanderfolgenden vorherigen Fahrtpunkten des entfernten Fahrzeugs und einer gegenwärtigen Position des entfernten Fahrzeugs. Nun ist in Bezug auf 14C ein detailliertes Verfahren 1422 zum Vorhersagen eines Querversatzes gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. In Block 1424 werden Konfigurationsparameter gelesen, zum Beispiel von einer Nachschlagetabelle, die an den Daten 310 gespeichert ist. In Block 1426 wird bestimmt, basierend auf den Konfigurationsparametern von Block 1424 bestimmt, ob die Gewichtung möglich ist. Wenn die Gewichtung nicht möglich ist, geht das Verfahren zu Schritt 1428 weiter, und der vorhergesagte Querversatz wird durch Aufmittlung berechnet, wie oben diskutiert, ohne Gewichtung. Zum Beispiel kann der vorhergesagte Querversatz durch Berechnung eines Mittelwerts von mehreren Querversatzpunkten bestimmt werden.
Wenn in Block 1426 die Gewichtung möglich ist, wird in Block 1430 basierend auf den Konfigurationsparametern von Block 1424 bestimmt, ob eine inverse Abstandsgewichtung (IDW) möglich ist. IDW bietet eine höhere Signifikanz für zurückliegende Pfadpunkte, die in zweidimensionaler euklidischer Distanz der gegenwärtigen Position des entfernten Fahrzeugs näher sind. In einer Ausführung kann der Gewichtungswert abnehmen, wenn der Abstand der vorausgehenden Fahrtpunkte von der gegenwärtigen Position des entfernten Fahrzeugs zunimmt. Wenn IDW nicht möglich ist, wird in Block 1432 der vorhergesagte Querversatz durch Aufmittlung mit einem Standard-Gewichtungsfaktor berechnet. Zum Beispiel kann der Standard-Gewichtungsfaktor mathematisch ausgedrückt werden als: $w_{i} = \frac{1}{i}$
Wenn IDW möglich ist, geht das Verfahren 1422 zu Block 1434 weiter, wo die zweidimensionale euklidische Emissionsdistanz zwischen aufeinanderfolgenden zurückliegenden Pfadpunkten (zum Beispiel aufeinanderfolgenden zurückliegenden Pfadpunkten auf der Entferntes-Fahrzeug-Fahrtspur 1418) gemäß der folgenden Funktion berechnet wird: $d i = \sqrt{{(x_{c} - x_{1})}^{2} + {(y_{c} - y_{1})}^{2}} + \sum_{n = 1}^{i + 1} \sqrt{{(x_{n} - x_{n - 1})}^{2} + {(y_{n} - y_{n - 1})}^{2}}$
wobei x_c eine gegenwärtige x-Achsenposition des entfernten Fahrzeugs ist, y_c eine gegenwärtige y-Achsenposition des entfernten Fahrzeugs ist, x₁ die jüngste zurückliegende Pfadposition des entfernten Fahrzeugs auf der x-Achse ist (RVPosX(-1)), y₁ die jüngste zurückliegende Pfadposition des entfernten Fahrzeugs auf der y-Achse ist (RVPosY(-1)), x_n die n-te zurückliegende Pfadposition des entfernten Fahrzeugs auf der x-Achse ist, und y_n die n-te zurückliegende Pfadposition des entfernten Fahrzeugs auf der y-Achse ist. Die zweidimensionale euklidische Distanz berücksichtigt den Abstand zwischen aufeinanderfolgenden zurückliegenden Pfadpunkten des entfernten Fahrzeugs 1414 und der gegenwärtigen Position des entfernten Fahrzeugs 1414. Wieder in Bezug auf 14C wird in Block 1436 ein Gewichtungsfaktor für die IDW-Funktion basierend auf dem Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden zurückliegenden Pfadpunkten berechnet, wie in Block 1434 bestimmt. In einer Ausführung kann der Gewichtungsfaktor ausgedrückt werden als: $w_{i} = \frac{1}{d_{i}^{p}}$
wobei p ein Potenzfaktor ist, der zur Steuerung des Gewichtungsspeichers verwendet wird. Somit ist der Gewichtungsfaktor in Gleichung (8) abhängig vom Abstand zwischen aufeinanderfolgenden zurückliegenden Pfadpunkten des entfernten Fahrzeugs 1414 und der gegenwärtigen Position des entfernten Fahrzeugs 1414. Zum Beispiel kann in einer Ausführung der Gewichtungswert abnehmen, wenn der Abstand der zurückliegenden Pfadpunkte von der gegenwärtigen Position des entfernten Fahrzeugs zunimmt. Dementsprechend wird in Block 1438 der Gewichtungsfaktor angewendet, um den vorhergesagten Querversatz zu berechnen. Dies kann mathematisch ausgedrückt werden als: $Vorhergesagter Querversatz = \frac{{Querversatz}_{1} + \sum_{k = 3}^{M + 2} w_{k - 2} \cdot {Querversatz}_{k}}{1 + \sum_{i = 1}^{M} w_{i}}$
In Block 1440 wird der vorhergesagte Querversatz dazu benutzt, die Fahrspur und Position des entfernten Fahrzeugs zu klassifizieren, und der Prozess kehrt zu Block 1408 von 14A zurück. Wieder in Bezug auf 14A enthält das Verfahren 1400 in Block 1408 die Bestimmung und/oder Zuordnung einer Fahrspur zu dem entfernten Fahrzeug basierend auf dem vorhergesagten Querversatz. Die Fahrspur wird relativ zum Hostfahrzeug bestimmt und/oder diesem zugeordnet und kann eine Richtungskomponente in Bezug auf das Hostfahrzeug und/oder die Hostfahrzeug-Fahrspur enthalten. In einer Ausführung kann die Entferntes-Fahrzeug-Fahrspur basierend auf dem vorhergesagten Querversatz in Bezug auf die Fahrspurbreiten bestimmt werden. Daten über die Fahrspurbreiten der Straße 1202 können zum Beispiel aus Kartenkomponentendaten 314 erhalten werden. Die Klassifikation kann einen Fahrspur-Identifizierer (zum Beispiel benachbarte Fahrspur, selbe Fahrspur), eine Richtung der Fahrspur relativ zum Hostfahrzeug und/oder der Hostfahrzeug-Fahrspur (zum Beispiel rechts, links) und einen Abstand, der der Richtung der Fahrspur relativ zum Hostfahrzeug und/oder der Hostfahrzeug-Fahrspur zugeordnet ist (zum Beispiel weit links, weit rechts) enthalten. Die Fahrspurzuordnung und/oder Fahrspurklassifikation des entfernten Fahrzeugs können enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, dieselbe Fahrbahn wie das Hostfahrzeug, auf einer rechts benachbarten Fahrspur in Bezug auf das Hostfahrzeug, auf einer rechts entfernten Fahrspur in Bezug auf das Hostfahrzeug, auf der links benachbarten Fahrspur in Bezug auf das Hostfahrzeug, und auf der links entfernten Fahrspur in Bezug auf das Hostfahrzeug. Zum Beispiel befindet sich in 12 das entfernte Fahrzeug 1208e auf derselben Fahrspur (d.h. der zweiten Fahrspur 1204b wie das Hostfahrzeug 1206), befindet sich das entfernte Fahrzeug 1208c auf der links benachbarten Fahrspur (d.h. der ersten Fahrspur 1204a) und befindet sich das entfernte Fahrzeug 1208j auf der rechts benachbarten Fahrspur (d.h. der dritten Fahrspur 1204c). Es versteht sich, dass auch andere Typen (z.B. diskrete Werte, numerische Werte, kontinuierliche Werte) von Fahrspurklassifikationen implementiert werden können.
In Block 1410 enthält das Verfahren 1400 das Klassifizieren des entfernten Fahrzeugs auf Fahrspurebene relativ zum Hostfahrzeug. Dies kann auf der in Block 1408 bestimmten Entferntes-Fahrzeug-Fahrspur beruhen. Die Klassifikation kann einen Fahrspur-Identifizierer (zum Beispiel benachbarte Fahrspur, selbe Fahrspur), eine Richtung der Fahrspur relativ zum Hostfahrzeug und/oder der Hostfahrzeug-Fahrspur (zum Beispiel rechts, links) und einer Längsposition relativ zum Hostfahrzeug (zum Beispiel davor, dahinter) enthalten. Zum Beispiel wird ein entferntes Fahrzeug auf derselben Fahrspur wie das Hostfahrzeug klassifiziert als in derselben Fahrspur und vor dem Hostfahrzeug. Ein entferntes Fahrzeug auf der links benachbarten Fahrspur wird klassifiziert in die links benachbarte Fahrspur und vor dem Hostfahrzeug. Ein entferntes Fahrzeug auf der rechts benachbarten Fahrspur wird klassifiziert in rechts benachbarte Fahrspur und vor dem Hostfahrzeug. Als Ausführungsbeispiel in Bezug auf 12 kann das entfernte Fahrzeug 1208c klassifiziert werden als auf der links benachbarten Fahrspur 1204a und vor dem Hostfahrzeug 1206. Es versteht sich, dass auch andere Typen (zum Beispiel diskrete Werte, numerische Werte, kontinuierliche Werte) der Entferntes-Fahrzeug-Klassifikationen implementiert werden können. Wie hierin diskutiert, werden diese Klassifikationen dazu benutzt, die Bestimmung von Gefahren auf Fahrspurebene zu erleichtern.
Nun ist in Bezug auf 15 ein beispielhaftes Verfahren 1500 zur Gefahrendetektion mittels Fahrzeugkommunikation gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel gezeigt. In einer Ausführung kann das Verfahren 1500 zur Geschwindigkeitsgefahrendetektion auf Fahrspurebene verwendet werden. Überwachung des Verkehrsflusszustands vermeidet unnötige Fahrverzögerungen und Belastungen der Fahrer, insbesondere in verstopften Verkehrsszenarios. Mittels der hierin beschrieben DSRC-Kommunikation kann die Geschwindigkeitsüberwachung auf Fahrspurebene mit V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten dazu beitragen, einem Fahrer eines Hostfahrzeugs Verkehrsflussinformation auf Fahrspurebene zu liefern, und/oder kann dazu benutzt werden, das Hostfahrzeug zu steuern, um Verkehrsflussprobleme auf Fahrspurebene vorherzusagen und zu vermeiden. 15 wird in Bezug auf die 2 bis 7, 12 und 13 beschrieben. In Block 1502 enthält das Verfahren 1500 das Empfangen von Entferntes-Fahrzeug-Daten, wie oben in Block 1302 von 13 beschrieben. Ferner enthält das Verfahren 1500 in Block 1504 das Zugreifen auf Hostfahrzeugdaten, wie oben mit Block 1304 von 13 diskutiert. In Block 1506 enthält das Verfahren 1500 das Klassifizieren der Fahrspur und der Position jedes entfernten Fahrzeugs in Bezug auf das Hostfahrzeug, wie oben mit Block 1308 von 13 diskutiert. In Block 1508 enthält das Verfahren 1500 das Berechnen von Verkehrsflussdaten auf Fahrspurebene.
In einer Ausführung kann das Berechnen von Verkehrsflussdaten auf Fahrspurebene in Block 1508 enthalten, eine Verkehrsflussgeschwindigkeit für jede Fahrspur durch Aufmittlung der Geschwindigkeit jedes entfernten Fahrzeugs in jeder Fahrspur vor dem Hostfahrzeug zu bestimmen. Als illustratives Beispiel in Bezug auf 12 kann eine Verkehrsflussgeschwindigkeit für die erste Fahrspur 1204a durch Aufmittlung der Geschwindigkeitsdaten (zum Beispiel in Block 1502 empfangen) für entfernte Fahrzeuge 1208a, 1208b und 1208c bestimmt werden, welche sich auf der ersten Fahrspur 1204a und vor dem Hostfahrzeug 1206 befinden. Die Verkehrsflussgeschwindigkeit für die Fahrspuren 1204b und 1204c kann auf ähnliche Weise bestimmt werden.
In einer anderen Ausführung kann das Berechnen von Verkehrsflussdaten auf Fahrspurebene in Block 1508 enthalten, ein entferntes Fahrzeug jeder Fahrspur zu identifizieren, das die geringste (zum Beispiel minimale) Geschwindigkeit unter allen entfernten Fahrzeugen in der jeweiligen Fahrspur hat. Zum Beispiel kann der Prozessor 304 die Geschwindigkeit jedes entfernten Fahrzeugs vor dem Hostfahrzeug 1206 basierend auf den in Block 1502 empfangenen Entferntes-Fahrzeug-Daten empfangen. Für jede Fahrspur bestimmt der Prozessor 304, welches entfernte Fahrzeug die geringste Geschwindigkeit hat. Als illustratives Beispiel kann in der ersten Fahrspur 1204a das entfernte Fahrzeug 1208a eine Geschwindigkeit von 45 mph (ca. 72 km/h) haben, kann das entfernte Fahrzeug 1208b eine Geschwindigkeit von 30 mph (ca. 48 km/h) haben, und kann das entfernte Fahrzeug 1208c eine Geschwindigkeit von 35 mph (ca. 56 km/h) haben. In diesem Beispiel identifiziert der Prozessor 304 das entfernte Fahrzeug 1208b, das in der ersten Fahrspur 1204a die geringste Geschwindigkeit hat. Entfernte Fahrzeuge mit einer minimalen Geschwindigkeit für die Fahrspuren 1204b und 1204c können auf ähnliche Weise bestimmt werden.
In einigen Ausführungen kann das Verfahren 1500 optional enthalten, in Block 1510 basierend auf den Verkehrsflussdaten zu bestimmen, ob eine Verkehrsflussgefahr detektiert wird. Eine Verkehrsflussgefahr kann den Betrieb und/oder den Fahrweg des Hostfahrzeugs 1206 beeinträchtigen. Wenn zum Beispiel in einer Ausführung ein entferntes Fahrzeug auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug als ein solches identifiziert wird, das eine minimale Geschwindigkeit hat, die weniger als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, kann der Prozessor 304 bestimmen, dass eine Gefahr vorliegt. Wenn in einigen Ausführungen die Bestimmung in Block 1510 NEIN ist, kann das Verfahren zu Block 1508 zurückkehren. Andernfalls kann das Verfahren enthalten, in Block 1512 eine Beschleunigungssteuerrate des Hostfahrzeugs zu berechnen. Die Beschleunigungssteuerrate kann auf der Verkehrsflussinformation beruhen. Zum Beispiel kann die Beschleunigungssteuerrate basierend auf dem Steuermodell bestimmt werden, das oben in den Gleichungen (1) bis (5) diskutiert ist. In einer Ausführung kann das führende Fahrzeug, wie in Block 1004 von 10 beschrieben, basierend auf den entfernten Fahrzeug ausgewählt werden, das sich auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug befindet und als solches identifiziert ist, das die geringste Geschwindigkeit und/oder die größte Verzögerungsrate hat.
In Block 1514 enthält das Verfahren 1500 die Steuerung eines Fahrzeugsteuersystems basierend auf den Verkehrsflussdaten und/oder der Verkehrsflussgefahr. Zum Beispiel kann der Prozessor 304 eine visuelle Rückmeldung auf der Anzeige 510 anzeigen, die den Verkehrsfluss in jeder Fahrspur darstellt, und/oder ein entferntes Fahrzeug als Verkehrsflussgefahr identifiziert. Zum Beispiel kann eine Grafik die ein entferntes Fahrzeug auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug zeigt, das als jenes mit der geringsten Geschwindigkeit identifiziert ist, hervorgehoben werden, um den Fahrer über die potentielle Verkehrsflussgefahr zu warnen. Es versteht sich, dass auch andere Rückmeldungstypen basierend auf den Verkehrsflussdaten über das Fahrzeugschnittstellensystem 328 vorgesehen werden können. In anderen Ausführungen, wie sie oben mit Block 808 von 8 beschrieben sind, kann ein oder können mehrere Fahrzeugsysteme 404 basierend auf der Beschleunigungssteuerrate und/oder der Gefahr gesteuert werden. Zum Beispiel kann die Beschleunigungssteuerrate von dem C-ACC-Steuersystem 300 an die ECU 320 ausgegeben werden, um eines oder mehrere Fahrzeugsysteme gemäß der Beschleunigungssteuerrate zu steuern.
Nun wird ein anderes Verfahren zur Gefahrendetektion mittels Fahrzeugkommunikation in Bezug auf 16 beschrieben. Insbesondere zeigt 16 ein Verfahren 1600 zur Gefahrendetektion basierend auf der Identifikation von Entferntes-Fahrzeug-Spurwechseln gemäß einem Ausführungsbeispiel. 16 wird in Bezug auf die 2 bis 7 und 13 beschrieben. In Block 1602 enthält das Verfahren 1600 das Empfangen von Entferntes-Fahrzeug-Daten, wie oben mit Block 1302 von 13 beschrieben. Ferner enthält das Verfahren 1600 in Block 1602 den Zugriff auf Hostfahrzeugdaten, wie oben mit Block 1304 von 13 diskutiert. In Block 1606 enthält das Verfahren 1500 das Klassifizieren der Fahrspur und der Position jedes entfernten Fahrzeugs in Bezug auf das Hostfahrzeug, wie oben mit Block 1308 von 13 und mit den 14A, 14B und 14C diskutiert. In einigen Ausführungen werden im Block 1606 entfernte Fahrzeuge, die vor dem Hostfahrzeug und auf der gleichen Fahrbahn wir das Hostfahrzeug fahren, identifiziert (zum Beispiel wie in 14A klassifiziert). Ein illustratives Beispiel wird in Bezug auf 17 beschrieben, das ein Verkehrsszenario 1700 zeigt, das dem Verkehrsszenario von 12 ähnlich ist. Der Einfachheit wegen repräsentieren gleiche Zahlen gleiche Elemente. In 17 fahren die entfernten Fahrzeuge 1208c, 1208d und 1208e vor dem Hostfahrzeug 1206 auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug 1206.
Wieder in Bezug auf 16 enthält das Verfahren 1600 in Block 1608 das Identifizieren von Fahrspurwechseln der entfernten Fahrzeuge vor dem Hostfahrzeug. In einer Ausführung analysiert der Prozessor 304 die Trajektorie (zum Beispiel die gegenwärtige Position und die vorherige Position) jedes entfernten Fahrzeugs 1208 relativ zur Trajektorie des Hostfahrzeugs 1206, um zu bestimmen, ob eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 1206 die Fahrspuren innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters gewechselt haben. Der Prozessor 304 kann anstehende Spurwechsel vorhersagen, indem er einen Abbiegesignalstatus jedes entfernten Fahrzeugs 1208 relativ zu einem Querabstand zwischen dem entfernten Fahrzeug 1208 und dem Hostfahrzeug 1206, Querbeschleunigung, Gierrate und Kurs analysiert. In einer anderen Ausführung wird für jedes entfernte Fahrzeug 1208, das vor dem Hostfahrzeug auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug 1206 fährt, bestimmt, ob ein Abbiegesignal des entfernten Fahrzeugs 1208 aktiviert ist, um eine Anzahl von Fahrspurwechseln zu bestimmen.
In Block 1610 wird bestimmt, ob die Anzahl von aktiven Abbiegesignalen und/oder die Anzahl von identifizierten Fahrspurwechseln einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Wenn die Bestimmung in Block 1610 NEIN ist, wird keine Gefahr detektiert und kann das Verfahren 1600 zu Block 1602 zurückgehen. Andernfalls wird in Block 1612 bestimmt, ob die Geschwindigkeit der entfernten Fahrzeug1 108 niedriger als ein vorbestimmter Geschwindigkeitsschwellenwert ist. Diese Geschwindigkeitsabnahme kann anzeigen, dass eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 1208 vor Fahrspurwechseln in ähnlicher Weise langsamer werden. Wenn die Bestimmung in Block 1612 NEIN ist, wird keine Gefahr detektiert und kann das Verfahren 1600 in Block 1602 zurückgehen. Andernfalls kann das Verfahren 1600 in Block 1614 optional enthalten, eine Beschleunigungssteuerrate zu berechnen. In einer Ausführung berechnet der Prozessor 304 die Beschleunigungssteuerrate für das Hostfahrzeug 1206 gemäß dem Steuermodell, das oben in Bezug auf die Gleichungen (1) bis (5) diskutiert ist. Ferner kann das Verfahren 1600 in Block 1616 enthalten, ein Fahrzeugsteuersystem des Hostfahrzeugs basierend auf den Fahrspurwechseln und/oder der Beschleunigungssteuerrate zu steuern. Zum Beispiel kann der Prozessor 304 visuelle Rückmeldung auf der Anzeige 510 erzeugen, welche die Gefahr darstellt und/oder eine Meldung über die Gefahr liefert. Zum Beispiel kann der Prozessor 304 eine Grafik erzeugen, welche eine potentielle Gefahr auf der Fahrspur für das Hostfahrzeug darstellt. Die Fahrspur und/oder Gefahr kann hervorgehoben werden, um den Fahrer über die potentielle Verkehrsflussgefahr zu warnen. Es versteht sich, dass auch andere Rückmeldungstypen basierend auf den Verkehrsflussdaten über das Fahrzeugschnittstellensystem 328 bereitgestellt werden können. In anderen Ausführungen, wie sie oben mit Block 808 von 8 beschrieben sind, kann oder können ein oder mehrere Fahrzeugsysteme 404 basierend auf der Beschleunigungssteuerrate und/oder der Gefahr gesteuert werden. Zum Beispiel kann die Beschleunigungssteuerrate vom C-ACC-Steuersystem 300 an die ECU 320 ausgegeben werden, um ein oder mehrere Fahrzeugsysteme gemäß der Beschleunigungssteuerrate zu steuern.
IV. VERFAHREN ZUR EINFÄDELASSISTENZ
Wie oben erwähnt, sind die hierin beschriebenen System und Verfahren allgemein darauf gerichtet, ein Fahrzeug mittels eines Fahrzeugkommunikationsnetzwerks zu steuern, das mehrere Fahrzeuge und Infrastrukturen enthalten kann. In einigen Ausführungen kann eine kooperative Einfädelassistenz mittels eines Fahrzeugkommunikationsnetzwerks zwischen Fahrzeugen vorgesehen werden, die zur V2V- (zum Beispiel DSRC-) Kommunikation ausgestattet sind. Zum Beispiel kann DSRC-Kommunikation dazu benutzt werden, ein Hostfahrzeug zu unterstützen, das in eine Fahrspur mit Verkehrsstau einfädelt. 18 zeigt ein beispielhaftes Verkehrsszenario 1800, das dazu benutzt, das System und die Verfahren zur kooperativen Einfädelassistenz zu beschreiben. In 18 beinhaltet das Verkehrsszenario 1800 ein oder mehrere Fahrzeuge auf einer Straße 1802, die eine erste Fahrspur 1804a und eine zweite Fahrspur 1804b aufweist. Es versteht sich, dass die Straße 1802 auch andere Konfigurationen haben kann, die in 18 nicht gezeigt sind, und eine beliebige Anzahl von Fahrspuren haben können.
Das Verkehrsszenario 1800 enthält ein Hostfahrzeug 1806, das auf einer Fahrspur 1804b mit der Absicht fährt, in die Fahrspur 1804a einzufädeln. In einigen Ausführungen wird die Fahrspur 1804a als Einfädelfahrspur bezeichnet. Auf der Fahrspur 1804a fahren entfernte Fahrzeuge. Die entfernten Fahrzeuge werden allgemein mit der Bezugszahl 1808 bezeichnet. Jedoch können insbesondere die entfernten Fahrzeuge 1808 auch als entferntes Fahrzeug 1808a, entferntes Fahrzeug 1808b und entferntes Fahrzeug 1808c bezeichnet werden. In einigen Ausführungen können die entfernten Fahrzeuge 1808 auch als eine Mehrzahl von entfernten Fahrzeugen 1808 bezeichnet werden. Ähnlich dem Hostfahrzeug 106, das mit den 1A, 1B und 2 bis 7 diskutiert ist, kann das Hostfahrzeug 1806 Kommunikationen einschließlich Daten, Meldungen, Bildern und/oder andere Information mit anderen Fahrzeugen, Benutzern oder Infrastrukturen mittels DSRC senden, empfangen und/oder austauschen. Der Einfachheit wegen enthalten in 18 das Hostfahrzeug 1806 und die entfernten Fahrzeuge 1808 alle V2V-Transceiver. Es versteht sich, dass das Hostfahrzeug 1806 und die entfernten Fahrzeuge 1808 auch die gleichen oder ähnliche Komponenten und Funktionen enthalten können, wie sie oben mit dem Hostfahrzeug 106 und den entfernten Fahrzeugen 108 diskutiert sind. In dieser gesamten Beschreibung der kooperativen Einfädelassistenz wird auf die Komponenten der 2 bis 7 Bezug genommen.
Das Hostfahrzeug 1806 kann eine Mehrzahl von Mittelbereichradaren oder anderen Sensorvorrichtungen enthalten, die Teil des Radarsystems 414 sein können. In Fig. 18 können die Mehrzahl von Mittelbereichradaren ein vorderes linkes Mittelbereichradar 1810 enthalten, das sich an einem vorderen linken Eckbereich des Hostfahrzeugs 1806 befindet, ein vorderes rechtes Mittelbereichradar 1812, das sich an einem vorderen rechten Eckbereich des Hostfahrzeug 1806 befindet, ein hinteres linkes Mittelbereichradar 1814, das sich an einem hinteren linken Eckbereich des Hostfahrzeugs 1806 befindet, sowie ein hinteres rechtes Mittelbereichradar 1816, das sich an einem hinteren rechten Eckbereich des Hostfahrzeugs 1806 befindet. Jedoch können in anderen Ausführungen die Mehrzahl von Mittelbereichradaren auch an einer beliebigen geeigneten Position am Hostfahrzeug 1806 angeordnet sein.
Nun ist in Bezug auf 19 ein Prozessflussdiagramm eines Verfahrens 1900 gezeigt, um gemäß einem Ausführungsbeispiel mittels eines Fahrzeugkommunikationsnetzwerks kooperative Einfädelassistenz zu bieten. In Block 1902 enthält das Verfahren 1900 das Aktivieren eines Einfädelassistenzsystems (zum Beispiel des Fahrzeugcomputersystems 302). Zum Beispiel kann eine Benutzereingabe (zum Beispiel vom Fahrer) vom Eingabeabschnitt des Fahrzeugschnittstellensystems 328 empfangen werden, um einen Einfädelassistenzmodus zu aktivieren. In Block 1904 enthält das Verfahren 1900 den Empfang von Entferntes-Fahrzeug-Daten über eines oder mehrere entfernte Fahrzeuge, die oben mit Block 802 von 8 diskutiert. Die Entferntes-Fahrzeug-Daten können V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 von den entfernten Fahrzeugen 1808 und/oder Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 606 über die entfernten Fahrzeuge 1808 enthalten. In einer Ausführung kann der Prozessor 304 Geschwindigkeitsdaten, die von dem einen oder den mehreren entfernten Fahrzeugen 1808 gesendet werden, die in einer Einfädelfahrspur (zum Beispiel der Fahrspur 1804a) fahren, über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 empfangen. Zum Beispiel kann der Prozessor 304 Geschwindigkeitsdaten, die von dem einen oder den mehreren entfernten Fahrzeugen 1808 über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 gesendet werden, empfangen.
Darüber hinaus können in einigen Ausführungen Positionsdaten des einen oder der mehreren entfernten Fahrzeuge 1808 von dem Sensorsystem des Hostfahrzeug 1806 empfangen werden, das einen Bereich um das Hostfahrzeug 1806 herum überwacht. Zum Beispiel kann der Prozessor 304 Positionsdaten über eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 1808 über die Mehrzahl von Mittelbereichsensoren empfangen (zum Beispiel Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 606 vom Radarsystem 414), wie oben mit 18 diskutiert. In Block 1906 enthält das verfahren 1900 Zugriff auf Hostfahrzeugdaten von dem Hostfahrzeug. Zum Beispiel kann, wie oben mit Block 804 von 8 diskutiert, das Fahrzeugsensorsystem 322 über den Bus 330 auf die Hostfahrzeugdaten 602 zugreifen.
In Block 1908 kann das Verfahren 1900 optional enthalten, eine Beschleunigungssteuerrate zu berechnen. In einigen Ausführungen kann das Berechnen der Beschleunigungssteuerrate mit einigen oder allen der Komponenten berechnet werden, die in den Gleichungen (1) bis (5) gezeigt und mit Block 806 von 8 diskutiert sind. Insbesondere berechnet der Prozessor 304 die Beschleunigungssteuerrate für das Hostfahrzeug 1808 gemäß dem Steuermodell, das oben in den Gleichungen (1) bis (5) diskutiert ist. In einer Ausführung, die hierin diskutiert wird, kann die Beschleunigungssteuerrate des Hostfahrzeugs 1806 auf einer Aufmittlung der in Block 1904 empfangenen Geschwindigkeitsdaten beruhen. In Block 1910 kann das Verfahren 1900 enthalten, ein Fahrzeugsystem des Hostfahrzeugs zu steuern, ähnlich dem Block 808 von 8. Zum Beispiel kann in einer Ausführung der Prozessor 304 das Hostfahrzeug 1806 gemäß der Beschleunigungssteuerrate steuern, indem für eine automatische Bremsung und/oder Beschleunigung zur Geschwindigkeitssteuerung basierend auf der Beschleunigungssteuerrate gesorgt wird. In einigen Ausführungen kann der Prozessor 304 das Fahrzeugschnittstellensystem 328 steuern, um für eine Einfädelassistenz-Rückmeldung zum Fahrer des Hostfahrzeugs 1806 zu sorgen. In anderen Ausführungen kann ein aktives Kraftpedal (AFP) des Beschleunigerpedals 514 gesteuert werden, um für eine aktive Rückmeldungskraft zum Fuß des Fahrers zu sorgen, wenn der Fahrer das Beschleunigerpedal 514 drückt. Das Fahren 1900 wird nun in Bezug auf die 20 und 21 im näheren Detail beschrieben.
In einer Ausführung wird die Einfädelassistenz dem Hostfahrzeug gegeben, indem eine Geschwindigkeitsführung bereitgestellt wird. Die Geschwindigkeitsführung assistiert dem Hostfahrzeug 1806 zu einer geeigneten Geschwindigkeit zum Einfädeln relativ zu den entfernten Fahrzeugen 1808. 20 zeigt ein Verfahren 2000 zur Geschwindigkeitsführung mittels des Fahrzeugkommunikationsnetzwerks 200. Im Block 2002 enthält das Verfahren 2000 das Aktivieren eines Einfädelassistenzsystems ähnlich dem Block 1902 von 19. In Block 2004 enthält das Verfahren 2000 den Empfang von V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200. Insbesondere kann der Prozessor 304 Geschwindigkeitsdaten, die von einem oder mehreren entfernten Fahrzeugen 1808, die in einer Einfädelfahrspur fahren (zum Beispiel der Fahrspur 1804a), gesendet werden, über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 empfangen. Zum Beispiel kann der Prozessor 304 Geschwindigkeitsdaten, die von dem einen oder den mehreren entfernten Fahrzeugen 1808 über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 gesendet werden, empfangen.
In Block 2006 kann das Verfahren 2000 enthalten, auf Hostfahrzeugdaten vom Hostfahrzeug zuzugreifen. Zum Beispiel kann, wie oben mit Block 804 von 8 diskutiert, das Fahrzeugsensorsystem 322 des Hostfahrzeugs 1806 über den Bus 330 auf die Hostfahrzeugdaten 602 zugreifen. In einer Ausführung greift der Prozessor 304 auf eine Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 und eine Position des Hostfahrzeugs 1806 zu und/oder fragt diese ab.
In Block 2008 enthält das Verfahren 2000 die Berechnung einer durchschnittlichen Geschwindigkeit des einen oder der mehreren entfernten Fahrzeuge 1808, die sich in der Einfädelfahrspur (d.h. der Fahrspur 1804a) befinden. Der Prozessor 304 kann die durchschnittliche Geschwindigkeit basierend auf den Geschwindigkeitsdaten berechnen, die von jedem der entfernten Fahrzeuge 1808 über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 in Block 2004 empfangen werden. Zusätzlich kann der Prozessor 304 die durchschnittlichen Geschwindigkeiten des Hostfahrzeugs 1806 in Block 2010 vergleichen. Basierend auf dem Vergleich kann das Verfahren 2000 in Block 2012 die Berechnung einer Beschleunigungssteuerrate basierend auf der durchschnittlichen Geschwindigkeit und/oder dem Vergleich zwischen der durchschnittlichen Geschwindigkeit zum Hostfahrzeug 1806 enthalten. Die Beschleunigungssteuerrate kann vom Prozessor 304 berechnet werden, um eine Differenz zwischen der durchschnittlichen Geschwindigkeit des einen oder der mehreren entfernten Fahrzeuge 1808 und der Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 zu minimieren.
Anders ausgedrückt kann die durchschnittliche Geschwindigkeit dazu benutzt werden, eine Ziel-Beschleunigungsrate des Hostfahrzeugs 1806 zu berechnen und/oder zu setzen. Der Prozessor 304 kann bestimmen, ob die Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 über oder unter der Ziel-Beschleunigungsrate liegt. Wenn zum Beispiel der Prozessor 304 bestimmt, dass die Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 kleiner als die Ziel-Beschleunigungsrate ist, kann der Prozessor 304 in Block 2014 ein Fahrzeugsystem des Hostfahrzeugs 1806 steuern, um den Fahrer zu informieren und/oder das Hostfahrzeug 1806 automatisch steuern, um die Beschleunigung zu erhöhen, wie hierin diskutiert. Zum Beispiel kann der Prozessor 304 einen Befehl basierend auf dem Vergleich zu der AFP des Beschleunigerpedals 514 senden, um hierdurch für eine weiche Rückmeldung zu sorgen, die den Fahrer dazu anhält, eine stärkere Beschleunigung zu geben, um in die Fahrspur 1804a einzufädeln. Alternativ oder zusätzlich kann der Prozessor 304 dem Fahrzeugschnittstellensystem 328 einen visuellen Hinweis liefern um die Beschleunigung zu erhöhen. Ferner kann in einigen Ausführungen im Block 2014 der Prozessor 304 die Beschleunigungssteuerrate an das Fahrzeugsteuersystem ausgeben, um die Bewegung des Hostfahrzeugs 1806 gemäß der Beschleunigungssteuerrate zu steuern.
Wenn der Prozessor 304 bestimmt, dass die Geschwindigkeit des Hostfahrzeug 1806 größer als die Ziel-Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 ist, kann der Prozessor 304 in Block 2014 Befehle senden, um die AFP des Beschleunigerpedals 514 zu steuern, um für eine aktive Kraftrückmeldung zu sorgen, die eine Druckkraft (Drücken oder Gegendrücken) auf den Fuß des Fahrers simuliert. Die aktive Kraftrückmeldung, die die Druckkraft simuliert, kann mit einer Rückmeldungskraft erzeugt werden, welche mit einer Differenz zwischen der Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 und der Ziel-Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 korreliert. Somit wird der Fahrer des Hostfahrzeugs 1806 mit einer Kraft, die mit der Differenz zwischen der Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 und der Ziel-Geschwindigkeit des Hostfahrzeug1806 korreliert, ermutigt, das Hostfahrzeug 1806 zu beschleunigen und/oder zu verzögern. Ferner kann der Prozessor 304 mit dem Fahrzeugschnittstellensystem 328 eine visuelle Anzeige geben, die Geschwindigkeit verringern und/oder zu erhöhen. Die Helligkeit der visuellen Anzeige kann mit der AFP-Rückmeldungskraft synchronisiert werden, welche positiv mit der Geschwindigkeitsdifferenz korreliert ist.
Zusätzlich für Geschwindigkeitsführung, wie oben mit 20 diskutiert, können die hierin diskutierten Systeme und Verfahren eine akkurate Positionierung zur Einfädelassistenz bestimmen. Nun ist in Bezug auf 21 ein Verfahren 2100 zur Einfädelassistenz mittels Positionsführung gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. In Block 2112 enthält das Verfahren 2100 die Aktivierung eines Einfädelassistenzsystems ähnlich dem Block 1902 von 19. In Block 2104 enthält das Verfahren 2100 das Empfangen von Entferntes-Fahrzeug-Daten. In einer Ausführung kann der Prozessor 304 V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 604 (zum Beispiel Geschwindigkeitsdaten) empfangen, wie oben mit Block 2004 von 20 diskutiert. Ferner kann in dieser Ausführung der Prozessor 304 Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 606 empfangen. Insbesondere kann der Prozessor 304 Positionsdaten über eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 1808 über die Mehrzahl von Mittelbereichsensoren empfangen (zum Beispiel vom Radarsystem 414 sensierte Entferntes-Fahrzeug-Daten). Darüber hinaus kann das Verfahren 2100 in Block 2106 enthalten, auf Hostfahrzeugdaten 602 zuzugreifen, wie oben mit Block 804 von 8 diskutiert.
In Block 2108 wird, basierend auf den sensierten Entferntes-Fahrzeug-Daten 606 bestimmt, ob etwaige Objekte (zum Beispiel entfernte Fahrzeuge 1808, Gefahren) detektiert werden. Insbesondere bestimmt der Prozessor 304 basierend auf den Positionsdaten, ob sich eines oder mehrere entfernte Fahrzeuge 1808 in einem Bereich in der Umgebung des Hostfahrzeugs 1806 befinden. Falls die Bestimmung in Block 2108 NEIN ist, kann das Verfahren 2100 zu Block 2114 weitergehen, um das Fahrzeugsystem 404 des Hostfahrzeugs 1806 basierend auf den Positionsdaten zu steuern. Zum Beispiel zeigt 22A ein Verkehrsszenario 2202, das eine vereinfachte Darstellung des Verkehrsszenarios 1800 ist, welches das Hostfahrzeug 1806 enthält. In diesem Beispiel werden in der Einfädelfahrspur 1804a keine Radarobjekte (zum Beispiel entfernte Fahrzeuge, Gefahren) detektiert. Dementsprechend kann der Prozessor 304 das Fahrzeugschnittstellensystem steuern, um eine visuelle Anzeige zu liefern, dass es für das Hostfahrzeug 1806 sicher ist, in die Einfädelfahrspur 1804a einzufädeln. Zum Beispiel kann das Fahrzeugschnittstellensystem 328 auf der Anzeige 510 ein grünes Licht zeigen. In anderen Ausführungen kann der Prozessor 304 ein oder mehrere Fahrzeugsysteme 404 ansteuern, um dem Fahrer und/oder dem Hostfahrzeug 1806 zu assistieren, in die Einfädelfahrspur 1804a einzufädeln.
Wenn, wieder in Bezug auf 21, die Bestimmung in Block 2108 JA ist, kann das Verfahren 2100 optional zu Block 2110 weitergehen, um einen Typ des Einfädelszenarios basierend auf einer relativen Position des Hostfahrzeugs 1806 zu dem einen oder den mehreren entfernten Fahrzeugen 1808 zu identifizieren. In einer Ausführung speichert das Fahrzeugcomputersystem 302 Einfädelmodelldaten 318. Die Einfädelmodelldaten 318 können dazu benutzt werden, den Typ des Einfädelszenarios zu identifizieren. Somit kann die in Block 2114 implementierte Steuerung der Fahrzeugsysteme 404 teilweise auf dem Typ des Einfädelszenarios beruhen. Darüber hinaus kann in einigen Ausführungen das in den 13, 14A und 14C beschriebene Entferntes-Fahrzeug-Klassifizierungsverfahren dazu benutzt werden, den Typ des Einfädelszenarios zu identifizieren und zu klassifizieren. In einer Ausführung ist der Typ des Einfädelszenarios einer von: einem Seite-an-Seite-Einfädelszenario, wie in 22B gezeigt, einem Hinten-Einfädelszenario, wie in 22C gezeigt, einem Vorne-Einfädelszenario, wie in 22D gezeigt, oder einem Zwischen-Einfädelszenario, wie in den 22E und 22F gezeigt. Jedes dieser Szenarios wird hierin im näheren Detail diskutiert.
In Block 2112 kann das Verfahren 2100 optional enthalten, basierend auf einer relativen Position des Hostfahrzeugs 1206 zu dem einen oder den mehreren entfernten Fahrzeugen 1808, einer Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs und einer Geschwindigkeit des einen oder der mehreren entfernten Fahrzeuge 1808, eine Beschleunigungssteuerrate zu berechnen und/oder einen Sicherheitsabstand zu berechnen, um in die Fahrspur einzufädeln. In einigen Ausführungen wird die Beschleunigungssteuerrate und/oder der Sicherheitsabstand auch basierend dem in Block 2112 bestimmten Typ von Einfädelszenario berechnet. Es versteht sich, dass in einigen Ausführungen die Berechnung der Beschleunigungssteuerrate auch mittels der oben diskutierten Gleichungen (1) bis (5) implementiert werden kann.
In Bezug auf 22B ist ein Seite-an-Seite-Einfädelszenario 2204 gezeigt. Insbesondere befindet sich zumindest eines der entfernten Fahrzeuge, nämlich das entfernte Fahrzeug 1808a, neben dem Hostfahrzeug 1806 in der Einfädelfahrspur 1804a. Das entfernte Fahrzeug 1808a wird basierend auf den in Block 2104 empfangenen Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 606 detektiert. In diesem Beispiel kann, basierend auf dem Typ des Einfädelszenarios in Block 2112 der Prozessor 304 eine Beschleunigungssteuerrate berechnen, um das Hostfahrzeug 1806 zu verlangsamen. Der Prozessor 304 kann in Block 2114 ein Bremssystem basierend auf der Beschleunigungssteuerrate steuern, indem eine Verzögerungsrate angegeben wird. In einer Ausführung beträgt die Verzögerungsrate 0,08G. Alternativ oder zusätzlich zur automatischen Bremssteuerung kann der Prozessor 304 dem Fahrzeugschnittstellensystem 328 auch einen visuellen Hinweis liefern, um zu warnen und/oder zu einer erhöhten Beschleunigung anzuregen, um einzufädeln. Zum Beispiel kann ein visueller Hinweis auf der Anzeige 510 angezeigt werden, um den Fahrer des Hostfahrzeugs 1806 anzuweisen, zu verlangsamen, indem ein rot leuchtender Hinweis gezeigt wird. Der rot leuchtende Hinweis könnte auch dem Fahrer anzeigen, dass es nicht akzeptabel ist, in die Einfädelfahrspur 1804a einzufädeln. Darüber hinaus kann der Prozessor 304 die AFP steuern, indem sie eine größere Rückmeldungsgegenkraft liefert. In einer Ausführung kann die größere Rückmeldungsgegenkraft eine 100%ige Gegenkraft enthalten.
Wieder in Bezug auf 21 kann, wie oben erwähnt, in Block 2112 das Verfahren 2100 auch enthalten, einen Sicherheitsabstand zum Einfädeln in die Einfädelfahrspur zu bestimmen. In einer Ausführung ist der Sicherheitsabstand, basierend auf einem oder mehreren entfernten Fahrzeugen 1808 in der Einfädelfahrspur 1804a, eine Sicherheitsgrenze für das Hostfahrzeug 1806, um in die Einfädelspur 1804a einzufädeln. In einigen Ausführungen beruht der Sicherheitsabstand auf dem in Block 2110 identifizierten Typ von Einfädelszenario. In Bezug auf 22C ist ein Hinten-Einfädelszenario 2206 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Hier befindet sich das Hostfahrzeug 1806 benachbart (zum Beispiel in der benachbarten Fahrspur) zum entfernten Fahrzeug 1808a und am Heckende des entfernten Fahrzeugs 1808a. In einer Ausführung bestimmt der Prozessor 304, dass sich das Hostfahrzeug 1806 an der Seite (zum Beispiel benachbart) des entfernten Fahrzeugs 1808a und am Heckende des entfernten Fahrzeugs 1808a befindet, und kann basierend auf den Einfädelmodellen 218 einen Typ des Einfädelszenarios als Hinten-Einfädelszenario identifizieren. Basierend auf dem Typ von Einfädelszenario berechnet der Prozessor 304 in Block 2112 eine Beschleunigungssteuerrate, um das Hostfahrzeug 1806 zu verlangsamen.
In einer anderen Ausführung bestimmt der Prozessor 304 einen Sicherheitsabstand für das Hostfahrzeug 1806, um in die Einfädelfahrspur 18084a einzufädeln, gemäß der folgenden Gleichung: $D S = m + 1.5 s * (V_{H V} - V_{R V})$
wobei m eine konstante Variable in Metern ist, V_HV eine Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 ist, und V_RV eine Geschwindigkeit des entfernten Fahrzeugs 1808a ist. In einigen Ausführungen ist der Sicherheitsabstand auf einen vorbestimmten Bereich beschränkt, der teilweise auf dem Einfädel-Typ beruhen kann, zum Beispiel, für ein Hinten-Einfädelszenario, zwischen 4 und 25 Metern. In einem Ausführungsbeispiel beträgt die konstante Variable m 5 Meter. Jedoch kann in einigen Ausführungen die oben gezeigte Sicherheitsabstandsgleichung (10) auch auf der Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 und der Geschwindigkeit des entfernten Fahrzeugs 1808a beruhen. Wenn zum Beispiel der Prozessor 304 bestimmt, dass die Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 größer als die Geschwindigkeit des entfernten Fahrzeugs 1808a ist, kann die konstante Variable m vergrößert werden (zum Beispiel von 5m auf 10m), was in einem größeren Sicherheitsabstand resultiert. Wenn jedoch die Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs1806 kleiner als die Geschwindigkeit des entfernten Fahrzeugs 1808a ist, kann die konstante Variable m verringert werden (zum Beispiel von 5m auf 2m), was in einem kleineren Sicherheitsabstand resultiert.
In einer Ausführung bestimmt der Prozessor 304 einen aktuellen Abstand D_X zwischen dem Hostfahrzeug 1806 und dem entfernten Fahrzeug 1808a, wie in 22C gezeigt. Der Prozessor 304 kann den aktuellen Abstand mit dem Sicherheitsabstand vergleichen. Wenn der aktuelle Abstand kleiner als der Sicherheitsabstand ist, dann bestimmt der Prozessor 304, dass es für das Hostfahrzeug 1806 nicht sicher ist, in die Fahrspur 1804a einzufädeln, weil dort ein Kollisionsrisiko zwischen dem Hostfahrzeug 1806 und dem entfernten Fahrzeug 1808a besteht. Dementsprechend kann in einer Ausführung in Block 2114 der Prozessor 304 das Fahrzeugschnittstellensystem 328 ansteuern, um für eine Rückmeldung zu sorgen, um das Hostfahrzeug 1806 zu verlangsamen. Zum Beispiel kann auf der Anzeige 510 ein visueller Hinweis gezeigt werden, der angibt, dass das Einfädeln nicht sicher ist. Wenn andernfalls der Prozessor 304 bestimmt, dass der aktuelle Abstand größer als der Sicherheitsabstand ist, bestimmt der Prozessor 304, dass es für das Hostfahrzeug 1806 sicher ist, in die Fahrspur 1804a einzufädeln. Der Prozessor 304 kann das Fahrzeugschnittstellensystem 328 ansteuern, um für eine Rückmeldung zu sorgen, dass es sicher ist, in die Fahrspur 1804a einzufädeln. Zum Beispiel kann der Prozessor 304 die Anzeige 510 ansteuern, um einen grün leuchtenden Hinweis anzuzeigen.
In einer anderen Ausführung kann das Berechnen des Sicherheitsabstands in Block 2112 auch enthalten, einen Steuerwert zum Steuern eines Fahrzeugsystems zu berechnen. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass der aktuelle Abstand zwischen dem Hostfahrzeug 1806 und dem entfernten Fahrzeug 1808a kleiner als der Sicherheitsabstand ist, kann der Prozessor 304 einen Steuerwert als Funktion einer Differenz zwischen dem aktuellen Abstand und dem Sicherheitsabstand berechnen. In einer Ausführung wird der Steuerwert gemäß der vorliegenden Gleichung berechnet: $C V = \frac{D_{X} - [5 m + 1.5 s * (V_{H V} - V_{R V})]}{5 m}$
Der Steuerwert kann auf einen vorbestimmten Bereich gesättigt sein. In einer Ausführung ist der Steuerwert auf einen Bereich von -1 bis 0 gesättigt. Der Steuerwert kann dazu benutzt werden, eines oder mehrere der Fahrzeugsysteme 404 in Block 2114 zu steuern. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass der aktuelle Abstand kleiner als der Sicherheitsabstand ist, kann der Prozessor 304 eine Beschleunigungssteuerrate teilweise basierend auf dem Steuerwert berechnen. Als anderes Beispiel kann der Prozessor 304 die Anzeige 510 ansteuern, um ein rotes Licht mit einer Helligkeit zu versehen, die basierend auf dem Steuerwert modifiziert und/oder eingestellt werden kann. Zum Beispiel kann die Helligkeit des roten Lichts erhöht werden, wenn der Steuerwert zunimmt. Je näher das Hostfahrzeug 1806 dem entfernten Fahrzeug 1808a ist, desto höher ist daher der Steuerwert und/oder desto stärker ist die Rückmeldung. In einer anderen Ausführung kann die AFP-Gegenkraft (zum Beispiel Rückmeldungskraft) basierend auf dem Steuerwert eingestellt und/oder modifiziert werden. Die AFP-Rückmeldungskraft kann zunehmen, wenn der Steuerwert zunimmt.
Nun ist in Bezug auf 22D ein Vorne-Einfädelszenario 2208 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Hier befindet sich das Hostfahrzeug 1806 auf der Seite (zum Beispiel der benachbarten Fahrspur) des entfernten Fahrzeugs 1808a und am vorderen Ende des entfernten Fahrzeugs 1808a. In einer Ausführung bestimmt der Prozessor 304, dass sich das Hostfahrzeug 1806 an der Seite des entfernten Fahrzeugs 1808a und am vorderen Ende des entfernten Fahrzeugs 1808a befindet, und kann den Typ des Einfädelszenarios als Vorne- Einfädelszenario basierend auf dem Einfädelmodell 318 identifizieren. In einigen Ausführungen kann der Prozessor 304 basierend auf dem Typ des Einfädelszenarios eine Beschleunigungssteuerrate berechnen, um das Hostfahrzeug 1806 zu beschleunigen.
In einer anderen Ausführung bestimmt der Prozessor 304 einen Sicherheitsabstand für das Hostfahrzeug 1806, um in die Einfädelfahrspur 1804a einzufädeln, gemäß der folgenden Gleichung: $D S = m + 1.5 s * (V_{H V} - V_{R V})$
wobei m eine konstante Variable in Metern ist, V_HV eine Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 ist und V_RV eine Geschwindigkeit des entfernten Fahrzeugs 1808a ist. In einigen Ausführungen ist der Sicherheitsabstand auf einen vorbestimmten Bereich beschränkt, zum Beispiel zwischen 5 und 12 Meter. In einem Ausführungsbeispiel ist die konstante Variable m 8 Meter. Jedoch kann in einigen Ausführungen die oben gezeigte Sicherheitsabstandsgleichung auch auf der Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 und der Geschwindigkeit des entfernten Fahrzeugs 1808a beruhen. Wenn zum Beispiel der Prozessor 304 bestimmt, dass die Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 größer als die Geschwindigkeit des entfernten Fahrzeugs 1808a ist, kann die konstante Variable m vergrößert werden (zum Beispiel von 8m auf 12m), was in einem größeren Sicherheitsabstand resultiert. Wenn jedoch die Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 kleiner als die Geschwindigkeit des entfernten Fahrzeugs 1808a ist, kann die konstante Variable m verringert werden (zum Beispiel von 8m auf 4m), was in einem kleineren Sicherheitsabstand resultiert.
In einer Ausführung bestimmt der Prozessor 304 einen aktuellen Abstand D_X zwischen dem Hostfahrzeug 1806 und dem entfernten Fahrzeug 1808a, wie in 22D gezeigt. Der Prozessor 304 kann den aktuellen Abstand mit dem Sicherheitsabstand vergleichen. Wenn der aktuelle Abstand kleiner als der Sicherheitsabstand ist, dann bestimmt der Prozessor 304, dass es für das Hostfahrzeug 1806 nicht sicher ist, in die Fahrspur 1804a einzufädeln, weil dort ein Kollisionsrisiko zwischen dem Hostfahrzeug 1806 und dem entfernten Fahrzeug 1808a besteht. Dementsprechend kann in einer Ausführung in Block 2114 der Prozessor 304 das Fahrzeugschnittstellensystem 328 steuern, um eine Rückmeldung zu liefern, um die Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 zu erhöhen. Zum Beispiel kann auf der Anzeige 510 ein visueller Hinweis gegeben werden, der anzeigt, dass das Einfädeln nicht sicher ist. Wenn andernfalls der Prozessor 304 bestimmt, dass der aktuelle Abstand größer als der Sicherheitsabstand ist, bestimmt der Prozessor 304, dass es für das Hostfahrzeug 1806 sicher ist, in die Fahrspur 1804a einzufädeln. In diesem Szenario kann der Prozessor 304 das Fahrzeugschnittstellensystem 328 ansteuern, um für eine Rückmeldung zu sorgen, dass es sicher ist, in die Fahrspur 1804a einzufädeln. Zum Beispiel kann der Prozessor 304 die Anzeige 510 ansteuern, um einen grün leuchtenden Hinweis anzuzeigen.
In einer anderen Ausführung kann das Berechnen des Sicherheitsabstands in Block 2112 auch enthalten, einen Steuerwert zum Steuern des Fahrzeugsystems zu berechnen. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass der aktuelle Abstand zwischen dem Hostfahrzeug 1806 und dem entfernten Fahrzeug 1808a kleiner als der Sicherheitsabstand ist, kann der Prozessor 304 einen Steuerwert als Funktion einer Differenz zwischen dem aktuellen Abstand und dem Sicherheitsabstand berechnen. In einer Ausführung wird der Steuerwert gemäß der vorliegenden Gleichung berechnet: $C V = \frac{D_{X} - [8 m + 1.5 s * (V_{H V} - V_{R V})]}{8 m + 1.5 s * (V_{H V} - V_{R V})}$
Der Steuerwert kann gemäß einem vorbestimmten Bereich gesättigt werden. Zum Beispiel wird in einer Ausführung der Steuerwert auf einen Bereich von -1 bis 0 gesättigt. Der Steuerwert kann dazu benutzt werden, eines oder mehrere Fahrzeugsysteme 404 in Block 2114 zu steuern. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass der aktuelle Abstand kleiner als der Sicherheitsabstand ist, kann der Prozessor 304 eine Beschleunigungssteuerrate teilweise basierend auf dem Steuerwert berechnen. Als anderes Beispiel kann der Prozessor 304 die Anzeige 510 ansteuern, um ein blaues Licht mit einer Helligkeit zu versehen die basierend auf dem Steuerwert modifiziert und/oder eingestellt werden kann. Zum Beispiel kann die Helligkeit des blauen Lichts zunehmen, wenn der Steuerwert zunimmt. Je näher das Hostfahrzeug 1806 dem entfernten Fahrzeug 1808a ist, desto höher ist daher der Steuerwert und desto stärker ist die Rückmeldung.
In Bezug auf die 22E und 22F ist ein Zwischen-Einfädelszenario 2210 und 2212 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. In 22E befindet sich das Hostfahrzeug 1806 benachbart (zum Beispiel in der benachbarten Fahrspur) den entfernten Fahrzeugen 1808a und 1808b und zwischen den entfernten Fahrzeugen 1808a und 808b. In dieser Ausführung berechnet in Block 2112 der Prozessor 304 einen Sicherheitsabstand basierend auf einem vorderen Sicherheitsabstand von dem Hostfahrzeug 1806 zum entfernten Fahrzeug 1808a und einen hinteren Sicherheitsabstand von dem Hostfahrzeug 1806 zu dem entfernten Fahrzeug 1808b. Insbesondere wird der vordere Sicherheitsabstand gemäß der folgenden Gleichung berechnet: $F r o n t_{D S} = m + 1.5 s * (V_{H V} - V_{R V F})$
wobei m eine konstante Variable in Metern ist, V_HV eine Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 ist und V_RVF eine Geschwindigkeit des vorderen entfernten Fahrzeugs 1808a ist. In einigen Ausführungen ist der Sicherheitsabstand auf einen vorbestimmten Bereich beschränkt, der teilweise auf dem Einfädel-Typ beruhen kann. Zum Beispiel kann für ein Dazwischenszenario, wie es in 22E gezeigt ist, der Sicherheitsabstand auf zwischen 4 und 20 Meter beschränkt sein. In einer Ausführung bestimmt der Prozessor 304 einen aktuellen vorderen Abstand D_FX zwischen dem Hostfahrzeug 1806 und dem vorderen entfernten Fahrzeug 1808a. Der Prozessor 304 kann den aktuellen vorderen Abstand mit dem vorderen Sicherheitsabstand vergleichen. Wenn der aktuelle vordere Abstand kleiner als der vordere Sicherheitsabstand ist, dann bestimmt der Prozessor 304, dass es für das Hostfahrzeug 1806 nicht sicher ist, in die Fahrspur 1804a einzufädeln, weil ein Kollisionsrisiko zwischen dem Hostfahrzeug 1806 und dem vorderen entfernten Fahrzeug 1808a besteht. Dementsprechend kann in einer Ausführung in Block 2114 der Prozessor 304 das Fahrzeugschnittstellensystem 328 ansteuern, um für eine Rückmeldung zu sorgen, um das Hostfahrzeug 1806 zu verlangsamen. Zum Beispiel kann auf der Anzeige 510 ein visueller Hinweis angezeigt werden, der darauf hinweist, dass es nicht sicher ist, einzufädeln.
In einer anderen Ausführung kann das Berechnen des Sicherheitsabstands in Block 2112 auch die Berechnung eines Steuerwert zum Steuern eines Fahrzeugsystems beinhalten. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass der aktuelle vordere Abstand zwischen dem Hostfahrzeug 1806 und dem vorderen entfernten Fahrzeug 1808a kleiner als der vordere Sicherheitsabstand ist, kann der Prozessor 304 einen Steuerwert als Funktion einer Differenz zwischen dem aktuellen vorderen Abstand und dem vorderen Sicherheitsabstand berechnen. In einer Ausführung wird der Steuerwert gemäß der folgenden Gleichung berechnet: $F r o n t_{C V} = \frac{D_{F X} - [5 m + 1.5 * (V_{H V} - V_{R V F})]}{5 m}$
Der Steuerwert kann auf einen vorbestimmten Bereich gesättigt werden. In einem Beispiel wird der Steuerwert auf einen Bereich von -1 bis 0 gesättigt. Der Steuerwert kann dazu benutzt werden, um ein oder mehrere Fahrzeugsysteme 404 in Block 2114 zu steuern. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass der aktuelle vordere Abstand kleiner als der Sicherheitsabstand ist, kann der Prozessor 304 eine Beschleunigungssteuerrate teilweise basierend auf dem Steuerwert berechnen. Als anderes Beispiel kann der Prozessor 304 die Anzeige 510 ansteuern, um ein rotes Licht mit einer Helligkeit zu versehen, die basierend auf dem Steuerwert modifiziert und/oder eingestellt werden kann. Zum Beispiel kann die Helligkeit des roten Lichts zunehmen, wenn der Steuerwert zunimmt. Je näher das Hostfahrzeug 1806 dem vorderen entfernten Fahrzeug 1808a ist, desto höher ist daher der Steuerwert und desto stärker ist die Rückmeldung. In einer anderen Ausführung kann die AFP-Gegenkraft (zum Beispiel Rückmeldungskraft) basierend auf dem Steuerwert eingestellt und/oder modifiziert werden. Die AFP-Rückmeldungskraft kann zunehmen, wenn der Steuerwert zunimmt.
In Bezug auf das Dazwischen-Einfädelszenario 2212 von 22F ist das Hostfahrzeug 1806 dem hinteren entfernten Fahrzeug 1808b näher als dem vorderen entfernten Fahrzeug 1808a. Dies ist im Gegensatz zu dem Dazwischen-Einfädelverhältnis 2210 von 22E, wo das Hostfahrzeug 1806 dem vorderen entfernten Fahrzeug 1808a näher war als dem hinteren entfernten Fahrzeug 1808b. In der Ausführung von 22F berechnet in Block 2112 der Prozessor 304 einen Sicherheitsabstand basieren auf einem hinteren Sicherheitsabstand von dem Hostfahrzeug 1806 zu dem hinteren Fahrzeug 1808b. Insbesondere wird der hintere Fahrzeugabstand gemäß der folgenden Gleichung berechnet: $H e c k_{D S} = m + 1.5 s * (V_{H V} - V_{R V R})$
wobei m eine konstante Variable in Metern ist, V_HV eine Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 ist und V_RVR eine Geschwindigkeit des hinteren entfernten Fahrzeugs 1808b ist. In einigen Ausführungen ist der Sicherheitsabstand auf einen vorbestimmten Bereich beschränkt, der teilweise auf dem Einfädel-Typ beruhen kann. Zum Beispiel kann für ein Dazwischenszenario, wie in 22F gezeigt, der Sicherheitsabstand auf zwischen 5 und 8 Meter beschränkt sein. In einer Ausführung bestimmt der Prozessor 304 einen aktuellen hinteren Abstand D_RX zwischen dem Hostfahrzeug 1806 und dem hinteren entfernten Fahrzeug 1808b, wie in 22F gezeigt. Der Prozessor 304 kann den aktuellen hinteren Abstand mit dem hinteren Sicherheitsabstand vergleichen. Wenn der aktuelle hintere Abstand kleiner als der hintere Sicherheitsabstand ist, dann bestimmt der Prozessor 304, dass es für das Hostfahrzeug 1806 nicht sicher ist, in die Fahrspur 1804a einzufädeln, weil dort ein Kollisionsrisiko zwischen dem Hostfahrzeug 1806 und dem hinteren entfernten Fahrzeug 1808b besteht. Dementsprechend kann in einer Ausführung in Block 2114 der Prozessor 304 das Fahrzeugschnittstellensystem 328 ansteuern, um für eine Rückmeldung zu sorgen, um die Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 1806 zu erhöhen. Zum Beispiel kann auf der Anzeige 510 ein visueller Hinweis gezeigt werden, der darauf hinweist, dass es nicht sicher ist, einzufädeln.
In einer anderen Ausführung kann das Berechnen des Sicherheitsabstands in Block 2112 auch enthalten, einen hinteren Steuerwert zum Steuern des Fahrzeugsystems zu berechnen. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass der aktuelle hintere Abstand zwischen dem Hostfahrzeug 1806 und dem hinteren entfernten Fahrzeug 1808b kleiner als der hintere Sicherheitsabstand ist, kann der Prozessor 304 einen Steuerwert als Funktion einer Differenz zwischen dem aktuellen hinteren Abstand und dem hinteren Sicherheitsabstand berechnen. In einer Ausführung wird der Steuerwert gemäß der folgenden Gleichung berechnet: $H e c k_{C V} = \frac{D_{X} - [8 m + 1.5 s * (V_{H V} - V_{R V})]}{8 m + 1.5 s * (V_{H V} - V_{R V})}$
Der Steuerwert kann auf einen vorbestimmten Bereich gesättigt werden. In einem Beispiel wird der Steuerwert auf einen Bereich von -1 bis 0 gesättigt. Der Steuerwert kann dazu benutzt werden, um ein oder mehrere Fahrzeugsysteme 404 in Block 2114 zu steuern. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass der aktuelle hintere Abstand kleiner als der hintere Sicherheitsabstand ist, kann der Prozessor 304 eine Beschleunigungssteuerrate teilweise basierend auf dem Steuerwert berechnen. Als anderes Beispiel kann der Prozessor 304 die Anzeige 510 ansteuern, um ein blaues Licht mit einer Helligkeit zu versehen, die basierend auf dem Steuerwert modifiziert und/oder eingestellt werden kann. Zum Beispiel kann die Helligkeit des blauen Lichts zunehmen, wenn der Steuerwert zunimmt. Je näher das Hostfahrzeug 1806 dem hinteren entfernten Fahrzeug 1808b ist, desto höher ist daher der Steuerwert und desto stärker ist die Rückmeldung.
Wenn der Prozessor 304 basierend auf den obigen Gleichungen bestimmt, dass der aktuelle hintere Abstand größer als der hintere Sicherheitsabstand ist und der aktuelle vordere Sicherheitsabstand größer als der vordere Sicherheitsabstand ist, bestimmt der Prozessor 304, dass es für das Hostfahrzeug 1806 sicher ist, in die Fahrspur 1804a einzufädeln. Der Prozessor 304 kann das Fahrzeugschnittstellensystem 328 steuern, um für eine Rückmeldung zu sorgen, dass es sicher ist, in die Fahrspur 1804a einzufädeln. Zum Beispiel kann der Prozessor 304 die Anzeige 510 ansteuern, um einen grünen Leuchthinweis anzuzeigen.
VERFAHREN ZUR FAHRZEUGSTEUERUNG IN DRÄNGEL-SZENARIEN
Die oben diskutierten Systeme und Verfahren können auch auf ein Drängel-Szenario angewendet werden. Während eines Drängel-Szenarios fährt ein nachfolgendes Fahrzeug dicht hinter einem Hostfahrzeug, so dass der Abstand (zum Beispiel der Kurswegabstand) zwischen den zwei Fahrzeugen nicht garantiert, dass eine Kollision vermieden werden kann, wenn eines der Fahrzeuge stoppt. Bei Autobahngeschwindigkeiten wird empfohlen, dass der Kurswegabstand zwischen dem Hostfahrzeug und einem nachfolgenden Fahrzeug auf einem Abstand gehalten wird, der, in der Zeit gemessen, wenigstens zwei Sekunden beträgt. Ein Abstand von weniger als 2 Sekunden kann als Drängeln betrachtet werden, und Drängeln kann die Wahrscheinlichkeit von Heckend-Kollisionen erhöhen. Das Drängeln erzeugt auch andere Herausforderungen für das Hostfahrzeug. Zum Beispiel kann ein Fahrer des Hostfahrzeugs durch das Vorhandensein eines drängelnden Fahrzeugs nervös werden, weil die Kollisionswahrscheinlichkeit während plötzlicher Bremsung des Hostfahrzeugs zunehmen kann. Nun werden Systeme und Verfahren zur Behandlung von drängelnden Fahrzeugen diskutiert, die teilweise oder insgesamt mit den oben diskutierten Systemen und Verfahren implementiert werden können.
23A zeigt ein beispielhaftes Verkehrsszenario 2300, das zur Beschreibung von einigen der Systeme und Verfahren zur Fahrzeugsteuerung bei Drängelsituationen verwendet wird. Das Verkehrsszenario 2300 ist eine vereinfachte Version des Verkehrsszenarios 100 von 1A. Der Einfachheit wegen repräsentieren gleiche Zahlen gleiche Elemente. In 23A hat die Straße 2302 eine erste Fahrspur 2304a, eine zweite Fahrspur 2304b und eine dritte Fahrspur 2304c. Es versteht sich, dass die Straße 2302 verschiedene Konfigurationen haben kann, die in 23A nicht gezeigt sind, und sie eine beliebige Anzahl von Fahrspuren haben kann. Das Verkehrsszenario 2300 enthält ein Hostfahrzeug 2306 und entfernte Fahrzeuge. Der Einfachheit wegen werden die entfernten Fahrzeuge hier allgemein als entfernte Fahrzeuge 2308 bezeichnet.
Es versteht sich, dass das Hostfahrzeug 2306 und die entfernten Fahrzeuge 2308 die gleichen oder ähnliche Komponenten und Funktionen wie das Hostfahrzeug 106 und die entfernten Fahrzeuge 108 haben können, die oben mit den 1A, 1B, 2 bis 7 diskutiert sind. Zum Beispiel kann das Hostfahrzeug 2306 Kommunikation einschließlich Daten, Meldungen, Bildern und/oder andere Information mit anderen Fahrzeugen, Benutzern oder Infrastrukturen mittels DSRC über einen Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V)-Transceiver 2310 und das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 von 2 senden, empfangen und/oder austauschen. Ferner können das entfernte Fahrzeug 2308a, das entfernte Fahrzeug 2308b und das entfernte Fahrzeug 2308d ihre jeweiligen V2V-Transceiver dazu benutzen, miteinander und mit dem Hostfahrzeug 2306 zu kommunizieren. Obwohl in 23A nicht gezeigt, können in einigen Geräte das entfernte Fahrzeug 2308c und das entfernte Fahrzeug 2308e auch Ausstattung zur Kommunikation mittels des Fahrzeugkommunikationsnetzwerks 200 enthalten.
Nun ist in Bezug auf 23B eine schematische Ansicht des Hostfahrzeugs 2306 und der entfernten Fahrzeuge 2308 gezeigt, die auf der zweiten Fahrspur 23004b von 23A fahren, insbesondere, wie von links nach rechts gezeigt, das entfernte Fahrzeug 2308a, das entfernte Fahrzeug 2308b, das Hostfahrzeug 2306 und das entfernte Fahrzeug 2308d. Wie oben erwähnt, können die in 23b gezeigten Komponenten die gleichen oder ähnlichen Komponenten und Funktionen wie das Hostfahrzeug 106 und die entfernten Fahrzeuge 108 haben, die oben mit den 1A und 1B diskutiert sind. In dieser Ausführung und in den hierin diskutierten beispielhaften Drängelsystemen und -verfahren kann das entfernte Fahrzeug 2308a als führendes Fahrzeug bezeichnet werden, kann das entfernte Fahrzeug 2308b als vorausfahrendes Fahrzeug bezeichnet werden, und kann das entfernte Fahrzeug 2308d als hinteres Fahrzeug oder nachfolgendes Fahrzeug bezeichnet werden. In einigen Ausführungen kann das vorausfahrende Fahrzeug als erstes Fahrzeug bezeichnet werden, und kann das hintere Fahrzeug oder nachfolgende Fahrzeug als zweites Fahrzeug bezeichnet werden. Das hintere Fahrzeug 2308d ist ein entferntes Fahrzeug, das hinter dem Hostfahrzeug 2306 auf der gleichen Fahrspur (das heißt der zweiten Fahrspur 2304b) wie das Hostfahrzeug 2306 fährt. In einigen Ausführungen kann das hintere Fahrzeug 2308d als drängelndes Fahrzeug identifiziert und bezeichnet werden. Wie hierin im näheren Detail diskutiert wird, kann ein drängelndes Fahrzeugs basierend auf einem Vergleich eines Abstands oder eines seitlichen Kurswegabstands zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem hinteren Fahrzeug 2308d mit einem vorbestimmten Schwellenwert identifiziert werden. Ferner kann, in Bezug auf die oben in Abschnitt III. diskutierten Ausführungen, das drängelnde Fahrzeug als Gefahr identifiziert werden.
Allgemein enthalten die hierin diskutierte Ausführungen das Steuern von Fahrzeugsystemen teilweise basierend auf Information in Bezug auf ein hinteres Fahrzeug, das hinter einem Hostfahrzeug und auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug fährt. In einigen Ausführungen verfolgt die Steuerung von einem oder mehreren der Fahrzeugsysteme basierend auf dem hinteren Fahrzeug, dem Hostfahrzeug, einem vorausfahrenden Fahrzeug und/oder einem führenden Fahrzeug. Insbesondere sorgen die hierin diskutierten Verfahren und Systeme für eine Bremssteuerung und/oder kooperative Fahrtsteuerung (C-ACC). In einigen Ausführungen können diese Verfahren und Systeme das in 2 gezeigte Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 nutzen.
Das Hostfahrzeug 2306 wird nun im näheren Detail in Bezug auf 24 beschrieben. 24 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Steuersystems 2400 des Hostfahrzeugs 2306 zur Verwendung mit Drängel-Szenarien. Insbesondere ist 24 ein vereinfachtes Diagramm des Steuersystems 300 von 3, enthält aber detaillierte Komponenten eines Bremssystems, die ursprünglich in den 5 und 6 gezeigt sind. Der Einfachheit wegen repräsentieren in den 3 und 24 gleiche Zahlen gleiche Elemente. Ferner versteht es sich, dass das Steuersystem 2400 auch andere Komponenten enthalten kann, die nicht gezeigt sind und/oder oben mit 3 diskutiert sind.
Die in 24 gezeigten, den Komponenten zugeordneten Funktionen können auch mit anderen Fahrzeugen implementiert werden. Zum Beispiel können die entfernten Fahrzeuge 2308 eine oder mehrere der Komponenten und Funktionalitäten des Steuersystems 2400 enthalten. Ferner wird in einigen Ausführungen das Steuersystem 2400 als Bremssteuersystem und/oder als C-ACC-Steuersystem bezeichnet. Andere Bremssysteme und/oder C-ACC-Steuersysteme, die anderen Fahrzeugen zugeordnet sind, können unterschiedliche Elemente und/oder Anordnungen enthalten, wie sie für das Steuersystem 2400 konfiguriert sind, aber können konfiguriert sein, um über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 mit einem oder mehreren anderen Bremssystemen, C-ACC-Systemen, Fahrzeugsteuersystemen oder Einfädelassistenzsystemen kommunizieren.
In 24 enthält das Steuersystem 2400 ein Fahrzeugcomputersystem 2402. In einigen hierin diskutierten Ausführungen wird das Fahrzeugcomputersystem 2402 als Bremscomputersystem 2402 und/oder C-ACC-Computersystem 2402 bezeichnet. In anderen Ausführungen kann das Fahrzeugcomputersystem 2402 einem anderen Typ von Fahrzeugsteuersystem zugeordnet werden oder kann eine allgemeine Fahrzeugcomputervorrichtung sein, die die hierin beschriebenen Funktionen erleichtert. Wie oben im Detail mit 3 diskutiert, enthält das Steuersystem 2400 einen Prozessor 2404, einen Speicher 2406, Instruktionen 2408 und Daten 2410. Das Fahrzeugcomputersystem 2402 kann mit verschiedenen Komponenten des Hostfahrzeug 2306 zum Beispiel mittels eines Busses 2430 kommunizieren. Wie oben im Detail mit 3 diskutiert, kann das Fahrzeugcomputersystem 2402 mit der elektronischen Fahrzeugsteuereinheit (ECU) 2420, einem Fahrzeugsensorsystem 2422, einem Fahrzeugkommunikationssystem 2424, einem Fahrzeugnavigationssystem 2426 und einem Fahrzeugschnittstellensystem 2428 kommunizieren.
Wie mit den 5 und 6 diskutiert, können Beschleunigungs- und/oder Verzögerungsbefehle (zum Beispiel gemäß einer Beschleunigungssteuerrate) teilweise mittels eines Bremsaktuators und/oder eines Drosselaktuators ausgeführt werden. Wie in 24 gezeigt, enthält das Steuersystem 2400 einen Bremsaktuator 2432, der mit einem Bremspedal 2434 betriebsmäßig verbunden ist. Das Steuersystem 2400 enthält auch einen Drosselaktuator 2436, der mit einem Beschleunigerpedal 2438 betriebsmäßig verbunden ist. Der Bremsaktuator 2432 steuert Verzögerung (abnehmende Fahrzeuggeschwindigkeit) zum Beispiel durch Steuerung eines Bremsfluiddrucks über einen Hauptzylinder, Fluiddrucksteuerventile und Radbremszylinder (nicht gezeigt). Die Verzögerung kann auch durch eine Fahrereingabe gesteuert werden, die durch Treten des Bremspedals 2434 erhalten wird, worin der Bremsaktuator 2432 einen Bremsfluiddruck erzeugt, der auf die Radbremszylinder übertragen wird.
Im Gegensatz hierzu steuert der Drosselaktuator 2436 eine Beschleunigung (zunehmende Fahrzeuggeschwindigkeit) durch Verändern der Öffnung eines Drosselventils (nicht gezeigt). Die Beschleunigung kann teilweise durch eine Fahrereingabe gesteuert werden, die durch Tritt auf das Beschleunigerpedal 2438 erhalten wird. Der Bremsaktuator 2432, das Bremspedal 2434, der Drosselaktuator 2436 und das Beschleunigerpedal 2438 können verschiedene Sensoren enthalten, die in 24 mit dem Fahrzeugsensorsystem 2422 dargestellt sind. In einigen Ausführungen können diese Komponenten Teil eines Bremsassistenzsystems oder eines anderen Typs von Bremssteuersystem sein. Sensoren, die dem Bremsaktuator 2432, dem Bremspedal 2434, dem Drosselaktuator 2436 und dem Beschleunigerpedal 2438 zugeordnet sind, können enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, Beschleunigungssensoren, Raddrehzahlsensoren, Bremsfluiddrucksensoren, Bremspedalwegsensoren, Bremspedalkraftsensoren und Bremspedalbetätigungssensoren. Wie hierin im näheren Detail diskutiert, steuert das Steuersystem 2400 den Bremsaktuator 2432 (zum Beispiel die Bremskraft) und den Drosselaktuator 2436 (zum Beispiel Öffnung des Drosselventils) zum Beispiel basierend auf einer Beschleunigungssteuerrate, um das Hostfahrzeug 2306 auf eine Geschwindigkeit zu bringen, die näher an der Beschleunigungssteuerrate liegt, die von dem C-ACC-Computersystem 2402 erzeugt wird.
Nun ist in Bezug auf 25 ein beispielhaftes Steuermodell 2500 für Bremssteuerung und/oder C-ACC-Steuerung für Drängel-Szenarios gezeigt. 25 ähnelt dem C-ACC-Steuermodell von 6, enthält aber spezifische Bremskomponenten. Insbesondere enthält 25 das Bremspedal 2434 und das Beschleunigerpedal 2438. Der Einfachheit wegen repräsentieren in 6 und 25 gleiche Zahlen gleiche Elemente. Wie oben im Detail mit 6 diskutiert, empfängt das Steuermodell 2400 als Eingabe Hostfahrzeugdaten 2502, V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2504 und Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2506. Die Hostfahrzeugdaten 2502 enthalten Fahrzeugdynamikdaten über das Hostfahrzeug 106, zum Beispiel unter anderem Geschwindigkeit, Beschleunigung, Geschwindigkeit, Gierrate, Lenkwinkel, Drosselwinkel, Bereich- oder Abstandsdaten. Auf die Hostfahrzeugdaten 2502 kann das Fahrzeugsensorsystem 2422 über den Bus 2430 zugreifen. Ferner können, wie in 25 gezeigt, das Bremspedal 2434 und/oder das Beschleunigerpedal 2438 Quellen der Hostfahrzeugdaten 2502 sein. Die Hostfahrzeugdaten 2502 können über die oben diskutierten Sensoren geliefert werden (zum Beispiel das Fahrzeugsensorsystem 2422), die dem Bremsaktuator 2432, dem Drosselaktuator 2436, dem Bremspedal 2434 und/oder dem Beschleunigerpedal 2438 zugeordnet sind. In einigen Ausführungen können die Hostfahrzeugdaten 2502, die dem Bremsaktuator 2432, dem Drosselaktuator 2436, dem Bremspedal 2434 und/oder dem Beschleunigerpedal 2438 zugeordneten Sensoren geliefert werden, als Hostfahrzeugbremsdaten bezeichnet werden.
Wie im Detail mit 6 diskutiert, enthalten die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2504 Entferntes-Fahrzeug-Dynamik-Daten über eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 2308, die über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 kommuniziert werden. Die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2504 können unter anderem die Geschwindigkeit, Beschleunigung, Geschwindigkeit, Gierrate, Lenkwinkel und Drosselwinkel, Bereich- oder Abstandsdaten, über eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 2308 enthalten. In einigen Ausführungen können die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2504, die einer Bremsbetätigung eines entfernten Fahrzeugs zugeordnet sind, hierin als V2V-Entferntes-Fahrzeug-Bremdaten bezeichnet werden. Wie oben diskutiert, können die Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2506 Daten über eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 2308 und/oder andere Objekte in der Nähe des Hostfahrzeugs 2306 enthalten, die von dem Fahrzeugsensorsystem 2422 empfangen und/oder sensiert werden. In einigen Ausführungen können die Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2506, die einer Bremsbetätigung eines entfernten Fahrzeugs zugeordnet sind, hierin als Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Bremsdaten bezeichnet werden.
Die Hostfahrzeugdaten 2502, die V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2504 und die Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2506 können in das Computersystem 2402 eingegeben werden und werden mittels der Steueralgorithmen mit den hierin diskutierten Drängel-Szenarios bearbeitet. In einer Ausführung kann das Computersystem 2402 Beschleunigungs- und/oder Verzögerungsbefehle an die ECU 2420 ausgeben, die dann die Befehle an dem jeweiligen Fahrzeugsystem ausführt, zum Beispiel dem Bremsaktuator 2432 und/oder dem Drosselaktuator 2436.
VERFAHREN ZUR BREMSVERSTÄRKERSTEUERUNG
Allgemein empfinden es einige Fahrer als herausfordernd, in einer Notsituation eine harte Bremsung durchzuführen (zum Beispiel eine Notbremsung, Panikbremsung), zum Beispiel dann, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug plötzlich verzögert. Es kann sogar noch herausfordernder sein, in der Gegenwart eines drängelnden Fahrzeugs eine harte Bremsung durchzuführen. Fahrer könnten mit dem Bremsen zögern, wenn sie ein drängelndes Fahrzeug wahrnehmen, weil die Bremsung möglicherweise zu einer Heckendkollision mit dem drängelnden Fahrzeug führen könnte. Dementsprechend kann Bremsassistenz basierend auf einer Panikbremsbetätigung, einem vorausausfahrenden Fahrzeug und/oder einem drängelnden Fahrzeug vorgesehen werden. In einigen Ausführungen kann V2V-Kommunikation dieser Bremsassistenz anderen Fahrzeugen vermittelt werden, um ein Kollisionsrisiko weiter zu mildern. In den hierin diskutierten Systemen und Verfahren enthält ein drängelndes Fahrzeug (zum Beispiel ein Drängler) ein Fahrzeug, das einem Subjektfahrzeug (zum Beispiel einem Hostfahrzeug) folgt und um einen Abstand und/oder eine Kurswegzeit getrennt ist, der oder die ausreichend klein ist, um eine weitere Analyse aus verschiedenen Gründen zu garantieren. Zum Beispiel kann, wie hierin diskutiert, eine Bremsverstärkerbetätigung an einem Subjektfahrzeug erfolgen, um die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass das nachfolgende Fahrzeug (zum Beispiel ein Drängler) hinten auf das Subjektfahrzeug auffährt.
Nun wird in Bezug auf 26 ein beispielhaftes Verfahren 2600 zur Bremssteuerung mit Drängel-Szenarios mit Bezug auf die 23A, 23B, 24 und 25 beschrieben. Das Verfahren 2600 enthält in Block 2602 das Detektieren einer Panikbremsbetätigung mittels eines oder mehrerer Fahrzeugsensoren. In anderen Ausführungen kann die Panikbremsbetätigung auch als harte Bremsbetätigung oder als Notbremsbetätigung bezeichnet werden. Der Prozessor 2404 kann Hostfahrzeugbremsdaten (zum Hostfahrzeugdaten 2502) verwenden, die über das Fahrzeugsensorsystem 2422 aufgenommen werden, um zu bestimmen, ob eine Panikbremsbetätigung vorliegt. In einer Ausführung kann der Prozessor 2404 eine Panikbremsbetätigung basierend auf einer Änderung vom Bremsdruck des Fahrzeugsensorsystems 2422 des Hostfahrzeugs 2306 in Bezug auf die Zeit detektieren. Der Prozessor 2404 kann die Änderung des Bremsdrucks berechnen und die Änderung des Bremsdrucks mit einem Panikbremsdruck-Schwellenwert vergleichen. In einer anderen Ausführung kann der Prozessor 2404 eine Änderung des Bremsdrucks des Bremssystems in Bezug auf die Zeit überwachen.
In Block 2604 enthält das Verfahren 2600, mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren ein hinteres Fahrzeug auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug, aber hinter dem Hostfahrzeug, zu detektieren (zum Beispiel allgemein längs ausgerichtet oder in derselben Fahrrichtung ausgerichtet). Zum Beispiel kann der Prozessor 2404 basierend auf sensierten Entferntes-Fahrzeug-Daten 2506 ein hinteres Fahrzeug 2308d detektieren, das hinter dem Hostfahrzeug 2306 und auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug 2306 fährt. In einer Ausführung kann der Prozessor 2404 Positionsdaten über eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 2308 über eine Mehrzahl von Mittelbereichsensoren empfangen (zum Beispiel vom Radarsystem 414 sensierte Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2506). In Bezug auf das Ausführungsbeispiel von 23B kann das hintere Fahrzeug 2308d als zweites Fahrzeug detektiert werden (zum Beispiel hinteres Fahrzeug, nachfolgendes Fahrzeug), das hinter dem Hostfahrzeug 2306 und auf der gleichen Fahrspur (das heißt 2304b) fährt wie das Hostfahrzeug 2306. In einer Ausführung, die im Detail mit 27 diskutiert wird, kann der Block 2604 auch bestimmen, ob das hintere Fahrzeug 2308d ein drängelndes Fahrzeug ist.
In Block 2606 enthält das Verfahren 2600, mittels des einen oder der mehreren Sensoren, einen Zeit-bis-Kollision-Wert zwischen dem Hostfahrzeug und dem hinteren Fahrzeug zu bestimmen. Der Zeit-bis-Kollision-Wert repräsentiert eine Zeitspanne, bevor eine Kollision zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem hinteren Fahrzeug 2308 auftreten wird. In einer Ausführung beruht der Zeit-bis-Kollision-Wert nur auf einem Fahrerbremsdruck, der durch Betätigung des Bremspedals 2434 geliefert wird (zum Beispiel in Block 2608 bestimmte Verzögerungsrate). Somit kann der Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert eine Zeitspanne sein, bevor eine Kollision zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem hinteren Fahrzeug 2308 stattfinden wird, basierend auf einem Verzögerungsbetrag, der nur vom Fahrer über die Eingabe in das Bremspedal 2434 erzeugt wird. In einigen Ausführungen kann der Prozessor 2404 einen Zeit-bis-Kollision-Wert zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem hinteren Fahrzeug 2308d basierend auf einer Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 2306, einer Geschwindigkeit des hinteren Fahrzeugs 2308d oder einem Abstand oder einer Kurswegzeit zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem hinteren Fahrzeug 2308d berechnen.
In Block 2608 enthält das Verfahren 2600, mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren eine Verzögerungsrate des Hostfahrzeugs zu bestimmen. Die Verzögerungsrate kann auf einem Fahrerbremsdruck beruhen, der durch Betätigung des Bremspedals 2434 des Bremssystems erzeugt wird. Somit ist die Verzögerungsrate ein Verzögerungsbetrag, der nur vom Fahrer über die Eingabe des Bremspedals 2434 erzeugt wird. Zum Beispiel kann der Prozessor 2404 die Verzögerungsrate des Hostfahrzeugs 2306 basierend auf Hostfahrzeugbremsdaten berechnen, die von einem Bremspedalwegsensor und/oder einem Bremspedalkraftsensor empfangen werden.
Ferner enthält das Verfahren 2600 in Block 2610, das Bremssystem basierend auf dem Zeit-bis-Kollision-Wert und der Verzögerungsrate zu steuern. In einer Ausführung enthält das Steuern des Bremssystems eine Erhöhung des Bremsdrucks des Fahrzeugsteuersystems 2400 auf einem größeren Betrag als den Fahrerbremsdruck, der auf dem Zeit-bis-Kollision-Wert und der Verzögerungsrate beruht. Somit kann der Prozessor 2404 das Fahrzeugsteuersystem 2400 (zum Beispiel das Bremssystem) steuern, indem er ein Bremssignal erzeugt, das den Bremsdruck des Bremssystems auf einen Betrag erhöht, der größer ist als der nur vom Fahrer gelieferte Bremsdruck. Dieser Betrieb kann als Bremsverstärkerbetrieb bezeichnet werden, der eine Kraft, die das Bremspedal 2434 auf den Hauptbremszylinder ausübt, zum Beispiel mittels Motorunterdruck erhöht.
In einer anderen Ausführung braucht der Bremsverstärkerbetrieb nicht auf den Block 2610 angewendet werden (zum Beispiel der Bremsverstärkerbetrieb wird unterdrückt). Stattdessen wird nur eine Bremsung ausgeführt, die gemäß dem Fahrerbremsdruck geliefert wird. Wenn gemäß dieser Ausführung der Zeit-bis-Kollision-Wert kleiner als der Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert ist, oder die Verzögerungsrate größer als ein Verzögerungsraten-Schwellenwert ist, enthält das Steuern des Fahrzeugsteuersystems 2400 in Block 2610 die Bremsung des Hostfahrzeugs 2306 nur gemäß dem Fahrerbremsdruck. In einer anderen Ausführung, die im Detail mit 27 beschrieben wird, enthält, wenn der Zeit-bis-Kollision-Wert kleiner als ein Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert oder die Verzögerungsrate größer als ein Verzögerungsraten-Schwellenwert ist, die Steuerung des Bremssystems in Block 2610 die Ausführung eines Bremsverstärkerbetriebs nicht (zum Beispiel Unterdrücken des Bremsverstärkerbetriebs).
In einer Ausführung enthält die Steuerung des Fahrzeugsteuersystems 2400 in Block 2610 auch die Verwendung von V2V-Kommunikation über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200. Wenn zum Beispiel ein Bremsverstärkerbetrieb durch Erhöhen des Bremsdrucks ausgeführt wird, kann das Hostfahrzeug 2306 Information über dem Bremsverstärkerbetrieb (zum Beispiel Verzögerungsrate, Warnung, Aufruf) zum hinteren Fahrzeug 2308d mittels des Fahrzeugkommunikationsnetzwerks 200 (zum Beispiel über DSRC-Meldungen) kommunizieren. In anderen Ausführungen kann das Fahrzeugsteuersystem 2400 eines oder mehrere Fahrzeugsysteme ansteuern, um eine oder mehrere Meldungen zum drängelnden Fahrzeug auszugeben, zum Beispiel visuelle Hinweise oder Bremslichthinweise, die vom Fahrer des drängelnden Fahrzeugs als Warnung wahrgenommen werden können.
Das Verfahren 2600 von 26 wird nun im größeren Detail mit dem Verfahren 2700 von 27 beschrieben. In Block 2702 enthält, ähnlich dem Block 2602, das Verfahren 2600, das Verfahren 2700, mittels eines oder mehrerer Fahrzeugsensoren eine Panikbremsbetätigung zu detektieren. Als illustratives Beispiel in Bezug auf 28 zeigt ein Graph 2800 einen beispielhaften Bremsdruck über die Zeit für einen starken Bremsdruck 2802, einen schwachen Bremsdruck 2804 und einen verstärkten Bremsdruck 2806. Am Punkt 2808 wird eine Panikbremsbetätigung detektiert, wie durch einen scharfen Bremsdruckanstieg über eine kleine Zeitspanne gezeigt. Somit kann in dieser Ausführung der Prozessor 2404 die Änderung des Bremsdrucks berechnen und die Änderung des Bremsdrucks mit einem Panikbremsdruck-Schwellenwert vergleichen. Alternativ kann der Prozessor 2404 eine Änderung des Bremsdrucks des Bremssystems in Bezug auf die Zeit überwachen.
Wenn die Bestimmung in Block 2702 JA ist, geht das Verfahren 2700 zu Block 2704 weiter, und andernfalls endet das Verfahren 2700. In Block 2704 enthält das Verfahren 2700 die Bestimmung, ob in Bezug auf das Hostfahrzeug ein drängelndes Fahrzeug vorhanden ist. Insbesondere wird bestimmt, ob das hintere Fahrzeug 2308d ein drängelndes Fahrzeug ist. Diese Bestimmung kann auf einem oder mehreren Faktoren beruhen, zum Beispiel einem Abstand zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem hinteren Fahrzeug 2308d und/oder einem Geschwindigkeitsschwellenwert. Der hierin verwendete Begriff „Kurswegabstand“ kann definiert werden als ein Abstand zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug vor dem ersten Fahrzeug. In einigen Ausführungen kann der Kurswegabstand eine zeitliche Komponente als Zeit-Kurswegabstand enthalten, definiert als Messung der Zeit nach einem Setzpunkt zwischen einem ersten und einem zweiten Fahrzeug. Die Berechnungen des Kurswegabstands und des Zeit-Kurswegabstands können voreingestellte Zeiten und/oder Abstände enthalten, basierend unter anderem auf einem oder mehreren Faktoren, zum Beispiel Straßenzuständen, Geschwindigkeit, Wetterbedingungen.
Somit wird in einer Ausführung basierend auf einem Vergleich eines Abstands zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem hinteren Fahrzeug 2308d mit einem Drängelabstand-Schwellenwert (zum Beispiel 100 Meter) bestimmt, ob das hintere Fahrzeug 2308d ein drängelndes Fahrzeug ist. In einer Ausführung wird ein hinterer Kurswegabstand zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem hintern Fahrzeug 2308d mit einem Drängel-Kurswegabstand-Schwellenwert (zum Beispiel 0,5 bis 2 Sekunden) verglichen). In einigen Ausführungen kann der Block 2702 die Bestimmung enthalten, ob der hintere Kurswegabstand innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (zum Beispiel Toleranzwerts) des Drängel-Kurswegabstand-Schwellenwerts liegt. Wenn zum Beispiel der hintere Kurswegabstand zwischen 1 Sekunde (+/- 1) des Drängel-Kurswegabstand-Schwellenwerts liegt.
Die Verfahren, die oben mit Block 2604 in 26 zum Detektieren eines hinteren Fahrzeugs beschrieben sind, können auch zur Bestimmung benutzt werden, ob das hintere Fahrzeug ein drängelndes Fahrzeug ist. Zum Beispiel kann der Prozessor 2404 Positionsdaten über das zweite Fahrzeug über eine Mehrzahl von Mittelbereichsensoren empfangen (zum Beispiel vom Radarsystem 414 sensierte Entferntes-Fahrzeug-Daten 2506). Aus den Positionsdaten kann der Prozessor 2404 einen Abstand zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem hinteren Fahrzeug 2308d mit einem Drängel-Kurswegabstand-Schwellenwert vergleichen. In anderen Ausführungen kann, aus den Positionsdaten, der Prozessor 2404 einen hinteren Kurswegabstand des hinteren Fahrzeugs 2308d in Bezug auf das Hostfahrzeug 2306 bestimmen und den hinteren Kurswegabstand mit einem Drängel-Kurswegabstand-Schwellenwert vergleichen. In Bezug auf das illustrative Beispiel von 23B wird basierend auf dem Abstand D_R, der ein Abstand zwischen der Front des hinteren Fahrzeugs 2308d und dem Heckende des Hostfahrzeugs 2306 ist, bestimmt, ob das hintere Fahrzeug 2308d ein drängelndes Fahrzeug ist.
Wenn die Bestimmung in Block 2704 JA ist, geht das Verfahren 2700 zu Block 2706 weiter, und andernfalls geht das Verfahren 2700 zu Block 2710 weiter. In Block 2706 enthält, ähnlich dem Block 2606 des Verfahrens 2600, das Verfahren 2700, mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren einen Zeit-bis-Kollision-Wert zwischen dem Hostfahrzeug und dem zweiten Fahrzeug zu bestimmen. In Block 2708 wird der Zeit-bis-Kollision-Wert mit einem Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert verglichen. Insbesondere wird bestimmt, ob der Zeit-bis-Kollision-Wert kleiner als der Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert ist. Der Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert kann eine Zeitspanne sein, die eine Kollisionswarnung auslöst oder die Steuerung von einem oder mehreren Fahrzeugsystem aktiviert, um eine Kollision zu mindern. In einer Ausführung beträgt der Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert etwa 1 bis 2 Sekunden. Wenn die Bestimmung in Block 2708 JA ist, endet das Verfahren 2700. Wenn somit in einer Ausführung der Zeit-bis-Kollision-Wert kleiner als der Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert (zum Beispiel 1 bis 2 Sekunden), wird das Fahrzeugsteuersystem 2400 so gesteuert, dass es keinen Bremsverstärkerbetrieb ausführt (zum Beispiel den Bremsverstärkerbetrieb unterdrückt). Da der Zeit-bis-Kollision-Wert den kritischen Schwellenwert (zum Beispiel den Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert) nicht erfüllt, assistiert das Fahrzeugsteuersystem 2400 die Bremssteuerung nicht, und die einzige Bremsung, die erzeugt wird, ist jene von dem Fahrer über eine Fahrereingabe am Bremspedal 2434.
Wenn die Bestimmung in Block 2708 NEIN ist, geht das Verfahren 2700 zu Block 2710 weiter. Wenn somit in dieser Ausführung in Block 2704 kein drängelndes Fahrzeug vorhanden ist, oder der Zeit-bis-Kollision-Wert größer als der Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert ist, geht das Verfahren 2700 zu Block 2710 weiter. In Block 2710 enthält das Verfahren 2700 die Bestimmung einer Verzögerungsrate, ähnlich dem Block 2608 des Verfahrens 2600. Insbesondere kann die Verzögerungsrate auf einem Fahrerbremsdruck beruhen, der durch Betätigung des Bremspedals 2434 erzeugt wird. Ferner enthält in Block 2712 das Verfahren 2700 den Vergleich der Verzögerungsrate mit einem Verzögerungsraten-Schwellenwert. Insbesondere wird bestimmt, ob die Verzögerungsrate kleiner der Verzögerungsraten-Schwellenwert ist. In einigen Ausführungen beträgt der Verzögerungsraten-Schwellenwert etwa 0,1g bis 0,8g. Zum Beispiel beträgt in einigen Ausführungen der Verzögerungsraten-Schwellenwert 0,5g. In anderen Ausführungen kann in Block 2712 bestimmt werden, ob die Verzögerungsrate innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (zum Beispiel Toleranzwerts) des Verzögerungsraten-Schwellenwerts liegt. Wenn zum Beispiel die Verzögerungsrate innerhalb 0,2g (+/- 0,2g) des Verzögerungsraten-Schwellenwerts liegt. In einigen Ausführungen wird der Verzögerungsraten-Schwellenwert als maximale Verzögerungsrate bezeichnet.
Wenn die Bestimmung in Block 2712 NEIN ist, endet das Verfahren 2700. Wenn somit in einer Ausführung die Verzögerungsrate größer als der Verzögerungsraten-Schwellenwert ist (zum Beispiel 0,5g), wird das Fahrzeugsteuersystem 2400 angesteuert, keinen Bremsverstärkerbetrieb auszuführen (zum Beispiel den Bremsverstärkerbetrieb zu unterdrücken). Dementsprechend unterstützt das Fahrzeugsteuersystem 2400 die Bremssteuerung nicht und liefert nur Bremsung basierend auf einer Fahrereingabe am Bremspedal 2404. Dies kann auf der Tatsache beruhen, dass die Fahrereingabe allein für einen ausreichenden Bremsdruck sorgt. Zum Beispiel ist, in Bezug auf 28, am Punkt 2810, der Bremsdruck für den starken Bremsdruck 2802 größer als 0,5g, und ist der Bremsdruck für den schwachen Bremsdruck 2804 kleiner als 0,5g.
Wenn jedoch die Bestimmung in Block 2712 JA ist, geht das Verfahren 2700 zu Block 2714 weiter, wo die Steuerung des Fahrzeugsteuersystems 2400 (zum Beispiel des Bremssystems) enthält, einen Bremsverstärkerbetrieb auszuführen. Wenn zum Beispiel in Block 2708 der Zeit-bis-Kollision-Wert größer als der Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert ist (NEIN), und in Block 2712 die Verzögerungsrate kleiner als der Verzögerungsraten-Schwellenwert ist (JA), enthält die Steuerung des Fahrzeugsteuersystems 2400 in Block 2714 die Ausführung eines Bremsverstärkerbetriebs durch Erhöhen des Bremsdrucks des Bremssystems auf einen Betrag, der höher ist als der Fahrerbremsdruck (größer Bremsung, die allein durch die Fahrereingabe am Bremspedal 2434 erzeugt wird). Wie in 28 gezeigt, kann der schwache Bremsdruck 2804 gemäß dem verstärkten Bremsdruck 2806 verstärkt werden, um den Bremsdruck auf einen Betrag zu erhöhen, der dem starken Bremsdruck 2802 ähnlich ist. Somit ist der verstärkte Bremsdruck 2806 ein Beispiel eines Bremsdrucks, nachdem die Panikbremsbetätigung detektiert ist und der Bremsverstärkerbetrieb ausgeführt wird.
Wenn in einer anderen Ausführung in Block 2708 der Zeit-bis-Kollision-Wert größer als der Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert ist (NEIN) und in Block 2712 die Verzögerungsrate kleiner als der Verzögerungsraten-Schwellenwert ist (JA), enthält die Steuerung des Bremssystems in Block 2714 die Ausführung eines Bremsverstärkerbetriebs durch Erhöhen des Bremsdrucks des Bremsverstärkersystems auf einen Betrag, der größer ist als der Fahrerbremsdruck, um hierdurch die Verzögerungsrate auf eine maximale Verzögerungsrate zu erhöhen. In einigen Ausführungen beträgt die maximale Verzögerungsrate etwa 0,1g bis 0,8g. Zum Beispiel beträgt in einigen Ausführungen die maximale Verzögerungsrate 0,5g. Dementsprechend kann eine potentielle Heckendkollision mittels der Bremsassistenz gemildert werden, die der Panikbremsbetätigung folgt, und im Hinblick auf ein vorausfahrendes Fahrzeug und/oder ein drängelndes Fahrzeug.
Zusätzlich enthält, wie oben mit 26 diskutiert, in einigen Ausführungen die Steuerung des Bremssystems 2714 auch die Verwendung von V2V-Kommunikation über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200. Wenn zum Beispiel ein Bremsverstärkerbetrieb durch Erhöhen des Bremsdrucks ausgeführt wird, kann das Hostfahrzeug 2306 Information über den Bremsverstärkerbetrieb (zum Beispiel Verzögerungsrate, Warnung, Aufruf) zu dem hinteren Fahrzeug 2308d mittels des Fahrzeugkommunikationsnetzwerks 200 (zum Beispiel über DSRC-Meldungen) kommunizieren. In anderen Ausführungen können visuelle Meldungen bereitgestellt werden, zum Beispiel visuelle Hinweise oder Bremslichthinweise, die vom Fahrer des drängelnden Fahrzeugs als Warnung wahrgenommen werden können. Dementsprechend kann Bremsassistenz und Kommunikation der Bremsassistenz dem Hostfahrzeug 2306 gegeben werden, um die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass das hintere Fahrzeug 2308d hinten auf das Hostfahrzeug 2306 auffährt.
VERFAHREN ZUR C-ACC-DRÄNGELSTEUERUNG
Zusätzlich oder anstelle des Bremsverstärkerbetriebs können die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren bei Drängel-Szenarios eine C-ACC-Steuerung vorsehen. Wie oben in Abschnitt 1 im Detail diskutiert, kann die Bewegung des Hostfahrzeugs 2306 zum Beispiel von dem C-ACC-Steuersystem 2400 gesteuert werden. Insbesondere kann das C-ACC-Steuersystem 2400 eine Längsbewegung des Hostfahrzeugs 2306 steuern. Zum Beispiel kann das C-ACC-Steuersystem 2400 die Beschleunigung und/oder Verzögerung des Hostfahrzeugs 2306 in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug 2308b steuern, indem es eine Beschleunigungssteuerrate mittels der C-ACC-Steuermodellgleichungen (1) bis (5) erzeugt. Jedoch kann in einigen Ausführungen die Steuerung der Bewegung des Hostfahrzeug 2306 auch das hintere Fahrzeug 2308d berücksichtigen, welches ein drängelndes Fahrzeug sein kann. Somit kann das C-ACC-Steuersystem 2400 die Verzögerung des Hostfahrzeug 2306 dynamisch einstellen, um das Risiko von auf Drängeln zurückzuführende Unfälle zu mildern.
Wie oben mit den Gleichungen (1) und (2) im Detail diskutiert, kann ein Steueralgorithmus zur C-ACC-Steuerung eine Abstandssteuerkomponente basierend auf dem relativen Abstand zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b und einem vorausliegenden Kurswegreferenzabstand enthalten. Der Steueralgorithmus kann auch eine Geschwindigkeitssteuerkomponente enthalten, wie in Gleichung (3) gezeigt, basierend auf der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b. Somit halten die Abstands- und Geschwindigkeitskomponenten des Steueralgorithmus einen vorbestimmten vorausliegenden Kurswegreferenzabstand zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b. Wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist, können die Abstands- und Geschwindigkeitskomponenten des Steueralgorithmus auf vorbestimmte Werte gesetzt werden (zum Beispiel vom Fahrer eingegebene gewünschte Werte).
Wenn in den hierin diskutierten Ausführungen das hintere Fahrzeug 2308b, das ein drängelndes Fahrzeug sein kann, vorhanden ist, kann die Beschleunigungssteuerrate basierend auf dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b bestimmt werden und/oder basierend auf dem hinteren Fahrzeug 2308d modifiziert werden. Insbesondere kann die Beschleunigungssteuerrate basierend auf einem vorbestimmten hinteren Kurswegreferenzabstand bestimmt und/oder modifiziert werden. Dementsprechend kann in einer Ausführung eine Beschleunigungssteuerreferenz auf einer hinteren Kurswegabstandskomponente beruhen und/oder gemäß dieser modifiziert werden, welche mathematisch ausgedrückt werden kann wie: $A_{{ref}_{rear}} = K_{rear} (x_{i} - x_{i + 1} - h {\overset{\cdot}{x}}_{i+1} - L_{RV})$
wobei x_i+1 ein Abstand vom hinteren Ende des hinteren Fahrzeugs 2308d zum vorderen Ende des Hostfahrzeugs 2306 ist, x_i eine Länge des Hostfahrzeug 2306 ist, hẋ_i+1 ein vorbestimmter hinterer Kurswegreferenzabstand ist, und L_RV die Länge des hinteren Fahrzeugs 2308d ist. Diese Variablen sind schematisch in 23B gezeigt. Es versteht sich, dass die Information über das hintere Fahrzeug 2308d (zum Beispiel Abstand, Geschwindigkeit) Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2506 sind (zum Beispiel mittels Radarsensoren detektierte Radardaten), aber es versteht sich auch, dass in anderen Ausführungen die Information über das hintere Fahrzeug 2308d V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2504 sein können, die vom Hostfahrzeug 2306 mittels DSRC über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 empfangen werden. Ferner kann in anderen Ausführungen die Information über das hintere Fahrzeug 2308d V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2504 sein, die vom Hostfahrzeug 2306 von einem straßenseitigen Gerät (RSE) 116 empfangen werden. Somit kann in einigen Ausführungen die Beschleunigungssteuerrate basierend auf der Abstandssteuerkomponente und der Geschwindigkeitssteuerkomponente von Gleichung (3) und der hinteren Fahrzeugkomponente von Gleichung (18) bestimmt und/oder modifiziert werden, welche mathematisch ausgedrückt werden kann als: $\begin{array}{l} a_{r e f} = K_{p} (x_{i - 1} - x_{i} - h {\dot{x}}_{i} - L_{P V}) + K_{v} (v_{i - 1} - v_{i}) + \\ \begin{matrix} \begin{matrix} \end{matrix} & K_{r e a r} (x_{i} - x_{i + 1} - h {\dot{x}}_{i + 1} - L_{R V}) \end{matrix} \end{array}$
wobei x_i-1 ein Abstand vom hinteren Ende des Hostfahrzeugs 2306 zum vorderen Ende des vorausfahrenden Fahrzeugs 2308b ist, x_i eine Länge des Hostfahrzeugs 2306 ist, hẋ_i ein vorbestimmter Kurswegreferenzabstand ist, und L_PV die Länge des vorausfahrenden Fahrzeugs 2308b ist, und wobei v_i-1 eine Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 2308b ist und v_i die Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 2306 ist. Somit kann eine Beschleunigungssteuerrate von dem C-ACC-Computersystem 302 basierend auf einem relativen Kurswegabstand zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b in Bezug auf einen Kurswegreferenzabstand, eine relative Geschwindigkeit zwischen einer Geschwindigkeit des Hostfahrzeugs 2306 und einer Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 2308b und einen relativen Kurswegabstand zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem hinteren Fahrzeug 2308d in Bezug auf einen hinteren Kurswegreferenzabstand erzeugt und/oder modifiziert werden. Es versteht sich, dass in einigen Ausführungen die Information über das vorausfahrende Fahrzeug 2308b (zum Beispiel Abstand, Geschwindigkeit) Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2506 sind (zum Beispiel mittels Radarsensoren detektierte Radardaten), aber es versteht sich auch, dass in anderen Ausführungen die Information über das vorausfahrende Fahrzeug 2308b V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2504 sein können, die vom Hostfahrzeug 2306 mittels DSRC über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 empfangen werden. Ferner kann in anderen Ausführungen die Information über das vorausfahrende Fahrzeug 2308b V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2504 sein, die vom Hostfahrzeug 2306 mit einem straßenseitigen Gerät (RSE) 116 empfangen werden.
Es versteht sich, dass in einigen Ausführungen die Beschleunigungssteuerreferenz von Gleichung (7) auch Information über das führende Fahrzeug 2308a berücksichtigen kann. Zum Beispiel kann die Beschleunigungssteuerrate basierend auf einer Beschleunigungsrate des führenden Fahrzeugs 2308a und/oder einem Führendes-Fahrzeug-Beschleunigungsdynamik-Verstärkungskoeffizienten modifiziert und/oder erzeugt werden. Somit kann die Beschleunigungssteuerrate durch das C-ACC-Computersystem 302 mittels der Abstandskomponente, der Geschwindigkeitskomponente, der Hinteres-Fahrzeug-Komponente des hinteren Fahrzeugs 2308d und einer Beschleunigungskomponente des führenden Fahrzeugs 2308a erzeugt und/oder modifiziert werden. Dies kann mathematisch ausgedrückt werden als: $\begin{array}{l} a_{r e f} = K_{p} (x_{i - 1} - x_{i} - h {\dot{x}}_{i} - L_{P V}) + K_{v} (v_{i - 1} - v_{i}) + \\ \begin{matrix} \begin{matrix} \end{matrix} & K_{r e a r} (x_{i} - x_{i + 1} - h {\dot{x}}_{i + 1} - L_{R V}) \end{matrix} + K_{a} \cdot a_{L} \end{array}$
wobei α_L eine Beschleunigungsrate des führenden Fahrzeugs 2308a ist, und K_α ein Führendes-Fahrzeug-Beschleunigungsdynamik-Verstärkungskoeffizient ist. In einigen Ausführungen wird, ähnlich jenen, die oben in Abschnitt I(C) und Abschnitt II beschrieben sind, die Beschleunigungsrate des führenden Fahrzeugs 2308a am Hostfahrzeug 2306 vom führenden Fahrzeug 2308a mittels DSRC über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 200 empfangen. Jedoch versteht es sich, dass in anderen Ausführungen die Beschleunigungsrate des führenden Fahrzeugs 2308a am Hostfahrzeug 2306 vom RSE 116 und/oder anderen entfernten Fahrzeugen empfangen werden kann.
Nun wird in Bezug auf 29 ein beispielhaftes Verfahren 2900 zum Steuern eines Hostfahrzeugs basierend auf einem vorausfahrenden Fahrzeug und einem drängelnden Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel in Bezug auf den Steueralgorithmus der Gleichungen (18) bis (20) beschrieben. 29 wird auch in Bezug auf 23A, 23B, 24 und 25 beschrieben. In der in 29 gezeigten Ausführung wird ein Fahrzeugsteuersystem als C-ACC-Steuersystem 2400 bezeichnet. Ferner versteht es sich, dass eine oder mehrere der Komponenten von 29 mit einer oder mehreren der Komponenten der 8 bis 10 implementiert werden können, die oben im Detail in Abschnitt II diskutiert sind. Darüber hinaus kann eine oder können mehrere der Komponenten von 29 mit anderen Komponenten kombiniert, weggelassen oder organisiert werden oder zu unterschiedlichen Architekturen organisiert werden.
Nun enthält, in Bezug auf das Verfahren 2900 in Block 2902, das Verfahren 2900, mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren ein hinteres Fahrzeug zu detektieren, das hinter dem Hostfahrzeug und auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug fährt. Zum Beispiel kann das Fahrzeugcomputersystem 2402 basierend auf den sensierten Entferntes-Fahrzeug-Daten 2506 detektieren, ob ein hinteres Fahrzeug hinter dem Hostfahrzeug 2306 und auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug 2306 fährt. In Bezug auf das illustrative Beispiel, das in den 23A und 23B gezeigt ist, kann das hintere Fahrzeug 2308d als ein solches detektiert werden, das hinter dem Hostfahrzeug 2306 und auf der gleichen Fahrspur (das heißt der zweiten Fahrspur 2304b) wie das Hostfahrzeug 2306 fährt. Wie im Detail unten beschrieben wird, kann das hintere Fahrzeug 2308d ein drängelndes Fahrzeug sein, und kann die Längsbewegung des Hostfahrzeugs 2306 basierend auf dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b und/oder dem hinteren Fahrzeug 2308d dynamisch eingestellt werden.
In einigen Ausführungen kann die Bestimmung in Block 2902 teilweise auf V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2504 beruhen. In einer Ausführung kann der Prozessor 2404 Positionsdaten über eines oder mehrere der entfernten Fahrzeuge 2308 über eine Mehrzahl von Mittelbereichsensoren empfangen (zum Beispiel Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2506 vom Radar 414). In einer Ausführung, die im Detail mit 30 diskutiert wird, kann der Block 2904 auch bestimmen, ob das hintere Fahrzeug 2308d ein drängelndes Fahrzeug ist.
In Block 2904 enthält das Verfahren 2900, mittels eines oder mehrerer Fahrzeugsensoren eine Bremsbetätigung zu detektieren. Insbesondere wird die Bremsbetätigung durch das Fahrzeugsystem des Hostfahrzeugs initiiert. Der Prozessor 2404 kann eine Bremsbetätigung detektieren, indem er Hostfahrzeug-Bremsdaten (zum Beispiel Hostfahrzeugdaten 2502) von dem Fahrzeugsensorsystem 2422 überwacht. Basierend auf den Bremsdaten kann der Prozessor 2404 bestimmen, ob eine Bremsbetätigung zum Beispiel durch das C-ACC-Steuersystem 2400 initiiert oder ausgeführt wird. Diese Bremsbetätigung ist im Gegensatz zu einer Bremsbetätigung, die zum Beispiel vom Fahrer über Fahrereingabe am Bremspedal 2434 initiiert wird.
Insbesondere veranlasst in dieser Ausführung die am Block 2902 detektierte Bremsbetätigung, dass das Hostfahrzeug 2306 verzögert (die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt), basierend auf einer Beschleunigungssteuerrate, die vom C-ACC-Steuersystem 2400 erzeugt wird, um einen vorausliegenden Kurswegreferenzabstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b einzuhalten. Somit wird die in Block 2902 detektierte Bremsbetätigung vom Hostfahrzeug 2306 in Antwort auf das vorausfahrende Fahrzeug 2308b initiiert, um hierdurch den vorausliegenden Kurswegabstand zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b zu vergrößern. Somit wird die Beschleunigungssteuerrate berechnet, um einen vorausliegenden Kurswegabstand zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b zu erreichen und/oder beizubehalten. Dementsprechend wird die Beschleunigungssteuerrate, die vom C-ACC-Steuersystem 2400 erzeugt wird, das die in Block 2902 detektierte Bremsbetätigung initiiert, berechnet, ohne das hintere Fahrzeug 2308d zu berücksichtigen. Wenn zum Beispiel das vorausfahrende Fahrzeug 2308b verzögert (zum Beispiel der relative Abstand zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b in Bezug auf den vorbestimmten vorausliegenden Kurswegreferenzabstand abnimmt), erzeugt das C-ACC-Steuersystem 2400 eine Beschleunigungssteuerrate (zum Beispiel basierend auf dem in Gleichung (5) gezeigten Steueralgorithmus), die das Hostfahrzeug 2306 auf eine Geschwindigkeit bringt, die jener des vorausfahrenden Fahrzeugs 2308b näher ist. Somit kann die Beschleunigungssteuerrate auf dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b unter Verwendung der Abstandskomponente, der Geschwindigkeitskomponente und der Beschleunigungskomponente des vorausfahrenden Fahrzeugs 2308b beruhen. In einigen Ausführungen kann die Beschleunigungssteuerrate auch auf der Beschleunigungskomponente des führenden Fahrzeugs 2308a beruhen, wie oben in Abschnitt I(C) und den Gleichungen (1) bis (5) beschrieben.
Somit wird in dieser Ausführung die Beschleunigungssteuerrate veranlassen, dass das Hostfahrzeug mit einer bestimmten Rate verzögert, und diese Verzögerung durch das Hostfahrzeug 2306 initiiert wird (zum Beispiel über das C-ACC-Steuersystem 2400). Anders ausgedrückt, die Bremsbetätigung veranlasst, dass das Hostfahrzeug 2306 basierend auf einer Verzögerungssteuerrate verzögert, die vom C-ACC-Steuersystem 2400 erzeugt ist, um einen vorausliegenden Kurswegreferenzabstand zu dem ersten Fahrzeug 2308b einzuhalten. Als illustratives Beispiel kann die Beschleunigungssteuerrate -0,5 m/s² basierend auf dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b sein, wie oben diskutiert. Die gegenwärtige Beschleunigungsrate des Hostfahrzeugs 2306 kann 1,5 m/s² betragen, und somit wird die am Hostfahrzeug 2306 ausgeführte Beschleunigungssteuerrate veranlassen, dass die gegenwärtige Beschleunigungssteuerrate um 1,5 m/s² auf 1,0 m/s² abnimmt. Diese negative Beschleunigung oder Abnahme der gegenwärtigen Beschleunigungssteuerrate wird durch Ansteuern des Hostfahrzeugs 2306 (zum Beispiel des Bremssystems) gemäß der Beschleunigungssteuerrate erreicht, zum Beispiel durch Initiieren einer Bremsbetätigung am Hostfahrzeug 2306.
In anderen Ausführungen enthält das Detektieren und/oder Bestimmen der Bremsbetätigung in Block 2904, vom Fahrzeugsystem des Hostfahrzeugs eine Beschleunigungssteuerrate zu erhalten, die, wenn sie vom Hostfahrzeug ausgeführt wird, eine Bremsbetätigung durch das Fahrzeugsystem des Hostfahrzeugs initiiert. Somit kann in dieser Ausführung der Prozessor 2404 eine Beschleunigungssteuerrate erhalten, die von dem C-ACC-Steuersystem 2400 erzeugt wird. Wie oben diskutiert, kann die Beschleunigungssteuerrate von dem C-ACC-Steuersystem 2400 erzeugt werden, um einen vorausliegenden Kurswegreferenzabstand zum ersten Fahrzeug einzuhalten.
In einigen Ausführungen, die nachfolgend im näheren Detail diskutiert werden, ist die detektierte Bremsbetätigung eine harte Bremsbetätigung (zum Beispiel eine Panikbremsbetätigung, eine Notbremsbetätigung). Somit kann in einer Ausführung der Block 2904 die Bestimmung enthalten, ob die Bremsbetätigung eine harte Bremsbetätigung ist. Zum Beispiel kann die Beschleunigungssteuerrate mit einem vorbestimmten Bremsschwellenwert verglichen werden. Als illustratives Beispiel kann eine Bremsung, die 1 m/s² erfüllt oder überschreitet, als harte Bremsbetätigung angesehen werden.
In Block 2906 enthält das Verfahren 2900, mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren einen relativen hinteren Kurswegabstand zwischen dem Hostfahrzeug und dem hinteren Fahrzeug in Bezug auf einen hinteren Kurswegreferenzabstand zu bestimmen. Zum Beispiel kann, wie oben in Gleichung (18) diskutiert, der Prozessor 2404 eine Abstandssteuerkomponente basierend auf einem relativen Abstand zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem hinteren Fahrzeug 2308d und einem hinteren Kurswegreferenzabstand berechnen. Der hintere Kurswegreferenzabstand ist eine gewünschte Trennung (zum Beispiel Abstand, Kurswegzeit) zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem hinteren Fahrzeug 2308d. Der hintere Kurswegreferenzabstand kann vorbestimmt und zum Beispiel am Speicher 2406 gespeichert werden. In einigen Ausführungen wird der hintere Kurswegreferenzabstand vom Fahrer gesetzt (zum Beispiel über eine Fahrereingabe).
In Block 2904 enthält das Verfahren 2900, die Beschleunigungssteuerrate basierend auf dem relativen hinteren Kurswegabstand und dem hinteren Kurswegreferenzabstand zu modifizieren. Somit wird die Beschleunigungssteuerrate basierend auf dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b modifiziert, um das hintere Fahrzeug 2308d zu berücksichtigen. Zum Beispiel kann, wie oben mit Gleichung (19) diskutiert, der Prozessor 2404 die Beschleunigungssteuerrate als Funktion der Beschleunigung des Hostfahrzeugs 2306, des vorausfahrenden Fahrzeugs 2308b und des hinteren Fahrzeugs 2308d bestimmen und/oder modifizieren.
In Block 2910 enthält das Verfahren 2900, das Hostfahrzeug 2306 basierend auf der modifizierten Beschleunigungssteuerrate zu steuern. Zum Beispiel kann in einer Ausführung der Prozessor 2404 die Bremsbetätigung des Fahrzeugsystems zu steuern, um das Hostfahrzeug gemäß der modifizierten Beschleunigungssteuerrate zu verzögern. Wie im näheren Detail hierin mit 31 diskutiert wird, kann die Bremsbetätigung durch graduelles Verzögern des Hostfahrzeugs 2306 gemäß der modifizierten Beschleunigungssteuerrate gesteuert werden. Durch Modifizieren der Verzögerung des Hostfahrzeugs 2306, indem zunächst schwächer gebremst wird und dann graduell stärker gebremst wird, um die modifizierte Beschleunigungssteuerrate zu erreichen, wird dem hinteren Fahrzeug 2308d eine längere Reaktionszeit gegeben. Anders ausgedrückt, die Beschleunigungssteuerrate und somit der vorausliegende Kurswegreferenzabstand können so modifiziert werden, dass der vorausliegende Kurswegreferenzabstand graduell zunimmt.
Das Verfahren 2900 wird nun im näheren Detail in Bezug auf das Verfahren 3000 von 30 diskutiert. In Block 3002 enthält das Verfahren 3000 die Bestimmung, ob in Bezug auf das Hostfahrzeug ein drängelndes Fahrzeug vorhanden ist. Diese Bestimmung kann auf einem oder mehreren Faktoren beruhen, zum Beispiel einem Abstand zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem hinteren Fahrzeug 2308d und/oder einem Geschwindigkeitsschwellenwert. Der hierin benutzte Begriff Kurswegabstand kann definiert werden als Abstand zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug vor dem ersten Fahrzeug. In einigen Ausführungen kann ein Kurswegabstand eine zeitliche Komponente als Zeit-Kurswegabstand enthalten, definiert als Messung der Zeit nach einem gesetzten Punkt zwischen dem ersten und zweiten Fahrzeug. Die Berechnungen des Kurswegabstands und des Zeit-Kurswegabstands können voreingestellte Zeiten und/oder Abstände basierend auf einem oder mehreren Faktoren enthalten, zum Beispiel Straßenbedingungen, Geschwindigkeit, Wetterbedingungen, und anderen.
Somit wird in einer Ausführung basierend auf einem Vergleich eines Abstands zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem hinteren Fahrzeug 2308d zu einem Drängelabstand-Schwellenwert (zum Beispiel 100m) bestimmt, ob das hintere Fahrzeug 2308d ein drängelndes Fahrzeug ist,. In einer anderen Ausführung wird ein hinterer Kurswegabstand zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem hinteren Fahrzeug 2308b mit einem Drängel-Kurswegabstand-Schwellenwert (zum Beispiel 0,5 bis 2 Sekunden) verglichen. In einigen Ausführungen kann der Block 3002 die Bestimmung enthalten, ob der hintere Kurswegabstand innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (zum Beispiel Toleranzwerts) des Drängel-Kurswegabstand-Schwellenwerts liegt, wenn zum Beispiel der hintere Kurswegabstand innerhalb 1 Sekunde (+/- 1) des Drängel-Kurswegabstand-Schwellenwerts liegt. Die oben mit Block 2904 beschriebenen Verfahren zum Detektieren eines hinteren Fahrzeugs können auch zur Bestimmung benutzt werden, ob das hintere Fahrzeug 2308d ein drängelndes Fahrzeug ist.
Wenn die Bestimmung in Block 3002 NEIN ist, steuert das Verfahren 3000 das C-ACC-Steuersystem 2400 die Bewegung des Hostfahrzeugs 2306 gemäß der Beschleunigungssteuerrate in Block 3004, die von dem C-ACC-Steuersystem 2400 erzeugt wird, um einen vorausliegenden Kurswegreferenzabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug 2308b einzuhalten. Somit wird das Hostfahrzeug 2306 gemäß der Beschleunigungssteuerrate gesteuert, ohne das hintere Fahrzeug 2308d zu berücksichtigen (zum Beispiel gemäß dem Steueralgorithmus von Gleichung (5)). Somit wird in einigen Ausführungen die Steuerung des Hostfahrzeugs 2306 basierend auf dem hinteren Fahrzeug 2308d nur dann ausgeführt, wenn das hinter Fahrzeug 2308d ein drängelndes Fahrzeug ist, wobei das Risiko einer Heckendkollision mit dem Hostfahrzeug 2306 höher ist, wenn eine Bremsung am Hostfahrzeug 2306 durch das vorausfahrende Fahrzeug 2308d ausgelöst wird.
Wenn in einigen Ausführungen die Bestimmung in Block 3002 JA ist, kann das Verfahren 3000 optional enthalten, in Block 3006 zu bestimmen, ob das hintere Fahrzeug 2308d das Hostfahrzeug 2306 für eine vorbestimmte Zeitspanne drängelt. Anders ausgedrückt, es wird bestimmt, ob sich das hintere Fahrzeug 2308d für eine vorbestimmte Zeit innerhalb des Drängelabstand-Schwellenwerts befindet. Dies bestätigt, dass das hintere Fahrzeug 2308d ein drängelndes Fahrzeug ist, und sich konsistent innerhalb eines Abstands und/oder eines Kurswegabstands befindet, der ausreichend klein ist, um es als drängelnd zu betrachten. Somit wird in Block 3006 eine zeitliche Komponente berücksichtigt, die quantifiziert, wie lange das hintere Fahrzeug 2308d einen Abstand und/oder Kurswegabstand zum Hostfahrzeug 2306 beibehält, der ausreichend klein ist, um es als drängelnd zu betrachten.
In anderen Ausführungen kann der Block 3006 die Bestimmung enthalten, wie häufig das hintere Fahrzeug 2308d innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne das Hostfahrzeug 2306 bedrängelt. Wenn zum Beispiel das hintere Fahrzeug 2308d in einen Abstand von weniger als einen 2-Sekunden-Kurswegabstand zum Hostfahrzeug 2306 gelangt, dann der Abstand auf mehr als 2-Sekunden-Kurswegabstand zum Hostfahrzeug 2306 zunimmt, und dann auf einen Abstand, der kleiner ist als der 2-Sekunden-Kurswegabstand zum Hostfahrzeug 2306 ist, abnimmt, wird das hintere Fahrzeug 2308d als drängelndes Fahrzeug betrachtet, das zu zwei unterschiedlichen Zeitintervallen und/oder Gelegenheiten drängelt. Wenn diese zwei unterschiedlichen Ereignisse innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer (zum Beispiel 2 Minuten) auftreten, wird das hintere Fahrzeug 2308d in Bezug auf das Hostfahrzeug 2306 als drängelndes Fahrzeug bestätigt.
Wenn die Bestimmung in Block 3006 JA ist, kann das Verfahren 300 optional zu Block 3008 weitergehen, wo der vorausliegende Kurswegreferenzabstand, der zur Berechnung der Beschleunigungssteuerrate durch das C-ACC-Steuersystem 2400 verwendet wird, modifiziert wird, um den Nachfolgeabstand zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b zu vergrößern. Somit wird in einer Ausführung der vorausliegende Kurswegreferenzabstand in Block 3008 vergrößert. Dementsprechend kann in Block 3010 der Prozessor 2404 und/oder das C-ACC-Steuersystem 2400 die Beschleunigungssteuerrate modifizieren, um den Nachfolgeabstand zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b zu vergrößern, und in Block 3020 kann das C-ACC-Steuersystem 2400 das Hostfahrzeug 2306 gemäß der modifizierten Beschleunigungssteuerrate steuern. Vorbeugend kann die Vergrößerung des Nachfolgeabstands zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b nach der Detektion eines drängelnden Fahrzeugs zusätzliche Zeit geben, damit das drängelnde Fahrzeug reagiert. Zusätzlich kann, durch vorbeugende Vergrößerung des Nachfolgeabstands, das C-ACC-Steuersystem 2400 weniger Bremskraft ausüben, wenn das vorausfahrende Fahrzeug 2308b und/oder das führende Fahrzeug 2308a hart bremst.
Es versteht sich, dass in einigen Ausführungen das Modifizieren des vorausliegenden Kurswegreferenzabstands und das entsprechende Steuern des Hostfahrzeugs 2306 enthalten kann, dass das C-ACC-Steuersystem 2400 voreingestellte C-ACC-Lückenzeiten und/oder Pegel modifiziert und/oder überfährt. Somit kann bei Detektion eines drängelnden Fahrzeugs, wie oben mit Block 3002 und 3006 diskutiert, das C-ACC-Steuersystem 2400 die C-ACC-Lückenzeit ändern und/oder überfahren, um die C-ACC-Lückenzeit zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b zu vergrößern.
Zurück zum Verfahren 3000 von 30 enthält, in Block 3012 ähnlich dem Block 2902 vom Verfahren 2900, das Verfahren 3000, mittels eines oder mehrerer Fahrzeugsensoren eine vom Hostfahrzeug 2306 initiierte Bremsbetätigung zu detektieren. In einigen Ausführungen ist die detektierte Bremsbetätigung eine harte Bremsbetätigung (zum Beispiel Panikbremsbetätigung, Notbremsbetätigung). Somit kann in einer Ausführung der Block 2904 die Bestimmung enthalten, ob die Bremsbetätigung eine harte Bremsbetätigung ist. Zum Beispiel kann die Beschleunigungssteuerrate mit einem vorbestimmten Bremsschwellenwert verglichen werden. In einem illustrativen Beispiel kann eine Bremsung, die 1 m/s² erfüllt oder überschreitet, als harte Bremsbetätigung betrachtet werden. Wenn die Bestimmung in Block 3012 JA ist, geht das Verfahren 3000 zu Block 3014 werden. Andernfalls geht das Verfahren zu Block 3004 weiter.
Selbst wenn ein drängelndes Fahrzeug detektiert wird, wird in einigen Ausführungen der Beibehalt eines Sicherheitsnachfolgeabstands zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b Präferenz vor dem Nachfolgeabstand zwischen dem drängelnden Fahrzeug und dem Hostfahrzeug 2306 gegeben. Wenn zum Beispiel der Abstand zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b sehr abrupt abnimmt, was eine hohe Verzögerungsrate am Hostfahrzeug 2306 bewirkt, wird dem Beibehalt des vorausliegenden Kurswegabstands zwischen dem Hostfahrzeug 2306 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b Präferenz gegeben. Somit kann in Block 3014 das Verfahren 3000 enthalten, die Beschleunigungssteuerrate mit einem Bremsratenschwellenwert zu vergleichen. Hier wird bestimmt, ob die Verzögerung des Hostfahrzeugs 2306 einen Schwellenwert erfüllt. In einigen Ausführungen kann dies als extrem harte Bremsbetätigung betrachtet werden. Als illustratives Beispiel kann eine Verzögerungsrate, die 1,5 m/s² erfüllt oder überschreitet, als extrem harte Bremsbetätigung betrachtet werden. In diesem Fall kann Information über das hintere Fahrzeug 2308d ignoriert werden, da dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b Priorität gegeben wird. Wenn die Bestimmung in Block 3014 JA ist, geht das Verfahren zu Block 3004 weiter. Andernfalls geht das Verfahren zu Block 3016 weiter.
Somit enthält, bei der Bestimmung, dass die Beschleunigungssteuerrate den Bremsratenschwellenwert erfüllt, die Steuerung der Bremsbetätigung des Hostfahrzeugs 2306 eine Verzögerung des Hostfahrzeugs gemäß der Beschleunigungssteuerrate und dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b (zum Beispiel gemäß dem Steueralgorithmus in Gleichung (5)). Andernfalls geht das Verfahren 3000 zu Block 3016 weiter, um eine Hinteres-Fahrzeug-Komponente zu bestimmen, wie oben mit Block 2906 beschrieben. Somit enthält in Block 3018, das Verfahren 3000 das Modifizieren der Beschleunigungssteuerrate basierend auf dem relativen hinteren Kurswegabstand und dem hinteren Kurswegreferenzabstand. Hier wird die Beschleunigungssteuerrate basierend auf dem vorausfahrenden Fahrzeug 2306 modifiziert, um das hintere Fahrzeug 2308d zu berücksichtigen. Zum Beispiel kann, wie oben mit Gleichung (19) diskutiert, der Prozessor 2404 die Beschleunigungssteuerrate als Funktion der Beschleunigung des Hostfahrzeugs 2306, des vorausfahrenden Fahrzeugs 2308b und des hinteren Fahrzeugs 2308d bestimmen und/oder modifizieren.
In Block 3020 enthält das Verfahren 3000 die Ansteuerung des Hostfahrzeugs basierend auf der modifizierten Beschleunigungssteuerrate. Zum Beispiel kann das C-ACC-Steuersystem 2400 die Steuerung des Hostfahrzeugs 2306 gemäß der modifizierten Beschleunigungssteuerrate ausführen. In einer Ausführung enthält der Block 3020 die Steuerung von Verzögerung des Hostfahrzeugs 2306. Zum Beispiel kann das Steuern der Bremsbetätigung des Hostfahrzeugs 2306 enthalten, das Hostfahrzeug 2306 gemäß der Beschleunigungssteuerrate, dem vorausfahrenden Fahrzeug 2308b und dem hinteren Fahrzeug 2308d graduell zu verzögern. Dementsprechend kann die graduelle Verzögerung, die einen vorausliegenden Kurswegabstand und einen hinteren Kurswegabstand erreicht, dem drängelnden Fahrzeug mehr Reaktionszeit geben. Die Steuerung der Bremsbetätigung auf diese Weise wird nun in Bezug auf das Verfahren 3100 von 31 beschrieben.
In Block 3102 enthält das Verfahren 3100 die Bestimmung einer anfänglichen Beschleunigungssteuerrate, die geringer ist als die modifizierte Beschleunigungssteuerrate basierend auf dem relativen hinteren Kurswegabstand und dem hinteren Kurswegreferenzabstand. In dieser Ausführung enthält das Steuern der Bremsbetätigung, die Verzögerung des Hostfahrzeugs 2306 von der anfänglichen Beschleunigungssteuerrate zu der modifizierten Beschleunigungssteuerrate basierend auf dem relativen hinteren Kurswegabstand und dem hinteren Kurswegreferenzabstand graduell zu erhöhen. Durch Modifizieren der Verzögerung des Hostfahrzeugs 2306, indem anfänglich schwächer gebremst wird und dann die Bremse graduell angezogen wird, um die modifizierte Beschleunigungssteuerrate zu erreichen, wird dem hinteren Fahrzeug 2308d mehr Reaktionszeit gegeben. Anders ausgedrückt, die Beschleunigungssteuerrate wird modifiziert, um hierdurch den vorausliegenden Kurswegreferenzabstand basierend auf dem relativen hinteren Kurswegabstand und dem hinteren Kurswegreferenzabstand zu modifizieren. Die graduelle Verzögerung des Fahrzeugs vergrößert hierdurch graduell den vorausliegenden Kurswegreferenzabstand.
Somit kann in Block 3104 das C-ACC-Steuersystem 2400 eine Steuerung des Hostfahrzeugs 2306 gemäß der anfänglichen Beschleunigungssteuerrate ausführen. In Block 3106 kann das Verfahren 3100 enthalten, ein Auslöseereignis zum Initiieren einer graduellen Zunahme der Verzögerung zu der modifizierten Beschleunigungssteuerrate hin zu detektieren und/oder zu überwachen. Zum Beispiel wird in einer Ausführung die anfängliche Beschleunigungsrate für eine Zeitspanne beibehalten, bis am hinteren Fahrzeug 2308d eine Bremsbetätigung detektiert wird. Anders ausgedrückt, ein anfänglicher vorausliegender Kurswegreferenzabstand (das heißt kleiner als der vorausliegende Kurswegreferenzabstand, der durch die modifizierte Beschleunigungssteuerrate erreicht wird), wird für eine Zeitspanne beibehalten.
Der Prozessor 2404 kann Positionsdaten über das hintere Fahrzeug 2308d über eine Mehrzahl von Mittelbereichsensoren (zum Beispiel Sensiertes-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2506) empfangen, oder kann Brems- und/oder Positionsinformation vom hinteren Fahrzeug 2308d mittels V2V-Kommunikation (zum Beispiel V2V-Entferntes-Fahrzeug-Daten 2504) empfangen. Der Prozessor 2404 kann eine Bremsbetätigung am hinteren Fahrzeug 2308d mittels dieser Positionsdaten detektieren. Somit kann in Block 3108 das Verfahren 3100 enthalten, eine Verzögerung des Hostfahrzeugs von der anfänglichen Beschleunigungssteuerrate zu der modifizierten Beschleunigungssteuerrate basierend auf dem relativen hinteren Kurswegabstand und dem hinteren Kurswegreferenzabstand graduell zu erhöhen. Gemäß dieser Ausführung wird anfänglich für eine Zeitspanne schwächer gebremst, bis das Hostfahrzeug 2306 bestimmt, dass das hintere Fahrzeug 2308d auf die anfängliche Verzögerung des Hostfahrzeugs 2306 reagiert hat, indem es in Antwort darauf die Bremse betätigt hat. Anders ausgedrückt, die Bremsung wird ausgeführt, um einen anfänglichen vorausliegenden Kurswegreferenzabstand auf den vorausliegenden Kurswegreferenzabstand, der durch die modifizierte Beschleunigungssteuerrate erreicht wird, graduell zu vergrößern.
Es versteht sich, dass die Ausführungen, die in Abschnitt V in Bezug auf die Drängel-Szenarien offenbart sind, auch insgesamt oder teilweise mit den in den Abschnitten II bis IV diskutierten Verfahren implementiert werden können. Zum Beispiel kann in Bezug auf Gefahrendetektion ein drängelndes Fahrzeug als Gefahr betrachtet werden und kann eine Fahrzeugsteuerung mittels V2V-Kommunikation, in dem Gefahrenvorhersagen auf Fahrspurebene in Echtzeit bereitgestellt werden, so implementiert werden, wie oben in Abschnitt III diskutiert. Zusätzlich kann das Drängelsteuermodell auch als Einfädelassistenz verwendet werden, insbesondere in einem Vorne-Einfädelszenario (22D) und in Zwischenszenarios (22E und 22F), wo ein entferntes Fahrzeug als drängelndes Fahrzeug detektiert wird.
Die hierin diskutierten Ausführungen können auch im Kontext eines computerlesbaren Speichermediums beschrieben und implementiert werden, das computerausführbare Instruktionen speichert. Computerlesbare Speichermedien enthalten Computerspeichermedien und Kommunikationsmedien. Zum Beispiel Flashspeicher-Laufwerke, Digital Versatile Discs (DVDs), Compact Discs (CDs), Floppy Discs und Bandkassetten. Computerlesbare Speichermedien können flüchtige und nicht-flüchtige, entfernbare und nicht-entfernbare Medien enthalten, die in einem beliebigen Verfahren oder einer beliebigen Technologie zur Informationsspeicherung implementiert sind, wie etwa computerlesbaren Instruktionen, Datenstrukturen, Modulen oder anderen Daten. Computerlesbare Speichermedien lesen nicht-flüchtige berührbare Medien und weitergeleitete Datensignale aus.
Es versteht sich, dass verschiedene Implementierungen der oben offenbarten und anderen Merkmalen und Funktionen oder Alternativen oder Varianten davon nach Wunsch in zahlreichen anderen unterschiedlichen Systemen oder Anwendungen kombiniert werden können. Auch dass verschiedene gegenwärtig unvorhergesehene oder nicht erwartete Alternativen, Modifikationen, Varianten oder Verbesserungen hierin von Fachkundigen später durchgeführt werden können, welche hierin auch eingeschlossen sein sollen.
Ein computerimplementiertes Verfahren zur Bremssteuerung eines Hostfahrzeugs enthält das Detektieren einer Panikbremsbetätigung basierend auf einer Änderung eines Bremsdrucks eines Bremssystems des Hostfahrzeugs in Bezug auf die Zeit. Das Verfahren enthält das Detektieren eines zweiten Fahrzeugs, das hinter dem Hostfahrzeug und auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug fährt, und Bestimmen eines Zeit-bis-Kollision-Werts zwischen dem Hostfahrzeug und dem zweiten Fahrzeug. Ferner enthält das Verfahren die Bestimmung einer Verzögerungsrate des Hostfahrzeugs basierend auf einem Fahrerbremsdruck, der durch Betätigung eines Bremspedals des Bremssystems erzeugt wird. Das Verfahren enthält die Steuerung des Bremssystems basierend auf dem Zeit-bis-Kollision-Wert und der Verzögerungsrate.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 62442333 [0001, 0002, 0003]
US 63442190 [0001]
US 15630864 [0002]
US 62442190 [0002, 0003]
US 15191358 [0002, 0003, 0004]
US 15630866 [0003]

Claims

Computerimplementiertes Verfahren zur Bremssteuerung eines Hostfahrzeugs, welches aufweist: Detektieren, mittels eines oder mehrerer Fahrzeugsensoren, einer Panikbremsbetätigung basierend auf einer Änderung eines Bremsdrucks eines Bremssystems des Hostfahrzeugs in Bezug auf die Zeit; Detektieren, mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren, eines zweiten Fahrzeugs, das hinter dem Hostfahrzeug und in der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug fährt; Bestimmen, mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren, eines Zeit-bis-Kollision-Werts zwischen dem Hostfahrzeug und dem zweiten Fahrzeug; Bestimmen, mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren, einer Verzögerungsrate des Hostfahrzeugs basierend auf einem Fahrerbremsdruck, der durch Betätigung eines Bremspedals des Bremssystems bereitgestellt wird; und Steuern des Bremssystems basierend auf dem Zeit-bis-Kollision-Wert und der Verzögerungsrate.
Das computerimplementierte Verfahren von Anspruch 1, welches enthält, basierend auf einem Vergleich eines Abstands zwischen dem Hostfahrzeug und dem zweiten Fahrzeug mit einem Drängel-Kurswegabstand-Schwellenwert, zu bestimmen, ob das zweite Fahrzeug ein drängelndes Fahrzeug ist.
Das computerimplementierte Verfahren von Anspruch 1, wobei das Steuern des Bremssystems enthält, basierend auf dem Zeit-bis-Kollision-Wert und der Verzögerungsrate, den Bremsdruck des Bremssystems auf einen Betrag zu erhöhen, der größer ist als der Fahrerbremsdruck.
Das computerimplementierte Verfahren von Anspruch 1, wobei, wenn der Zeit-bis-Kollision-Wert größer als ein Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert ist und die Verzögerungsrate kleiner als ein Verzögerungsraten-Schwellenwert ist, das Steuern des Bremssystems enthält, durch Bremsverstärkerbetrieb den Bremsdruck des Bremssystems auf einen größeren Betrag als den Fahrerbremsdruck zu erhöhen.
Das computerimplementierte Verfahren von Anspruch 1, wobei, wenn der Zeit-bis-Kollision-Wert größer als ein Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert ist und die Verzögerungsrate kleiner als ein Verzögerungsraten-Schwellenwert ist, das Steuern des Bremssystems enthält, durch Bremsverstärkerbetrieb den Bremsdruck des Bremssystems auf einen größeren Betrag als den Fahrerbremsdruck zu erhöhen, um hierdurch die Verzögerungsrate auf eine maximale Verzögerungsrate zu erhöhen.
Das computerimplementierte Verfahren von Anspruch 1, wobei das Steuern des Bremssystems enthält, durch Bremsverstärkerbetrieb den Bremsdruck des Bremssystems zu erhöhen, und den Bremsverstärkerbetrieb zum zweiten Fahrzeug mittels eines Fahrzeugkommunikationsnetzwerks zu kommunizieren.
Das computerimplementierte Verfahren von Anspruch 1, wobei, wenn der Zeit-bis-Kollision-Wert kleiner als ein Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert ist, oder die Verzögerungsrate größer als ein Verzögerungsraten-Schwellenwert ist, das Steuern des Bremssystems enthält, keinen Bremsverstärkerbetrieb auszuführen.
Das computerimplementierte Verfahren von Anspruch 1, wobei, wenn der Zeit-bis-Kollision-Wert kleiner als ein Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert ist oder die Verzögerungsrate größer als ein Verzögerungsraten-Schwellenwert ist, das Steuern des Bremssystems enthält, das Hostfahrzeug nur gemäß dem Fahrerbremsdruck zu bremsen.
Bremssystem eines Hostfahrzeugs, welches aufweist: ein Bremspedal; einen oder mehrere Fahrzeugsensoren; und einen Prozessor, wobei der Prozessor: mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren, eine Änderung eines Bremsdrucks des Bremssystems in Bezug auf die Zeit überwacht; mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren, ein zweites Fahrzeug, das hinter dem Hostfahrzeug und in der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug fährt, detektiert; mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren, ein Zeit-bis-Kollision-Wert zwischen dem Hostfahrzeug und dem zweiten Fahrzeug bestimmt; mittels des einen oder der mehreren Fahrzeugsensoren, eine Verzögerungsrate des Hostfahrzeugs basierend auf einem Fahrerbremsdruck, der durch Betätigung des Bremspedals bereitgestellt wird, bestimmt; und das Bremssystem basierend auf dem Zeit-bis-Kollision-Wert und der Verzögerungsrate steuert.
Das Bremssystem des Hostfahrzeugs von Anspruch 9, wobei der Prozessor das Bremssystem durch Erhöhen des Bremsdrucks des Bremssystems auf einen größeren Betrag als den Fahrerbremsdruck steuert.
Das Bremssystem des Hostfahrzeugs von Anspruch 9, wobei, wenn der Prozessor bestimmt, dass der Zeit-bis-Kollision-Wert größer als ein Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert ist und die Verzögerungsrate als ein Verzögerungsraten-Schwellenwert ist, der Prozessor das Bremssystem durch Erhöhen des Bremsdrucks des Bremssystems auf einen größeren Betrag als den Fahrerbremsdruck steuert.
Das Bremssystem des Hostfahrzeugs von Anspruch 9, wobei der Prozessor das Bremssystem durch Ausführen eines Bremsverstärkerbetriebs steuert, um hierdurch den Bremsdruck des Bremssystems zu erhöhen, und der Prozessor den Bremsverstärkerbetrieb zu dem zweiten Fahrzeug mittels eines Fahrzeugkommunikationsnetzwerks kommuniziert.
Das Bremssystem des Hostfahrzeugs von Anspruch 9, wobei, wenn der Prozessor bestimmt, dass der Zeit-bis-Kollision-Wert kleiner als ein Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert ist, oder die Verzögerungsrate größer als ein Verzögerungsraten-Schwellenwert ist, der Prozessor das Bremssystem durch Bremsung des Hostfahrzeugs nur gemäß dem Fahrerbremsdruck steuert.
Das Bremssystem des Hostfahrzeugs von Anspruch 9, wobei der Prozessor eine Panikbremsbetätigung basierend auf einem Vergleich der Änderung des Bremsdrucks des Bremssystems in Bezug auf die Zeit mit einem Panikbremsdruck-Schwellenwert detektiert.
Das Bremssystem des Hostfahrzeugs von Anspruch 14, wobei, wenn der Prozessor detektiert, dass die Panikbremsbetätigung stattgefunden hat, der Prozessor einen Bremsverstärkerbetrieb initiiert.
Nicht-flüchtiges computerlesbares Speichermedium, das Instruktionen enthält, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen zum: Berechnen einer Änderung eines Bremsdrucks eines Bremssystems eines Hostfahrzeugs in Bezug auf die Zeit; Detektieren einer Panikbremsbetätigung basierend auf der Änderung des Bremsdrucks des Bremssystems des Hostfahrzeugs in Bezug auf die Zeit; Detektieren, mittels eines oder mehrerer Fahrzeugsensoren, eines zweiten Fahrzeugs, das hinter dem Hostfahrzeug und auf der gleichen Fahrspur wie das Hostfahrzeug fährt; Berechnen eines Zeit-bis-Kollision-Werts zwischen dem Hostfahrzeug und dem zweiten Fahrzeug; Berechnen einer Verzögerungsrate des Hostfahrzeugs basierend auf einem Fahrerbremsdruck, der durch Betätigung eines Bremspedals des Bremssystems bereitgestellt wird; und Steuern des Bremssystems basierend auf dem Zeit-bis-Kollision-Wert und der Verzögerungsrate.
Das nicht-flüchtige computerlesbare Speichermedium von Anspruch 16, wobei der Prozessor das Bremssystem durch Erzeugen eines Bremssignals steuert, das den Bremsdruck des Bremssystems auf einen größeren Betrag als den Fahrerbremsdruck erhöht.
Das nicht-flüchtige computerlesbare Speichermedium von Anspruch 16, wobei, wenn der Prozessor bestimmt, dass der Zeit-bis-Kollision-Wert größer ein Zeit-bis-Kollision-Schwellenwert ist, und der Prozessor bestimmt, dass die Verzögerungsrate kleiner als ein Verzögerungsraten- Schwellenwert ist, der Prozessor das Bremssystem durch Ausführen eines Bremsverstärkerbetriebs an dem Bremssystem steuert, um hierdurch den Bremsdruck des Bremssystems auf einen größeren Betrag als den Fahrerbremsdruck zu erhöhen.
Das nicht-flüchtige computerlesbare Speichermedium von Anspruch 16, wobei der Prozessor das Bremssystem durch Ausführung eines Bremsverstärkerbetriebs basierend auf dem Zeit-bis-Kollision-Wert und der Verzögerungsrate steuert, durch Erhöhen des Bremsdrucks des Bremssystems auf einen Betrag, der die Verzögerungsrate auf eine maximale Verzögerungsrate erhöht.
Das nicht-flüchtige computerlesbare Speichermedium von Anspruch 16, wobei der Prozessor die Panikbremsbetätigung detektiert, wenn die Änderung des Bremsdrucks des Bremssystems des Hostfahrzeugs in Bezug auf die Zeit einen Panikbremsdruck-Schwellenwert erfüllt.