DE102018104088B4

DE102018104088B4 - Fahrspurerfassungssysteme und -verfahren

Info

Publication number: DE102018104088B4
Application number: DE102018104088.1A
Authority: DE
Inventors: Xiaofeng F. Song; Valor Yaldo
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2023-10-05
Anticipated expiration: 2038-02-23
Also published as: CN108528456A; US9988048B1; CN108528456B; DE102018104088A1

Abstract

Fahrspurerfassungssystem für ein Fahrzeug (110), umfassend:ein erstes Linienmodul (532), das zu Folgendem konfiguriert ist:Identifizieren der Standorte einer Fahrspurlinie, die in einem ersten Bild enthalten ist, das unter Verwendung einer ersten Kamera (186) erfasst wurde, die Bilder außerhalb von und neben dem Fahrzeug (110) erfasst, wobei die erste Kamera (186) auf einem Außenrückblickspiegel (304) angebracht ist, der um einen festen Drehpunkt (312) beweglich ist;Basierend auf den Standorten der Fahrspur, die im ersten Bild enthalten ist, Ermitteln einer ersten linearen Gleichung (536), die der Fahrspur entspricht; undErmitteln einer Entfernung (540) zur Fahrspur basierend auf der ersten linearen Gleichung (536);ein zweites Linienmodul (504), das zu Folgendem konfiguriert ist:Identifizieren der Standorte der in einem zweiten Bild enthaltenen Fahrspurlinie, das unter Verwendung einer zweiten Kamera (184) erfasst wurde, die Bilder außerhalb von und vor dem Fahrzeug (110) erfasst; undbasierend auf den Standorten der Fahrspurlinie, die im zweiten Bild enthalten ist, Ermitteln einer zweiten linearen Gleichung (508), die der Fahrspurlinie entspricht;ein Winkelmodul (544) das dazu konfiguriert ist, um, basierend auf der ersten und der zweiten linearen Gleichung (508, 536), jeweils einen Winkel (548) zwischen einer ersten und einer zweiten Linie entsprechend der ersten und der zweiten linearen Gleichung (508, 536) zu ermitteln; undein Korrekturmodul (552), das dazu konfiguriert ist, eine korrigierte Entfernung (206) zur Fahrspurlinie basierend auf der Entfernung (540) und dem Winkel (548) zu ermitteln.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft Fahrzeuge und insbesondere ein Fahrspurerfassungssystem .
Fahrzeuge beinhalten eine oder mehrere Drehmomenterzeugungsvorrichtungen, wie etwa einen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor. Ein Beifahrer eines Fahrzeugs fährt innerhalb der Fahrgastzelle (oder des Fahrgastraums) des Fahrzeugs.
Autonome Antriebssysteme fahren das Fahrzeug völlig unabhängig von einem menschlichen Fahrer. Autonome Antriebssysteme steuern unabhängig von einem Fahrer zum Beispiel die Beschleunigungs-, Brems-, und Lenksysteme eines Fahrzeugs. Halbautonome Antriebssysteme fahren ein Fahrzeug teilweise unabhängig von einem menschlichen Fahrer. Halbautonome Antriebssysteme können zum Beispiel das Lenksystem unabhängig von einem Fahrer steuern, während sie sich zugleich auf den Fahrer stützen einer Sollgeschwindigkeit einzustellen, die das halbautonome Antriebssystem durch Steuern der Beschleunigung und Bremssysteme erzielt.
Die DE 10 2007 054 067 A1 beschreibt ein Verfahren zum Verhindern einer Fahrspurabweichung, bei dem auf beiden Seitenspiegeln Rückseitenkameras angebracht sind, aus denen der Richtungswinkel und der Seitenabstand berechnet werden.
Die DE 10 2007 025 147 B4 offenbart ein System zur Spurverlassenswarnung, das eine seitlich an dem Kraftfahrzeug angeordnete Kamera umfasst, die zur Erkennung zumindest einer auf der Fahrbahnoberfläche angeordneten Fahrspurmarkierung dient.
Die EP 3 121 761 A1 enthält ein System zur Überprüfung von Straßenpositionsinformationen, das zwei Kameras umfasst, die zum Bestimmen einer ersten und zweiten Fahrspurentfernungsschätzung zum Korrelieren und Kombinieren der ersten und zweiten Fahrspurentfernungsschätzungen dienen.
Die DE 10 2015 010 441 A1 offenbart ein Verfahren ein kameraunterstütztes System zur Fahrspurverlaufsermittlung, das zwei Kameras verwendet, wobei sich die Erfassungsbereiche der Kameras nur teilweise überlappen.
Die DE 101 36 651 B4 beschreibt ein Bilderfassungs- und -anzeigesystem für Fahrzeuge, bei dem am Fahrzeug mindestens eine Kamera und ein bewegbar angebrachter Spiegel, der mit der Kamera selektiv in Verbindung steht, angebracht sind.
KURZDARSTELLUNG
Erfindungsgemäß wird ein Fahrspurerfassungssystem eines Fahrzeugs vorgestellt, wobei sich das Fahrspurerfassungssystem durch die Merkmale des Anspruchs 1 auszeichnet.
Das Fahrspurerfassungssystem umfasst ein erstes Linienmodul, das konfiguriert ist, um: Standorte einer Fahrspurlinie zu identifizieren, die in einem ersten Bild enthalten ist, das unter Verwendung einer ersten Bilder außerhalb und neben dem Fahrzeug erfassenden Kamera erfasst ist, wobei die Kamera an einem Außenrückblickspiegel angebracht ist, der um einen festen Drehpunkt beweglich ist; basierend auf Standorten der in dem ersten Bild enthaltenen Fahrspurlinie, eine erste der Fahrspurlinie entsprechenden lineare Gleichung zu ermitteln; und einer Entfernung zur Fahrspurlinie, basierend auf der ersten linearen Gleichung zu ermitteln. Das Fahrspurerfassungssystem umfasst ein zweites Linienmodul, das konfiguriert ist, um: Standorte auf der Fahrspurlinie zu identifizieren, die in einem zweiten Bild enthalten ist, das unter Verwendung einer zweiten Kamera erfasst ist, die Bilder außerhalb und vor dem Fahrzeug erfasst; basierend auf den Standorten der in dem zweiten Bild enthaltenen Fahrspurlinie, eine der Fahrspurlinie entsprechende zweite lineare Gleichung zu ermitteln. Ein Winkelmodul ist dazu konfiguriert, basierend auf der ersten und der zweiten linearen Gleichung, jeweils einen Winkel zwischen einer ersten und einer zweiten Linie entsprechend der ersten und der zweiten linearen Gleichung zu ermitteln. Ein Korrekturmodul ist dazu konfiguriert, eine korrigierte Entfernung zur Fahrspurlinie basierend auf der Entfernung und dem Winkel zu ermitteln.
In weiteren Merkmalen ist ein drittes Linienmodul zu Folgendem konfiguriert: Standorte einer zweiten Fahrspurlinie zu identifizieren, die in einem dritten Bild enthalten ist, das unter Verwendung einer Bilder außerhalb und neben dem Fahrzeug erfassenden dritten Kamera erfasst ist, wobei die Kamera an einem Außenrückblickspiegel angebracht ist, der um einen zweiten festen Drehpunkt beweglich ist; basierend auf Standorten der in dem dritten Bild enthaltenen zweiten Fahrspurlinie, eine dritte der Fahrspurlinie entsprechenden lineare Gleichung zu ermitteln; und einer zweiten Entfernung zur zweiten Fahrspurlinie, basierend auf der dritten linearen Gleichung zu ermitteln. Das zweite Linienmodul ist ferner konfiguriert, Standorte auf der zweiten Fahrspurlinie zu identifizieren, die in dem zweiten Bild enthalten sind, das unter Verwendung einer zweiten Kamera erfasst ist,; und basierend auf den Standorten der im zweiten Bild enthaltenen zweiten Fahrspurlinie, eine der zweiten Fahrspurlinie entsprechende vierte Gleichung zu ermitteln. Ein zweites Winkelmodul ist konfiguriert, um, basierend auf der dritten und der vierten linearen Gleichung, einen zweiten Winkel zwischen der dritten und der vierten Linie, die der jeweils dritten und der vierten Gleichung entsprechen, zu ermitteln; und ein zweites Korrekturmodul ist dazu konfiguriert, eine zweite korrigierte Entfernung zur zweiten Fahrspurlinie, basierend auf der zweiten Entfernung und dem zweiten Winkel zu ermitteln.
In weiteren Merkmalen ist ein Lenksteuermodul dazu konfiguriert, um ein Lenkstellglied des Fahrzeugs, basierend auf der korrigierten Entfernung, selektiv einzustellen.
In weiteren Merkmalen ist ein Spiegelsteuermodul dazu konfiguriert, den Außenrückblickspiegel um einen festen Drehpunkt selektiv Richtung null zu bewegen, basierend auf dem Einstellen des Winkels zwischen der ersten und der zweiten Linie, die der jeweils ersten und zweiten linearen Gleichung entsprechen.
In weiteren Merkmalen ist ein Motorsteuermodul dazu konfiguriert, ein Motorstellglied des Fahrzeugs basierend auf der korrigierten Entfernung selektiv einzustellen.
In weiteren Merkmalen ist ein Bremssteuermodul dazu konfiguriert, das Anwenden der Reibungsbremsen des Fahrzeugs, basierend auf der korrigierten Entfernung, selektiv einzustellen.
In weiteren Merkmalen ist das zweite Linienmodul dazu konfiguriert, die zweite Liniengleichung ferner, basierend auf einem erwarteten Standort der ersten Kamera, zu ermitteln.
In weiteren Merkmalen ist das zweite Linienmodul dazu konfiguriert, die zweite lineare Gleichung ferner, basierend auf einem Verzögerungszeitraum zwischen einem Zeitpunkt, an dem ein Abschnitt der Fahrspurlinie im zweiten Bild enthalten ist und einem Zeitpunkt, an dem der Abschnitt der Fahrspurlinie im ersten Abschnitt enthalten ist, zu ermitteln.
In weiteren Merkmalen ist das erste Linienmodul konfiguriert, die Entfernung zur Fahrspurlinie ferner basierend auf einer vorgegebenen Entfernung zwischen einer Seite des Fahrzeugs und einem Standort auf der ersten Kamera zu ermitteln.
In weiteren Merkmalen ist das Fahrerwarenmodul dazu konfiguriert, basierend auf der korrigierten Entfernung, mindestens eine aus einer akustischen, einer visuellen und einer taktilen Ausgabe selektiv zu generieren.
Ferner wird ein Fahrspurerfassungsverfahren für ein Fahrzeug beschrieben. Das Verfahren umfasst: Identifizieren von Standorten auf einer Fahrspurlinie, die in einem ersten Bild enthalten ist, das unter Verwendung einer ersten Kamera erfasst ist, die Bilder außerhalb und neben dem Fahrzeug erfasst, wobei die Kamera auf einem Außenrückblickspiegel angebracht ist, der um einen festen Drehpunkt drehbar ist; basierend auf den Standorten der im ersten Bild enthaltenen Fahrspurlinie, Ermitteln einer ersten der Fahrspur entsprechenden linearen Gleichung; Ermitteln einer Entfernung zur Fahrspurlinie, basierend auf der ersten linearen Gleichung; Identifizieren von Standorten auf der Fahrspurlinie, die in einem zweiten Bild enthalten ist, das unter Verwendung einer zweiten Kamera erfasst ist, die Bilder im äußeren und vorderen Bereich des Fahrzeugs erfasst; basierend auf den Standorten der im zweiten Bild enthaltenen Fahrspurlinie, Ermitteln einer zweiten linearen Gleichung, die der Fahrspurlinie entspricht; basierend auf der ersten und der zweiten linearen Gleichung, Ermitteln eines Winkels zwischen der ersten und der zweiten Linie, die der jeweils ersten und der zweiten linearen Gleichung entsprechen; und Ermitteln einer korrigierten Entfernung zur Fahrspurlinie basierend auf der Entfernung und dem Winkel.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Fahrspurerfassungsverfahren ferner: das Identifizieren von Standorten einer zweiten in einem dritten Bild enthaltenen Fahrspurlinie, das unter Verwendung einer dritten Kamera erfasst ist, die Bilder außerhalb von und neben dem Fahrzeug erfasst, wobei die Kamera auf einem zweiten Außenrückblickspiegel angebracht ist, der um einen zweiten festen Drehpunkt beweglich ist; basierend auf den Standorten der zweiten im dritten Bild enthaltenen Fahrspurlinie, das Ermitteln einer dritten linearen Gleichung, die der zweiten Fahrspurlinie entspricht; das Ermitteln einer zweiten Entfernung zur zweiten Fahrspurlinie, basierend auf der dritten linearen Gleichung; das Identifizieren von Standorten der zweiten Fahrspurlinie, die im zweiten Bild enthalten ist, das unter Verwendung der zweiten Kamera erfasst ist; basierend auf den Standorten der im zweiten Bild enthaltenen zweiten Fahrspurlinie, Ermitteln einer vierten linearen Gleichung, die der zweiten Fahrspurlinie entspricht; basierend auf der dritten und der vierten linearen Gleichung, das Ermitteln eines zweiten Winkels zwischen der dritten und der vierten Linie, die der jeweils dritten und der vierten linearen Gleichung entspricht; und das Ermitteln einer zweiten korrigierten Entfernung zur zweiten Fahrspurlinie, basierend auf der zweiten Entfernung und dem zweiten Winkel.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Fahrspurerfassungsverfahren, basierend auf der korrigierten Entfernung, ferner das selektive Einstellen eines Lenkstellglieds des Fahrzeugs.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Fahrspurerfassungsverfahren ferner das selektive Bewegen des Außenrückblickspiegels um einen festen Drehpunkt Richtung null, basierend auf dem Einstellen des Winkels zwischen der ersten und der zweiten Linie, die der jeweils ersten und zweiten linearen Gleichung entspricht.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Fahrspurerfassungsverfahren ferner das selektive Einstellen eines Motorstellglieds des Fahrzeugs basierend auf der korrigierten Entfernung.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Fahrspurerfassungsverfahren ferner das selektive Einstellen der Anwendung der Reibungsbremsen des Fahrzeugs, basierend auf der korrigierten Entfernung.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Ermitteln der zweiten linearen Gleichung das Ermitteln der zweiten linearen Gleichung, ferner basierend auf einem erwarteten Standort der ersten Kamera.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Ermitteln der zweiten linearen Gleichung das Ermitteln der zweiten linearen Gleichung ferner basierend auf einem Verzögerungszeitraum zwischen einem Zeitpunkt, an dem ein Abschnitt der Fahrspurlinie im zweiten Bild enthalten ist und einem Zeitpunkt, an dem der Abschnitt der Fahrspurlinie im ersten Abschnitt enthalten ist.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Ermitteln der Entfernung zur ersten Fahrspurlinie das Ermitteln der Entfernung zur Fahrspurlinie basierend auf einer vorgegebenen Entfernung zwischen einer Seite des Fahrzeugs und einem Standort auf der ersten Kamera.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Fahrspurerfassungsverfahren, basierend auf der korrigierten Entfernung, das selektive Generieren mindestens einer aus einer akustischen, einer visuellen und einer taktilen Ausgabe.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. Die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird verständlicher unter Zuhilfenahme der ausführlichen Beschreibung und der zugehörigen Zeichnungen, wobei gilt:

1 beinhaltet eine exemplarische Draufsicht eines sich zwischen der linken und der rechten Fahrspurlinie befindlichen Fahrzeugs;
2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines exemplarischen Fahrzeugsystems;
3 ist ein Funktionsblockdiagramm einer exemplarischen Implementierung eines Antriebssteuermoduls;
4 ist eine exemplarische Draufsicht, die eine Seite eines Fahrzeugs und einen Außenrückblickspiegel beinhaltet;
5 beinhaltet ein exemplarisches Diagramm, das Fahrspurlinien veranschaulicht, die basierend auf verschiedenen Standorten einer auf einem Außenrückblickspiegel angebrachten Kamera ermittelt werden;
6 ein Funktionsblockdiagramm eines exemplarischen Fahrspurbegrenzungsmoduls; und
7 ist ein Flussdiagramm, das ein exemplarisches Verfahren zum Korrigieren von Entfernungen zur rechten und linken Fahrspurlinie abbildet, basierend auf tatsächlichen Standorten der nach links und rechts gerichteten Kameras und zum selektiven Anpassen eines oder mehrerer Fahrzeugstellglieder, basierend auf korrigierten Entfernungen.

In den Zeichnungen werden dieselben Referenznummern für ähnliche und/oder identische Elemente verwendet.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Autonome und einige halbautonome Antriebssysteme halten ein Fahrzeug zwischen der rechten und der linken Fahrspurlinie. Ein Fahrzeug kann nach vorne und zur Seite gerichtete Kameras beinhalten, um Bilder zu erfassen und um Standorte der linken und rechten Fahrspurlinie zu ermitteln. Die zur Seite gerichteten Kameras können auf dem Außenrückblickspiegel des Fahrzeugs angebracht werden. Die Außenrückblickspiegel können um einen festen Drehpunkt beweglich sein.
Eine erste Gleichung (z. B. lineare Gleichung), welche die linke Fahrspurlinie darstellt, kann basierend auf Standorten der linken Fahrspurlinie, in einem oder mehreren Bildern der nach vorne gerichteten Kamera generiert werden. Eine zweite Gleichung (z. B. eine lineare Gleichung), welche die linke Fahrspurlinie darstellt, kann auch basierend auf Standorten der linken Fahrspurlinie in einem oder mehreren Bildern der zur Seite gerichteten den Bereich auf der linken Seite des Fahrzeugs abbildenden Kamera, generiert werden. Dasselbe kann für die rechte Fahrspur durchgeführt werden, basierend auf den Bildern von der nach vorne gerichteten Kamera und den Bildern der zur Seite gerichteten Kamera, die den rechten Bereich des Fahrzeugs abbilden.
Wenn eine Abweichung (z. B. Winkel) zwischen der ersten und der zweiten Gleichung größer als ein vorgegebener Wert ist, kann die Fahrspurlinienerfassung und/oder die Fahrzeugsteuerung basierend auf den erfassten Fahrspurlinien deaktiviert werden. Dies ist aufgrund der Tatsache, dass eine Entfernung zur Fahrspurlinie, die basierend auf den Bildern der zur Seite gerichteten Kamera ermittelt werden, den Eindruck vermitteln können, größer als die tatsächliche Entfernung zu sein, wenn die Abweichung größer als der vorgegebene Wert ist.
Da die Außenrückblickspiegel beweglich sind, kann eine Bewegung der Spiegel eine Abweichung bewirken, die größer als der vorgegebene Wert ist. Zum Beispiel kann physischer Kontakt mit einem Außenrückblickspiegel (z. B. durch das Waschen des Autos, durch einen Menschen, durch ein anderes Auto, usw.) eine Abweichung bewirken, die größer als der vorgegebene Wert ist.
Gemäß der vorliegenden Anmeldung ermittelt ein Fahrspurbegrenzungsmodul Entfernungen zur rechten und zur linken Fahrspurlinie, basierend auf Bildern der zur Seite gerichteten Kameras. Die Entfernungen können zum Beispiel Entfernungen zwischen den zur Seite gerichteten Kameras und der linken und rechten Fahrspurlinie oder Entfernungen zwischen der linken und der rechten Seite des Fahrzeugs und der linken und der rechten Fahrspurlinie sein. Das Erfassungsmodul zur Fahrspurbegrenzung korrigiert die Entfernungen basierend auf einer Abweichung zwischen der ersten und der zweiten Gleichung. Die korrigierten Entfernungen können verwendet werden, sodass die Fahrspurerfassung fortgeführt werden kann und die Fahrzeugsteuerung basierend auf den erfassten Fahrspurlinien fortgeführt werden kann.
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Fahrzeug 10 gezeigt, das sich innerhalb einer Fahrspur 12 fortbewegt, die eine linke Begrenzung 14 und eine rechte Begrenzung 16 aufweist. Das Fahrzeug 10 weist eine Breite 18 und eine Längsachse 20 auf, und die Fahrspur 12 weist eine Breite 22 und eine Mittellinie 24 auf, die an einem Mittelpunkt der Breite 22 angeordnet ist.
In dem Beispiel aus 1 ist die Längsachse 20 des Fahrzeugs 10 auf die Mittellinie 24 der Fahrspur 12 abgestimmt. Somit ist eine Entfernung 26 von der linken Seite des Fahrzeugs 10 zur linken Begrenzung 14 gleich einer Entfernung 28 von der rechten Seite des Fahrzeugs 10 zur rechten Begrenzung 16.
Bezieht man sich nun auf 2 beinhaltet ein Fahrzeug 110 eine Fahrzeugkarosserie 112, einen Motor 114, ein Einlasssystem 116, einen Drehmomentwandler 118, ein Getriebe 120, ein Antriebssystem 122, Räder 124, Reibungsbremsen 125, ein Lenksystem 126, und eine Fahrerwarnvorrichtung 128. Ein Motor 114 verbrennt ein Luft-/Kraftstoffgemisch, um ein Antriebsdrehmoment für das Fahrzeug 110 zu erzeugen. Die vom Motor 114 erzeugte Menge an Antriebsdrehmoment basiert auf einer Fahrereingabe und/oder einer ersten Eingabe von einem Antriebssteuermodul (DCM) 130. Die Fahrereingabe kann ein Signal sein, das eine Position eines Gaspedals angibt. Die erste Eingabe von dem DCM 130 kann eine Soll-Beschleunigung des Fahrzeugs sein.
Das DCM 130 kann die Soll-Beschleunigung des Fahrzeugs einstellen, um eine Soll-Geschwindigkeit des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten und/oder einen vorgegebenen Folgeabstand im Verhältnis zu einem sich vor dem Fahrzeug 110 befindlichen Objekt aufrechtzuerhalten. Das DCM 130 kann die Soll-Geschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf dem Standort des Fahrzeugs 110 und einer von der Regierung vorgegebenen Geschwindigkeitsbegrenzung für die Straße, auf der sich das Fahrzeug 110 fortbewegt, ermitteln. Das DCM 130 kann die Geschwindigkeitsbegrenzung ermitteln, zum Beispiel, basierend auf einer Eingabe, die von einem Global-Positioning-System (GPS)-Modul 131 empfangen wird, oder durch Identifizieren der Geschwindigkeitsbegrenzung, die auf einem Geschwindigkeitsbegrenzungsschild angezeigt wird, das sich auf einem unter Verwendung einer Kamera erfassten Bild befindet. Das GPS-Modul 131 kann im Fahrzeug 110 eingebaut (z. B. fahrzeugeigen) sein oder das GPS-Modul 131 kann von dem Fahrzeug 110 entfernt (z. B. davon getrennt) sein. Das GPS-Modul 131 beinhaltet einen Transceiver für die Verbindung mit einem GPS-Satellit.
Luft wird durch ein Einlasssystem 116 in den Motor 114 gezogen. Das Einlasssystem 116 beinhaltet einen Ansaugkrümmer 132 und ein Drosselventil 134. Das Drosselventil 134 kann ein Schmetterlingsventil mit einem drehbaren Flügel beinhalten. Ein Motorsteuergerät (Engine Control Module, ECM) 136 steuert ein Drosselstellgliedmodul 137, das wiederum die Öffnung des Drosselventils 134 zur Regulierung der in den Ansaugkrümmer 132 angesaugten Luftmenge steuert.
Die Luft vom Ansaugkrümmer 132 wird in die Zylinder des Motors 114 gesaugt. Obwohl der Motor 114 mehrere Zylinder beinhalten kann, ist hier zu Veranschaulichungszwecken nur ein einzelner repräsentativer Zylinder 138 dargestellt. Nur als Beispiel kann der Motor 114 die Zylinder 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 beinhalten. Das ECM 136 kann einige der Zylinder deaktivieren, was die Kraftstoffeffizienz unter bestimmten Betriebsbedingungen des Motors verbessern kann.
Der Motor 114 kann nach dem Viertaktprinzip betrieben werden. Die vier nachfolgend beschriebenen Takte werden Einlasstakt, Verdichtungstakt, Verbrennungstakt und Auslasstakt genannt. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle 140 erfolgen zwei der vier Takte innerhalb des Zylinders 138. Demzufolge sind zwei Umdrehungen der Kurbelwelle erforderlich, damit der Zylinder 138 alle vier Takte ausführen kann.
Während des Einlasstakts wird die Luft aus dem Ansaugkrümmer 132 durch ein Einlassventil 142 in den Zylinder 138 gesaugt. Das ECM 136 steuert ein Kraftstoffstellgliedmodul 144, das die von der Einspritzdüse 146 ausgeführte Kraftstoffeinspritzung reguliert, um ein Soll-Luft-/Kraftstoffverhältnis zu erreichen. Kraftstoff kann in den Ansaugkrümmer 132 an einer zentralen Stelle oder mehreren Stellen, wie z.°B. nahe dem Einlassventil 142 jedes der Zylinder, eingespritzt werden. In verschiedenen Implementierungen kann Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in die den Zylindern zugeordneten Mischkammern eingespritzt werden. Das Kraftstoffstellgliedmodul 144 kann das Einspritzen von Kraftstoff in die deaktivierten Zylinder stoppen.
Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und bildet innerhalb des Zylinders 138 ein Luft-/Kraftstoffgemisch. Während des Verdichtungstaktes komprimiert ein Kolben (nicht dargestellt) im Zylinder 138 das Luft-/Kraftstoffgemisch. Der Motor 114 kann ein Selbstzündungsmotor sein, wobei in diesem Fall die Kompression in Zylinder 138 das Luft-/Kraftstoffgemisch zündet. Alternativ kann der Motor 114 ein Fremdzündungsmotor sein, wobei in diesem Fall ein Zündstellgliedmodul 147 Spannung an eine Zündkerze 148 legt, um basierend auf einem Signal von ECM 136, einen Zündfunken in Zylinder 138 zu erzeugen, der das Luft-Kraftstoffgemisch entzündet. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann so gelegt werden, dass sich der Kolben in diesem Moment in seiner als oberer Totpunkt (OT) bezeichneten obersten Stellung befindet.
Das Zündstellgliedmodul 147 kann durch ein Zündzeitpunktsignal gesteuert werden, das festlegt, wie lange vor oder nach dem oberen Totpunkt der Zündfunke gezündet werden soll. Weil die Kolbenstellung direkt mit der Kurbelwellendrehung zusammenhängt, kann der Betrieb des Zündfunkenstellgliedmoduls 147 mit dem Kurbelwellenwinkel synchronisiert werden. In verschiedenen Implementierungen kann das Zündstellgliedmodul 147 die Funkenerzeugung für deaktivierte Zylinder stoppen.
Die Erzeugung des Zündfunkens kann auch als ein Zündereignis bezeichnet werden. Das Zündfunkenstellgliedmodul 147 kann die Fähigkeit haben, den Zündzeitpunkt für jedes Zündereignis zu variieren. Das Zündstellgliedmodul 147 kann sogar in der Lage sein, den Zündzeitpunkt für das nächste Zündereignis zu variieren, wenn das Zündzeitpunktsignal zwischen einem letzten und dem nächsten Zündereignis geändert wird. In verschiedenen Implementierungen kann der Motor 114 möglicherweise mehrere Zylinder beinhalten und das Zündstellgliedmodul 147 kann den Zündzeitpunkt im Verhältnis zum OT für alle Zylinder des Motors 114 um den gleichen Betrag variieren.
Während des Verbrennungstakts drückt die Verbrennung des Luft-/Kraftstoffgemischs den Kolben nach unten und treibt dadurch die Kurbelwelle 140 an. Der Verbrennungstakt kann als die Zeitspanne definiert werden, die zwischen dem Moment liegt, in welchem der Kolben den oberen Totpunkt (OT) erreicht und dem, in welchem der Kolben zum unteren Totpunkt (UT) zurückkehrt. Während des Auslasstakts beginnt der Kolben, sich vom unteren Totpunkt (UT) nach oben zu bewegen und stößt dabei die Abfallprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 150 aus. Die Abfallprodukte der Verbrennung werden über ein Abgassystem 152 aus dem Fahrzeug ausgestoßen.
Das Einlassventil 142 kann durch eine Einlassnockenwelle 154 gesteuert werden, während das Auslassventil 150 durch eine Auslassnockenwelle 156 gesteuert werden kann. In unterschiedlichen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen (einschließlich der Einlassnockenwelle 154) mehrere Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 142) des Zylinders 138 steuern und/oder können die Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 142) mehrerer Zylinderbänke (einschließlich des Zylinders 138) steuern. Auf ähnliche Weise können mehrere Auslassnockenwellen (einschließlich der Auslassnockenwelle 156) mehrere Auslassventile des Zylinders 138 steuern und/oder können Auslassventile (einschließlich des Auslassventils 150) mehrerer Zylinderbänke (einschließlich des Zylinders 138) steuern.
Der Zeitpunkt, an dem das Einlassventil 142 geöffnet wird, kann hinsichtlich des oberen Totpunktes des Kolbens durch einen Einlassnockenwellenversteller 158 variiert werden. Der Zeitpunkt, an dem das Auslassventil 150 geöffnet wird, kann hinsichtlich des oberen Totpunktes des Kolbens durch einen Auslassnockenwellenversteller 160 variiert werden. Ein Ventilstellgliedmodul 162 kann Ein- und Auslassnockenversteller 158, 160 basierend auf Signalen vom ECM 136 steuern. Wenn implementiert, kann der variable Ventilhub auch vom Ventilstellgliedmodul 162 gesteuert werden.
Das Ventilstellgliedmodul 162 kann den Zylinder 138 durch Deaktivieren des Öffnens des Einlassventils 142 und/oder des Auslassventils 150 deaktivieren. Das Ventilstellgliedmodul 162 kann das Öffnen des Einlassventils 142 deaktivieren, indem es das Einlassventil 142 von dem Einlassnockenversteller 158 entkoppelt. Ebenso kann das Ventilstellgliedmodul 162 das Öffnen des Auslassventils 150 deaktivieren, indem es das Auslassventil 150 von dem Auslassnockenversteller 160 entkoppelt. In verschiedenen Implementierungen kann das Ventilstellgliedmodul 162 das Einlassventil 142 und/oder das Auslassventil 150 mit anderen Vorrichtungen als Nockenwellen steuern, wie z. B. mit elektromagnetischen oder elektrohydraulischen Stellgliedern.
Das ECM 136 regelt die Position des Drosselventils 134, die Menge der von der Einspritzdüse 146 durchgeführten Kraftstoffeinspritzungen und/oder Zeitpunkt dieser, den Zeitpunkt, an dem der Zündfunke von den Zündkerzen 148 erzeugt wird, und/oder den Zeitpunkt, an dem die Ein- und Auslassventile 142 und 150 geöffnet werden, um eine Drehmomentausgabe des Motors 114 zu erzielen. Das ECM 136 ermittelt den Soll-Drehmoment des Motors basierend auf der Fahrereingabe und/oder der ersten Eingabe von dem DCM 130. Das ECM 136 kann ermitteln, ob das Soll-Drehmoment des Motors basierend auf der Fahrereingabe oder der ersten Eingabe, die auf einer zweiten Eingabe von dem DCM 130 basiert, ermittelt werden soll. Das DCM 130 kann steuern, ob das ECM 136 die Fahrereingabe oder das erste Eingabe verwendet, um das Soll-Drehmoment des Motors, basierend darauf, ob der Fuß des Fahrers sich auf dem Gaspedal befindet, zu ermitteln. Das DCM 130 kann ermitteln, dass der Fuß des Fahrers sich auf dem Gaspedal befindet, wenn die Gaspedalposition einen Pedalabsenkungsgrad angibt, der größer als ein vorgegebener Grad ist.
Das Antriebsdrehmoment an der Kurbelwelle 140 wird durch den Drehmomentwandler 118, durch das Getriebe 120, durch das Antriebssystem 122 und auf die Räder 124 übertragen. Das Antriebssystem 122 beinhaltet eine Antriebswelle 164, ein Differential 166, und Achswellen 168. Der Drehmomentwandler 118, das Getriebe 120 und das Differential 166 verstärken das Motordrehmoment durch mehrere Übersetzungsverhältnisse, um Achsdrehmoment an den Achswellen 168 bereitzustellen. Das Achsdrehmoment dreht die Räder 124, wodurch das Fahrzeug 110 vorwärts oder rückwärts beschleunigt.
Die Reibungsbremsen 125 sind an den Rädern 124 angebracht. Die Reibungsbremsen 125 widerstehen einer (verlangsamen die) Drehung der Räder 124, wenn die Reibungsbremsen 125 betätigt werden. Die Reibungsbremsen 125 können Trommelbremsen und/oder Scheibenbremsen beinhalten, und sie können elektrohydraulische und/oder elektromechanische Stellglieder beinhalten, die beim Betätigen der Reibungsbremsen 125 einen Bremsbelag gegen eine Bremsscheibe und/oder Trommel drücken. Ein Bremsstellgliedmodul 170 wendet Reibungsbremsen 125 basierend auf einer Bremspedalposition und/oder einem Signal von dem DCM 130 an. Die Reibungsbremsen 125 können unabhängig voneinander bei unterschiedlichen Niveaus angewendet werden. Das DCM 130 kann die Reibungsbremsen 125 zum Beispiel anwenden, um eine Soll-Geschwindigkeit des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten und/oder den vorgegebenen Folgeabstand im Verhältnis zu einem sich vor dem Fahrzeug 110 befindlichen Objekt aufrechtzuerhalten.
Das Lenksystem 126 wendet die Vorderräder 124 selektiv, um dadurch das Fahrzeug 110 zu wenden. Das Lenksystem 126 beinhaltet ein Lenkrad 172, eine Lenksäule 174, eine oder mehrere Lenkgestänge 176 und ein Lenkstellglied 178. Ein Fahrer kann das Lenkrad 172 drehen, um das Fahrzeug 110 nach links oder nach rechts wenden oder um eine Anforderung einzugeben, um das Fahrzeug 110 nach links oder nach rechts zu wenden. Die Lenksäule 174 ist mit dem Lenkrad 172 verbunden, sodass sich die Lenksäule 174 dreht, wenn das Lenkrad 172 gedreht wird. Die Lenksäule 174 kann auch mit dem Lenkgestänge 176 verbunden sein, sodass die Drehung der Lenksäule 174 eine Translation des Lenkgestänges 176 bewirkt. Die Lenkgestänge 176 sind mit den linken und rechten Vorderrädern 124 verbunden, sodass die Translation der Lenkgestänge 176 die linken und rechten Vorderräder 124 wendet.
Das Lenkstellglied 178 ist mit den Lenkgestängen 176 verbunden und betriebsbereit für die Translation des Lenkgestänges 176, um so die linken und rechten Vorderräder 124 zu wenden. In verschiedenen Implementierungen kann das Lenkstellglied 178 kann ein elektrohydraulisches und/oder elektromechanisches Stellglied sein. In Implementierungen, in denen die Lenksäule 174 mit den Lenkgestängen 176 verbunden ist, kann das Lenkstellglied 178 den Aufwand verringern, den der Fahrer aufbringen muss, um das Fahrzeug 110 nach rechts oder links zu wenden. In verschiedenen Implementierungen kann die Lenksäule 174 nicht mit dem Lenkgestänge 176 verbunden sein, und das Lenkstellglied 178 allein kann die Translation des Lenkgestänges 176 bewirken. Lenksysteme, wo die Lenksäule 174 nicht an das Lenkgestänge 176 gekoppelt ist, können als ein Steerby-Wire-System bezeichnet werden.
Ein Lenkstellgliedmodul 180 regelt die Betätigung des Lenkstellglieds 178 basierend auf einem Signal von dem DCM 130. Das DCM 130 kann das Lenkstellglied 178 basierend auf der Winkelposition des Lenkrads 172 steuern. Alternativ kann das DCM 130 das Lenkstellglied 178 autonom steuern (z. B. unabhängig von der Winkelposition des Lenkrads 172). Zum Beispiel kann das DCM 130 das Lenkstellglied 178 steuern, um einen Unterschied zwischen einem Soll-Weg des Fahrzeugs 110 und einem tatsächlichen Weg des Fahrzeugs 110 zu minimieren, oder um das Fahrzeug 110 zwischen den Fahrspuren zu zentrieren.
Ein oder mehrere Raddrehzahlsensoren 182 sind an einem oder mehreren der Räder 124 angebracht und messen die jeweilige Drehzahl der Räder 124. Zum Beispiel kann ein Raddrehzahlsensor für jedes Rad bereitgestellt werden und die Raddrehzahl dieses bestimmten Rads messen.
Eine nach vorne gerichtete Kamera 184 ist angebracht, um Bilder vor der Karosserie des Fahrzeugs 112 zu erfassen und erzeugt ein Bild des sich vor dem Fahrzeug 110 befindlichen Umfelds. Die nach vorne gerichtete Kamera 184 kann, wie in 2 gezeigt, zum Beispiel in einer Verkleidung des Fahrzeugs 110 positioniert sein. Die nach vorn gerichtete Kamera 184, kann jedoch auch andernorts positioniert sein, wie etwa an einem Rückspiegel an der Innenseite einer vorderen Windschutzscheibe des Fahrzeugs oder an einem anderen geeigneten Ort, um Bilder von dem sich vor dem Fahrzeug 110 befindlichen Umfeld zu erfassen.
Die zur Seite gerichteten Kameras 186 und 187 sind an der linken und rechten Seite der Karosserie des Fahrzeugs 112 angebracht und erzeugen Bilder von dem sich auf der jeweils linken und rechten Seite des Fahrzeugs 110 befindlichen Umfeld. Wie nachfolgend abgehandelt, können zur Seite gerichtete Kameras 186 und 187 unter dem jeweils linken und rechten Außenrückblickspiegel des Fahrzeugs implementiert werden.
Ein Beschleunigungsmessgerät kann an der Karosserie des Fahrzeugs 112 (z. B. im hinteren Teil dieser) angebracht sein und die laterale, längs verlaufende und senkrechte Beschleunigung des Fahrzeugs 110 messen. Das Beschleunigungsmessgerät kann einen dreiachsigen Beschleunigungsmesser, einen zweiachsigen Beschleunigungsmesser und/oder einen oder mehrere einachsige Beschleunigungsmesser beinhalten. In einem Beispiel ist das Beschleunigungsmessgerät ein zweiachsiges Beschleunigungsmessgerät, das die laterale und längs verlaufende Beschleunigung des Fahrzeugs 110 misst.
Ein Lenkradwinkelsensor 190 misst die Winkelposition des Lenkrads 172 in Bezug auf eine vorbestimmte Position. Die vorgegebene Position kann einem Standard entsprechen, an dem das Fahrzeug sich nach vorne entlang einer Längsachse des Fahrzeugs fortbewegen sollte (oder dies tut). Der Lenkradwinkelsensor 190 kann an der Lenksäule 174 montiert sein und kann zum Beispiel einen Hall-Effekt-Sensor beinhalten, der die Winkelposition einer Welle misst, die innerhalb der Lenksäule 174 angeordnet und drehbar mit dem Lenkrad 172 gekoppelt ist.
Ein Getriebesteuerungsmodul (DCM) 192 schaltet die Gänge des Getriebes 120 basierend auf Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 110 und einem vorgegebenen Schaltzeitplan. Die Betriebsbedingungen können die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 110, eine Soll-Beschleunigung des Fahrzeugs 110 und/oder eine Soll-Drehmomentausgabe des Motors 114 beinhalten. Das TCM 192 kann die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf einer oder mehreren Raddrehzahlen ermitteln, die mittels Raddrehzahlsensoren 182 gemessen wurden. Das TCM 192 kann beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf einem Mittelwert der Raddrehzahlen oder einem Mittelwert von Drehzahlen von unbefahrenen (d. h. nicht befahrenen) Rädern des Fahrzeugs ermitteln. Das TCM 192 kann die Soll-Beschleunigung des Fahrzeugs und/oder das Soll-Drehmoment des Motors von dem DCM 130 und/oder dem ECM 136 empfangen. Das ECM 136 kann mit einem Getriebesteuermodul (TCM) 192 in Verbindung stehen, um den Gangwechsel im Getriebe 120 zu koordinieren. Beispielsweise kann das ECM 136 bei einem Gangwechsel das Motordrehmoment reduzieren.
Das DCM 130 kann den Soll-Weg des Fahrzeugs 110 regeln, um das Fahrzeug 110 innerhalb der Begrenzungen einer Fahrspur, in der sich das Fahrzeug 110 fortbewegt, zu halten. Das DCM 130 kann die Trajektorie (z. B. den zukünftigen Weg) des Fahrzeugs 110 wiederholt ermitteln und potentielles Verlassen der Fahrspur basierend auf Trajektorien des Fahrzeugs identifizieren. Das DCM 130 kann die Fahrerwarnvorrichtung 128 aktivieren, um den Fahrer auf ein potentielles Verlassen der Fahrspur hinzuweisen.
Die Fahrerwarnvorrichtung 128 kann eine elektronische Anzeige (z. B. ein Touchscreen) beinhalten, die sich in Sichtweite des Fahrers befindet und zur Anzeige von Lichtern, Text und/oder Bildern bedienbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Fahrerwarnvorrichtung 128 ein Heads-Up-Display (HUD) beinhalten, das zum Beispiel Lichter, Text und/oder Bilder auf eine Windschutzscheibe (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 110 projiziert. Ferner kann die Fahrerwarnvorrichtung 128 einen oder mehrere Vibratoren beinhalten, die beispielsweise am Lenkrad 172 und/oder am Fahrersitz (nicht dargestellt) angebracht sind, um dem Fahrer ein haptisches Feedback bereitzustellen. Darüber hinaus oder alternativ kann die Fahrerwarnvorrichtung 128 einen Lautsprecher beinhalten, der betrieben werden kann, um einen Laut oder eine hörbare Nachricht innerhalb des Fahrzeugs 110 zu erzeugen.
Bezugnehmend auf 3, beinhaltet eine exemplarische Implementierung des DCM 130 ein Fahrspurbegrenzungsmodul 202. Das Fahrspurbegrenzungsmodul 202 bestimmt die linke und rechte Begrenzung der Fahrspur, in der sich das Fahrzeug 110 fortbewegt.
Das Fahrspurbegrenzungsmodul 202 bestimmt die linke und die rechte Begrenzung der Fahrspur, in der ich das Fahrzeug 110 fortbewegt, basierend auf Bildern von der nach vorn gerichteten Kamera 184 und den zur Seite gerichteten Kameras 186 und 187. Zum Beispiel ermittelt das Fahrspurbegrenzungsmodul 202 die linke Begrenzung (d.h. die linke Fahrspurlinie) der Fahrspur, in der sich das Fahrzeug 110 fortbewegt, basierend auf Bildern von der nach vorne gerichteten Kamera 184 und der zur Seite gerichteten Kamera 186. Das Fahrspurbegrenzungsmodul 202 ermittelt die rechte Begrenzung (d.h. die rechte Fahrspurlinie) der Fahrspur, in der sich das Fahrzeug 110 fortbewegt, basierend auf Bildern von der nach vorne gerichteten Kamera 184 und der zur Seite gerichteten Kamera 186.
Zusätzlich oder alternativ zum Verwenden von Bildern von der nach vorne gerichteten Kamera 184 kann das Fahrspurbegrenzungsmodul 202 die linke rechte Begrenzung der Fahrspur ermitteln, in der sich das Fahrzeug 110 fortbewegt, basierend auf Bildern von der nach hinten gerichteten Kamera 188. Zum Beispiel kann das Fahrspurbegrenzungsmodul 202 die linke Begrenzung (d.h. die linke Fahrspurlinie) der Fahrspur, in der sich das Fahrzeug 110 fortbewegt, basierend auf Bildern von der nach hinten gerichteten Kamera 188 und der zur Seite gerichteten Kamera 186 (und optional der nach vorne gerichteten Kamera 184) ermitteln. Das Fahrspurbegrenzungsmodul 202 kann die rechte Begrenzung (d.h. die rechte Fahrspurlinie) der Fahrspur, in der sich das Fahrzeug 110 den fortbewegt, basierend auf Bildern von der nach hinten gerichteten Kamera 188 und der zur Seite gerichteten Kamera 187 (und optional der nach vorne gerichteten Kamera 184) ermitteln.
Obwohl das Beispiel der linken Fahrspur und eines linken Außenrückblickspiegels erörtert wird, ist die Anmeldung auch auf die rechte Fahrspurlinie, die zur Seite gerichtete Kamera 187 und den rechten Außenrückblickspiegel anwendbar.
Zur Zusammenfassung des Beispiels der linken Fahrspurlinie ermittelt das Fahrspurbegrenzungsmodul 202 eine erste lineare Gleichung für die linke Fahrspur, basierend auf einem Standort der Fahrspurlinie in einem Bild von der nach vorne gerichteten Kamera 184. Das Fahrspurbegrenzungsmodul 202 bestimmt auch eine zweite lineare Gleichung für die linke Fahrspur, basierend auf der linken Fahrspurlinie in einem Bild von der zur Seite gerichteten Kamera 186. Wenn ein kleinster Winkel zwischen der ersten und der zweiten Linie größer als ein vorgegebener Winkel ist, kann die automatisierte Steuerung (z. B. Lenkung, Bremsen, und/oder Beschleunigung) basierend auf dem Standort der Fahrspurlinien deaktiviert werden. Eine oder mehrere andere Abhilfemaßnahmen können ebenfalls eingeleitet werden, wie etwa das Speichern eines vorgegebenen Diagnosefehlercodes (DTC) im Speicher, der zum Aufleuchten einer Fehlfunktionskontrollleuchte(MIL) und/oder sonstigen Abhilfemaßnahmen führt.
Wie bereits vorstehend erörtert, ist die zur Seite gerichtete Kamera 186 an den linken Außenrückblickspiegel angebracht, wie etwa unter dem linken Außenrückblickspiegel. Zum Beispiel beinhaltet 4 eine exemplarische Draufsicht einschließlich eines linken Außenrückblickspiegels 304 des Fahrzeugs und die zur Seite gerichtete Kamera 186, die sich unter dem linken Außenrückblickspiegel 304 befindet.
Wie in 4 durch Pfeil 308 angegeben, kann der linke Außenrückblickspiegel 304 sich radial um einen Drehpunkt 312 bewegen. Der Drehpunkt 312 ist stationär während der linke Außenrückblickspiegel 304 sich bewegt. Der linke Außenrückblickspiegel 304 kann bewegt werden, beispielsweise als Reaktion auf die Anwendung von physischer Kraft auf den linken Außenrückblickspiegel 304. Einige Fahrzeuge beinhalten einen Spiegelstellantrieb (z. B. Elektromotor), der den linken Außenrückblickspiegel 304 basierend auf Signalen, die von einem Spiegelsteuermodul erzeugt werden, zum Beispiel basierend auf einer Benutzereingabe, bewegt.
Zum Beispiel beinhaltet 5 eine exemplarische Veranschaulichung von Positionen der linken Fahrspurlinien, basierend auf Bildern von der zur Seite gerichteten Kamera 186 für unterschiedliche Positionen des linken Außenrückblickspiegels 304. Bezieht man sich nun auf 4 und 5 bewegt sich der linke Außenrückblickspiegel 304, wie oben erörtert, radial um den Drehpunkt 312. Punkt 404 (5) entspricht einem ersten oder standardmäßigen (oder erwarteten) Standort der zur Seite gerichteten Kamera 186. Ein Fahrzeughersteller des Fahrzeugs kann die zur Seite gerichtete Kamera 186 an demjenigen Standort 404 positionieren, wo sie sich vor der Auslieferung des Fahrzeugs an einen Händler oder Käufer des Fahrzeugs befand. Die Linie 408 (5) entspricht einer Linie, die basierend auf einem oder mehreren Bildern von der nach vorne gerichteten Kamera 184 ermittelt wird.
Punkt 412 (5) entspricht einem zweiten Standort der zur Seite gerichteten Kamera 186, wenn die zur Seite gerichtete Kamera 186 radial um den Drehpunkt 312 in Richtung der Rückseite des Fahrzeugs bewegt wird. Obwohl die exemplarische Rückwärtsbewegung bereitgestellt wird, kann der Seitenrückblickspiegel (und damit auch die zur Seite gerichtete Kamera 186) sich auch nach vorne bewegen, sich nach oben neigen und sich nach unten neigen. Die zur Seite gerichtete Kamera 186 kann sich zum Beispiel als Reaktion auf physischen Kontakt, zum Beispiel durch eine Autowäsche, und durch eine oder mehrere andere Arten von Objekten bewegen. Die Linie 416 (5) entspricht einer Linie, die basierend auf einem oder mehreren Bildern von der zur Seite gerichteten Kamera 186 ermittelt wird, wenn die zur Seite gerichtete Kamera 186 sich am Standort 412 befindet. Der Winkel 418 entspricht dem Winkel zwischen den Linien 408 und 416.
Wie veranschaulicht, ändert die Bewegung des linken Außenrückblickspiegels 304 (4) die zweite lineare Gleichung für die linke Fahrspur, die basierend auf einem Standort der linken Fahrspurlinie von der zur Seite gerichteten Kamera 186 ermittelt wird. Als solche kann die Bewegung des linken Außenrückblickspiegels 304 den Winkel zwischen der ersten und der zweiten Linie veranlassen, größer als der vorgegebene Winkel zu sein.
420 (5) entspricht einer Entfernung zwischen der zur Seite gerichteten Kamera 186 und der Linie 416, die basierend auf einem oder mehreren Bildern von der zur Seite gerichteten Kamera 186 ermittelt werden, wenn die zur Seite gerichtete Kamera 186, sich am Standort 412 befindet. Da die zur Seite gerichtete Kamera 186 sich um den Drehpunkt 312 dreht, kann die Entfernung zwischen dem Fahrzeug und der Linie 416 basierend auf einer (i) vorbestimmten Entfernung zwischen dem Fahrzeug und der zur Seite gerichteten Kamera 186 und (ii) der Entfernung zwischen der zur Seite gerichteten Kamera 186 und der linken Fahrspurlinie eingestellt werden. 424 (5) entspricht einer erwarteten Entfernung zwischen der zur Seite gerichteten Kamera 186 und der Linie 416, die basierend auf der Entfernung der zur Seite gerichteten Kamera 186 ermittelt wird, dass diese sich an dem Standort 404 befindet, wie etwa basierend auf einem oder mehreren Bildern von der nach vorne gerichteten Kamera 184.
Gemäß der vorliegenden Anmeldung ermittelt das Fahrspurbegrenzungsmodul 202 einen Winkel zwischen den gemäß der ersten und der zweiten Gleichung gezogenen Linien. Das Fahrspurbegrenzungsmodul 202 korrigiert eine Entfernung zwischen dem Fahrzeug und der linken Fahrspurlinie, die von einem Bild von der zur Seite gerichteten Kamera 186 ermittelt wird, basierend auf dem Winkel, anhand dessen eine korrigierte Entfernung 206 zwischen dem Fahrzeug und der linken Fahrspurlinie ermittelt wird. Als solche kann die automatisierte Steuerung (z. B. lenken, bremsen und/oder beschleunigen) basierend auf dem Standort der Fahrspurlinie in fortgesetzt werden, selbst wenn der Winkel größer als der vorgegebene Winkel ist, um die Leistung des Systems und die Benutzerzufriedenheit dadurch zu verbessern.
Auf ähnliche oder auf identische Weise dazu, wie das Fahrspurbegrenzungsmodul 202 die korrigierte Entfernung 206 ermittelt, ermittelt das Fahrspurbegrenzungsmodul 202 eine korrigierte Entfernung 210 zwischen dem Fahrzeug und der rechten Fahrspurlinie, basierend auf Bildern von der nach vorne gerichteten Kamera 184 und der zur Seite gerichteten Kamera 187. Eine oder mehrere Handlungen können basierend auf der korrigierten Entfernung 206 und/oder der korrigierten Entfernung 210 durchgeführt werden.
Beispielsweise kann ein Lenksteuermodul 214 das Lenkstellglied 178 anpassen, und somit die Fahrzeuglenkung basierend auf der korrigierten Entfernung 206 und/oder der korrigierten Entfernung 210 anpassen. Nur als Beispiel kann das Lenksteuermodul 214 das Lenkstellglied 178 basierend auf dem Aufrechterhalten der korrigierten Entfernung 206, die gleich der korrigierten Entfernung 210 ist, oder basierend auf dem Aufrechterhalten der korrigierten Entfernungen 206 und 210, die größer als eine vorgegebene Entfernung sind (z. B. 0 oder größer als Null) regeln. Zusätzlich oder alternativ kann ein Beschleunigungssteuermodul 218 ein oder mehrere Motorstellglieder (über das ECM 136) regeln und/oder ein oder mehrere Getriebestellglieder (über das DCM 192) regeln, um das Fahrzeug basierend auf der korrigierten Entfernung 206 und/oder der korrigierten Entfernung 210 zu beschleunigen oder abzubremsen. Die Motorstellglieder können z.B. ein Drosselventil 134, Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, Zündkerzen, Einlass- und Auslassnockenwellen-Verstelleinrichtungen und sonstige Arten von Motorstellgliedern beinhalten. Getriebestellglieder können zum Beispiel ein Getriebeübersetzungsverhältnis, eine oder mehrere Kupplungen, und eine oder mehrere Arten von Getriebestellgliedern beinhalten. Zusätzlich oder alternativ kann ein Bremssteuermodul 222 die Reibungsbremsen 125, basierend auf der korrigierten Entfernung 206 und/oder der korrigierten Entfernung 210 anwenden oder freigeben.
Zusätzlich oder alternativ kann ein Fahrerwarnmodul 226 die Fahrerwarnvorrichtung 128 basierend auf der korrigierten Entfernung 206 und/oder der korrigierten Entfernung 210 aktivieren. Zum Beispiel kann das Fahrerwarnmodul 226 die Fahrerwarnvorrichtung 128 aktivieren, wenn die korrigierte Entfernung 206 und/oder die korrigierte Entfernung 210 kleiner als eine vorbestimmte Entfernung ist, die ein Verlassen der Fahrspur angibt und wenn ein Blinkersignal nicht aktiviert ist. Aktivieren der Fahrerwarnvorrichtung 128 kann zum Beispiel aktivieren einer Blinkerleuchte, Aktivieren einer haptischen Vorrichtung und oder Ausgabe einer akustischen Warnung beinhalten. Eine oder mehrere Handlungen können zusätzlich oder alternativ basierend auf der korrigierten Entfernung 206 und/oder der korrigierten Entfernung 210 durchgeführt werden.
Obwohl das Beispiel der korrigierten Entfernung in 206 und 210 als Entfernungen zwischen dem Fahrzeug und den entsprechenden Fahrspurlinien erörtert werden wird, können die korrigierten Entfernungen 206 und 210 alternativ hinsichtlich der Entfernungen zwischen den zur Seite gerichteten Kameras 186 und 187 und den entsprechenden Fahrspurlinien ausgedrückt werden. Dies ist der Fall, weil die Entfernungen zwischen dem Fahrzeug und den zur Seite gerichteten Kameras 186 und 187 feststehend sind.
6 beinhaltet ein Funktionsblockdiagramm einer exemplarischen Implementierung des Fahrspurbegrenzungsmoduls 202. Die nach vorne gerichteten, die zur Seite gerichteten und die nach hinten gerichteten Kameras 184, 186, 187, und 188 können Bilder bei einer oder mehreren vorgegebenen Raten erfassen. Für jedes von der nach vorne gerichteten Kamera 184 erfasste Bild, identifiziert ein Linienmodul 504 Indikatoren (z. B. Straßenmarkierungen) der linken Fahrspur und identifiziert Identifikatoren der rechten Fahrspur. Das Linienmodul 504 erzeugt eine lineare Gleichung 508 für die linke Fahrspurlinie für die zur Seite gerichtete Kamera 186, die sich basierend auf den Standorten der Indikatoren der linken Fahrspur in dem Bild von der nach vorne gerichteten Kamera 184 in der erwarteten Position befindet. Das Linienmodul 504 kann die lineare Gleichung 508 durch Anpassen einer Linie zu den Standorten der Indikatoren, zum Beispiel unter Verwendung eines Best-Fit-Algorithmus, erzeugen. Das Linienmodul 504 erzeugt eine lineare Gleichung 512 für die rechte Fahrspurlinie für die zur Seite gerichtete Kamera 186, die sich in der erwarteten Position der zur Seite gerichteten Kamera 187 befindet, basierend auf den Standorten der Indikatoren der rechten Fahrspur in dem Bild von der nach vorne gerichteten Kamera 184. Das Linienmodul 504 kann die lineare Gleichung 512 durch Anpassen einer Linie zu den Standorten der Indikatoren, zum Beispiel unter Verwendung eines Best-Fit-Algorithmus, erzeugen. Obwohl das Beispiel der linearen Gleichungen hierin besprochen werden wird, ist die vorliegende Anmeldung auch auf andere Arten von Polynomgleichungen anwendbar.
Die linearen Gleichungen 508 und 512 können mit Bezug auf die X- und Y-Koordinate bereitgestellt werden, zum Beispiel bezogen auf die erwarteten Positionen der Außenspiegel 186 und 187. Die X-Koordinate gibt einen Standort entlang der Länge einer Straße an, auf der das Fahrzeug 110 sich fortbewegt, und die Y-Koordinate gibt einen Standort entlang der Breite der Straße an.
Da sie nach vorne gerichtete Kamera 184 Bilder der sich vor dem Fahrzeug befindlichen Umgebung und die zur Seite gerichteten Kameras 186 und 187 Bilder von der sich seitlich neben dem Auto befindlichen Umgebung erfassen, kann es eine Weile dauern, bis Abschnitte der Fahrspurlinie, die von der nach vorne gerichteten Kamera 184 abgebildet werden, von den zur Seite gerichteten Kameras 186 und 187 abgebildet werden. Die Zeit kann zum Beispiel eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit 516 sein. Die Fahrzeuggeschwindigkeit 516 kann, wie zum Beispiel vorstehend beschrieben, durch das TCM 192 bestimmt und bereitgestellt werden. Ein Verzögerungsmodul 520 speichert die linearen Gleichungen 508 und 512 ab und gibt die gespeicherten der linearen Gleichungen 508 und 512, die von dem Zeitpunkt früher als jeweils verzögerte lineare Gleichungen 524 und 528 ermittelt wurden, aus.
Für jedes von der zur Seite gerichteten Kamera 186 erfasste Bild identifiziert ein Linienmodul 532 Indikatoren (z. B. Straßenmarkierungen) der linken Fahrspur. Das Linienmodul 532 erzeugt eine lineare Gleichung 536 für die linke Fahrspurlinie für die zur Seite gerichtete Kamera 186, die sich an ihrer tatsächlichen Position befindet, basierend auf den Standorten der Indikatoren der linken Fahrspur in dem Bild von der zur Seite gerichteten Kamera 186. Das Linienmodul 532 kann die lineare Gleichung 536 durch Anpassen einer Linie zu den Standorten der Indikatoren, zum Beispiel unter Verwendung eines Best-Fit-Algorithmus, erzeugen. Die lineare Gleichung 536 kann mit Bezug auf die X- und Y-Koordinaten, zum Beispiel bezogen auf die tatsächliche Position der zur Seite gerichteten Kamera 186 bereitgestellt werden. Die X-Koordinate gibt einen Standort entlang der Länge einer Straße an, auf der das Fahrzeug 110 sich fortbewegt, und die Y-Koordinate gibt einen Standort entlang der Breite der Straße an.
Das Linienmodul 532 ermittelt auch eine Entfernung 540 zwischen dem Fahrzeug und der linken Fahrspurlinie. Das Linienmodul 532 kann die Entfernung 540, zum Beispiel durch Lösen der linearen Gleichung 536 ermitteln, um die X-Koordinate mit Y gleich Null zu ermitteln. Das Linienmodul 532 kann auch die vorgegebene Entfernung zwischen dem Fahrzeug und der zur Seite gerichteten Kamera 186 (Y-Koordinate) hinzufügen. Alternativ kann die Entfernung 540 zwischen der zur Seite gerichteten Kamera 186 und der linken Fahrspurlinie verwendet werden.
Das Winkelmodul 544 ermittelt einen Winkel 548 zwischen der Linie, die der verzögerten linearen Gleichung 524 für die linke Fahrspurlinie (die durch das Linienmodul 504 ermittelt wird) entspricht und der Linie, die der linearen Gleichung 536 entspricht. Beispielsweise kann das Winkelmodul 544 die Steigungen von der verzögerten linearen Gleichung 524 und der linearen Gleichung 536 ermitteln, die Arkustangens jeder Steigung ermitteln, um den Neigungswinkel jeder Linie zu ermitteln, die zwei Neigungswinkel subtrahieren und den kleinsten (akuten) Winkel lösen.
Ein Korrekturmodul 552 ermittelt die korrigierte Entfernung 206 basierend auf der Entfernung 540 und dem Winkel 548. Das Korrekturmodul 552 kann zum Beispiel die korrigierte Entfernung 206 basierend auf oder unter Verwendung der folgenden Beziehung einstellen: $d*cos (θ),$
wobei die Entfernung 540 ist, cos die Kosinus-Funktion und Θ den Winkel 548 darstellt.
Für jedes von der zur Seite gerichteten Kamera 187 erfasste Bild identifiziert ein Linienmodul 556 Indikatoren (z. B. Straßenmarkierungen) der rechten Fahrspur. Das Linienmodul 556 erzeugt eine lineare Gleichung 560 für die rechte Fahrspurlinie für die zur Seite gerichtete Kamera 187, die sich an ihrer tatsächlichen Position befindet, basierend auf den Standorten der Indikatoren der rechten Fahrspur in dem Bild von der zur Seite gerichteten Kamera 187. Das Linienmodul 556 kann die lineare Gleichung 560 durch Anpassen einer Linie zu den Standorten der Indikatoren, zum Beispiel unter Verwendung eines Best-Fit-Algorithmus, erzeugen. Die lineare Gleichung 560 kann mit Bezug auf die X- und Y-Koordinaten, zum Beispiel bezogen auf die tatsächliche Position der zur Seite gerichteten Kamera 187 bereitgestellt werden. Die X-Koordinate gibt einen Standort entlang der Länge einer Straße an, auf der das Fahrzeug 110 sich fortbewegt, und die Y-Koordinate gibt einen Standort entlang der Breite der Straße an.
Das Linienmodul 556 ermittelt auch eine Entfernung 564 zwischen dem Fahrzeug und der rechten Fahrspurlinie. Das Linienmodul 556 kann die Entfernung 564, zum Beispiel durch Lösen der linearen Gleichung 560 ermitteln, um die X-Koordinate mit Y gleich Null zu ermitteln. Das Linienmodul 556 kann auch die vorgegebene Entfernung zwischen dem Fahrzeug und der Kamera 187 (zur X-Koordinate) hinzufügen. Alternativ kann die Entfernung 564 zwischen der zur Seite gerichteten Kamera 187 und der linken Fahrspurlinie verwendet werden.
Ein Winkelmodul 568 ermittelt einen Winkel 572 zwischen der Linie, die der verzögerten linearen Gleichung 528 für die rechte Fahrspur (die durch das Linienmodul 504 ermittelt wird) entspricht und der Linie, die der linearen Gleichung 560 entspricht. Beispielsweise kann das Winkelmodul 568 die Steigungen von der verzögerten linearen Gleichung 528 und der linearen Gleichung 560 ermitteln, die Arkustangens jeder Steigung ermitteln, um den Neigungswinkel jeder Linie zu ermitteln, die zwei Neigungswinkel subtrahieren und den kleinsten (akuten) Winkel lösen.
Ein Korrekturmodul 576 ermittelt die korrigierte Entfernung 210 basierend auf der Entfernung 564 und dem Winkel 572. Das Korrekturmodul 576 kann zum Beispiel die korrigierte Entfernung 210 basierend auf oder unter Verwendung der folgenden Beziehung einstellen: $d*cos (θ),$
wobei die Entfernung 564 ist, cos die Kosinus-Funktion und Θ den Winkel 572 darstellt.
Obwohl das Beispiel der Verwendung der nach vorne gerichteten Kamera 184 bereitgestellt wird, könnte die nach hinten gerichtete Kamera 188 anstelle der nach vorne gerichteten Kamera 184 verwendet werden. Alternativ könnte sowohl die nach vorne gerichtete Kamera 184 als auch die nach hinten gerichtete Kamera 188 verwendet werden, zum Beispiel durch Verdoppelung der 504, 520, 544, 552, 568, und 576 für das Einbeziehen der nach hinten gerichteten Kamera 188. Im Beispiel kann die korrigierte Entfernung 206 und die korrigierte Entfernung 210 basierend auf der Verwendung sowohl der nach vorne gerichteten als auch der nach hinten gerichteten Kamera 184 und 188 ermittelt werden. Zum Beispiel können Ausgaben aus den beiden Instanzen von 552 gemittelt werden, um die korrigierte Entfernung 206 zu ermitteln, und die Ausgaben der beiden Instanzen von 576 können gemittelt werden, die korrigierte Entfernung 210 zu ermitteln.
In verschiedenen Implementierungen kann das Fahrzeug ein Spiegelsteuermodul 580 beinhalten. Das Spiegelsteuermodul 580 betätigt ein linkes Spiegelstellglied 584 (einen Elektromotor oder ein anderes elektrische Stellglied) selektiv, um den linken Außenrückblickspiegel basierend auf dem Winkel 548 zu betätigen. Zum Beispiel kann das Spiegelsteuermodul 580 das linke Spiegelstellglied 584 betätigen, um den linken Außenrückblickspiegel zu betätigen, um den Winkel 548 in Richtung Null oder auf null einzustellen. Das Spiegelsteuermodul 580 betätigt ein rechtes Spiegelstellglied 588 (z. B. einen Elektromotor oder ein anderes elektrisches Stellglied) selektiv, um den rechten Außenrückblickspiegel basierend auf dem Winkel 572 zu betätigen. Zum Beispiel kann das Spiegelsteuermodul 580 das rechte Spiegelstellglied 588 betätigen, um den rechten Außenrückblickspiegel zu betätigen, um den Winkel 572 in Richtung Null oder auf null einzustellen.
7 ist ein Flussdiagramm, das ein exemplarisches Verfahren zum Korrigieren von Entfernungen zur rechten und linken Fahrspurlinie und zum selektiven Anpassen eines oder mehrerer Fahrzeugstellglieder, basierend auf korrigierten Entfernungen abbildet. Die Steuerung beginnt mit 604, wo die Linienmodule 504, 532, und 556 ermitteln, ob die nach vorne gerichtete und die zur Seite gerichtete Kamera 184, 186 und 187 neue Bilder erfasst haben. Die nach vorne und zur Seite gerichteten Kameras 184, 186 und 187 erfassen neue Bilder mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit. Wenn 604 wahr ist, fährt die Steuerung mit 608 fort. Ist 604 falsch, verbleibt die Steuerung bei 604.
Bei 608 ermittelt das Linienmodul 504 die linearen Gleichungen 508 und 512 für die jeweils linke und rechte Fahrspurlinie, basierend auf erwarteten Standorten der jeweiligen zur Seite gerichteten Kameras 186 und 187, und dem Bild von der nach vorne gerichteten Kamera 184. Das Linienmodul 504 kann die linearen Gleichungen 508 und 512 speichern. Die Linienmodule 532 und 556 ermitteln auch die linearen Gleichungen 536 und 560 bei 608 für die jeweils linke rechte Fahrspurlinie, basierend auf Bildern von den zur Seite gerichteten Kameras 186 und 187. Die Bilder von den zur Seite gerichteten Kameras 186 und 187 stammen jedoch von den tatsächlichen Standorten der zur Seite gerichteten Kameras 186 und 187.
Bei 612 ermitteln die Linienmodule 532 und 556 die Entfernungen 540 und 564. Die Linienmodule 532 und 556 können auch die Entfernungen, zum Beispiel durch Lösen der linearen Gleichungen 536 und 560 für X wo Y gleich Null ist, ermitteln. Bei 616 kann das Verzögerungsmodul 520 die verzögerten linearen Gleichungen 524 und 528 ermitteln. Zum Beispiel kann das Verzögerungsmodul 520 eine Verzögerungsperiode zwischen dem Zeitpunkt, an dem die Fahrspurlinie in dem Bild von der nach vorne gerichteten Kamera 184 in den Bildern von den zur Seite gerichteten Kameras 186 und 187 abgebildet wird, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, zum Beispiel unter Verwendung einer Funktion und einer Lookup-Tabelle, die die Fahrzeuggeschwindigkeiten zu den Verzögerungsperioden in Beziehung setzt. Das Verzögerungsmodul kann die abgespeicherten der linearen Gleichungen 508 und 512 von der vorhergehenden Verzögerungsperiode als verzögerte lineare Gleichungen 524 und 528 auswählen. In verschiedenen Implementierungen können Sichtfelder (FOVs) der nach vorne und zur Seite gerichteten Kameras 184, 186 und 187 sich überlappen, sodass das Speichern und Anwenden der Verzögerungszeit entfällt. Mit anderen Worten können die zur Seite gerichteten Kameras 186 und 187 Bildabschnitte von der linken und der rechten Fahrspurlinie zeitgleich mit der nach vorne gerichteten Kamera 184 abbilden.
Bei 620 ermitteln die Winkelmodule 544 und 568 die jeweiligen Winkel 548 und 572. Das Winkelmodul 544 ermittelt den Winkel zwischen den Linien, die der linearen Gleichung 536 und der verzögerten linearen Gleichung 524 entsprechen.
Das Winkelmodul 568 ermittelt den Winkel zwischen den Linien, die der linearen Gleichung 560 und der verzögerten linearen Gleichung 528 entsprechen.
Bei 624 ermitteln die Korrekturmodule 552 und 576 die korrigierten Entfernungen 206 und 210 basierend auf den jeweiligen Entfernungen 540 und 564 und den jeweiligen Winkeln 548 und 572. Bei 628 können ein oder mehrere Fahrzeugstellglieder basierend auf der korrigierten Entfernung 206 und/oder der korrigierten Entfernung 210 eingestellt werden. Zum Beispiel kann das Lenksteuermodul 214 das Lenkstellglied 178 basierend auf der korrigierten Entfernung 206 und/oder der korrigierten Entfernung 210 einstellen. Zusätzlich oder alternativ kann das Beschleunigungssteuermodul 218 ein oder mehrere Motor- und/oder Getriebestellglieder basierend auf der korrigierten Entfernung 206 und/oder der korrigierten Entfernung 210 anpassen. Zusätzlich oder alternativ kann das Bremssteuermodul 222 die Anwendung der Reibungsbremsen 125 basierend auf der korrigierten Entfernung 206 und/oder der korrigierten Entfernung 210 anpassen. Zusätzlich oder alternativ kann das Spiegelsteuermodul 580 das linke Spiegelstellglied 584 und oder das rechte Spiegelstellglied 588 basierend auf jeweils dem Winkel 548 und oder dem Winkel 572 einstellen. Während das Beispiel der Beendigung vorgesehen ist, ist das Beispiel von 7 veranschaulichend für einen Regelkreis und die Steuerung kann zu 604 zurückkehren.
Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (z. B. zwischen Modulen, Schaltkreiselementen, Halbleiterschichten usw.) werden unter Verwendung von verschiedenen Begriffen beschrieben, einschließlich „verbunden“, „eingerastet“, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „oben auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“. Sofern nicht ausdrücklich als „direkt“ beschrieben, kann eine Beziehung eine direkte Beziehung sein, wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und zweiten Element in der oben genannten Offenbarung beschrieben wird, wenn keine anderen intervenierenden Elemente zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden sind, kann jedoch auch eine indirekte Beziehung sein, wenn eines oder mehrere intervenierende Elemente (entweder räumlich oder funktional) zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden ist/sind. Wie hierin verwendet, sollte der Satz „zumindest eines von A, B und C“ so zu verstehen sein, dass damit eine Logik gemeint ist (A ODER B ODER C), unter Verwendung eines nicht ausschließlichen logischen ODER, und sollte nicht dahingehend zu verstehen sein, dass gemeint ist „zumindest eines von A, zumindest eines von B und zumindest eines von C.“
In den Figuren bezeichnen die Pfeilrichtungen, wie angezeigt, durch die Pfeilspitze im Allgemeinen den Fluss von Informationen (wie Daten oder Befehlen), die im Kontext der Darstellung relevant sind. Wenn beispielsweise Element A und Element B eine Vielzahl von Informationen austauschen, aber die Informationen, die von Element A nach Element B übertragen werden, für die Darstellung relevant sind, kann der Pfeil von Element A nach Element B zeigen. Diese unidirektionalen Pfeile implizieren nicht, dass keine anderen Informationen von Element B nach Element A übertragen werden. Zudem kann Element B im Zusammenhang mit Informationen, die von Element A nach Element B gesendet werden, Anforderungen oder Bestätigungen dieser Informationen zu Element A senden.
In dieser Anwendung, einschließlich der folgenden Definitionen, kann der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Steuerung“ ggf. durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann auf Folgendes verweisen bzw. Teil von Folgendem sein oder Folgendes beinhalten: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der Code ausführt; einen Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der einen von einem Prozessor ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der oben genannten, wie zum Beispiel in einem System-on-Chip.
Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen beinhalten. In einigen Beispielen können die Schnittstellen-Schaltkreise kabelgebundene oder - lose Schnittstellen beinhalten, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Weitverkehrsnetz (WAN) oder Kombinationen hieraus verbunden sind. Die Funktionalität der in dieser Offenbarung genannten Module kann auf mehrere Module verteilt werden, die mit Schnittstellen-Schaltkreisen verbunden sind. So können zum Beispiel mehrere Module einen Lastenausgleich zulassen. In einem anderen Beispiel können von einem Servermodul (z.°B. Remote-Server oder Cloud) bestimmte Funktionen eines Client-Moduls übernommen werden.
Der Begriff Code, wie oben verwendet, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode beinhalten, und auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte verweisen. Der Begriff „gemeinsame Prozessorschaltung“ bezieht sich auf eine einzelne Prozessorschaltung, die ermittelten oder vollständigen Code von mehreren Modulen ausführt. Der Begriff „gruppierte Prozessorschaltung“ bezieht sich auf eine Prozessorschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Prozessorschaltungen ermittelten oder vollständigen Code von ggf. mehreren Modulen ausführt. Verweise auf mehrere Prozessorschaltungen umfassen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Matrizen, mehrere Prozessorschaltungen auf einer einzelnen Scheibe, mehrere Kerne auf einer einzelnen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzelnen Prozessorschaltung oder eine Kombination der oben genannten. Der Begriff „gemeinsame Memory-Schaltung“ bezieht sich auf eine einzelne Memory-Schaltung, die ermittelten oder vollständigen Code von mehreren Modulen speichert. Der Ausdruck „gruppierte Memory-Schaltung“ bezieht sich auf eine Memory-Schaltung, die in Kombination mit zusätzlichem Speicher ermittelte oder vollständige Codes von ggf. mehreren Modulen speichert.
Der Begriff Memory-Schaltung ist dem Begriff computerlesbares Medium untergeordnet. Der Begriff „computerlesbares Medium“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich nicht auf flüchtige elektrische oder elektromagnetische Signale, die sich in einem Medium ausbreiten (z. B. im Falle einer Trägerwelle); der Ausdruck „computerlesbares Medium“ ist daher als konkret und nichtflüchtig zu verstehen. Beispiele eines nichtflüchtigen konkreten computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtige Memory-Schaltungen (z. B. Flash-Memory-Schaltungen, löschbare programmierbare ROM-Schaltungen oder Masken-ROM-Schaltungen), flüchtige Memory-Schaltungen (z. B. statische oder dynamische RAM-Schaltungen), magnetische Speichermedien (z. B. analoge oder digitale Magnetbänder oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (z. B. CD, DVD oder Blu-Ray).
Die im Rahmen dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig mit einem speziellen Computer, der für die Ausführung ermittelter Computerprogrammfunktionen dazu konfiguriert ist, implementiert werden. Die Funktionsblöcke, Flussdiagramm-Komponenten und weiter oben beschriebenen Elemente dienen als Softwarespezifikationen, die von entsprechend geschulten Technikern oder Programmierern in Computerprogramme umgesetzt werden können.
Die Computerprogramme beinhalten prozessorausführbare Anweisungen, die auf zumindest einem nicht-flüchtigen, konkreten, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können ebenfalls gespeicherte Daten enthalten oder auf gespeicherten Daten basieren. Die Computerprogramme können ein Basic-Input-Output-System (BIOS) umfassen, das mit der Hardware des speziellen Computers zusammenwirkt, Vorrichtungstreiber, die mit ermittelten Vorrichtungen des speziellen Computers, einem oder mehreren Betriebssystemen, Benutzeranwendungen, Hintergrunddiensten, im Hintergrund laufenden Anwendungen usw. zusammenwirken.
Die Computerprogramme können Folgendes beinhalten: (i) Beschreibungstext, der geparst wird, wie etwa HTML (hypertext markup language), XML (extensible markup language) oder JSON (JavaScript Object Notation) (ii) Assemblercode, (iii) Objektcode, der aus Quellcode von einem Compiler erstellt wurde, (iv) Quellcode zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Kompilierung und Ausführung durch einen Just-in-time-Compiler usw. Ausschließlich als Beispiel kann Quellcode mit einer Syntax von Sprachen, wie etwa C, C++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, O-Caml, Javascript@, HTML5 (Hypertext Markup Language 5. Revision), Ada, ASP (Active Server Pages), PHP (PHP: Hypertext-Präprozessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, MATLAB, SIMULINK und Python®, geschrieben werden.

Claims

Fahrspurerfassungssystem für ein Fahrzeug (110), umfassend: ein erstes Linienmodul (532), das zu Folgendem konfiguriert ist: Identifizieren der Standorte einer Fahrspurlinie, die in einem ersten Bild enthalten ist, das unter Verwendung einer ersten Kamera (186) erfasst wurde, die Bilder außerhalb von und neben dem Fahrzeug (110) erfasst, wobei die erste Kamera (186) auf einem Außenrückblickspiegel (304) angebracht ist, der um einen festen Drehpunkt (312) beweglich ist; Basierend auf den Standorten der Fahrspur, die im ersten Bild enthalten ist, Ermitteln einer ersten linearen Gleichung (536), die der Fahrspur entspricht; und Ermitteln einer Entfernung (540) zur Fahrspur basierend auf der ersten linearen Gleichung (536); ein zweites Linienmodul (504), das zu Folgendem konfiguriert ist: Identifizieren der Standorte der in einem zweiten Bild enthaltenen Fahrspurlinie, das unter Verwendung einer zweiten Kamera (184) erfasst wurde, die Bilder außerhalb von und vor dem Fahrzeug (110) erfasst; und basierend auf den Standorten der Fahrspurlinie, die im zweiten Bild enthalten ist, Ermitteln einer zweiten linearen Gleichung (508), die der Fahrspurlinie entspricht; ein Winkelmodul (544) das dazu konfiguriert ist, um, basierend auf der ersten und der zweiten linearen Gleichung (508, 536), jeweils einen Winkel (548) zwischen einer ersten und einer zweiten Linie entsprechend der ersten und der zweiten linearen Gleichung (508, 536) zu ermitteln; und ein Korrekturmodul (552), das dazu konfiguriert ist, eine korrigierte Entfernung (206) zur Fahrspurlinie basierend auf der Entfernung (540) und dem Winkel (548) zu ermitteln.
Fahrspurerfassungssystem nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: ein drittes Linienmodul (556) das zu Folgendem konfiguriert ist: Identifizieren von Standorten auf der zweiten Fahrspurlinie, die in einem dritten Bild enthalten sind, das unter Verwendung einer dritten Kamera (187) erfasst wurde, das Bilder außerhalb von und neben dem Fahrzeug (110) erfasst, wobei die Kamera (187) auf einem zweiten Außenrückblickspiegel angebracht ist, der um einen zweiten festen Drehpunkt beweglich ist; basierend auf den Standorten der zweiten Fahrspurlinie, die in dem dritten Bild enthalten ist, Ermitteln einer dritten linearen Gleichung (560), die der zweiten Fahrspurlinie entspricht; und Ermitteln einer zweiten Entfernung (564) zu der zweiten Fahrspurlinie, basierend auf der dritten linearen Gleichung, wobei das zweite Linienmodul (504) ferner zu Folgendem konfiguriert ist: Identifizieren von Standorten der zweiten Fahrspurlinie, die im zweiten Bild enthalten ist, das unter Verwendung der zweiten Kamera (184) erfasst wurde; und basierend auf den Standorten der zweiten Fahrspurlinie, die in dem zweiten Bild enthalten ist, Ermitteln einer vierten linearen Gleichung (512), die der zweiten Fahrspurlinie entspricht; ein zweites Winkelmodul (568), das dazu konfiguriert ist, basierend auf der dritten und der vierten linearen Gleichung (560, 512), einen zweiten Winkel (572) zwischen der dritten und der vierten Linie, die der dritten und der vierten linearen Gleichung (560, 512) entspricht, jeweils zu ermitteln; und ein zweites Korrekturmodul (576), das dazu konfiguriert ist, eine zweite korrigierte Entfernung (210) zur zweiten Fahrspurlinie basierend auf der zweiten Entfernung (564) und dem zweiten Winkel (572) zu ermitteln.
Fahrspurerfassungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Lenksteuerungsmodul (214), das dazu konfiguriert ist, ein Lenkstellglied (178) des Fahrzeugs (110) basierend auf der korrigierten Entfernung (206) selektiv einzustellen.
Fahrspurerfassungssystem nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Spiegelsteuermodul (580), das dazu konfiguriert ist, den Außenrückblickspiegel (304) um einen festen Drehpunkt (312) selektiv Richtung null zu bewegen, basierend auf dem Einstellen des Winkels (548) zwischen der ersten und der zweiten Linie, die der jeweils ersten und zweiten linearen Gleichung (508, 536) entsprechen.
Fahrspurerfassungssystem nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ist ein Motorsteuermodul das dazu konfiguriert ist, ein Motorstellglied des Fahrzeugs (110) basierend auf der korrigierten Entfernung (206) selektiv einzustellen.
Fahrspurerfassungssystem nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Bremssteuermodul (222) das dazu konfiguriert ist, das Anwenden der Reibungsbremsen (125) des Fahrzeugs (110), basierend auf der korrigierten Entfernung (206), selektiv einzustellen.
Fahrspurerfassungssystem nach Anspruch 1, wobei das zweite Linienmodul (504) dazu konfiguriert ist, die zweite lineare Gleichung (508)ferner basierend auf einem erwarteten Standort der ersten Kamera (186) zu ermitteln.
Fahrspurerfassungssystem nach Anspruch 1, wobei das zweite Linienmodul (504) dazu konfiguriert ist, die zweite lineare Gleichung (508) ferner, basierend auf einem Verzögerungszeitraum zwischen einem Zeitpunkt, an dem ein Abschnitt der Fahrspurlinie im zweiten Bild enthalten ist und einem Zeitpunkt, an dem der Abschnitt der Fahrspurlinie im ersten Abschnitt enthalten ist, zu ermitteln.
Fahrspurerfassungssystem nach Anspruch 1, wobei das erste Linienmodul (532) dazu konfiguriert ist, die Entfernung (540) zur Fahrspurlinie ferner basierend auf einer vorgegebenen Entfernung zwischen einer Seite des Fahrzeugs (110) und einem Standort auf der ersten Kamera (184) zu ermitteln.
Fahrspurerfassungssystem nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Fahrerwarenmodul das dazu konfiguriert ist, basierend auf der korrigierten Entfernung (206), mindestens eine aus einer akustischen, einer visuellen und einer taktilen Ausgabe selektiv zu generieren.