DE102019133861A1

DE102019133861A1 - Autonomes fahrzeug und dieses verwendendes fahrzeugfahrsteuerungsverfahren

Info

Publication number: DE102019133861A1
Application number: DE102019133861.1A
Authority: DE
Inventors: Jae Hwan Jang
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2020-06-18
Also published as: US11597385B2; US20200189592A1; KR20200081526A; CN111332286A

Abstract

Ein Fahrzeugfahrsteuerverfahren weist auf: Berechnen (S802), mittels einer Steuereinrichtung (400), einer Quergeschwindigkeit eines benachbarten Fahrzeugs (20), welches in einem Fahrstreifen, der benachbart zu einem Reise-Fahrstreifen, in welchem ein autonomes Fahrzeug (10) fährt, ist, fährt, in der Straßenbreitenrichtung und eine Längsgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs (20) in einer Richtung, in welche sich der benachbarte Fahrstreifen erstreckt, Spezifizieren, mittels der Steuereinrichtung (400), eines vorbestimmten Straßenabschnitts (L) basierend auf der Längsgeschwindigkeit und Berechnen, mittels der Steuereinrichtung (400), eines ersten Pfads auf Basis der Annahme, dass der Versatzabstand des benachbarten Fahrzeugs (20) in dem benachbarten Fahrstreifen in der Straßenbreitenrichtung innerhalb des vorbestimmten Straßenabschnitts (L) beibehalten wird, (S803) und Anwenden (S804), mittels der Steuereinrichtung (400), der Quergeschwindigkeit auf den ersten Pfad, um einen zweiten Pfad, welcher einem vorhergesagten Fahrpfad des benachbarten Fahrzeugs (20) entspricht, zu berechnen.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 18. Dezember 2018 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Anmelde-Nr. 10-2018-0164599 , deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme für alle Zwecke hierin einbezogen ist.
Gebiet
Die vorliegende Offenbarung/Erfindung (nachfolgend kurz: Offenbarung) betrifft ein autonomes Fahrzeug und ein dieses verwendendes Fahrzeugfahrsteuerungsverfahren.
Hintergrund
Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen bereit, welche sich auf die vorliegende Erfindung beziehen, und stellen nicht unbedingt Stand der Technik dar.
Eine gewöhnliche Fahrstreifenwechseltechnologie ist lediglich ausgestaltet, so dass, wenn ein Fahrer/eine Fahrerin seine/ihre Absicht (nachfolgend wird der Einfachheit halber nur noch von „Fahrer“ gesprochen), Fahrstreifen zu wechseln, zeigt (z.B. wenn der Fahrer eine Fahrtrichtungsanzeigerleuchte einschaltet), ermittelt wird, ob es möglich ist, Fahrstreifen innerhalb einer vorbestimmten Zeit zu wechseln, und der Fahrstreifenwechsel wird bei Ermittlung, dass es möglich ist, Fahrstreifen zu wechseln, durchgeführt.
Außerdem wird bei den meisten Forschungen zu autonomen Fahren der Fahrstreifenwechsel nur dann durchgeführt, wenn es möglich ist, Fahrstreifen zu wechseln, beispielsweise wenn ein Pfad, der es ermöglicht, eine Kollision zu vermeiden, erzeugt wird. Anders als ein autonomes Fahren auf (Autonomie-)Stufe 2 (ADAS-System), muss ferner ein autonomes Fahren auf Stufe 4 derart ausgestaltet sein, dass ein Fahren ausgehend von der momentanen Position zu einem Zielort ohne den Eingriff eines Fahrers unter beschränkten Betriebsgestaltungsdomäne-(ODD-)Bedingungen (wobei ODD vom Englischen „Operation Design Domain“ abgeleitet ist) möglich ist. Die konventionelle Fahrstreifenwechseltechnik hat daher Schwierigkeiten dabei, die Erfordernisse des autonomen Fahrens auf Stufe 4 zu erfüllen.
Es wurde diesseits insbesondere herausgefunden, dass ein gewöhnliches autonomes Fahrzeug den Fahrpfad bzw. Fahrweg (nachfolgend kurz: Fahrpfad) eines benachbarten Fahrzeugs basierend auf der Relativgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs, welche durch einen Abstandssensor gemessen wird, prognostiziert, statt unter Berücksichtigung einer Information über einen Reise-Fahrstreifen und Begrenzungslinien. Als ein Ergebnis ist es nicht möglich, in zahlreichen Straßensituationen (z.B. einer Kreuzung und einer Kurvenstraße) zu ermitteln, ob der Fahrstreifenwechsel auftreten wird, oder präzise die Zeit, zu welcher der Fahrstreifenwechsel auftreten wird, und den Ort, an welchem der Fahrstreifenwechsel auftreten wird, zu prognostizieren. Folglich ist es nur möglich, auf passive Weise auf solche Situationen durch abruptes Verzögern zu reagieren statt auf flexible Weise auf solche Situationen zu reagieren.
Erläuterung der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung schafft ein Autonomes-Fahren-Steuerungsverfahren, welches in der Lage ist, einen Fahrpfad basierend auf der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit eines benachbarten Fahrzeugs (d.h. eines Fahrzeugs, welches benachbart zu einem Host-Fahrzeug fährt), welche bezüglich eines Reise-Fahrstreifen oder einer Straßengestalt berechnet werden, zu schätzen, wodurch es möglich ist, präziser vorherzusagen, ob der Reise-Fahrstreifen des benachbarten Fahrzeugs gewechselt wird, und ein Fahrzeug, welches dieses verwendet.
Ziele der vorliegenden Offenbarung/Erfindung, welche dazu konzipiert ist, die Probleme zu lösen, sind nicht auf das vorstehend genannte Ziel beschränkt, und weitere nicht erwähnte Ziele werden durch die Fachleute auf Grundlage der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Offenbarung/Erfindung deutlich verstanden.
In einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung weist ein Fahrzeugfahrsteuerverfahren auf: Berechnen, mittels einer Steuereinrichtung, der Quergeschwindigkeit eines benachbarten Fahrzeugs, welches in einem Fahrstreifen (auch Fahrspur genannt), der benachbart zu einem Reise-Fahrstreifen, in welchem ein autonomes Fahrzeug (z.B. das Subjekt- bzw. Host-Fahrzeug) fährt, ist, fährt, in der Straßenbreitenrichtung und der Längsgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs in der Richtung, in welche sich der benachbarte Fahrstreifen erstreckt, Spezifizieren (z.B. Definieren, Festlegen), mittels der Steuereinrichtung, eines vorbestimmten Straßenabschnitts basierend auf der Längsgeschwindigkeit und Berechnen, mittels der Steuereinrichtung, eines ersten Pfads auf Basis der Annahme, dass der Versatzabstand des benachbarten Fahrzeugs in dem benachbarten Fahrstreifen in der Straßenbreitenrichtung innerhalb des vorbestimmten Straßenabschnitts beibehalten wird, und Anwenden, mittels der Steuereinrichtung, der Quergeschwindigkeit auf den ersten Pfad, um einen zweiten Pfad, welcher einem vorhergesagten bzw. prognostizierten Fahrpfad des benachbarten Fahrzeugs entspricht, zu berechnen.
Der erste Pfad kann auf Basis von Karteninformationen berechnet werden, welche eine Mehrzahl von Punkten aufweisen, die Begrenzungslinien eines jeden von dem Reise-Fahrstreifen und dem benachbarten Fahrstreifen und die Mitte zwischen den Begrenzungslinien darstellen.
Das Fahrzeugfahrsteuerverfahren kann ferner aufweisen: Nachverfolgen des zweiten Pfads, um zu ermitteln, ob der zweite Pfad eine Begrenzungslinie zwischen dem Reise-Fahrstreifen und dem benachbarten Fahrstreifen schneidet, und Vorhersagen eines Einscherpunkts bzw. Hereinziehpunkt (beispielsweise ein Punkt, an welchen das benachbarte Fahrzeug auf den Reise-Fahrstreifen in den einfährt bzw. einschert - kurz: Einscherpunkt - Englisch „cut-in point“) des benachbarten Fahrzeugs basierend auf einem Schnittpunkt zwischen dem zweiten Pfad und der Begrenzungslinie.
Das Fahrzeugfahrsteuerverfahren kann ferner aufweisen: Steuern des Fahrens des autonomen Fahrzeugs basierend auf der Zeit, welche für das Ankommen an dem vorhergesagten Einscherpunkt für jedes von dem autonomen Fahrzeug und dem benachbarten Fahrzeug verlangt wird bzw. nötig ist (nachfolgend kurz: verlangt wird).
Der Schritt des Steuerns des Fahrens des autonomen Fahrzeugs kann aufweisen: Beschleunigen des autonomen Fahrzeugs, wenn eine erste Ankunftszeit des autonomen Fahrzeugs eine zweite Ankunftszeit des benachbarten Fahrzeugs übersteigt, und Ermitteln, dass das benachbarte Fahrzeug ein Fahrzeug mit der Möglichkeit zum Einscheren bzw. Hereinziehen (nachstehend einfach als ein „potentielles Einscherfahrzeug“ bezeichnet - Englisch „potential cut-in vehicle“) ist, und Verzögern (z.B. Abbremsen) des autonomen Fahrzeugs, wenn die erste Ankunftszeit des autonomen Fahrzeugs gleich der oder geringer als die zweite Ankunftszeit des benachbarten Fahrzeugs ist.
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und spezifischen Beispiele lediglich zu Veranschaulichungszwecken gedacht sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken.
Figurenliste
Damit die Erfindung gründlich verstanden werden kann, werden jetzt zahlreiche Ausgestaltungen davon, welche beispielhaft gegeben sind, beschrieben, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird, bei denen:

1 ein schematisches Blockdiagramm ist, welches ein autonomes Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung zeigt,
2 eine Ansicht ist, welche ein Verfahren darstellt, durch welches eine Steuereinrichtung die Quergeschwindigkeit und die Längsgeschwindigkeit eines benachbarten Fahrzeugs basierend auf einem Fahrstreifen in einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung berechnet,
3 eine Ansicht ist, welche ein Verfahren darstellt, durch welches die Steuereinrichtung einen ersten Pfad basierend auf der Längsgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs in einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung berechnet,
4 eine Ansicht ist, welche ein Verfahren darstellt, durch welches die Steuereinrichtung einen zweiten Pfad unter Berücksichtigung des in 3 berechneten ersten Pfads und der Quergeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs in einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung berechnet,
5 eine Ansicht ist, welche ein Verfahren darstellt, durch welches die Steuereinrichtung einen Einscherpunkt des benachbarten Fahrzeugs basierend auf dem in 4 berechneten zweiten Pfad in einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung berechnet,
6 eine Ansicht ist, welche ein Anwendungsbeispiel des autonomen Fahrzeugs in einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung darstellt,
7 eine Ansicht ist, welche ein Anwendungsbeispiel des autonomen Fahrzeugs in einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung in dem Fall, in welchem das autonome Fahrzeug sich an einer Kreuzung befindet, darstellt, und
8 ein Flussdiagramm ist, welches ein Fahrzeugfahrsteuerungsverfahren in einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich Veranschaulichungszwecken und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Erfindung in irgendeiner Weise zu beschränken.

Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Erfindung, Anwendung oder Nutzung zu beschränken. Es ist zu verstehen, dass durchgehend durch die Zeichnungen korrespondierende Bezugszeichen ähnliche oder korrespondierende Teile und Merkmale darstellen.
Da die beispielhaften Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung/Erfindung auf zahlreiche Weisen modifiziert werden können und diverse Formen haben können, ist es zu verstehen, dass die vorliegende Offenbarung/Erfindung alle Abwandlungen, Äquivalente und Austauschmittel, welche unter die Idee und den technischen Umfang der vorliegenden Offenbarung/Erfindung fallen, umfasst.
Es ist zu verstehen, dass, obwohl die Begriffe „erster/erste/erstes“, „zweiter/zweite/zweites“, etc. zum Beschreiben diverser Elemente verwendet werden können, die zugehörigen Elemente nicht als durch diese Begriffe eingeschränkt zu verstehen sind, welche lediglich verwendet werden, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Außerdem sind Begriffe, welche insbesondere unter Berücksichtigung der Strukturen und Betriebsabläufe der Ausgestaltungen definiert sind, bereitgestellt, um die Ausgestaltungen zu erläutern, und nicht den Umfang der Ausgestaltungen einzuschränken.
Die hierin benutzten Begriffe sind lediglich dazu vorgesehen, spezifische Ausgestaltungen zu erläutern, sind jedoch nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung/Erfindung einzuschränken. Eine Singulardarstellung kann eine Pluraldarstellung umfassen, außer es ergibt sich eine eindeutig andere Bedeutung aus dem Kontext. Es ist ferner zu verstehen, dass der Begriffe „aufweist“, „hat“ und dergleichen bei Verwendung in dieser Beschreibung das Vorliegen von genannten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Bauteilen oder Kombinationen daraus spezifizieren, jedoch nicht die Anwesenheit oder das Hinzufügen von einem oder mehreren weiteren Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Bauteilen oder Kombinationen daraus ausschließen.
Wenn nicht andersartig definiert, haben alle in dieser Beschreibung verwendeten Begriffe, einschließlich technische und wissenschaftliche Begriffe, die gleiche Bedeutung wie diejenige, welche von einem Fachmann in der Technik, zu welcher diese Erfindung/Offenbarung gehört, im Allgemeinen verstanden wird. Es ist ferner zu verstehen, dass Begriffe wie diejenige, welche in einem allgemein verwendeten Wörterbuch vorhanden sind, als Bedeutungen, welche gleich den kontextabhängigen Bedeutungen in dem relevanten technischen Gebiet sind, aufweisend interpretiert werden sollten und nicht in einer idealisierten oder übermäßig formalen Bedeutung interpretiert werden sollten, insofern nicht hierin derartiges explizit definiert ist.
1 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches ein autonomes Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung zeigt.
Wie in 1 gezeigt, kann das autonome Fahrzeug, welches durch Bezugszeichen 10 angegeben ist, ein Globales-Positionsbestimmungssystem-(GPS-)Empfangseinheit 100, eine Sensoreinheit 200, eine Kartenspeichereinheit 300, eine Steuereinrichtung 400 und eine Fahreinheit (z.B. Antriebseinheit) 500 aufweisen.
Die Begriffe, wie zum Beispiel „Einheit“, „Steuereinrichtung“ oder „Modul“, etc., sind hier als eine Einheit zu verstehen, welche wenigstens eine Funktion oder Vorgang verarbeitet und welche auf eine Hardware-Weise (z.B. ein Prozessor), eine Software-Weise oder eine Kombination aus der Hardware-Weise und der Software-Weise realisiert sein kann.
Die GPS-Empfangseinheit 100 kann die gegenwärtige Position des autonomen Fahrzeugs 10 unter Verwendung eines von einem GPS-Satelliten ausgesendeten Signals messen. Die GPS-Empfangseinheit 100 berechnet den Abstand zwischen dem Satelliten und der GPS-Empfangseinheit 100 unter Verwendung der Differenz zwischen der Zeit, zu welcher der Satellit ein Signal aussendet, und der Zeit, zu welcher die GPS-Empfangseinheit 100 das Signal empfängt. Die GPS-Empfangseinheit 100 berechnet die gegenwärtige Position des autonomen Fahrzeugs 10 unter Verwendung der berechneten Distanz zwischen dem Satelliten und der GPS-Empfangseinheit 100 und einer Information über die Position des Satelliten, die in dem gesendeten Signal enthalten ist. Dabei kann die GPS-Empfangseinheit 100 die gegenwärtige Position des autonomen Fahrzeugs 10 unter Verwendung eines Triangulationsverfahrens berechnen.
Die Sensoreinheit 200 kann Informationen über den Fahrzustand des autonomen Fahrzeugs 10 und Informationen über den Fahrzustand mindestens eines benachbarten Fahrzeugs 20, welches in einem Fahrstreifen, der zum Reise-Fahrstreifen des autonomen Fahrzeugs 10 (z.B. dem durch das autonome Fahrzeug 10 befahrenen Fahrstreifen - nachfolgend kurz: Reise-Fahrstreifen) benachbart ist, fährt, erlangen. Um die Fahrzustandsinformationen des autonomen Fahrzeugs 10 und des benachbarten Fahrzeugs 20 zu erlangen, kann die Sensoreinheit 200 einen Fahrzeugaußenseitige-Information-Sensor (z.B. Sensor für fahrzeugaußenseitige Informationen) 210 und einen Fahrzeuginterne-Information-Sensor (z.B. Sensor für fahrzeuginterne Informationen) 230 aufweisen.
Der Fahrzeugaußenseitige-Information-Sensor 210 kann einen Kamerasensor 211 zum Erlangen von Information(en) über aufgenommene Bilder der Umgebung des autonomen Fahrzeugs 10 und einen Abstandssensor 213 zum Erlangen von Information(en) über den Abstand zwischen dem autonomen Fahrzeug 10 und einem sich in der Umgebung des autonomen Fahrzeugs 10 befindlichen Objekt aufweisen. Der Abstandssensor 213 kann als ein LIDAR- oder ein RADAR-Sensor umgesetzt sein. Der Fahrzeugaußenseitige-Information-Sensor 210 (nachstehend zur Einfachheit der Beschreibung als ein „erster Sensor“ bezeichnet) kann fahrzeugaußenseitige Informationen, wie zum Beispiel die Relativposition, die Relativgeschwindigkeit und die Azimutinformation (z.B. Richtungswinkelinformation) des benachbarten Fahrzeugs 20, welches sich innerhalb eines vorbestimmten Erfassungsbereichs FR befindet, sammeln.
Der Kamerasensor 211 kann Information(en) über Bilder der Umgebung des autonomen Fahrzeugs durch einen Bildsensor erlangen und kann eine Bildverarbeitung, wie zum Beispiel ein Entfernen von Rauschen, bezüglich der erlangten Bilder durchführen.
Der Abstandssensor 213 kann die Ankunftszeit eines Laserpulses oder einer elektromagnetischen Welle, welcher/welche in Richtung zum benachbarten Fahrzeug 20 ausgesendet wird, messen, um den Abstand zwischen dem autonomen Fahrzeug 10 und dem benachbarten Fahrzeug 20 zu berechnen.
Der Fahrzeuginterne-Information-Sensor 230 (nachstehend zur Einfachheit der Beschreibung als ein „zweiter Sensor“ bezeichnet) kann einen Geschwindigkeitssensor 231, einen Beschleunigungssensor 233, einen Gierratensensor 235 und einen Lenkwinkelsensor 237 aufweisen und kann fahrzeuginterne Information(en), wie zum Beispiel die absolute Geschwindigkeit, die Beschleunigung, die Gierrate und den Lenkwinkel des autonomen Fahrzeugs 10, messen.
Die Kartenspeichereinheit 300 kann Information(en) über eine hochauflösende Karte, anhand welcher es möglich ist, zwischen Fahrstreifen zu unterscheiden, in der Form einer Datenbank (DB) speichern. Die hochauflösende Karte kann durch drahtlose Kommunikation automatisch oder periodisch aktualisiert werden oder kann durch einen Nutzer manuell aktualisiert werden.
Die Kartenspeichereinheit 300 kann Straßengestalt-Daten, welche die Gestalt eines bestimmten (Strecken-)Abschnitts einer Straße, einschließlich der Position der Straße, angibt, als einen Koordinatenzug bereitstellen. Um hier die Gestalt der Straße anzugeben, können die Straßengestalt-Daten gegenüberliegende seitliche Begrenzungslinien Q und S der Straße und eine Mittellinie R zwischen den Begrenzungslinien Q und S als einen Satz von Punkten darstellen sowie Längengraddaten und Breitengraddaten eines jeden Punkts als Koordinatenwerte darstellen. Außerdem können die Straßengestalt-Daten Information(en) über den Schnittpunkt-Azimut (z.B. Schnittpunkt-Richtungswinkel) an jedem Punkt bereitstellen, d.h. Information(en) über den Azimut (z.B. Richtungswinkel) einer Linie tangential zur Krümmung der Straße bei jedem Punkt. Die Schnittpunkt-Azimut-Information kann hier innerhalb eines Bereichs von 0° bis 360° in der Uhrzeigersinnrichtung dargestellt werden, unter der Annahme, dass der absolute Azimut von nach Norden 0° beträgt.
Die Steuereinrichtung 400 kann die Absolutposition des benachbarten Fahrzeugs 20 basierend auf der gegenwärtigen Position des autonomen Fahrzeugs 10, welche von der GPS-Empfangseinheit 100 empfangen wird, und der externen Information(en) und der internen Information(en) des autonomen Fahrzeugs 10, welche von der Sensoreinheit 200 empfangen werden, erkennen. Das benachbarte Fahrzeug 20 ist hier ein Fahrzeug, welches in einem Fahrstreifen, der zum Reise-Fahrstreifen des autonomen Fahrzeugs 10 benachbart ist, fährt.
Die Steuereinrichtung 400 kann die gegenwärtige Position des autonomen Fahrzeugs 10 und die Absolutposition des benachbarten Fahrzeugs 20 auf der hochauflösenden Karte in Bezug auf die Straßengestalt-Daten abgleichen und kann die Quergeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs 20 in der Straßenbreitenrichtung Y' und die Längsgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs 20 in der Richtung X', in welche sich der benachbarte Fahrstreifen erstreckt, berechnen.
Die Steuereinrichtung 400 kann einen Straßenabschnitt L, welcher als ein Satz von Punkten dargestellt wird, basierend auf der Längsgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs 20 spezifizieren (z.B. definieren, festlegen) und kann einen ersten Pfad bzw. Weg unter der Annahme, dass der Versatz des benachbarten Fahrzeugs 20 in dem benachbarten Fahrstreifen in der Straßenbreitenrichtung Y' beibehalten wird, berechnen. Der zu spezifizierende Straßenabschnitt L, welcher eine durch einen Nutzer voreingestellte Distanz ist, meint hier die Distanz in der Richtung, in welcher sich der Fahrstreifen erstreckt, d.h. die Längsrichtung X'.
Die Steuereinrichtung 400 kann die Quergeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs 20 auf den ersten Pfad anwenden, um einen zweiten Pfad, welcher einem vorhergesagten bzw. prognostizierten Fahrpfad des benachbarten Fahrzeugs 20 entspricht, zu berechnen, und kann einen Unterbrechungspunkt (nachstehend der Einfachheit halber als ein „Einscherpunkt“ bezeichnet - Englisch „cut-in point“) des benachbarten Fahrzeugs 20, welches versucht, die Begrenzungslinie zwischen dem Reise-Fahrstreifen und dem benachbarten Fahrstreifen zu befahren (z.B. darauf und/oder darüber hinweg zu gelangen), auf Basis des zweiten Pfads vorhersagen.
Die Steuereinrichtung 400 kann die Zeit TTC (Zeit bis zum Überqueren), welche für das Ankommen an dem vorhergesagten Einscherpunkt für jedes von dem autonomen Fahrzeug 10 und dem benachbarten Fahrzeug 20 verlangt wird, berechnen und kann ein Signal zum Steuern des Fahrens des autonomen Fahrzeugs 10 an die Fahreinheit 500 senden. Das durch die Steuereinrichtung 400 gesendete Steuersignal kann hier ein Signal zum Steuern der Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 10, so dass mindestens eine von einer Verzögerung, einer Beschleunigung oder einer Geschwindigkeitsbeibehaltung durchgeführt wird, aufweisen.
Die Fahreinheit 500 ist dazu eingerichtet, das autonome Fahrzeug 10 in Reaktion auf das durch die Steuereinrichtung 400 gesendete Steuersignal anzutreiben (z.B. zu fahren), und kann Komponenten zum tatsächlichen Fahren des Fahrzeugs aufweisen, wie zum Beispiel eine Bremse, einen Beschleuniger, ein Getriebe und eine Lenkvorrichtung. Beispielsweise kann in dem Fall, in welchem das Steuersignal von der Steuereinrichtung 400 ein Signal, welches eine Verzögerung angibt, ist, die Bremse der Fahreinheit 500 einen Verzögerungsvorgang durchführen.
Nachstehend wird ein Verfahren des Berechnens der Quergeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs 20 in der Straßenbreitenrichtung Y' und der Längsgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs 20 in der Richtung X', in welche sich der benachbarte Fahrstreifen erstreckt, unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
2 ist eine Ansicht, welche ein Verfahren darstellt, durch welches eine Steuereinrichtung die Quergeschwindigkeit und die Längsgeschwindigkeit eines benachbarten Fahrzeugs basierend auf einem Fahrstreifen in einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung berechnet.
Bezugnehmend auf 2 kann die Steuereinrichtung 400 die gegenwärtige Position des autonomen Fahrzeugs 10 und die absolute Position des benachbarten Fahrzeugs 20 auf der hochauflösenden Karte bezüglich der Straßengestalt-Daten abgleichen und kann die Steuereinrichtung 400 die absolute Geschwindigkeit, die absolute Position oder die Azimutinformation des benachbarten Fahrzeugs 20, welches in dem benachbarten Fahrstreifen fährt, unter Verwendung der externen Informationen und der internen Informationen des autonomen Fahrzeugs, welche von der Sensoreinheit 200 gesammelt werden, berechnen.
Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 400 die absolute Geschwindigkeit, die absolute Position oder die Azimutinformation des benachbarten Fahrzeugs 20 unter Berücksichtigung der Relativgeschwindigkeit und des Relativabstands des benachbarten Fahrzeugs 20, welche durch den ersten Sensor 210 gesammelt werden, und der absoluten Geschwindigkeit oder des Lenkwinkels des autonomen Fahrzeugs 10, welche durch den zweiten Sensor 230 gemessen werden, berechnen. Die Azimutinformation bedeutet hier den absoluten Azimut (z.B. absoluten Richtungswinkel) in der Richtung in welche das benachbarte Fahrzeug 20 vorwärtsbewegt, und der absolute Azimut bedeutet den Kurswinkel (z.B. Fahrtrichtungswinkel) θ_β des sich bewegenden benachbarten Fahrzeugs 20 in der Uhrzeigersinnrichtung beruhend auf Norden.
Die Steuereinrichtung 400 kann die Begrenzungslinie S, welche zum benachbarten Fahrzeug 20, das auf der hochauflösenden Karte abgeglichen ist (z.B. indem dafür der Kartenabgleich mit der hochauflösenden Karte durchgeführt wurde), benachbart ist, extrahieren und kann die Quergeschwindigkeit $‖ \vec{V_{y}} ‖$
des benachbarten Fahrzeugs 20 in der Straßenbreitenrichtung Y' und die Längsgeschwindigkeit $‖ \vec{V_{x}} ‖$
des benachbarten Fahrzeugs 20 in der Richtung X', in welche sich der benachbarte Fahrstreifen erstreckt, unter Verwendung eines Triangulationsverfahrens berechnen.
Wie in 2 gezeigt, kann die Steuereinrichtung 400 einen zweiten Knoten N₂, welcher im kürzesten Abstand vom Schwerpunkt (nachstehend als ein „erster Knoten N₁“ bezeichnet) des benachbarten Fahrzeugs 20 angeordnet ist, aus einem Satz von Punkten der benachbarten Begrenzungslinie S basierend auf dem ersten Knoten N₁ extrahieren. Außerdem kann die Steuereinrichtung 400 einen Punkt (nachstehend als ein „dritter Knoten N₃“ bezeichnet) berechnen, an welchem eine imaginäre Linie, welche sich vom ersten Knoten N₁ aus in die Richtung, in welche sich das benachbarte Fahrzeug 20 vorwärtsbewegt, erstreckt, und eine Linie, welche an dem zweiten Knoten N₂ tangential zur benachbarten Begrenzungslinie S ist, einander schneiden. Die ersten bis dritten Knoten N₁, N₂ und N₃ können als Koordinatenwerte, welche Längengrad und Breitengraddaten aufweisen, dargestellt werden.
Zu dieser Zeit gibt der Richtungsvektor zwischen dem ersten Knoten N₁ und dem zweiten Knoten N₂ die Relativbewegungsrichtung des benachbarten Fahrzeugs 20 in der Straßenbreitenrichtung Y' an und gibt der Richtungsvektor zwischen dem zweiten Knoten N₂ und dem dritten Knoten N₃ die Relativbewegungsrichtung des benachbarten Fahrzeugs 20 in der Richtung, in welche sich der benachbarte Fahrstreifen erstreckt, an. Außerdem kann die Quergeschwindigkeit $‖ \vec{V_{y}} ‖$
des benachbarten Fahrzeugs 20, deren Beschreibung folgen wird, definiert sein als die Fahrgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs 20 in der Straßenbreitenrichtung Y' und kann die Längsgeschwindigkeit $‖ \vec{V_{x}} ‖$
des benachbarten Fahrzeugs 20 definiert sein als die Fahrgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs 20 in der Richtung X', in welche sich der benachbarte Fahrstreifen erstreckt.
Die Steuereinrichtung 400 kann die Quergeschwindigkeit $‖ \vec{V_{y}} ‖$
und die Längsgeschwindigkeit $‖ \vec{V_{x}} ‖$
des benachbarten Fahrzeugs 20 basierend auf der absoluten Geschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs 20 und auf dem linearen Abstand zwischen den ersten bis dritten Knoten N₁, N₂ und N₃ berechnen. In einem Beispiel kann Gleichung 1 verwendet werden. $\frac{‖ \vec{V_{v}} ‖}{L_{v}} = \frac{‖ \vec{V_{x}} ‖}{L_{x}} = \frac{‖ \vec{V_{y}} ‖}{L_{y}}$
Hier ist L_v der lineare Abstand zwischen dem ersten Knoten und dem dritten Knoten, ist L_y der lineare Abstand zwischen dem zweiten Knoten und dem dritten Knoten, ist L_x der lineare Abstand zwischen dem ersten Knoten und dem zweiten Knoten und ist $‖ \vec{V_{v}} ‖$
die absolute Geschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs.
Außerdem kann die Steuereinrichtung 400 die Quergeschwindigkeit $‖ \vec{V_{y}} ‖$
und die Längsgeschwindigkeit $‖ \vec{V_{x}} ‖$
des benachbarten Fahrzeugs 20 basierend auf der absoluten Geschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs 20 und vorbestimmter Azimutinformation(en) berechnen. In einem weiteren Beispiel kann Gleichung 2 verwendet werden. Die vorbestimmte Azimutinformation beinhaltet hier eine Information über den Schnittpunkt-Azimut θ_α an dem zweiten Knoten N₂ und eine Information über den Kurswinkel θ_β des benachbarten Fahrzeugs 20. $\begin{array}{l} ‖ \vec{V_{x}} ‖ = ‖ \vec{V_{v}} ‖ cos (θ_{β} - θ_{α}) \\ ‖ \vec{V_{y}} ‖ = ‖ \vec{V_{v}} ‖ sin (θ_{β} - θ_{α}) \end{array}$
Hier ist $‖ \vec{V_{v}} ‖$
die absolute Geschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs, ist θ_a die Schnittpunkt-Azimut an dem zweiten Knoten und ist θ_β der Kurswinkel des benachbarten Fahrzeugs.
Nachstehend wird ein Verfahren, durch welches die Steuereinrichtung einen ersten Pfad, welcher dem Längsfahrpad des benachbarten Fahrzeugs 20 entspricht, berechnet, unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
3 ist eine Ansicht, welche ein Verfahren darstellt, durch welches die Steuereinrichtung einen ersten Pfad basierend auf der Längsgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs in einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung berechnet.
Bezugnehmend auf 3 kann die Steuereinrichtung 400 unter Bezugnahme auf die Informationen der hochauflösende Karte einen ersten Pfad $\vec{O}$
unter der Annahme berechnen, dass der Versatz des benachbarten Fahrzeugs 20, welches in dem benachbarten Fahrstreifen, der zum Reise-Fahrstreifen des autonomen Fahrzeugs benachbart ist, fährt, in dem benachbarten Fahrstreifen in der Straßenbreitenrichtung Y' beibehalten wird.
Die Steuereinrichtung 400 kann die Straßengestalt-Daten, welche die Begrenzungslinien Q und S eines jeden von dem Reise-Fahrstreifen und dem benachbarten Fahrstreifen und die Mittellinie R zwischen den Begrenzungslinien Q und S als einen Satz von Punkten darstellen, von der Kartenspeichereinheit 300 aus empfangen.
Die Steuereinrichtung 400 kann einen Punkt, welcher mit der absoluten Position des benachbarten Fahrzeugs 20, das auf der hochauflösenden Karte abgeglichen ist, korrespondiert, auf einen Referenzknoten O₀ des benachbarten Fahrzeugs 20 annähern und kann einen Versatzabstand d_Straße des Referenzknotens O₀ bezüglich der Mittellinie des benachbarten Fahrstreifens berechnen.
Der Versatzabstand d_Straße ist hier die Distanz, um welche sich der Referenzknoten O₀ des benachbarten Fahrzeugs 20 von der Mittellinie des benachbarten Fahrstreifens aus in eine Richtung, die normal zur Richtung, in welche sich der benachbarte Fahrstreifen erstreckt, ist, (nachstehend der Einfachheit halber als eine „Straßenbreitenrichtung“ bezeichnet) nach rechts oder nach links bewegt, und kann 0 ≤ d_Straße ≤ L_QS/2 erfüllen (wobei L_QS der Abstand zwischen den Begrenzungslinien des benachbarten Fahrstreifens ist).
Außerdem kann die Steuereinrichtung 400 einen Referenzknoten R₀ der Mittellinie R, welcher im kürzesten Abstand vom Referenzknoten O₀ des benachbarten Fahrzeugs 20 aus angeordnet ist, aus einem Satz von Punkten der Mittellinie R extrahieren und kann die Steuereinrichtung 400 eine Knotenzugvektorinformation $\vec{R_{0}}, \vec{R_{1}}, \dots, \vec{R_{k}}$
hinsichtlich der Mittellinie R unter Berücksichtigung der Längsgeschwindigkeit $‖ \vec{V_{x}} ‖$
des benachbarten Fahrzeugs 20 und einer vorbestimmten Zeitdauer t berechnen.
Dabei kann die Längsbewegungsdistanz D_{Δt_i} bezüglich der jeweiligen Knoten R₀, R₁, ..., und R_k der Mittellinie definiert sein durch die Gleichung 3. $D_{Δ t_i} = ‖ \vec{V_{x}} ‖ \times Δ t_{i}$
Hier ist D_{Δt_i} die Längsbewegungsdistanz zwischen dem Knoten R_i-1 und dem Knoten R_i (wobei i eine ganze Zahl von 1 oder mehr ist), ist $‖ \vec{V_{x}} ‖$
die Längsgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs 20 und ist t_i die Zeit, welche zur Bewegung von Knoten R_i-1 nach Knoten R_i verlangt wird. Dabei kann t_i eine Zeit sein, welche durch einen Nutzer als eine vorbestimmte Zeitdauer voreingestellt ist, und die Knotenzugvektorinformation $\vec{R_{0}}, \vec{R_{1}}, \dots, \vec{R_{k}}$
hinsichtlich der Mittellinie R kann im gleichen Abstand voneinander angeordnete Straßengestalt-Daten bereitstellen.
Die Steuereinrichtung 400 kann indessen den Einscherpunkt des benachbarten Fahrzeugs 20 in Einheiten eines vorbestimmten Straßenabschnitts L vorhersagen. Der Grund hierfür ist, dass es gewünscht ist, den Einscherpunkt des benachbarten Fahrzeugs 20 effizient innerhalb des beschränkten Datenverarbeitungsfähigkeitsbereichs der Steuereinrichtung 400 vorherzusagen. Der vorbestimmte Straßenabschnitt L ist hier eine Längsdistanz, welche durch den Nutzer in der Richtung X', in welche sich der benachbarte Fahrstreifen erstreckt, voreingestellt ist.
Die Steuereinrichtung 400 kann den vorbestimmten Straßenabschnitt L basierend auf der Knotenzugvektorinformation $\vec{R_{0}}, \vec{R_{1}}, \dots, \vec{R_{k}}$
hinsichtlich der Mittellinie R spezifizieren. Die Steuereinrichtung 400 kann dabei k, welches Gleichung 4 erfüllt, und einen Knoten R_n, welcher sich an dem Endpunkt des Straßenabschnitts L zwischen Knoten R_k-1 und Knoten R_k befindet, berechnen und kann die Knotenzugvektorinformation $\begin{matrix} \vec{R_{0}}, \vec{R_{1}}, & \dots, \vec{R_{k - 1}} \end{matrix}, \vec{R_{n}}$
hinsichtlich der Mittellinie R, welche innerhalb des Straßenabschnitts L vorliegt, extrahieren. $\begin{matrix} \sum_{i = 1}^{k - 1} D_{Δ t_i} < L > \sum_{i = 1}^{k} D_{Δ t_i} . & L = \sum_{i = 1}^{k - 1} D_{Δ t_i} + D_{Δ t_n} \end{matrix}$
k ist hier eine ganze Zahl von 1 oder mehr, n erfüllt k-1 < n < k und ist D_{Δt_n} die Längsdistanz zwischen Knoten R_n und Knoten R_k-1.
Außerdem kann die Steuereinrichtung 400 einen ersten Pfad $\vec{O}$
mittels Gleichung 5 unter Berücksichtigung der extrahierten Knotenzugvektorinformation $\begin{matrix} \vec{R_{0}}, \vec{R_{1}}, & \dots, \vec{R_{k - 1}} \end{matrix}, \vec{R_{n}}$
hinsichtlich der Mittellinie R berechnen, unter der Annahme, dass das benachbarte Fahrzeug 20 in dem benachbarten Fahrstreifen in dem Zustand des Beibehaltens des Versatzabstands d_Straße in der Straßenbreitenrichtung Y' fährt. $\vec{O_{i}} = d_{S t r a ß e} \vec{V_{R Q}} + \vec{R_{i}}, (1 \leq i \leq n)$
Hier ist d_Straße der Versatzabstand bezüglich der Mittellinie R, ist $\vec{V_{R Q}}$
ein Versatzrichtungsvektor, ist $\vec{R_{i}}$
eine Information über jeden Knotenzugvektor hinsichtlich der Mittellinie R, und der Versatzrichtungsvektor $\vec{V_{R Q}}$
ist ein Einheitsvektor in der Straßenbreitenrichtung Y' bezüglich der Begrenzungslinie Q an jedem der Knoten R₀, R₁, ... R_k-1 und R_n der Mittellinie R.
Der erste Pfad $\vec{O}$
weist eine Knotenzugvektorinformation $\begin{matrix} \vec{O_{0}}, \vec{O_{1}}, & \dots, \end{matrix} \vec{O_{k - 1}}, \vec{O_{n}}$
hinsichtlich des Längsfahrpfads des benachbarten Fahrzeugs 20 innerhalb des vorbestimmten Straßenabschnitts L auf, und jeder der Knoten O₀, O₁, ... O_k-1 und O_n des ersten Pfads $\vec{O}$
kann von einem zugehörigen der Knoten R₀, R₁, ... R_k-1 und R_n der Mittellinie R um den Versatzdistanz d_Straße in der Straßenbreitenrichtung im Abstand angeordnet sein. In dem Fall, in welchem die Versatzdistanz d_Straße gleich 0 ist, kann jedoch der erste Pfad $\vec{O}$
der Knotenzugvektorinformation $\begin{matrix} \vec{R_{0}}, \vec{R_{1}}, & \dots, \vec{R_{k - 1}} \end{matrix}, \vec{R_{n}}$
hinsichtlich der Mittellinie R entsprechen.
Nachstehend wird ein Verfahren, durch welches die Steuereinrichtung einen zweiten Pfad, welcher einem vorhergesagten Fahrpfad des benachbarten Fahrzeugs 20 entspricht, unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
4 ist eine Ansicht, welche ein Verfahren darstellt, durch welches die Steuereinrichtung einen zweiten Pfad unter Berücksichtigung des in 3 berechneten ersten Pfads und der Quergeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs in einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung berechnet.
Unter Bezugnahme auf 4 kann die Steuereinrichtung 400 die Quergeschwindigkeit $‖ \vec{V_{y}} ‖$
des benachbarten Fahrzeugs 20 auf den ersten Pfad $\vec{O},$
welcher dem Längsfahrpfad des benachbarten Fahrzeugs 20 entspricht, unter Bezugnahme auf die Informationen der hochauflösenden Karte anwenden, um einen zweiten Pfad $\vec{P},$
welcher einem vorhergesagten Fahrpfad des benachbarten Fahrzeugs 20 entspricht, zu berechnen.
Die Steuereinrichtung 400 kann die Seitwärtsbewegungsdistanz d_{Pfad_i} des benachbarten Fahrzeugs 20 in der Straßenbreitenrichtung Y' an jedem der Knoten O₀, O₁, ... O_k-1 und O_n des ersten Pfads $\vec{O}$
berechnen und kann einen zweiten Pfad $\vec{P},$
der eine Knotenzugvektorinformation hinsichtlich des vorhergesagten Fahrpfads des benachbarten Fahrzeugs 20 aufweist, unter Berücksichtigung der Knotenzugvektorinformation $\begin{matrix} \vec{O_{0}}, \vec{O_{1}}, & \dots, \vec{O_{k - 1}} \end{matrix}, \vec{O_{n}}$
hinsichtlich des Längsfahrpfads des benachbarten Fahrzeugs 20, der Seitwärtsbewegungsdistanz d_{Pfad_i} des benachbarten Fahrzeugs 20 und eines Vorwärtsbewegung-Richtungsvektors $\vec{V_{O P}}$
des benachbarten Fahrzeugs 20 berechnen. Der Knoten O₀ des ersten Pfads $\vec{O}$
und der Knoten P₀ des zweiten Pfads $\vec{P}$
können hier die gleichen Längengrad- und Breitengraddaten als die Koordinatenwerte aufweisen.
Die Seitwärtsbewegungsdistanz d_{Pfad_i} kann durch Anwenden der Quergeschwindigkeit $‖ \vec{V_{y}} ‖$
des benachbarten Fahrzeugs 20 auf die Zeit t_i, welche für die Bewegung des benachbarten Fahrzeugs 20 von Knoten O_i zu Knoten P_i verlangt wird, berechnet werden und kann durch Gleichung 6 definiert sein. $d_{P f a d_i} = t_{i} \times ‖ \vec{V_{y}} ‖, (1 \leq i \leq n)$
Die Zeit ti, welche für die Bewegung des benachbarten Fahrzeugs 20 von Knoten O_i zu Knoten P_i in der Seitwärtsrichtung verlangt wird, ist die gleiche wie die Zeit ti, welche für die Bewegung des benachbarten Fahrzeugs 20 von Knoten O₀ zu Knoten O_i in der Längsrichtung verlangt wird, und kann unter Verwendung von Gleichung 7 berechnet werden. $t_{i} {\begin{array}{l} t_{x} = \sum_{i = 1}^{x} Δ t_{i}, (1 \leq x \leq k - 1) \\ t_{n} = \sum_{i = 1}^{k - 1} Δ t_{i} + Δ t_{n}, Δ t_{n} = \frac{i - \sum_{i = 1}^{k - 1} D_{Δ t_i}}{‖ \vec{V_{x}} ‖}, (k - 1 < n < k) \end{array}$
Hier ist t_x die Zeit, welche für die Bewegung des benachbarten Fahrzeugs 20 von Knoten O_x zu Knoten P_x in der Seitwärtsrichtung verlangt wird, ist t_n die Zeit, welche für die Bewegung des benachbarten Fahrzeugs 20 von Knoten O_n, welcher an dem Endpunkt des Straßenabschnitts L angeordnet ist, zu Knoten P_n in der Seitwärtsrichtung verlangt wird, ist t_i die Zeit, welche für die Bewegung des benachbarten Fahrzeugs 20 von O_i-1 (oder R_i-1) zu Knoten O_i (oder R_i) verlangt wird, und ist $‖ \vec{V_{x}} ‖$
die Längsgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs 20.
Der Vorwärtsbewegung-Richtungsvektor $\vec{V_{O P}}$
des benachbarten Fahrzeugs 20 ist ein Einheitsvektor in der Straßenbreitenrichtung Y' an jedem der Knoten O0, O1, ... Ok-1 und On des ersten Pfads $\vec{O}$
unter Berücksichtigung der Richtung, in welche sich das benachbarte Fahrzeug 20 vorwärtsbewegt. Dabei kann der Vorwärtsbewegung-Richtungsvektor $\vec{V_{O P}}$
des benachbarten Fahrzeugs 20 den gleichen Skalar haben wie der vorstehend beschriebene Versatzrichtungsvektor $\vec{V_{R Q}},$
und deren Richtungen können gleich oder zueinander entgegengesetzt sein. Beispielsweise können der Vorwärtsbewegung-Richtungsvektor $\vec{V_{O P}}$
des benachbarten Fahrzeugs 20 und der Versatzrichtungsvektor $\vec{V_{R Q}}$
die Beziehung $\vec{V_{R Q}} = \pm \vec{V_{O P}}$
erfüllen, wobei „+“ die gleiche (Aus-)Richtung (bzw. Gleichsinnigkeit deren Richtungen) angibt und „-“ entgegengesetzte Richtungen angibt.
Die Steuereinrichtung 400 kann einen zweiten Pfad $\vec{P},$
welcher einem vorhergesagten Fahrpfad des benachbarten Fahrzeugs 20 entspricht, unter Berücksichtigung des ersten Pfads $\vec{O},$
der unter der Annahme, dass der Versatz des benachbarten Fahrzeugs 20 in dem benachbarten Fahrstreifen in der Straßenbreitenrichtung Y' beibehalten wird, berechnet wurde, der Seitwärtsbewegungsdistanz d_{Pfad_i} des benachbarten Fahrzeugs 20 und des Vorwärtsbewegung-Richtungsvektors $\vec{V_{O P}}$
des benachbarten Fahrzeugs 20 berechnen. Der zweite Pfad $\vec{P}$
kann durch Gleichung 8 definiert sein.
$\begin{matrix} \vec{P_{i}} = d_{P f a d_i} \vec{V_{O P}} + \vec{O_{i}} \\ = (d_{P f a d_i} \pm d_{S t r a ß e}) \vec{V_{O P}} + \vec{R_{i}}, (1 \leq i \leq n) \end{matrix}$
Hier ist $\vec{O_{i}}$
der erste Pfad, welcher die Knotenzugvektorinformation hinsichtlich des Längsfahrpfads des benachbarten Fahrzeugs 20 aufweist, ist d_{Pfad_i} die Seitwärtsbewegungsdistanz von Knoten O_i zu Knoten P_i, ist $\vec{V_{O P}}$
der Vorwärtsbewegung-Richtungsvektor des benachbarten Fahrzeugs 20, ist d_Straße die Versatzdistanz bezüglich der Mittellinie R und ist $\vec{R_{i}}$
die Information über jeden Knotenzugvektor hinsichtlich der Mittellinie R. Gleichung 8 kann unter Bezugnahme auf obige Gleichung 5 und die Beziehung $\vec{V_{R Q}} = \pm \vec{V_{O P}}$
hergeleitet werden.
Nachstehend wird ein Verfahren des Vorhersagens eines Einscherpunkts des benachbarten Fahrzeugs 20, welches versucht, die Begrenzungslinie zwischen dem Reise-Fahrstreifen und dem benachbarten Fahrstreifen zu befahren, und des Berechnens der Zeit, welche für das Ankommen an dem vorhergesagten Einscherpunkt für jedes von dem autonomen Fahrzeug 10 und dem benachbarten Fahrzeug 20 verlangt wird, unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
5 ist eine Ansicht, welche ein Verfahren darstellt, durch welches die Steuereinrichtung einen Einscherpunkt des benachbarten Fahrzeugs basierend auf dem in 4 berechneten zweiten Pfad $\vec{P}$
in einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung berechnet.
Bezugnehmend auf 5 kann die Steuereinrichtung 400 einen Einscherpunkt des benachbarten Fahrzeugs, welches versucht, die Begrenzungslinie zwischen dem Reise-Fahrstreifen und dem benachbarten Fahrstreifen zu befahren, basierend auf dem zweiten Pfad $\vec{P} .$
Die Steuereinrichtung 400 kann die Koordinaten eines Merkmalspunkts P₀' des benachbarten Fahrzeugs 20 extrahieren unter Berücksichtigung der fahrzeugaußenseitigen Information, welche durch den ersten Sensor 210 erlangt wird, (zum Beispiel eine Information über die Gesamtbreite und die Gesamtlänge des benachbarten Fahrzeugs 20) und kann den Referenzknoten O₀ des benachbarten Fahrzeugs 20 zu den Merkmalspunktkoordinaten P₀' bewegen. Zudem kann die Steuereinrichtung 400 den zweiten Pfad $\vec{P}$
parallel beruhend auf den bewegten Koordinaten des Merkmalspunkts P_o' bewegen bzw. verschieben. Der Merkmalspunkt P_o' kann hier Eckbereiche 1, 2, 3 und 4 des benachbarten Fahrzeugs 20, bezüglich welcher das autonome Fahrzeug 10 eine hohe Kollisionswahrscheinlichkeit hat, aufweisen.
Die Steuereinrichtung 400 kann mindestens einen Schnittpunkt P_Einscher zwischen dem mindestens einen zweiten Pfad $\vec{P'},$
welcher parallel bewegt wurde, und der Begrenzungslinie S zwischen dem Reise-Fahrstreifen des autonomen Fahrzeugs 10 und dem benachbarten Fahrstreifen unter Bezugnahme auf die Informationen der hochauflösenden Karte berechnen und kann den Schnittpunkt P_Einscher als einen Einscherpunkt P_Einscher des benachbarten Fahrzeugs 20 vorhersagen.
Die Steuereinrichtung 400 kann einen Knoten P_i', welcher in dem benachbarten Fahrstreifen in dem Zustand des Benachbartseins zur Begrenzungslinie S (z.B. in dem Reise-Fahrstreifen am nächsten zur Begrenzungslinie S) angeordnet ist, und einen Knoten P_i+1', welcher in dem Reise-Fahrstreifen in dem Zustand des Benachbartseins zur Begrenzungslinie S (z.B. in dem Reise-Fahrstreifen am nächsten zur Begrenzungslinie S) angeordnet ist, aus Knoten P₀ ', P₁ ', ... und P_n' des mindestens einen zweiten Pfads $\vec{P'},$
welcher parallel bewegt wurde, extrahieren.
Die Steuereinrichtung 400 kann eine erste Zeit t_Einscher , welche für das Ankommen des benachbarten Fahrzeugs 20 an dem vorhergesagten Einscherpunkt P_Einscher verlangt wird, basierend auf dem Knoten P_i' und dem Knoten P_i+1', welche benachbart zur Begrenzungslinie S sind, und dem Einscherpunkt P_Einscher berechnen. Die erste Zeit t_Einscher kann durch Gleichung 9 definiert sein. $t_{E i n s c h e r} = \frac{d_{(P_{i}, P_{E i n s c h e r})}}{d (P_{i}, P_{i + 1})} (t_{i + 1} - t_{i}) + t_{i}$
Hier ist d_(Pi, _P
Einscher) die Distanz zwischen Knoten P_i und demSchnittpunkt P_Einscher , ist d_(P
i,P
i+1) die Distanz zwischen dem Knoten P_i und dem Knoten P_i+1, ist t_i die Zeit, welche für die Bewegung des benachbarten Fahrzeugs 20 zum Knoten P_i verlangt wird, und ist t_i+1 die Zeit, welche für die Bewegung des benachbarten Fahrzeugs 20 zum Knoten P_i+1 verlangt wird. Zu dieser Zeit kann t_i (oder t_i+1 ) die gleiche sein wie die durch obige Gleichung 7 berechnete Zeit, welche für die Bewegung des benachbarten Fahrzeugs 20 vom Knoten O_i (oder O_i+1 ) zum Knoten P_i (oder P_i+1) in der Seitwärtsrichtung verlangt wird.
Die Steuereinrichtung 400 kann eine zweite Zeit tego, welche für das Ankommen des autonomen Fahrzeugs 10 an dem vorhergesagten Einscherpunkt P_Einscher verlangt wird, berechnen auf Basis der absoluten Geschwindigkeit V_ego des autonomen Fahrzeugs 10, welche durch den zweiten Sensor 230 erlangt wird. Die zweite Zeit tego kann durch Gleichung 10 definiert sein. $t_{e g o} = \frac{d_{(P_{e g o}, P_{E i n s c h e r})}}{V_{e g o}}$
Hier ist d_(P
ego, _P
Einscher) die Distanz zwischen der gegenwärtigen Position P_ego des autonomen Fahrzeugs 10 und dem Schnittpunkt P_Einscher und ist V_ego die absolute Geschwindigkeit V_ego des autonomen Fahrzeugs 10.
Die Steuereinrichtung 400 kann die berechnete erste Zeit t_Einscher und die berechnete zweite Zeit tego miteinander vergleichen, um vorherzusagen, ob eine Kollision zwischen dem autonomen Fahrzeug 10 und dem benachbarten Fahrzeug 20 auftreten wird, und kann ein Signal zum Fahren des autonomen Fahrzeugs 10 an die Fahreinheit 500 senden.
In dem Fall, in welchem die erste Zeit t_Einscher gleich der oder größer als die zweite Zeit tego ist, kann die Steuereinrichtung 400 eine Steuerung derart durchführen, dass die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs 10 erhöht oder beibehalten wird, um eine Kollision mit dem benachbarten Fahrzeug 20 zu verhindern.
In dem Fall, in welchem die erste Zeit t_Einscher geringer als die zweite Zeit tego ist, kann die Steuereinrichtung 400 ermitteln, dass das benachbarte Fahrzeug 20 ein potentielles Einscherfahrzeug bzw. Hereinziehfahrzeug (Englisch „potential cut-in vehicle“) ist, und eine Steuerung durchführen, um das autonome Fahrzeug 10 zu verzögern.
Wie zuvor beschrieben, ist das autonome Fahrzeug 10 gemäß den beispielhaften Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung dazu imstande, präzise den Fahrpfad des benachbarten Fahrzeugs 20 basierend auf den Informationen der hochauflösenden Karte vorherzusagen und die Fahrstrategie des autonomen Fahrzeugs im Voraus auf Grundlage des vorhergesagten Fahrpfads zu erstellen, wodurch die Fahrstabilität des autonomen Fahrzeugs verbessert werden kann.
Außerdem ist das autonome Fahrzeug 10 gemäß den Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung dazu imstande, den Fahrpfad des benachbarten Fahrzeugs 20 basierend auf der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs 20, welche unter Bezugnahme auf die Straßengestalt-Daten über den Reise-Fahrstreifen oder den benachbarten Fahrstreifen berechnet werden, vorherzusagen, wodurch es möglich ist, die Absicht des benachbarten Fahrzeugs 20, welches versucht, auf eine gerade Straße und/oder eine Kurvenstraße einzuscheren, präzise zu ermitteln und den Einscherpunkt des benachbarten Fahrzeugs 20 im Voraus zu berechnen, und dadurch kann eine stabile Verzögerungs- oder Beschleunigungssteuerung durchgeführt werden.
Das autonome Fahrzeug 10 gemäß den vorherigen Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann indessen auf die diversen Fahrsituationen, welche in 6 und 7 gezeigt sind, angewendet werden. Dies wird unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben.
6 ist eine Ansicht, welche ein Anwendungsbeispiel des autonomen Fahrzeugs gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung darstellt.
6(a) ist eine Ansicht, welche die Fahrsituation zeigt, in welcher das benachbarte Fahrzeug 20 gleichzeitig versucht, in den Fahrstreifen einzuscheren, in welchen das autonome Fahrzeug versucht, auf einer Kurvenstraße einzufahren.
Bezugnehmend auf 6(a) kann in dem Fall, in welchem das benachbarte Fahrzeug 20 versucht, in den Fahrstreifen einzuscheren, in welchen das autonome Fahrzeug versucht, auf einer Kurvenstraße einzufahren, das autonome Fahrzeug 10 den Einscherpunkt des benachbarten Fahrzeugs 20 vorhersagen und eine Strategie zum Vermeiden einer Kollision mit dem benachbarten Fahrzeug 20 erstellen.
6(b) ist eine Ansicht, welche die Fahrsituation zeigt, in welcher das benachbarte Fahrzeug 20 in dem entgegengesetzten Fahrstreifen eine Kehrtwende (Englisch „U-turn“) in den Reise-Fahrstreifen des autonomen Fahrzeugs versucht.
Bezugnehmend auf 6(b) kann in dem Fall, in welchem das benachbarte Fahrzeug 20 in dem entgegengesetzten Fahrstreifen eine Kehrtwende in den Reise-Fahrstreifen des autonomen Fahrzeugs auf einer geraden Straße versucht, das autonome Fahrzeug 10 den Einscherpunkt des benachbarten Fahrzeugs 20 vorhersagen und eine Strategie zum Vermeiden einer Kollision mit dem benachbarten Fahrzeug 20 erstellen.
Bei einem Erfassen des benachbarten Fahrzeugs 20 in dem entgegengesetzten Fahrstreifen durch den ersten Sensor 210 kann die Steuereinrichtung 400 den Fahrpfad des benachbarten Fahrzeugs 20 vorhersagen oder vorhersagen, ob das benachbarte Fahrzeug 20 einscheren wird (z.B. durch ein entsprechendes Manöver in den Reise-Fahrstreifen des autonomen Fahrzeugs 10 einfahren wird), auf Basis der Quergeschwindigkeit und der Längsgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs 20 in dem benachbarten Fahrstreifen und kann die Steuereinrichtung 400 eine Fahrstrategie, welche in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen des benachbarten Fahrzeugs 20 flexibel ist, erstellen. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 400 die Zeit TTC, welche für das Ankommen an dem vorhergesagten Einscherpunkt für jedes von dem autonomen Fahrzeug 10 und dem benachbarten Fahrzeug 20 verlangt wird, berechnen und ein spezifisches Steuersignal zum Verzögern oder Beschleunigen des autonomen Fahrzeugs 10 vorgeben.
6(c) ist eine Ansicht, welche die Fahrsituation zeigt, in der ein vorausfahrendes Fahrzeug und ein weiter voraus fahrendes Fahrzeug (z.B. ein erstes vorausfahrendes Fahrzeug und ein zweites vorausfahrendes Fahrzeug, das in Fahrtrichtung vor dem ersten vorausfahrenden Fahrzeug fährt) vor dem autonomen Fahrzeug in dem Reise-Fahrstreifen vorhanden sind.
Bezugnehmend auf 6(c) kann in dem Fall, in welchem ein vorausfahrendes Fahrzeug 20 und ein weiter voraus fahrendes Fahrzeug 30 vor dem autonomen Fahrzeug 10 in dem Reise-Fahrstreifen vorhanden sind, das autonome Fahrzeug 10 gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung einen Ausscherpunkt (Englisch „cut-out point“) des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 vorhersagen und eine Strategie zum Vermeiden einer Kollision mit dem weiter voraus fahrenden Fahrzeug 30 erstellen.
Bei einem Erfassen des vorausfahrenden Fahrzeugs 20, welches sich in dem Reise-Fahrstreifen vor dem autonomen Fahrzeug 10 befindet, durch den ersten Sensor 210 kann die Steuereinrichtung 400 die Quergeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 in dem Reise-Fahrstreifen in der Straßenbreitenrichtung und die Längsgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 in der Richtung, in welche sich der Reise-Fahrstreifen erstreckt, berechnen und kann die Steuereinrichtung 400 den Einscherpunkt des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 auf das gleiche Verfahren wie jenes, welches unter Bezugnahme auf 3 bis 5 beschrieben wurde, vorhersagen. Das Verfahren des Vorhersagens des Ausscherpunkts ist hier im Wesentlichen identisch mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren des Vorhersagens des Einscherpunkts, mit der Ausnahme, dass der Ausscherpunkt oder Einscherpunkt vorhergesagt wird, abhängig davon, ob das vorausfahrende Fahrzeug 20 sich in dem Reise-Fahrstreifen des autonomen Fahrzeugs oder im benachbarten Fahrstreifen befindet, und daher wird eine doppelte Beschreibung davon weggelassen.
Die Steuereinrichtung kann den Fahrpfad des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 vorhersagen oder vorhersagen, ob das vorausfahrende Fahrzeug 20 ausscheren wird, auf Basis der Quergeschwindigkeit und der Längsgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 in dem Reise-Fahrstreifen und kann eine Fahrstrategie erstellen, welche flexibel abhängig von den Fahrbedingungen des weiter voraus fahrenden Fahrzeugs 30, die durch den ersten Sensor 210 erlangt werden, ist. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 400 ein spezifisches Steuersignal zum Verzögern oder Beschleunigen des autonomen Fahrzeugs 10 basierend auf der Relativgeschwindigkeit des weiter voraus fahrenden Fahrzeugs 30 vorgeben.
7 ist eine Ansicht, welche ein Anwendungsbeispiel des autonomen Fahrzeugs in einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung in dem Fall, in welchem das autonome Fahrzeug sich an einer Kreuzung befindet, darstellt.
7(a) und 7(b) sind Ansichten, welche die Situation zeigen, in der das benachbarte Fahrzeug 20 während des Rechtsabbiegens versucht, in den Reise-Fahrstreifen des autonomen Fahrzeugs, welches in die Kreuzung einfährt (geradeaus fährt oder links abbiegt), einzuscheren.
Bei einem Erfassen des benachbarten Fahrzeugs 20, welches an der Kreuzung rechts abbiegt, durch den ersten Sensor 210 kann die Steuereinrichtung 400 den Fahrpfad des benachbarten Fahrzeugs 20 vorhersagen oder vorhersagen, ob das benachbarte Fahrzeug 20 einscheren wird, auf Basis der Quergeschwindigkeit und der Längsgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs 20 in dem benachbarten Fahrstreifen und kann die Steuereinrichtung 400 eine Fahrstrategie, welche in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen des benachbarten Fahrzeugs 20 flexibel ist, erstellen, wie vorstehend beschrieben. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 400 die Zeit TTC, welche für das Ankommen an dem vorhergesagten Einscherpunkt für jedes von dem autonomen Fahrzeug 10 und dem benachbarten Fahrzeug 20 verlangt wird, berechnen und ein spezifisches Steuersignal zum Verzögern oder Beschleunigen des autonomen Fahrzeugs 10 oder zum Aufbringen eines Drehmoments in die Richtung, in welcher eine Kollision mit dem benachbarten Fahrzeug 20 vermieden wird, (z.B. in der Linksrichtung) vorgeben.
7(c) und 7(d) sind Ansichten, welche die Situation zeigen, in der das benachbarte Fahrzeug, welches in die Kreuzung einfährt (geradeaus fährt oder links abbiegt), versucht, in den Reise-Fahrstreifen des autonomen Fahrzeugs, welches an der Kreuzung rechts abbiegt, einzuscheren.
Bei einem Erfassen des benachbarten Fahrzeugs 20, welches in die Kreuzung einfährt (geradeaus fährt oder links abbiegt), durch den ersten Sensor 210 kann die Steuereinrichtung 400 den Fahrpfad des benachbarten Fahrzeugs 20 vorhersagen oder vorhersagen, ob das benachbarte Fahrzeug 20 einscheren wird, auf Basis der Quergeschwindigkeit und der Längsgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs 20 in dem benachbarten Fahrstreifen und kann die Steuereinrichtung 400 eine Fahrstrategie, welche in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen des benachbarten Fahrzeugs 20 flexibel ist, erstellen, wie vorstehend beschrieben. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 400 die Zeit TTC, welche für das Ankommen an dem vorhergesagten Einscherpunkt für jedes von dem autonomen Fahrzeug 10 und dem benachbarten Fahrzeug 20 verlangt wird, berechnen und ein spezifisches Steuersignal zum Verzögern oder Beschleunigen des autonomen Fahrzeugs 10 vorgeben.
8 ist ein Flussdiagramm, welches ein Fahrzeugfahrsteuerungsverfahren in einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Unter Bezugnahme auf 8 kann die Steuereinrichtung 400 Information(en) über die Fahrzustände des autonomen Fahrzeugs und des benachbarten Fahrzeugs durch die GPS-Empfangseinheit 100, die Sensoreinheit 200 und die Kartenspeichereinheit 300 erlangen (S801).
Bei Schritt S801 kann die Steuereinrichtung 400 die Relativposition, die Relativgeschwindigkeit und die Relativbeschleunigung des benachbarten Fahrzeugs basierend auf mindestens einer von der Bildinformation oder der Abstandsinformation, welche von dem Fahrzeugaußenseitige-Information-Sensor 210 aus empfangen werden, berechnen. Zudem kann die Steuereinrichtung 400 die absolute Position, die absolute Geschwindigkeit und die absolute Beschleunigung des benachbarten Fahrzeugs unter weiterer Berücksichtigung von mindestens einer von der Positionsinformation oder der Fahrzeuginformation des autonomen Fahrzeugs, welche von der GPS-Empfangseinheit 100 und dem Fahrzeuginterne-Information-Sensor 230 aus empfangen werden, berechnen.
Daraufhin kann die Steuereinrichtung 400 die gegenwärtige Position des autonomen Fahrzeugs und die absolute Position des benachbarten Fahrzeugs auf der hochauflösenden Karte hinsichtlich der Straßengestalt-Daten, welche durch die Datenspeichereinheit 300 erlangt werden, abgleichen und kann die Steuereinrichtung 400 den benachbarten Fahrstreifen, in welchem das benachbarte Fahrzeug fährt, ermitteln, um die Quergeschwindigkeit $‖ \vec{V_{y}} ‖$
des benachbarten Fahrzeugs 20 in der Straßenbreitenrichtung und die Längsgeschwindigkeit $‖ \vec{V_{x}} ‖$
des benachbarten Fahrzeugs 20 in der Richtung, in welcher sich der benachbarte Fahrstreifen erstreckt, zu berechnen (S802).
Die Steuereinrichtung 400 kann einen Straßenabschnitt L, welcher als ein Satz von Punkten dargestellt wird, auf Basis der Längsgeschwindigkeit $‖ \vec{V_{x}} ‖$
des benachbarten Fahrzeugs spezifizieren (z.B. definieren, festlegen) und kann einen ersten Pfad $\vec{O}$
unter der Annahme, dass der Versatz des benachbarten Fahrzeugs in dem benachbarten Fahrstreifen in der Straßenbreitenrichtung beibehalten wird, berechnen (S803). Der zu spezifizierende Straßenabschnitt L, welcher eine durch einen Nutzer voreingestellte Distanz ist, meint hier die Längsdistanz in der Richtung, in welche sich der Fahrstreifen erstreckt.
Die Steuereinrichtung 400 kann einen zweiten Pfad $\vec{P},$
welcher einem vorhergesagte Fahrpfad des benachbarten Fahrzeugs entspricht, unter Berücksichtigung des ersten Pfads $\vec{O},$
der Seitwärtsbewegungsdistanz d_{Pfad_i} des benachbarten Fahrzeugs und eines Vorwärtsbewegung-Richtungsvektors $\vec{V_{O P}}$
des benachbarten Fahrzeugs berechnen (S804). Die Seitwärtsbewegungsdistanz d_{Pfad_i} kann hier durch Anwenden der Quergeschwindigkeit $‖ \vec{V_{y}} ‖$
des benachbarten Fahrzeugs auf die Zeit, welche für die Bewegung des benachbarten Fahrzeugs 20 vom ersten Pfad $\vec{O}$
zum zweiten Pfad $\vec{P}$
verlangt wird, berechnet werden, und der Vorwärtsbewegung-Richtungsvektor $\vec{V_{O P}}$
des benachbarten Fahrzeugs kann als ein Einheitsvektor des benachbarten Fahrzeugs in der Straßenbreitenrichtung bezüglich der Richtung, in welche sich das benachbarte Fahrzeug 20 vorwärtsbewegt, definiert sein.
Die Steuereinrichtung 400 kann ermitteln, ob der im Schritt S804 berechnete zweite Pfad $\vec{P},$
welcher dem vorhergesagten Fahrpfad des benachbarten Fahrzeugs entspricht, unter Bezugnahme auf die Informationen der hochauflösenden Karte die Begrenzungslinie S zwischen dem Reise-Fahrstreifen und dem benachbarten Fahrstreifen schneidet (S805).
Bei Ermittlung, dass es keinen Schnittpunkt zwischen dem zweiten Pfad $\vec{P}$
und der Begrenzungslinie S gibt (Nein in S805), kann das Verfahren zu Schritt S801 zurückkehren.
Bei Ermittlung, dass es einen Schnittpunkt zwischen dem zweiten Pfad $\vec{P}$
und der Begrenzungslinie S gibt (Ja in S805), kann die Steuereinrichtung 400 den Schnittpunkt als einen Einscherpunkt P_Einscher des benachbarten Fahrzeugs vorhersagen (S806).
Daraufhin kann die Steuereinrichtung 400 die Zeit TTC, welche für das Ankommen an dem vorhergesagten Einscherpunkt für das autonome Fahrzeug 10 verlangt wird, und die Zeit TTC, welche für das Ankommen an dem vorhergesagten Einscherpunkt für das benachbarte Fahrzeug 20 verlangt wird, miteinander vergleichen und kann die Steuereinrichtung 400 ein Signal zum Steuern des Fahrens des autonomen Fahrzeugs an die Fahreinheit 500 (S807).
In dem Fall, in welchem die erste Zeit, t_Einscher , welche für das Ankommen des benachbarten Fahrzeugs an dem vorhergesagten Einscherpunkt P_Einscher verlangt wird, gleich der oder größer als die zweite Zeit tego, welche für das Ankommen des autonomen Fahrzeugs 10 an dem vorhergesagten Einscherpunkt P_Einscher verlangt wird, ist, (Nein in S807) kann die Steuereinrichtung 400 nicht erkennen, dass das benachbarte Fahrzeug einscheren wird, und kann die Steuereinrichtung 400 eine Steuerung derart durchführen, dass die Geschwindigkeit des autonomen Fahrzeugs erhöht oder beibehalten wird, um eine Kollision mit dem benachbarten Fahrzeug 20 zu verhindern (S808).
In dem Fall, in welchem die erste Zeit t_Einscher kürzer als die zweite Zeit tego ist (JA in S807), kann die Steuereinrichtung 400 ermitteln, dass das benachbarte Fahrzeug ein potentielles Einscherfahrzeug ist, und eine Steuerung durchführen, um das autonome Fahrzeug 10 zu verzögern (S809).
Das vorstehend beschriebene Fahrzeugfahrsteuerungsverfahren gemäß den Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung kann als ein Programm, welches durch einen Computer ausgeführt werden kann und in einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert sein kann, umgesetzt sein. Beispiele des computerlesbaren Aufzeichnungsmediums umfassen ROM, RAM, CD-ROM, Magnetband, Diskette und eine optische Datenspeichervorrichtung.
Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann durch ein Computersystem, welches über ein Netzwerk angeschlossen ist, verteilt werden, und computerlesbarer Code kann auf eine verteilte Weise darauf gespeichert sein und ausgeführt werden. Funktionsprogramme, Code und Codesegmente zum Umsetzen des vorstehend beschriebenen Verfahrens kann auf einfache Weise durch Programmierer in der Technik, zu welcher zumindest eine Ausgestaltung gehört, abgeleitet werden.
Obwohl nur ein paar Ausgestaltungen vorstehend beschrieben wurden, können diverse weitere Ausgestaltungen bereitgestellt sein. Die obigen Ausgestaltungen können auf diverse Arten kombiniert werden, soweit sie nicht inkompatibel sind, und neue Ausgestaltungen können dadurch realisiert werden.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich wird, kann gemäß mindestens einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung der Fahrpfad auf Basis der Längsgeschwindigkeit und der Quergeschwindigkeit eines benachbarten Fahrzeugs, welche bezüglich des Reise-Fahrstreifens oder der Straßengestalt berechnet werden, geschätzt werden, wodurch es möglich ist, präziser vorherzusagen, ob der Reise-Fahrstreifen des benachbarten Fahrzeugs gewechselt wird, und folglich flexibler auf diverse Straßensituationen zu reparieren.
Somit ist es möglich, zu verhindern, dass der Verkehrsfluss aufgrund willkürlicher Verzögerung in einer Situation des autonomen Fahrens gehindert wird, und das Unbehagen des Fahrers und von Mitfahrern in benachbarten Fahrzeugen zu verringern.
Es ist durch die Fachleute zu verstehen, dass die Effekte, welche durch die vorliegende Offenbarung erzielbar sind, nicht auf dasjenige, was vorstehend speziell beschrieben wurde, beschränkt sind und dass weitere Effekte der vorliegenden Offenbarung aus der obigen detaillierten Beschreibung deutlicher verstanden werden.
Es ist für die Fachleute zu verstehen, dass diverse Modifikationen und Abwandlungen in der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden können, ohne dabei vom Sinn oder Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Folglich ist die obige detaillierte Beschreibung nicht als in irgendeinem Aspekt einschränkend für die vorliegende Offenbarung zu interpretieren und ist sie als exemplarisch anzusehen. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung soll durch angemessene Interpretation der beigefügten Ansprüche bestimmt werden, und alle äquivalenten Modifikationen, welche vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, sind als im Umfang der folgenden Ansprüche enthalten zu verstehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 1020180164599 [0001]

Claims

Fahrzeugfahrsteuerverfahren, aufweisend: Berechnen (S802), mittels einer Steuereinrichtung (400), einer Quergeschwindigkeit eines benachbarten Fahrzeugs (20), welches in einem Fahrstreifen, der benachbart zu einem Reise-Fahrstreifen, in welchem ein autonomes Fahrzeug (10) fährt, ist, fährt, in der Straßenbreitenrichtung und einer Längsgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs (20) in einer Richtung, in welche sich der benachbarte Fahrstreifen erstreckt, Spezifizieren, mittels der Steuereinrichtung (400), eines vorbestimmten Straßenabschnitts (L) basierend auf der Längsgeschwindigkeit und Berechnen, mittels der Steuereinrichtung (400), eines ersten Pfads auf Basis der Annahme, dass der Versatzabstand des benachbarten Fahrzeugs (20) in dem benachbarten Fahrstreifen in der Straßenbreitenrichtung innerhalb des vorbestimmten Straßenabschnitts (L) beibehalten wird, (S803) und Anwenden (S804), mittels der Steuereinrichtung (400), der Quergeschwindigkeit auf den ersten Pfad, um einen zweiten Pfad, welcher einem vorhergesagten Fahrpfad des benachbarten Fahrzeugs (20) entspricht, zu berechnen.
Fahrzeugfahrsteuerverfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Pfad auf Basis von Karteninformationen berechnet wird, welche eine Mehrzahl von Punkten aufweisen, die eine Mittellinie (R) zwischen Begrenzungslinien (Q, S) und die Begrenzungslinien (Q, S) eines jeden von dem Reise-Fahrstreifen und dem benachbarten Fahrstreifen darstellen.
Fahrzeugfahrsteuerverfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: Nachverfolgen (S805) des zweiten Pfads, um zu ermitteln, ob der zweite Pfad eine Begrenzungslinie (Q, S) zwischen dem Reise-Fahrstreifen und dem benachbarten Fahrstreifen schneidet, und Vorhersagen (S806) eines Einscherpunkts des benachbarten Fahrzeugs (20) basierend auf einem Schnittpunkt zwischen dem zweiten Pfad und der Begrenzungslinie (Q, S).
Fahrzeugfahrsteuerverfahren nach Anspruch 3, ferner aufweisend: Steuern des Fahrens des autonomen Fahrzeugs basierend auf einer Zeit, welche für das Ankommen an dem vorhergesagten Einscherpunkt für jedes von dem autonomen Fahrzeug (10) und dem benachbarten Fahrzeug (20) verlangt wird.
Fahrzeugfahrsteuerverfahren nach Anspruch 4, wobei Steuern des Fahrens des autonomen Fahrzeugs (10) aufweist: Beschleunigen (S808) des autonomen Fahrzeugs (10), wenn eine erste Ankunftszeit des autonomen Fahrzeugs (10) eine zweite Ankunftszeit des benachbarten Fahrzeugs (20) übersteigt, und Ermitteln (S809), dass das benachbarte Fahrzeug (20) ein potentielles Einscherfahrzeug ist, und Verzögern (S809) des autonomen Fahrzeugs (10), wenn die erste Ankunftszeit des autonomen Fahrzeugs (10) gleich der oder geringer als die zweite Ankunftszeit des benachbarten Fahrzeugs (20) ist.
Autonomes Fahrzeug (10), aufweisend: einen Sensor (200), welcher dazu eingerichtet ist, Fahrzustandsinformationen des autonomen Fahrzeugs (10) und Fahrzustandsinformationen eines benachbarten Fahrzeugs (20), welches in einem Fahrstreifen, der zum Reise-Fahrstreifen, in welchem das autonome Fahrzeug (10) fährt, benachbart ist, fährt, zu erlangen, einen Kartenspeicher (300), welcher dazu eingerichtet ist, Karteninformationen bereitzustellen, welche eine Mehrzahl von Punkten aufweisen, welche eine Mittellinie (R) zwischen Begrenzungslinien (Q, S) und die Begrenzungslinien (Q, S) eines jeden von dem Reise-Fahrstreifen und dem benachbarten Fahrstreifen als einen Satz von Punkten darstellen, und eine Steuereinrichtung (400), welche dazu eingerichtet ist, eine Quergeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs (20) in einer Straßenbreitenrichtung und eine Längsgeschwindigkeit des benachbarten Fahrzeugs (20) in einer Richtung, in welche sich der benachbarte Fahrstreifen erstreckt, unter Bezugnahme auf die Fahrzustandsinformationen und die Karteninformationen zu berechnen, wobei die Steuereinrichtung (400) dazu eingerichtet ist: einen vorbestimmten Straßenabschnitt (L) basierend auf der Längsgeschwindigkeit zu spezifizieren, einen ersten Pfad basierend auf einer Annahme, dass eine Versatzdistanz des benachbarten Fahrzeugs (20) in dem benachbarten Fahrstreifen in der Straßenbreitenrichtung innerhalb des vorbestimmten Straßenabschnitts (L) beibehalten wird, zu berechnen, die Quergeschwindigkeit auf den ersten Pfad anzuwenden, und einen zweiten Pfad, welcher einem vorhergesagten Fahrpfad des benachbarten Fahrzeugs (20) entspricht, zu berechnen.
Autonomes Fahrzeug (10) gemäß Anspruch 6, wobei die Steuereinrichtung (400) dazu eingerichtet ist: den zweiten Pfad nachzuverfolgen und zu ermitteln, ob der zweite Pfad eine Begrenzungslinie zwischen dem Reise-Fahrstreifen und dem benachbarten Fahrstreifen schneidet, und einen Einscherpunkt des benachbarten Fahrzeugs (20) basierend auf einem Schnittpunkt zwischen dem zweiten Pfad und der Begrenzungslinie vorherzusagen.
Autonomes Fahrzeug (10) gemäß Anspruch 7, wobei die Steuereinrichtung (400) dazu eingerichtet ist, das Fahren des autonomen Fahrzeugs (10) basierend auf einer Zeit, welche für das Ankommen an dem vorhergesagten Einscherpunkt für jedes von dem autonomen Fahrzeug (10) und dem benachbarten Fahrzeug (20) verlangt wird, zu steuern.
Autonomes Fahrzeug (10) gemäß Anspruch 8, wobei die Steuereinrichtung (400) dazu eingerichtet ist: eine Beschleunigung des autonomen Fahrzeugs (10) durchzuführen, wenn eine erste Ankunftszeit des autonomen Fahrzeugs (10) eine zweite Ankunftszeit des benachbarten Fahrzeugs (20) übersteigt, zu ermitteln, dass das benachbarte Fahrzeug (20) ein potentielles Einscherfahrzeug ist, und ein Verzögern des autonomen Fahrzeugs (10) durchzuführen, wenn die erste Ankunftszeit des autonomen Fahrzeugs (10) gleich der oder geringer als die zweite Ankunftszeit des benachbarten Fahrzeugs (20) ist.