DE102020121371A1

DE102020121371A1 - Verbesserter fahrzeugbetrieb

Info

Publication number: DE102020121371A1
Application number: DE102020121371.9A
Authority: DE
Inventors: Phillip Bonkoski; Mrdjan J. Jankovic
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-08-16
Filing date: 2020-08-13
Publication date: 2021-02-18
Also published as: US20210046925A1; CN112389424A; US11383704B2

Abstract

Die Offenbarung stellt einen verbesserten Fahrzeugbetrieb bereit. Ein Computer beinhaltet einen Prozessor und einen Speicher, wobei auf dem Speicher Anweisungen gespeichert sind, die durch den Prozessor ausgeführt werden können, um eine Ellipse um ein Zielfahrzeug zu generieren, einen Schnittpunkt zwischen der Ellipse und einer Linie zu identifizieren, die sich von einem Host-Fahrzeug zu dem Zielfahrzeug erstreckt, eine Linie zu identifizieren, die an dem Schnittpunkt zu der Ellipse tangential ist, und eine oder mehrere Komponenten des Host-Fahrzeugs zu betätigen, um Orte zu vermeiden, die durch die Linie dargestellt werden, die zu der Ellipse tangential ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine Fahrzeugkollisionsminderung und -vermeidung.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Fahrzeug kann Sensoren beinhalten, um Daten einer das Fahrzeug umgebenden Umgebung zu erheben. Ein Computer in dem Fahrzeug kann die Daten verwenden, um das Fahrzeug zu betreiben. Beispielsweise kann der Computer das Fahrzeug betreiben, um einem Weg zu folgen. In einem weiteren Beispiel kann der Computer ein Zielfahrzeug erfassen, das sich dem Fahrzeug nähert. Ein Weg des Zielfahrzeugs kann sich mit einem Weg des Fahrzeugs schneiden. Der Computer kann eine Kollisionsminderung und -vermeidung zwischen dem Fahrzeug und dem Zielfahrzeug durchführen.
KURZDARSTELLUNG
Ein System beinhaltet einen Computer, der einen Prozessor und einen Speicher beinhaltet, wobei auf dem Speicher Anweisungen gespeichert sind, die durch den Prozessor ausgeführt werden können, um eine Ellipse um ein Zielfahrzeug zu generieren, einen Schnittpunkt zwischen der Ellipse und einer Linie zu identifizieren, die sich von einem Host-Fahrzeug zu dem Zielfahrzeug erstreckt, eine Linie zu identifizieren, die an dem Schnittpunkt zu der Ellipse tangential ist, und eine oder mehrere Komponenten des Host-Fahrzeugs zu betätigen, um Orte zu vermeiden, die durch die Linie dargestellt werden, die zu der Ellipse tangential ist.
Die Anweisungen können ferner Anweisungen zu Folgendem beinhalten: Prognostizieren eines Weges des Zielfahrzeugs über einen Zeitraum, Prognostizieren eines Weges des Host-Fahrzeugs über den Zeitraum, Identifizieren entsprechender Linien, die an jeder einer Vielzahl von Instanzen in dem Zeitraum zu entsprechenden Ellipsen tangential sind, und Planen einer Betätigung der einen oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs, um jede Linie zu vermeiden, die an jeder Instanz in dem Zeitraum zu jeder Ellipse tangential ist.
Die Anweisungen können ferner Anweisungen zu Folgendem beinhalten: Betätigen der einen oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs gemäß der geplanten Betätigung und dann, nachdem eine vorbestimmte Anzahl an Instanzen verstrichen ist, Prognostizieren eines nachfolgenden Weges des Zielfahrzeugs über einen nachfolgenden Zeitraum.
Die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, kann ein Satz von Geo-Koordinaten sein und die Anweisungen können ferner Anweisungen zum Planen eines Weges für das Host-Fahrzeug beinhalten, der die Geo-Koordinaten der Linie vermeidet.
Die Anweisungen können ferner Anweisungen zu Folgendem beinhalten: Identifizieren eines zweiten Schnittpunktes zwischen der Ellipse und einer zweiten Linie, die sich von dem Host-Fahrzeug zu dem Zielfahrzeug erstreckt, und Identifizieren einer zweiten Linie, die an dem zweiten Schnittpunkt zu der Ellipse tangential ist.
Die Anweisungen können ferner Anweisungen zum Betätigen der einen oder mehreren Komponenten beinhalten, um die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, und die zweite Linie zu vermeiden, die zu der Ellipse tangential ist.
Die Anweisungen können ferner Anweisungen zum Generieren der Ellipse auf Grundlage von zumindest einem von einem Richtungswinkel des Zielfahrzeugs oder einem Richtungswinkel des Host-Fahrzeugs beinhalten.
Die Anweisungen können ferner Anweisungen zum Generieren der Ellipse auf Grundlage einer Länge des Zielfahrzeugs und einer Breite des Zielfahrzeugs beinhalten.
Die Anweisungen können ferner Anweisungen zum Generieren der Ellipse auf Grundlage einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Host-Fahrzeug und dem Zielfahrzeug beinhalten.
Die Anweisungen können ferner Anweisungen zu Folgendem beinhalten: Identifizieren eines zweiten Zielfahrzeugs, Identifizierten einer zweiten Ellipse für das zweite Zielfahrzeug, Identifizieren einer zweiten Linie, die an einem zweiten Schnittpunkt zwischen einer zweiten Linie, die sich von einem Host-Fahrzeug zu dem zweiten Zielfahrzeug erstreckt, zu der zweiten Ellipse tangential ist, und Betätigen von einer oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs, um die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, und die zweite Linie zu vermeiden, die zu der zweiten Ellipse tangential ist.
Die Anweisungen können ferner Anweisungen zum Betätigen eines Lenkmotors beinhalten, um das Host-Fahrzeug von der Linie wegzulenken, die zu der Ellipse tangential ist.
Die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, kann eine Begrenzungslinie sein und die Anweisungen können ferner Anweisungen zum Eingeben der Begrenzungslinie in ein Wegoptimierungsprogramm beinhalten, das einen Weg für das Host-Fahrzeug ausgibt, der die Begrenzungslinie vermeidet.
Ein Verfahren beinhaltet Generieren einer Ellipse um ein Zielfahrzeug, Identifizieren eines Schnittpunktes zwischen der Ellipse und einer Linie, die sich von einem Host-Fahrzeug zu dem Zielfahrzeug erstreckt, Identifizieren einer Linie, die an dem Schnittpunkt zu der Ellipse tangential ist, und Betätigen von einer oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs, um Orte zu vermeiden, die durch die Linie dargestellt werden, die zu der Ellipse tangential ist.
Das Verfahren kann ferner Folgendes beinhalten: Prognostizieren eines Weges des Zielfahrzeugs über einen Zeitraum, Prognostizieren eines Weges des Host-Fahrzeugs über den Zeitraum, Identifizieren entsprechender Linien, die an jeder einer Vielzahl von Instanzen in dem Zeitraum zu entsprechenden Ellipsen tangential sind, und Planen einer Betätigung der einen oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs, um jede Linie zu vermeiden, die an jeder Instanz in dem Zeitraum zu jeder Ellipse tangential ist.
Das Verfahren kann ferner Folgendes beinhalten: Betätigen der einen oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs gemäß der geplanten Betätigung und dann, nachdem eine vorbestimmte Anzahl an Instanzen verstrichen ist, Prognostizieren eines nachfolgenden Weges des Zielfahrzeugs über einen nachfolgenden Zeitraum.
Die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, kann ein Satz von Geo-Koordinaten sein und das Verfahren kann ferner Planen eines Weges für das Host-Fahrzeug beinhalten, der die Geo-Koordinaten der Linie vermeidet.
Das Verfahren kann ferner Folgendes beinhalten: Identifizieren eines zweiten Schnittpunktes zwischen der Ellipse und einer zweiten Linie, die sich von dem Host-Fahrzeug zu dem Zielfahrzeug erstreckt, und Identifizieren einer zweiten Linie, die an dem zweiten Schnittpunkt zu der Ellipse tangential ist.
Das Verfahren kann ferner Betätigen der einen oder mehreren Komponenten beinhalten, um die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, und die zweite Linie zu vermeiden, die zu der Ellipse tangential ist.
Das Verfahren kann ferner Generieren der Ellipse auf Grundlage von zumindest einem von einem Richtungswinkel des Zielfahrzeugs oder einem Richtungswinkel des Host-Fahrzeugs beinhalten.
Das Verfahren kann ferner Generieren der Ellipse auf Grundlage einer Länge des Zielfahrzeugs und einer Breite des Zielfahrzeugs beinhalten.
Das Verfahren kann ferner Generieren der Ellipse auf Grundlage einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Host-Fahrzeug und dem Zielfahrzeug beinhalten.
Das Verfahren kann ferner Folgendes beinhalten: Identifizieren eines zweiten Zielfahrzeugs, Generieren einer zweiten Ellipse für das zweite Zielfahrzeug, Identifizieren einer zweiten Linie, die an einem zweiten Schnittpunkt zwischen einer zweiten Linie, die sich von einem Host-Fahrzeug zu dem zweiten Zielfahrzeug erstreckt, tangential zu der zweiten Ellipse ist, und Betätigen von einer oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs, um die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, und die zweite Linie zu vermeiden, die zu der zweiten Ellipse tangential ist.
Das Verfahren kann ferner Betätigen eines Lenkmotors beinhalten, um das Host-Fahrzeug von der Linie wegzulenken, die zu der Ellipse tangential ist.
Die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, kann eine Begrenzungslinie sein und die Anweisungen können ferner Anweisungen zum Eingeben der Begrenzungslinie in ein Wegoptimierungsprogramm beinhalten, das einen Weg für das Host-Fahrzeug ausgibt, der die Begrenzungslinie vermeidet.
Ein System beinhaltet Folgendes: ein Host-Fahrzeug, das eine Lenkkomponente, einen Antrieb und eine Bremse beinhalten, ein Mittel zum Generieren einer Ellipse um ein Zielfahrzeug, ein Mittel zum Identifizieren eines Schnittpunktes zwischen der Ellipse und einer Linie, die sich von einem Host-Fahrzeug zu dem Zielfahrzeug erstreckt, ein Mittel zum Identifizieren einer Linie, die an dem Schnittpunkt zu der Ellipse tangential ist, und ein Mittel zum Betätigen von einer oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs, um Orte zu vermeiden, die durch die Linie dargestellt werden, die zu der Ellipse tangential ist.
Das System kann ferner Folgendes beinhalten: ein Mittel zum Prognostizieren eines Weges des Zielfahrzeugs über einen Zeitraum, ein Mittel zum Prognostizieren eines Weges des Host-Fahrzeugs über den Zeitraum, ein Mittel zum Identifizieren entsprechender Linien, die an jeder einer Vielzahl von Instanzen in dem Zeitraum zu entsprechenden Ellipsen tangential sind, und ein Mittel zum Planen einer Betätigung der einen oder mehreren von der Lenkkomponente, dem Antrieb oder der Bremse des Host-Fahrzeugs, um jede Linie zu vermeiden, die an jeder Instanz in dem Zeitraum zu jeder Ellipse tangential ist.
Das System kann ferner ein Mittel zum Generieren der Ellipse auf Grundlage von zumindest einem von einem Richtungswinkel des Zielfahrzeugs oder einem Richtungswinkel des Host-Fahrzeugs beinhalten.
Die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, kann ein Satz von Geo-Koordinaten sein und das System kann ferner ein Mittel zum Planen eines Weges für das Host-Fahrzeug beinhalten, der die Geo-Koordinaten der Linie vermeidet.
Ferner ist eine Rechenvorrichtung offenbart, die programmiert ist, um beliebige der vorangehenden Verfahrensschritte auszuführen. Noch ferner ist ein Fahrzeug offenbart, das die Rechenvorrichtung umfasst. Noch ferner ist ein Computerprogrammprodukt offenbart, das ein computerlesbares Medium umfasst, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die durch einen Computerprozessor ausgeführt werden können, um beliebige der vorangehenden Verfahrensschritte auszuführen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems zum Betreiben eines Fahrzeugs.
2 ist eine Draufsicht auf das Fahrzeug und ein Zielfahrzeug.
3A ist eine vergrößerte Ansicht des Zielfahrzeugs.
3B ist eine vergrößerte Ansicht einer Ellipse, die das Zielfahrzeug umgibt.
4 ist eine Draufsicht auf das Fahrzeug und das Zielfahrzeug zu verschiedenen Zeitpunkten.
5 ist eine Draufsicht auf das Fahrzeug und eine Vielzahl von Zielfahrzeugen.
6 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems zum Betreiben eines Fahrzeugs.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Bei der Prognose des zukünftigen Verhaltens von Fahrzeugen zur Bestimmung von Steueraktionen, um Kollisionen zu mindern und zu vermeiden, verwendet ein Optimierungsprogramm Begrenzungen, um zu bestimmen, welche Fahrzeugkomponenten gesteuert werden sollen. Die Begrenzungen können in eine Kostenfunktion eingegeben werden, um eine geplante Betätigung von Komponenten auszugeben, um die Begrenzungen zu vermeiden, wenn sich ein Fahrzeug entlang eines Weges bewegt. Durch Verwenden einer Ellipse um ein Ziel, um Begrenzungen um das Ziel zu rotieren, wird es dem Host-Fahrzeug ermöglicht, die geplante Betätigung von Komponenten zu bestimmen, um dem Ziel auszuweichen. Das Host-Fahrzeug kann die Betätigung von Komponenten kontinuierlich prognostizieren, um dem Weg zu folgen, beginnen, Komponenten gemäß der prognostizierten Betätigung zu betätigen, und die prognostizierte Betätigung aktualisieren, wenn zusätzliche Daten von dem Ziel empfangen werden. Somit passt das Host-Fahrzeug die Betätigung von Komponenten kontinuierlich an, um Orte zu vermeiden, die durch die Begrenzungen dargestellt werden, um eine Kollision mit dem Ziel zu vermeiden.
1 veranschaulicht ein beispielhaftes System 100 zum Betreiben eines Fahrzeugs 101. Das System 100 beinhaltet einen Computer 105. Der Computer 105, der üblicherweise in einem Fahrzeug 101 eingeschlossen ist, ist programmiert, um erhobene Daten 115 von einem oder mehreren Sensoren 110 zu empfangen. Beispielsweise können Daten 115 über das Fahrzeugs 101 einen Standort des Fahrzeugs 101, Daten über eine Umgebung um ein Fahrzeug 101, Daten über ein Objekt außerhalb des Fahrzeugs, wie etwa ein anderes Fahrzeugs usw., beinhalten. Ein Standort des Fahrzeugs 101 ist üblicherweise in einer herkömmlichen Form bereitgestellt, z. B. als Geo-Koordinaten, wie etwa Längen- und Breitenkoordinaten, die über ein Navigationssystem erhalten werden, welches das globale Positionsbestimmungssystem (GPS) verwendet. Weitere Beispiele für Daten 115 können Messwerte von Systemen und Komponenten des Fahrzeugs 101 beinhalten, z.B. eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 101, eine Bewegungsbahn des Fahrzeugs 101 usw.
Der Computer 105 ist im Allgemeinen zur Kommunikation auf einem Netz des Fahrzeugs 101 programmiert, das z. B. einen herkömmlichen Kommunikationsbus des Fahrzeugs 101 beinhaltet. Über das Netz, den Bus und/oder andere drahtgebundene oder drahtlose Mechanismen (z. B. ein drahtgebundenes oder drahtloses lokales Netz in dem Fahrzeug 101) kann der Computer 105 Nachrichten an verschiedene Vorrichtungen in einem Fahrzeug 101 übertragen und/oder Nachrichten von den verschiedenen Vorrichtungen empfangen, z. B. von Steuerungen, Aktoren, Sensoren usw., einschließlich der Sensoren 110. Alternativ oder zusätzlich kann in Fällen, in denen der Computer 105 tatsächlich mehrere Vorrichtungen umfasst, das Fahrzeugnetz zur Kommunikation zwischen Vorrichtungen verwendet werden, die in dieser Offenbarung als der Computer 105 dargestellt sind. Des Weiteren kann der Computer 105 programmiert sein, um mit dem Netz 125 zu kommunizieren, das, wie nachfolgend beschrieben, verschiedene drahtgebundene und/oder drahtlose Netztechnologien beinhalten kann, z. B. Mobilfunk, Bluetooth®, Bluetooth® Low Energy (BLE), drahtgebundene und/oder drahtlose Paketnetze usw.
Bei dem Datenspeicher 106 kann es sich um einen beliebigen Typ handeln, z. B. Festplattenlaufwerke, Festkörperlaufwerke, Server oder beliebige flüchtige oder nichtflüchtige Medien. Der Datenspeicher 106 kann die von den Sensoren 110 gesendeten erhobenen Daten 115 speichern.
Die Sensoren 110 können eine Vielfalt von Vorrichtungen einschließen. Beispielsweise können verschiedene Steuerungen in einem Fahrzeug 101 als Sensoren 110 betrieben werden, um Daten 115 über das Netz oder den Bus des Fahrzeugs 101 bereitzustellen, z. B. Daten 115 bezüglich Fahrzeuggeschwindigkeit, -beschleunigung, -position, -teilsystem- und/oder - komponentenstatus usw. Ferner könnten andere Sensoren 110 Kameras, Bewegungsmelder usw. einschließen, d.h. Sensoren 110, um Daten 115 zum Beurteilen einer Position einer Komponente, zum Beurteilen eines Gefälles einer Fahrbahn usw. bereitzustellen. Die Sensoren 110 könnten unter anderem zudem Kurzstreckenradar, Langstreckenradar, Lidar und/oder Ultraschallwandler beinhalten.
Die erhobenen Daten 115 können eine Vielfalt von Daten beinhalten, die in einem Fahrzeug 101 erhoben werden. Beispiele für erhobene Daten 115 sind vorangehend bereitgestellt und darüber hinaus werden Daten 115 im Allgemeinen unter Verwendung von einem oder mehreren Sensoren 110 erhoben und können zusätzlich Daten einschließen, die in dem Computer 105 und/oder auf einem Server 130 daraus berechnet werden. Im Allgemeinen können die erhobenen Daten 115 beliebige Daten einschließen, die durch die Sensoren 110 erhoben und/oder aus solchen Daten berechnet werden können.
Das Fahrzeug 101 kann eine Vielzahl von Fahrzeugkomponenten 120 beinhalten. In diesem Kontext beinhaltet jede Fahrzeugkomponente 120 eine oder mehrere Hardwarekomponenten, die angepasst sind, um eine mechanische Funktion oder einen mechanischen Vorgang durchzuführen - wie etwa Bewegen des Fahrzeugs 101, Abbremsen oder Anhalten des Fahrzeugs 101, Lenken des Fahrzeugs 101 usw. Nicht einschränkende Beispiele für Komponenten 120 schließen Folgendes ein: eine Antriebskomponente (die z. B. eine Brennkraftmaschine und/oder einen elektrischen Motor usw. beinhaltet), eine Getriebekomponente, eine Lenkkomponente (die z. B. eines oder mehrere von einem Lenkrad, einer Zahnstange usw. beinhalten kann), eine Bremskomponente, eine Reinigungskomponente, eine Einparkhilfekomponente, eine Komponente zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung, eine Komponente zum adaptiven Lenken, einen beweglichen Sitz oder dergleichen. Um Zweifel zu vermeiden, ist zu beachten, dass die Komponenten 120 ferner die Sensoren 110 einschließen; die Sensoren 110 sind in dieser Schrift der Einfachheit halber mit einem separaten Bezugszeichen gekennzeichnet, z. B. sind an einem Teil der folgenden Erörterung der Sensoren 110 Erfassungsfähigkeiten usw. beteiligt und dieser bezieht sich nicht auf andere Komponenten 120.
Das System 100 kann ferner ein Netz 125 beinhalten, das mit einem Server 130 und einem Datenspeicher 135 verbunden ist. Der Computer 105 kann ferner programmiert sein, um mit einem oder mehreren Remote-Standorten, wie etwa dem Server 130, über das Netz 125 zu kommunizieren, wobei ein solcher Remote-Standort möglicherweise einen Datenspeicher 135 einschließt. Das Netz 125 stellt einen Mechanismus oder mehrere Mechanismen dar, durch die ein Fahrzeugcomputer 105 mit einem Remote-Server 130 kommunizieren kann. Dementsprechend kann es sich bei dem Netz 125 um einen oder mehrere von verschiedenen drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikationsmechanismen handeln, einschließlich einer beliebigen gewünschten Kombination aus drahtgebundenen (z. B. Kabel und Glasfaser) und/oder drahtlosen (z. B. Mobilfunk, drahtlos, Satellit, Mikrowelle und Hochfrequenz) Kommunikationsmechanismen und einer beliebigen gewünschten Netztopologie (oder - topologien, wenn mehrere Kommunikationsmechanismen genutzt werden). Beispielhafte Kommunikationsnetze schließen Folgendes ein: drahtlose Kommunikationsnetze (z. B. unter Verwendung von Bluetooth®, Bluetooth® Low Energy (BLE), IEEE 802.11, Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V) und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur (V2X), wie etwa Dedicated Short Range Communications (DSRC) usw.), lokale Netze (local area network - LAN) und/oder Weitverkehrsnetze (wide area network - WAN), einschließlich des Internets, die Datenkommunikationsdienste bereitstellen.
2 ist eine Draufsicht auf ein Host-Fahrzeug 101 und ein Zielfahrzeug 200. Das Zielfahrzeug 200 bewegt sich in Richtung des Host-Fahrzeugs 101. Der Computer 105 bestimmt einen geplanten Weg 205, dem das Fahrzeug 101 folgen soll. Bei dem Weg 205 handelt es sich um einen Satz von Geo-Koordinaten, zu deren Bestimmung mit einem herkömmlichen Navigations- und/oder Wegplanungsalgorithmus der Computer 105 programmiert ist. Der Computer 105 betätigt eine oder mehrere Komponenten 120, um das Fahrzeug 101 entlang des Weges 205 zu bewegen. Alternativ kann der Computer 105 den Pfad 205 auf Grundlage einer Bewegungsbahn des Host-Fahrzeugs 101 in dem manuellen Modus prognostizieren. Dies bedeutet, dass der Computer 105 den Weg 205 als eine gerade Linie, die in einer aktuellen Richtung fortgesetzt wird, in der sich das Host-Fahrzeug 101 mit einer aktuellen Geschwindigkeit und Beschleunigung des Host-Fahrzeugs 101 bewegt, oder als eine fortlaufende Kurve in einer Abbiegerichtung, in der sich das Fahrzeug 101 mit der aktuellen Geschwindigkeit und Beschleunigung des Host-Fahrzeugs 101 bewegt, prognostizieren kann.
Der Computer 105 kann einen Begrenzungspunkt 210 des Zielfahrzeugs 200 identifizieren. Bei dem Begrenzungspunkt 210 handelt es sich um einen Mittelpunkt einer Ellipse 215, die um das Zielfahrzeug 200 generiert wird, und handelt es sich um eine Stelle an dem Zielfahrzeug 200, die der Computer 105 verwendet, um eine Kollisionsvermeidung durchzuführen, wie nachfolgend beschrieben. Dies bedeutet, dass eine Ellipse mit herkömmlicher euklidischer Geometrie als ein Satz von Punkten um einen Mittelpunkt (wie etwa dem Begrenzungspunkt 210) definiert ist, die eine herkömmliche Gleichung für eine Ellipse erfüllen, die Folgendes beinhaltet: eine große Halbachsen, eine kleine Halbachse b, Koordinaten auf einer Querachse eines Koordinatensystems, das an dem Begrenzungspunkt 210 x zentriert ist, und Koordinaten auf einer Längsachse des Koordinatensystems, das an dem Begrenzungspunkt 210 y zentriert ist.
Der Computer 105 generiert die Ellipse 215 durch Bestimmen der großen und kleinen Halbachse, wie nachfolgend beschrieben und in 3A gezeigt, um einen Satz von Punkten in dem Koordinatensystem zu generieren, die an dem Begrenzungspunkt 210 zentriert sind. Der Computer 105 kann die Punkte, welche die Ellipse 215 definieren, unter Verwendung einer herkömmlichen Koordinatentransformationstechnik, z. B. einer Translation, in ein Koordinatensystem umwandeln, das an einem Ursprungspunkt auf dem Host-Fahrzeug 101 zentriert ist. Bei dem Ursprungspunkt des Host-Fahrzeugs 101 kann es sich z. B. um Folgendes handeln: einen Mittelpunkt des Host-Fahrzeugs 101, einen Mittelpunkt eines vorderen Stoßfängers des Host-Fahrzeugs 101, einen Punkt, der sich an dem Stoßfänger des Host-Fahrzeugs 101 am weitesten links befindet, usw. Alternativ kann es sich bei dem Ursprung des Koordinatensystems um einen festen Punkt bezogen auf das Host-Fahrzeug 101 handeln, z. B. einen Mittelpunkt des Host-Fahrzeugs 101 zu einem konkreten Zeitpunkt, einen Mittelpunkt einer Kreuzung usw. Bei dem Begrenzungspunkt 210 handelt es sich üblicherweise um einen Punkt, der im Wesentlichen in einer Mitte des Zielfahrzeugs 200 liegt. Alternativ kann es sich bei dem Begrenzungspunkt 210 um einen Punkt an einer anderen Position des Zielfahrzeugs 200 handeln, z. B. auf einer linken Seite des Zielfahrzeugs 200, auf einer rechten Seite des Zielfahrzeugs 200, an einem vorderen Stoßfänger des Zielfahrzeugs 200, an einem hinteren Stoßfänger des Zielfahrzeugs 200 usw. In dem Beispiel aus 2 weist das Zielfahrzeug 200 einen Begrenzungspunkt 210 auf, um eine einzige Ellipse 215 zu generieren, um Begrenzungslinien zu generieren, wie nachfolgend beschrieben. Dies bedeutet, dass der Computer 105 einen einzigen Begrenzungspunkt 210 generiert, um eine einzige Ellipse 215 zu generieren, mit der Begrenzungslinien generiert werden sollen, um Berechnungen durch den Computer 105 bei der Planung einer Betätigung von Komponenten 120, um dem Zielfahrzeug 200 auszuweichen, zu verringern.
Der Computer 105 kann einen Begrenzungspunkt 220 des Host-Fahrzeugs 101 identifizieren. Bei dem Begrenzungspunkt 220 handelt es sich um einen Punkt auf dem Host-Fahrzeug 101, den der Computer 105 verwendet, um eine Kollisionsvermeidung durchzuführen, wie nachfolgend beschrieben. Dies bedeutet, dass der Computer 105 eine Kollisionsvermeidung durchführt, indem er einen Weg 205 so bestimmt, dass durch den Begrenzungspunkt 220 des Host-Fahrzeugs 101 der Begrenzungspunkt 210 des Zielfahrzeugs 200 vermieden wird. Der Computer 105 kann einen zweiten Begrenzungspunkt 225 des Host-Fahrzeugs 101 identifizieren. Dies bedeutet, dass sich der Begrenzungspunkt 220 an einem vorderen Abschnitt des Host-Fahrzeugs 101 befinden kann und sich der zweite Begrenzungspunkt 225 an einem hinteren Abschnitt des Host-Fahrzeugs 101 befinden kann. Der Computer 105 kann die Begrenzungspunkte 220, 225 als konkrete Punkte auf dem Host-Fahrzeug 101 identifizieren, um Kollisionen mit konkreten Abschnitten des Host-Fahrzeugs 101 zu vermeiden. Der Computer 105 kann die zwei Begrenzungspunkte 220, 225 als Punkte identifizieren, an denen sich eine oder mehrere Komponenten 120 befinden. Beispielsweise kann sich der Begrenzungspunkt 220 im Wesentlichen an einem Antrieb 120 befinden und kann sich der Begrenzungspunkt 225 im Wesentlichen an einem Kraftstofftank befinden. In einem weiteren Beispiel kann der Computer 105 die Begrenzungspunkte 220 als Orte in konkreten Längsabständen von einem Mittelpunkt eines vorderen Stoßfängers des Host-Fahrzeugs 101 identifizieren, z. B. 25 % der Länge des Host-Fahrzeugs 101 von dem Mittelpunkt des vorderen Stoßfängers entfernt, 75 % der Länge des Host-Fahrzeugs 101 von dem Mittelpunkt des vorderen Stoßfängers entfernt usw. Der Computer 105 kann eine Kollisionsvermeidung durchführen, sodass beide Begrenzungspunkte 220, 225 des Host-Fahrzeugs 101 (d. h. sowohl die Vorder- als auch die Rückseite des Host-Fahrzeugs 101) den Begrenzungspunkt 210 des Zielfahrzeugs 200 vermeiden, indem Orte vermieden werden, die der Ellipse 215 zugeordnet sind. In dem Beispiel aus 2 identifiziert der Computer 105 zwei Begrenzungspunkte 220, 225 des Host-Fahrzeugs 101, um eine Kollisionsvermeidung für die Vorder- und Rückseite des Host-Fahrzeugs 101 durchzuführen. Alternativ kann der Computer 105 mehr als zwei Begrenzungspunkte identifizieren, um eine Kollisionsvermeidung an zusätzlichen Abschnitten des Host-Fahrzeugs 101 durchzuführen, z. B. vier Begrenzungspunkte, die vier Ecken eines im Wesentlichen rechteckigen Host-Fahrzeugs 101 darstellen.
Der Computer 105 kann eine Linie 230 zwischen dem Begrenzungspunkt 220 des Host-Fahrzeugs 101 und dem Begrenzungspunkt 210 des Zielfahrzeugs 200 generieren. Die Linie 230 schneidet die Ellipse 215 an einem Schnittpunkt 235. Der Computer 105 kann eine zweite Linie 240 zwischen dem Begrenzungspunkt 225 des Host-Fahrzeugs 101 und dem Begrenzungspunkt 210 des Zielfahrzeugs 200 generieren. Die zweite Linie 240 schneidet die Ellipse 215 an einem zweiten Schnittpunkt 245.
Der Computer 105 kann eine Begrenzungslinie 250 generieren, die an dem Schnittpunkt 235 zu der Ellipse 215 tangential ist. In diesem Zusammenhang ist eine „Begrenzungslinie“ 250 eine Darstellung eines Satzes von Geo-Koordinaten, die der Computer 105 vermeidet, während er das Host-Fahrzeug 101 entlang des Weges 205 bewegt. Dies bedeutet, dass der Computer 105 programmiert ist, um das Host-Fahrzeug 101 zu betreiben, ohne die durch die Begrenzungslinie 250 dargestellten Orte zu dem Zeitpunkt zu kreuzen, zu dem der Computer 105 die Begrenzungslinie 250 generiert. Der Computer 105 kann die Begrenzungslinie 250 in ein herkömmliches Wegoptimierungsprogramm eingeben, das einen Weg 205 ausgibt, dem das Host-Fahrzeug 101 folgen kann, um die durch die Begrenzungslinie dargestellten Orte zu vermeiden. Beispielsweise kann es sich bei dem Wegoptimierungsprogramm um ein Modell modellprädiktiver Regelung (Model Predictive Control model - MPC-Modell) handeln, das ein zukünftiges Verhalten des Host-Fahrzeugs 101 und des Zielfahrzeugs 200 prognostiziert und eine Kostenfunktion, z. B. eine quadratische Kostenfunktion, für ein linearisiertes kinematisches Fahrzeugmodell minimiert, um einen Weg 205 zu generieren, dem das Host-Fahrzeug 101 folgen soll. Der Computer 105 generiert eine zweite Begrenzungslinie 255, die an dem zweiten Schnittpunkt 245 zu der Ellipse 215 tangential ist. Der Computer 105 kann die Begrenzungslinie 250 und die zweite Begrenzungslinie 255 in das Wegoptimierungsprogramm eingeben, um einen Weg 205 zu generieren, um Orte zu vermeiden, die durch die Begrenzungslinien 250, 255 dargestellt werden.
Der Computer 105 kann einen Richtungswinkel θ_H des Host-Fahrzeugs 101 und einen Richtungswinkel θ_T des Zielfahrzeugs 200 bestimmen. In diesem Zusammenhang ist der „Richtungswinkel“ θ der Winkel, der zwischen einer Vorwärtsbahn eines Fahrzeugs und einer Längsachse eines vordefinierten Koordinatensystems definiert ist. Bei dem Koordinatensystem handelt es sich um ein zweidimensionales kartesisches Koordinatensystem, z. B. mit Breiten- und Längengrad-Geo-Koordinaten. Der Computer 105 kann die Richtungswinkel θ_H , θ_T bestimmen, indem er die entsprechenden Fahrbahnen des Host-Fahrzeugs 101 und des Zielfahrzeugs 200 auf Grundlage von Daten 115 prognostiziert, die von einem oder mehreren Sensoren 110 unter Verwendung einer herkömmlichen Technik (z. B. eines CTRA-Modells, einer Canny-Kantenerfassung usw.) erhoben wurden (z.B. Bilddaten 115, die von Kameras 110 erhoben wurden). Nach Prognose der Bewegungsbahnen kann der Computer 105 die Bewegungsbahnen mit einer Längsachse des Koordinatensystems vergleichen, um die Richtungswinkel θ_H , θ_T zu bestimmen. In dem Beispiel aus 2 gibt der Richtungswinkel θ_H an, dass das Host-Fahrzeug 101 bezogen auf eine Vorwärtsbewegung des Host-Fahrzeugs 101 nach rechts, d. h. von dem Weg 205 weg, abbiegt und kann der Computer 105 eine Komponente 120 betätigen (z.B. einen Lenkmotor), um das Host-Fahrzeug 101 in Richtung des Weges 205 zu drehen. Der Richtungswinkel θ_T gibt an, dass das Zielfahrzeug 200 in Richtung des Host-Fahrzeugs 101 abbiegt.
3A ist eine vergrößerte Ansicht des Zielfahrzeugs 200 und der Ellipse 215. 3B ist eine vergrößerte Ansicht der Ellipse 215. Die Ellipse 215 weist eine große Halbachse α und eine kleine Halbachse b auf. Dies bedeutet, dass es sich bei der Ellipse 215 um ein geometrisches Objekt handelt, das eine Mitte an dem Begrenzungspunkt 210 des Zielfahrzeugs 200 aufweist, der die große Halbachse α und die kleine Halbachse b definiert. Die Achsen α, b können gemäß den folgenden Gleichungen bestimmt werden: $α = (c_{1} + c_{2} | θ_{H} - θ_{T} |) \cdot F_{ν}$
$b = (c_{3} + c_{4} | θ_{H} - θ_{T} |) \cdot F_{ν}$
wobei c₁ ein abstimmbarer Faktor ist, der die Länge der Ellipse 215 steuert, c₃ ein abstimmbarer Faktor ist, der die Breite der Ellipse 215 steuert, c₂, c₄ abstimmbare Faktoren sind, welche die Größe der Ellipse 215 auf Grundlage der Differenz zwischen den Richtungswinkeln θ des Host-Fahrzeugs 101 und des Zielfahrzeugs steuern, und F_v ein abstimmbarer Skalierungsparameter ist, der zunimmt, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Host-Fahrzeug 101 und dem Zielfahrzeug 200 zunimmt. Beispielsweise kann c₁ die Länge des Zielfahrzeugs 200 sein (z. B. 5 Meter), sodass die Ellipse 215 zumindest doppelt so lang ist wie das Zielfahrzeug 200, kann c₃ die Breite des Zielfahrzeugs 200 sein (z. B. 2 Meter), sodass die Ellipse 215 zumindest doppelt so breit ist wie das Zielfahrzeug 200, und können die Richtungswinkelfaktoren c₂, c₄ auf Grundlage einer Simulationsmodellierung des virtuellen Host-Fahrzeugs 101 und Zielfahrzeugs 200 bestimmt werden (z. B. als ein Wert zwischen 0-5). F_v kann ein Wert sein, der auf dem Datenspeicher 106 gespeichert ist (z.B. als Lookup-Tabelle oder dergleichen), sodass der Computer 105, wenn der Computer 105 die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Host-Fahrzeug 101 und dem Zielfahrzeug 200 bestimmt, sich auf den Datenspeicher 106 beziehen kann, um den entsprechenden Wert für F_v für die konkrete Differenz zu bestimmen. Alternativ kann der Skalierungsparameter F_v eine schrittweise Funktion der Geschwindigkeit sein; z. B. kann es sich bei F_v um einen konstanten Wert (z. B. 1) bis zu einer ersten Geschwindigkeitsschwelle (z. B. 10 km/h) handeln, der unter Umständen zwischen der ersten Geschwindigkeitsschwelle und einer zweiten Geschwindigkeitsschwelle (z. B. 90 km/h) linear ansteigt, und kann es sich hierbei um einen zweiten konstanten Wert (z. B. 2) über der zweiten Geschwindigkeitsschwelle handeln. Die Lookup-Tabelle oder dergleichen und die Schwellenwerte können auf Grundlage von auf Simulationstests von virtuellen Host-Fahrzeugen 101 und einem virtuellen Zielfahrzeug 200 bestimmt werden. Nach dem Bestimmen der großen Halbachse α und der kleinen Halbachse bkann der Computer 105 die Ellipse 215 als Satz von Punkten um den Begrenzungspunkt 210 entlang einer Längsachse des Zielfahrzeugs 200 an der großen Halbachse α und entlang einer Querachse des Zielfahrzeugs 200 an der kleinen Halbachse b generieren, d. h. unter Verwendung eines herkömmlichen geometrischen Algorithmus zum Konstruieren einer Ellipse mit einer bekannten Mitte und bekannten Halbachsen α, b.
Der Computer 105 kann eine Vielzahl von Ellipsen 215 und entsprechenden Begrenzungslinien 250, 255 zu einer Vielzahl von Zeitinstanzen während eines bevorstehenden Zeitraums generieren. Wie in 4 gezeigt und nachfolgend beschrieben, kann sich zum Beispiel die Größe der Ellipse 215 in dem folgenden Zeitraum ändern. Dies bedeutet, dass der Computer 105 die Position des Host-Fahrzeugs 101 und des Zielfahrzeugs 200 zu einer Vielzahl von Zeitinstanzen in dem Zeitraum prognostizieren, entsprechende Ellipsen 215 zu jeder Zeitinstanz generieren, entsprechende Begrenzungslinien 250, 255 für jede generierte Zeitinstanz generieren und einen Weg 205 planen kann, der Orte vermeidet, die mit den Begrenzungslinien 250, 255 dargestellt sind. Beispielsweise kann der Computer 105 den Weg 205 auf Grundlage von Begrenzungslinien 250, 255 planen, die zu Zeitinstanzen generiert werden, die über einen Zeitraum von 5000 ms in Intervallen von 50 Millisekunden (ms) beabstandet sind. Der Computer 105 kann dann eine Betätigung von einer oder mehreren Komponenten 120 gemäß dem geplanten Weg 205 planen und die Komponenten 120 gemäß der geplanten Betätigung betätigen. Alternativ kann der Computer 105 eine oder mehrere Komponenten 120 gemäß der geplanten Betätigung für ein Verstreichen einer konkreten Anzahl an Zeitinstanzen (z. B. 10 Instanzen von 50 ms) betätigen und dann eine Vielzahl von Ellipsen 215 und Begrenzungslinien 250, 255 für einen nachfolgenden Zeitraum (z. B. 5000 ms) generieren. Dies bedeutet, dass der Computer 105 einen Weg 205 prognostizieren und eine Betätigung von Komponenten 120 für den Zeitraum planen, dem Weg 205 gemäß der geplanten Betätigung für die Anzahl an Zeitinstanzen folgen und dann einen nachfolgenden Weg 205 für einen nachfolgenden Zeitraum prognostizieren kann. Somit kann der Computer 105 Prognosen für den Weg 205 auf Grundlage von neu empfangenen Daten 115 über das Zielfahrzeug 200 von den Sensoren 110 aktualisieren.
Die entsprechenden Größen der Ellipsen 215 können sich für verschiedene Zeitinstanzen unterscheiden, wie in 4 gezeigt. Dies bedeutet, dass sich die Größe der Ellipse 215 für verschiedene Zeitinstanzen ändern kann. In diesem Zusammenhang ist die „Größe“ der Ellipse ein Satz Längen der großen Halbachse α und der kleinen Halbachse b, welche die Ellipse 215 definieren. In dem Beispiel aus 4 definiert das Zielfahrzeug 200 die Ellipse 215 in einer ersten Zeitinstanz und eine zweite Ellipse 215' in einer zweiten Zeitinstanz, die sich dem Host-Fahrzeug 101 nähert. Wie vorangehend beschrieben, basiert die Größe der Ellipse 215 auf den Richtungswinkeln θ_H , θ_T des Host-Fahrzeugs 101 und des Zielfahrzeugs 200. Bei Annäherung an das Host-Fahrzeug 101 ändern sich die Richtungswinkel θ_H , θ_T , was zu einer neuen großen Halbachse α' und einer neuen kleinen Halbachse b' führt, welche die Ellipse 215' definieren. Beispielsweise ist die neue kleine Halbachse b' größer als die kleine Halbachse b und ist die zweite Ellipse 215' somit breiter als die Ellipse 215. Dies bedeutet, dass sich die Größe der zweiten Ellipse 215' von der Größe der Ellipse 215 unterscheidet. Da der Computer 105 die Positionen des Host-Fahrzeugs 101 und des Zielfahrzeugs 200 während des Zeitraums prognostiziert, kann der Computer 105 Änderungen der Richtungswinkel θ_H , θ_T für jede Zeitinstanz prognostizieren. Wenn sich die Richtungswinkel θ_H , θ_T für jede Zeitinstanz ändern, kann sich somit die Größe der Ellipse 215 für die entsprechende Zeitinstanz ändern.
Der Computer 105 kann eine oder mehrere Komponenten 120 betätigen, um Orte zu vermeiden, die durch die Begrenzungslinien 250, 255 dargestellt werden. Beispielsweise kann der Computer 105 einen Lenkmotor 120 betätigen, um das Host-Fahrzeug 101 von den Begrenzungslinien 250, 255 wegzulenken. In einem weiteren Beispiel kann der Computer 105 eine Bremse 120 betätigen, um das Host-Fahrzeug 101 abzubremsen, um Orte zu vermeiden, die durch die Begrenzungslinien 250, 255 dargestellt werden.
5 ist eine Draufsicht auf das Host-Fahrzeug 101 und eine Vielzahl von Zielfahrzeugen 500a, 500b, 500c, zusammen die Zielfahrzeuge 500. Der Computer 105 kann die Zielfahrzeuge 500 identifizieren sowie entsprechende Ellipsen 505a, 505b, 505c (zusammen die Ellipsen 505) und Linien 510a, 510b, 510c, 515a, 515b, 515c (zusammen die Linien 510, 515) für jedes Zielfahrzeug 500 generieren. Jedes Zielfahrzeug 500 weist einen entsprechenden Begrenzungspunkt 520a, 520b, 520c (zusammen die Begrenzungspunkte 520) auf, um den die Ellipsen 505 generiert werden können.
Wie vorangehend beschrieben, kann der Computer 105 Begrenzungslinien 525a, 525b, 525c, 530a, 530b, 530c (zusammen die Begrenzungslinien 525, 530) generieren, die an den Schnittpunkten mit den Linien 510, 515 zu den Ellipsen 505 tangential sind. Nach dem Generieren der Begrenzungslinien 525, 530 kann der Computer 105 die Begrenzungslinien 525, 530 in das Wegoptimierungsprogramm eingeben, um eine Lösung für einen Weg 205 zu finden, dem das Host-Fahrzeug 101 folgen kann, um die durch die Begrenzungslinien 525, 530 dargestellten Orte zu vermeiden, wie vorangehend beschrieben. Der Computer 105 kann eine Betätigung von einer oder mehreren Komponenten 120 gemäß dem Weg 205 planen und die geplante Betätigung entsprechend dem Weg 205 aktualisieren, wie vorangehend beschrieben.
6 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Prozesses 600 zum Betreiben eines Fahrzeugs 101. Der Prozess 600 beginnt bei einem Block 605, bei dem ein Host-Fahrzeug 101 ein Zielfahrzeug 200 erfasst. Wie vorangehend beschrieben, kann der Computer 105 des Host-Fahrzeug 101 das Zielfahrzeug 200 auf Grundlage von Daten 115 erfassen, die von dem einen oder den mehreren Sensoren 110 erhoben werden. Beispielsweise kann der Computer 105 Bilddaten 115 mit einer Kamera 110 erheben und das Zielfahrzeug 200 auf Grundlage einer Bilderkennungstechnik, z. B. einer Canny-Kantenerfassung, erfassen.
Als Nächstes generiert der Computer 105 bei einem Block 610 eine Ellipse 215 um das Zielfahrzeug 200. Wie vorangehend beschrieben, kann der Computer 105 eine große Halbachse α und eine kleine Halbachse b auf Grundlage der Länge und Breite des Zielfahrzeugs 200 identifizieren und eine Ellipse 215 um einen Begrenzungspunkt 210 des Zielfahrzeugs 200 generieren. Bei dem Begrenzungspunkt 210 kann es sich z. B. um einen Mittelpunkt des Zielfahrzeugs 200 handeln.
Als Nächstes identifiziert der Computer 105 bei einem Block 615 Schnittpunkte 235, 245 zwischen den Linien 230, 240, die sich von den Begrenzungspunkten 220, 225 des Host-Fahrzeugs 101 und der Ellipse 215 erstrecken. Wie vorangehend beschrieben, schneidet jede Linie 230, 240, welche die Begrenzungspunkte 220, 225 des Host-Fahrzeugs 101 mit dem Begrenzungspunkt 210 des Zielfahrzeugs 200 verbindet, die Ellipse 215 an einem entsprechenden Punkt, den Schnittpunkten 235, 245. Die Linie 230 erstreckt sich von dem Begrenzungspunkt 220. Die Linie 240 erstreckt sich von dem Begrenzungspunkt 225.
Als Nächstes identifiziert der Computer 105 bei einem Block 620 die Begrenzungslinien 250, 255. Wie vorangehend beschrieben, identifiziert der Computer 105 die Begrenzungslinien 250, 255 als Linien, die an den Schnittpunkten 235, 245 zu der Ellipse 215 tangential sind. Die Begrenzungslinien 250, 255 geben Orte an, die das Host-Fahrzeug 101 vermeidet, um eine Kollision mit dem Zielfahrzeug 200 zu verhindern.
Als Nächstes betätigt der Computer 105 bei Block 625 eine oder mehrere Komponenten 120, um einem Weg 205 zu folgend und gleichzeitig Orte zu vermeiden, die durch die Begrenzungslinien 250, 255 dargestellt werden. Der Computer 105 kann die Begrenzungslinien 250, 255 in ein Wegoptimierungsprogramm eingeben, das die geplante Betätigung einer Bremse 120, eines Antriebs 120 und einer Lenkkomponente 120 ausgibt, um das Host-Fahrzeug 101 entlang des Weges 205 zu bewegen und gleichzeitig Orte zu vermeiden, die durch die Begrenzungslinien 250, 255 dargestellt werden.
Als Nächstes bestimmt der Computer 105 bei einem Block 630, ob der Prozess 600 fortgesetzt werden soll. Beispielsweise kann der Computer 105 bestimmen, den Prozess 600 fortzusetzen, wenn das Host-Fahrzeug 101 noch entlang des Weges 205 fährt. Wenn der Computer 105 bestimmt, fortzufahren, kehrt der Prozess 600 zu dem Block 605 zurück, um ein weiteres Zielfahrzeug 200 zu erfassen. Andernfalls endet der Prozess 600.
Wie in dieser Schrift verwendet, bedeutet das ein Adjektiv modifizierende Adverb „im Wesentlichen“, dass eine Form, eine Struktur, ein Messwert, ein Wert, eine Berechnung usw. von einer genau beschriebenen Geometrie, einer genau beschriebenen Entfernung, einem genau beschriebenen Messwert, einem genau beschriebenen Wert, einer genau beschriebenen Berechnung usw. aufgrund von Mängeln hinsichtlich der Materialien, Bearbeitung, Herstellung, Datensammlermessungen, Berechnungen, Verarbeitungszeit, Kommunikationszeit usw. abweichen kann.
Rechenvorrichtungen, wie in dieser Schrift erörtert, einschließlich des Computers 105 und des Servers 130, beinhalten Prozessoren und Speicher, wobei die Speicher im Allgemeinen jeweils Anweisungen beinhalten, die durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen, wie etwa die vorangehend identifizierten, sowie zum Ausführen vorangehend beschriebener Blöcke oder Schritte von Prozessen ausgeführt werden können. Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung einer Vielfalt von Programmiersprachen und/oder -techniken erstellt wurden, einschließlich unter anderem und entweder allein oder in Kombination Java™, C, C++, Python, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML usw. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus, wodurch ein oder mehrere Prozesse durchgeführt werden, einschließlich eines oder mehrerer der in dieser Schrift beschriebenen Prozesse. Solche Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung einer Vielfalt von computerlesbaren Medien gespeichert und übertragen werden. Eine Datei in dem Computer 105 ist im Allgemeinen eine Sammlung von Daten, die auf einem computerlesbaren Medium, wie etwa einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher usw., gespeichert ist.
Zu einem computerlesbaren Medium zählt jedes Medium, das am Bereitstellen von Daten (z. B. Anweisungen), die durch einen Computer gelesen werden können, beteiligt ist. Ein solches Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich unter anderem nichtflüchtiger Medien, flüchtiger Medien usw. Nichtflüchtige Medien schließen zum Beispiel optische oder magnetische Platten und andere Dauerspeicher ein. Flüchtige Medien schließen einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (dynamic random access memory - DRAM) ein, der üblicherweise einen Hauptspeicher darstellt. Gängige Formen von computerlesbaren Medien schließen zum Beispiel Folgendes ein: eine Diskette, eine Folienspeicherplatte, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, einen RAM, einen PROM, einen EPROM, einen FLASH-EEPROM, einen beliebigen anderen Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherkassette oder ein beliebiges anderes Medium, das durch einen Computer ausgelesen werden kann.
Hinsichtlich der in dieser Schrift beschriebenen Medien, Prozesse, Systeme, Verfahren usw. versteht es sich, dass, obwohl die Schritte solcher Prozesse usw. als in einer bestimmten Reihenfolge erfolgend beschrieben worden sind, solche Prozesse derart durchgeführt werden können, dass die beschriebenen Schritte in einer Reihenfolge durchgeführt werden, die von der in dieser Schrift beschriebenen Reihenfolge abweicht. Es versteht sich ferner, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt, andere Schritte hinzugefügt oder bestimmte in dieser Schrift beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. In dem Prozess 600 könnten zum Beispiel ein oder mehrere der Schritte weggelassen werden oder die Schritte könnten in einer anderen Reihenfolge als in 6 gezeigt ausgeführt werden. Anders ausgedrückt sind die Beschreibungen von Systemen und/oder Prozessen in dieser Schrift zum Zweck der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen bereitgestellt und sollten keinesfalls dahingehend ausgelegt werden, dass sie den offenbarten Gegenstand einschränken.
Dementsprechend versteht es sich, dass die vorliegende Offenbarung, einschließlich der vorangehenden Beschreibung und der beigefügten Figuren und nachfolgenden Patentansprüche, veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Viele Ausführungsformen und Anwendungen, bei denen es sich nicht um die bereitgestellten Beispiele handelt, würden sich dem Fachmann nach der Lektüre der vorangehenden Beschreibung erschließen. Der Umfang der Erfindung sollte nicht unter Bezugnahme auf die vorangehende Beschreibung bestimmt werden, sondern stattdessen unter Bezugnahme auf die Patentansprüche, die dieser Schrift beigefügt sind und/oder in einer hierauf beruhenden, nicht vorläufigen Patentanmeldung enthalten sind, gemeinsam mit dem vollständigen Umfang von Äquivalenten, zu denen solche Patentansprüche berechtigen. Es wird vorweggenommen und ist beabsichtigt, dass zukünftige Entwicklungen im Stand der Technik, der in dieser Schrift erörtert ist, stattfinden werden und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in solche zukünftigen Ausführungsformen aufgenommen werden. Zusammenfassend versteht es sich, dass der offenbarte Gegenstand modifiziert und variiert werden kann.
Der ein Substantiv modifizierende Artikel „ein/e“ sollte dahingehend verstanden werden, dass er einen oder mehrere bezeichnet, es sei denn, es ist etwas Anderes angegeben oder der Kontext erfordert etwas anderes. Der Ausdruck „auf Grundlage von“ schließt teilweise oder vollständig auf Grundlage von ein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Computer, der einen Prozessor und einen Speicher beinhaltet, wobei auf dem Speicher Anweisungen gespeichert sind, die durch den Prozessor zu Folgendem ausgeführt werden können: Generieren einer Ellipse um ein Zielfahrzeug; Identifizieren eines Schnittpunktes zwischen der Ellipse und einer Linie, die sich von einem Host-Fahrzeug zu dem Zielfahrzeug erstreckt; Identifizieren einer Linie, die an dem Schnittpunkt zu der Ellipse tangential ist; und Betätigen von einer oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs, um Orte zu vermeiden, die durch die Linie dargestellt werden, die zu der Ellipse tangential ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner Anweisungen zu Folgendem: Prognostizieren eines Weges des Zielfahrzeugs über einen Zeitraum, Prognostizieren eines Weges des Host-Fahrzeugs über den Zeitraum, Identifizieren entsprechender Linien, die an jeder einer Vielzahl von Instanzen in dem Zeitraum zu entsprechenden Ellipsen tangential sind, und Planen einer Betätigung der einen oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs, um jede Linie zu vermeiden, die an jeder Instanz in dem Zeitraum zu jeder Ellipse tangential ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner Anweisungen zu Folgendem: Betätigen der einen oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs gemäß der geplanten Betätigung und dann, nachdem eine vorbestimmte Anzahl an Instanzen verstrichen ist, Prognostizieren eines nachfolgenden Weges des Zielfahrzeugs über einen nachfolgenden Zeitraum.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, ein Satz von Geo-Koordinaten und beinhalten die Anweisungen ferner Anweisungen zum Planen eines Weges für das Host-Fahrzeug, der die Geo-Koordinaten der Linie vermeidet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner Anweisungen zu Folgendem: Identifizieren eines zweiten Schnittpunktes zwischen der Ellipse und einer zweiten Linie, die sich von dem Host-Fahrzeug zu dem Zielfahrzeug erstreckt, und Identifizieren einer zweiten Linie, die an dem zweiten Schnittpunkt zu der Ellipse tangential ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner Anweisungen zum Betätigen der einen oder mehreren Komponenten, um die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, und die zweite Linie zu vermeiden, die zu der Ellipse tangential ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner Anweisungen zum Generieren der Ellipse auf Grundlage von zumindest einem von einem Richtungswinkel des Zielfahrzeugs oder einem Richtungswinkel des Host-Fahrzeugs.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner Anweisungen zum Generieren der Ellipse auf Grundlage einer Länge des Zielfahrzeugs und einer Breite des Zielfahrzeugs.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner Anweisungen zum Generieren der Ellipse auf Grundlage einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Host-Fahrzeug und dem Zielfahrzeug.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner Anweisungen zu Folgendem: Identifizieren eines zweiten Zielfahrzeugs, Generieren einer zweiten Ellipse für das zweite Zielfahrzeug, Identifizieren einer zweiten Linie, die an einem zweiten Schnittpunkt zwischen einer zweiten Linie, die sich von einem Host-Fahrzeug zu dem zweiten Zielfahrzeug erstreckt, zu der zweiten Ellipse tangential ist, und Betätigen von einer oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs, um die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, und die Linie zu vermeiden, die zu der zweiten Ellipse tangential ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Anweisungen ferner Anweisungen zum Betätigen eines Lenkmotors, um das Host-Fahrzeug von der Linie wegzulenken, die zu der Ellipse tangential ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, eine Begrenzungslinie und beinhalten die Anweisungen ferner Anweisungen zum Eingeben der Begrenzungslinie in ein Wegoptimierungsprogramm, das einen Weg für das Host-Fahrzeug ausgibt, der die Begrenzungslinie vermeidet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren Folgendes: Generieren einer Ellipse um ein Zielfahrzeug; Identifizieren eines Schnittpunktes zwischen der Ellipse und einer Linie, die sich von einem Host-Fahrzeug zu dem Zielfahrzeug erstreckt; Identifizieren einer Linie, die an dem Schnittpunkt zu der Ellipse tangential ist; und Betätigen von einer oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs, um Orte zu vermeiden, die durch die Linie dargestellt werden, die zu der Ellipse tangential ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: Prognostizieren eines Weges des Zielfahrzeugs über einen Zeitraum, Prognostizieren eines Weges des Host-Fahrzeugs über den Zeitraum, Identifizieren entsprechender Linien, die an jeder einer Vielzahl von Instanzen in dem Zeitraum zu entsprechenden Ellipsen tangential sind, und Planen einer Betätigung der einen oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs, um jede Linie zu vermeiden, die an jeder Instanz in dem Zeitraum zu jeder Ellipse tangential ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Generieren der Ellipse auf Grundlage von zumindest einem von einem Richtungswinkel des Zielfahrzeugs oder einem Richtungswinkel des Host-Fahrzeugs gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, ein Satz von Geo-Koordinaten und umfasst das Verfahren ferner Planen eines Weges für das Host-Fahrzeug, der die Geo-Koordinaten der Linie vermeidet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein Host-Fahrzeug, das eine Lenkkomponente, einen Antrieb und eine Bremse beinhalten; ein Mittel zum Generieren einer Ellipse um ein Zielfahrzeug; ein Mittel zum Identifizieren eines Schnittpunktes zwischen der Ellipse und einer Linie, die sich von einem Host-Fahrzeug zu dem Zielfahrzeug erstreckt, ein Mittel zum Identifizieren einer Linie, die an dem Schnittpunkt zu der Ellipse tangential ist; und ein Mittel zum Betätigen von einer oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs, um Orte zu vermeiden, die durch die Linie dargestellt werden, die zu der Ellipse tangential ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: ein Mittel zum Prognostizieren eines Weges des Zielfahrzeugs über einen Zeitraum, ein Mittel zum Prognostizieren eines Weges des Host-Fahrzeugs über den Zeitraum, ein Mittel zum Identifizieren entsprechender Linien, die an jeder einer Vielzahl von Instanzen in dem Zeitraum zu entsprechenden Ellipsen tangential sind, und ein Mittel zum Planen einer Betätigung der einen oder mehreren von der Lenkkomponente, dem Antrieb oder der Bremse des Host-Fahrzeugs, um jede Linie zu vermeiden, die an jeder Instanz in dem Zeitraum zu jeder Ellipse tangential ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: ein Mittel zum Generieren der Ellipse auf Grundlage von zumindest einem von einem Richtungswinkel des Zielfahrzeugs oder einem Richtungswinkel des Host-Fahrzeugs.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, ein Satz von Geo-Koordinaten und umfasst das System ferner ein Mittel zum Planen eines Weges für das Host-Fahrzeug, der die Geo-Koordinaten der Linie vermeidet.

Claims

Verfahren, umfassend: Generieren einer Ellipse um ein Zielfahrzeug; Identifizieren eines Schnittpunktes zwischen der Ellipse und einer Linie, die sich von einem Host-Fahrzeug zu dem Zielfahrzeug erstreckt; Identifizieren einer Linie, die an dem Schnittpunkt zu der Ellipse tangential ist; und Betätigen von einer oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs, um Orte zu vermeiden, die durch die Linie dargestellt werden, die zu der Ellipse tangential ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Prognostizieren eines Weges des Zielfahrzeugs über einen Zeitraum, Prognostizieren eines Weges des Host-Fahrzeugs über den Zeitraum, Identifizieren entsprechender Linien, die an jeder einer Vielzahl von Instanzen in dem Zeitraum zu entsprechenden Ellipsen tangential sind, und Planen einer Betätigung der einen oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs, um jede Linie zu vermeiden, die an jeder Instanz in dem Zeitraum zu jeder Ellipse tangential ist.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend Betätigen der einen oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs gemäß der geplanten Betätigung und dann, nachdem eine vorbestimmte Anzahl an Instanzen verstrichen ist, Prognostizieren eines nachfolgenden Weges des Zielfahrzeugs über einen nachfolgenden Zeitraum.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, ein Satz von Geo-Koordinaten ist und das Verfahren ferner Planen eines Weges für das Host-Fahrzeug umfasst, der die Geo-Koordinaten der Linie vermeidet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Identifizieren eines zweiten Schnittpunktes zwischen der Ellipse und einer zweiten Linie, die sich von dem Host-Fahrzeug zu dem Zielfahrzeug erstreckt, und Identifizieren einer zweiten Linie, die an dem zweiten Schnittpunkt zu der Ellipse tangential ist.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend Betätigen der einen oder mehreren Komponenten, um die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, und die zweite Linie zu vermeiden, die zu der Ellipse tangential ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Generieren der Ellipse auf Grundlage von zumindest einem von einem Richtungswinkel des Zielfahrzeugs oder einem Richtungswinkel des Host-Fahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Generieren der Ellipse auf Grundlage einer Länge des Zielfahrzeugs und einer Breite des Zielfahrzeugs.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Generieren der Ellipse auf Grundlage einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Host-Fahrzeug und dem Zielfahrzeug.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, ferner umfassend Identifizieren eines zweiten Zielfahrzeugs, Generieren einer zweiten Ellipse für das zweite Zielfahrzeug, Identifizieren einer zweiten Linie, die an einem zweiten Schnittpunkt zwischen einer zweiten Linie, die sich von einem Host-Fahrzeug zu dem zweiten Zielfahrzeug erstreckt, zu der zweiten Ellipse tangential ist, und Betätigen von einer oder mehreren Komponenten des Host-Fahrzeugs, um die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, und die zweite Linie zu vermeiden, die zu der zweiten Ellipse tangential ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, ferner umfassend Betätigen eines Lenkradmotors, um das Host-Fahrzeug von der Linie wegzusteuern, die zu der Ellipse tangential ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, wobei die Linie, die zu der Ellipse tangential ist, eine Begrenzungslinie ist und das Verfahren ferner Eingeben der Begrenzungslinie in ein Wegoptimierungsprogramm umfasst, das einen Weg für das Host-Fahrzeug ausgibt, der die Begrenzungslinie vermeidet.
Computer, der programmiert ist, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9 auszuführen.
Fahrzeug, umfassend den Computer nach Anspruch 13.
Computerprogrammprodukt, umfassend ein computerlesbares Medium, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die durch einen Computerprozessor ausgeführt werden können, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9 auszuführen.