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VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG(EN)
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität und den Nutzen der koreanischen Patentanmeldung Nr.
10-2020-0001248 , die am 06. Januar 2020 eingereicht wurde und durch Bezugnahme in vollem Umfang in dieses Dokument aufgenommen wird.
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Gebiet der Technik
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Vorrichtungen und Verfahren, die mit Ausführungsbeispielen übereinstimmen, beziehen sich auf eine Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs und ein entsprechendes Verfahren, und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Vermeidung einer Kollision, die auftreten kann, wenn ein hinter einem Hindernis verborgener Fußgänger nach dem Passieren des Hindernisses plötzlich auftaucht.
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Hintergrund
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Ein Fahrzeug ist eine gewöhnliche Maschine mit Rädern, die auf Straßen zum Transport von Personen oder Gütern verkehrt. Ein solches Fahrzeug kann durch sein eigenes Versagen einen Unfall verursachen, oder ein Unfall kann durch die Unachtsamkeit eines Fahrers oder durch einen Fehler eines anderen Fahrzeugs oder durch die Straßenverhältnisse verursacht werden.
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In jüngerer Zeit wurden verschiedene Fahrerassistenzsysteme (ADAS) entwickelt, die Fahrinformationen eines Fahrzeugs und andere Warnungen und Informationen an den Fahrer übermitteln, um Unfälle zu vermeiden, die durch Unachtsamkeit des Fahrers verursacht werden. Die ADAS-Systeme können auch das autonome Fahren für den Komfort des Fahrers unterstützen.
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Beispiele für fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme, die in ein Fahrzeug eingebaut werden, umfassen ein Autonomes Notbremssystem (AEB). Ein solches System bestimmt ein Kollisionsrisiko mit einem entgegenkommenden Fahrzeug, einem kreuzenden Fahrzeug oder einem Fußgänger auf der Grundlage von Daten, die von einer Kamera oder einem Radarsensor im Fahrzeug erhalten werden, und hilft, eine Kollision durch Notbremsung und/oder Lenkung zu vermeiden.
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Da das AEB-System jedoch ein Kollisionsrisiko bestimmt und eine Notbremsung und Lenksteuerung auf der Grundlage von Daten durchführt, die von einer im Fahrzeug vorhandenen Kamera oder einem Radarsensor erhalten werden, kann das System möglicherweise keine Kollision vermeiden, wenn sich ein Fußgänger in einem durch Hindernisse versperrten toten Winkel befindet oder plötzlich aus dem toten Winkel herauskommt und vor einem Fahrzeug erscheint. In einer solchen Situation ist es z. B. schwierig, die Kollision zu vermeiden, weil eine Brems- oder Lenkzeit zur Kollisionsvermeidung verzögert wird.
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ABRISS
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Ein Aspekt einer oder mehrerer Ausführungsbeispiele ist eine Fahrerassistenzvorrichtung und ein Verfahren zur schnellen und genauen Durchführung einer Kollisionsvermeidungssteuerung zur Vermeidung einer Kollision, wenn ein Fußgänger, der einen toten Winkel passiert hat, der durch ein Hindernis verdeckt ist, plötzlich vor dem Fahrzeug erscheint.
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Weitere Aspekte des Ausführungsbeispiels werden zum Teil in der folgenden Beschreibung dargelegt und sind zum Teil aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch die Praxis der beispielhaften Ausführungsbeispiele erlernt werden.
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Gemäß einem Aspekt eines Ausführungsbeispiels umfasst eine Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs eine Bilderfassungsvorrichtung, die an einem Fahrzeug angebracht ist und ein Sichtfeld hat, das sich vor dem Fahrzeug erstreckt, um Bilddaten zu erhalten, einen Radarsensor, der an dem Fahrzeug angebracht ist, um Radardaten um das Fahrzeug herum zu erhalten, und eine Steuervorrichtung, die mindestens einen Prozessor enthält und kommunikativ mit der Bilderfassungsvorrichtung und/oder dem Radarsensor verbunden ist, um Hindernisse zu erkennen und eine Kollisionsvermeidungssteuerung des Fahrzeugs durchzuführen. Die Steuervorrichtung ist ausgebildet, ein erstes Hindernis, das sich in einer seitlichen Richtung von einer Außenseite einer Fahrspur des Fahrzeugs nähert, basierend auf den Bilddaten und/oder den Radardaten zu erkennen, einen Kollisionsvermeidungsweg zum Vermeiden einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem ersten Hindernis zu erzeugen und den erzeugten Kollisionsvermeidungsweg und Informationen des ersten Hindernisses zu speichern. Die Steuervorrichtung erkennt ferner ein drittes Hindernis, das hinter einem zweiten Hindernis, das sich zwischen dem ersten Hindernis und dem Fahrzeug in seitlicher Richtung befindet, vorbeifährt, nachdem die Erkennung des ersten Hindernisses durch das zweite Hindernis unterbrochen wurde, und führt eine Kollisionsvermeidungssteuerung des Fahrzeugs basierend auf einer Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis und dem dritten Hindernis und basierend auf dem gespeicherten Kollisionsvermeidungsweg durch.
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Die Steuervorrichtung kann als erstes Hindernis ein Hindernis erkennen, dessen seitliche Geschwindigkeit größer als eine vorgegebene Geschwindigkeit ist.
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Die Steuervorrichtung kann als erstes Hindernis ein Hindernis erkennen, dessen geschätzte Ankunftszeit in der Fahrspur des Fahrzeugs kleiner als eine vorgegebene Zeit ist.
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Die Steuervorrichtung kann eine Zeit bis zur Kollision (TTC) zwischen den erfassten Hindernissen und dem Fahrzeug basierend auf einer Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmen und ein Hindernis mit einer TTC, die kürzer als eine vorgegebene Zeit ist, als das erste Hindernis erkennen.
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Die Steuervorrichtung darf die Kollisionsvermeidungssteuerung basierend auf dem gespeicherten Kollisionsvermeidungsweg nur durchführen, wenn das dritte Hindernis erkannt wird und das Fahrzeug das zweite Hindernis in Längsrichtung passiert.
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Die Steuervorrichtung kann die Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis und dem dritten Hindernis bestimmen, indem sie die gespeicherten Informationen des ersten Hindernisses mit den Informationen des erkannten dritten Hindernisses vergleicht.
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Die Steuervorrichtung kann die Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis und dem dritten Hindernis bestimmen, indem sie mindestens eine der folgenden Größen vergleicht: eine seitliche Geschwindigkeit, eine Fläche oder eine Farbe jeweils des ersten Hindernisses und des dritten Hindernisses.
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Die Steuervorrichtung kann die Kollisionsvermeidungssteuerung mit Vollbremsung des Fahrzeugs durchführen, wenn die Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis und dem dritten Hindernis als größer als ein erster Schwellenwert bestimmt wird.
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Die Steuervorrichtung kann die Kollisionsvermeidungssteuerung mit Teilbremsung des Fahrzeugs durchführen, wenn die Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis und dem dritten Hindernis als kleiner als ein erster Schwellenwert und größer als ein zweiter Schwellenwert bestimmt wird, wobei der zweite Schwellenwert kleiner als der erste Schwellenwert ist.
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Die Steuervorrichtung kann ein Steuersignal zur Erzeugung eines Warnsignals übertragen, wenn die Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis und dem dritten Hindernis als größer als ein dritter Schwellenwert bestimmt wird.
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Gemäß einem Aspekt eines anderen Ausführungsbeispiels umfasst ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs das Erkennen eines ersten Hindernisses, das sich in einer seitlichen Richtung von außerhalb einer Fahrspur eines Fahrzeugs nähert, auf der Grundlage von Bilddaten, die von einer an dem Fahrzeug angebrachten Bilderfassungsvorrichtung erhalten werden, und/oder von Radardaten, die von einem an dem Fahrzeug angebrachten Radarsensor erhalten werden, das Erzeugen eines Kollisionsvermeidungswegs zum Vermeiden einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem ersten Hindernis und das Speichern des erzeugten Kollisionsvermeidungswegs und der Informationen über das erste Hindernis. Das Verfahren erkennt ferner ein drittes Hindernis, das hinter einem zweiten Hindernis, das sich zwischen dem ersten Hindernis und dem Fahrzeug in seitlicher Richtung befindet, vorbeifährt, nachdem die Erkennung des ersten Hindernisses durch das zweite Hindernis unterbrochen wird, und führt eine Kollisionsvermeidungssteuerung des Fahrzeugs auf der Grundlage einer Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis und dem dritten Hindernis und auf der Grundlage des gespeicherten Kollisionsvermeidungswegs durch.
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Das Erkennen des ersten Hindernisses kann beinhalten: Erkennen eines Hindernisses mit einer seitlichen Geschwindigkeit, die größer als eine vorgegebene Geschwindigkeit ist, als erstes Hindernis.
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Das Erkennen des ersten Hindernisses kann beinhalten, dass als erstes Hindernis ein Hindernis erkannt wird, das eine geschätzte Ankunftszeit in der Fahrspur des Fahrzeugs hat, die kleiner als eine vorgegebene Zeit ist.
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Das Erkennen des ersten Hindernisses kann das Bestimmen einer Zeit bis zur Kollision (TTC) zwischen den aus den Bilddaten oder den Radardaten erfassten Hindernissen und dem Fahrzeug auf der Grundlage einer Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs und das Erkennen eines Hindernisses mit einer TTC, die kleiner als eine vorgegebene Zeit ist, als das erste Hindernis umfassen.
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Das Verfahren zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs kann weiterhin beinhalten, dass die Kollisionsvermeidungssteuerung basierend auf dem gespeicherten Kollisionsvermeidungsweg nur dann durchgeführt wird, wenn das dritte Hindernis erkannt wird und das Fahrzeug das zweite Hindernis in Längsrichtung nicht passiert hat.
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Das Verfahren zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs kann weiterhin das Bestimmen der Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis und dem dritten Hindernis beinhalten, indem die gespeicherten Informationen des ersten Hindernisses mit den Informationen des erkannten dritten Hindernisses verglichen wird.
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Das Bestimmen der Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis und dem dritten Hindernis kann den Vergleich von mindestens einer seitlichen Geschwindigkeit, einer Fläche oder einer Farbe von jedem des ersten Hindernisses und des dritten Hindernisses beinhalten.
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Das Durchführen der Kollisionsvermeidungssteuerung des Fahrzeugs auf der Grundlage des gespeicherten Kollisionsvermeidungswegs basierend auf der Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis und dem dritten Hindernis kann das Durchführen der Kollisionsvermeidungssteuerung mit Vollbremsung des Fahrzeugs beinhalten, wenn die Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis und dem dritten Hindernis als größer als ein erster Schwellenwert bestimmt wird.
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Das Durchführen der Kollisionsvermeidungssteuerung des Fahrzeugs auf der Grundlage des gespeicherten Kollisionsvermeidungswegs basierend auf der Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis und dem dritten Hindernis kann das Durchführen der Kollisionsvermeidungssteuerung mit Teilbremsung des Fahrzeugs beinhalten, wenn die Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis und dem dritten Hindernis als kleiner als ein erster Schwellenwert und größer als ein zweiter Schwellenwert bestimmt wird, wobei der zweite Schwellenwert kleiner als der erste Schwellenwert ist.
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Das Verfahren zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs kann weiterhin ein Senden eines Steuersignals zur Erzeugung eines Warnsignals beinhalten, wenn die Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis und dem dritten Hindernis als größer als ein dritter Schwellenwert bestimmt wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt eines anderen Ausführungsbeispiels umfasst ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs einen oder mehrere Sensoren, die ausgebildet sind, Abtastdaten eines Bereichs außerhalb des Fahrzeugs zu erfassen, und eine Steuervorrichtung, die mindestens einen Prozessor umfasst, der ausgebildet ist, die Erfassungsdaten zu verarbeiten. Die Steuervorrichtung ist ausgebildet, ein erstes Objekt, das sich auf eine Fahrspur des Fahrzeugs zubewegt, auf der Grundlage der beschafften Abtastdaten zu identifizieren und eine Kollisionsvermeidungsreaktion zur Vermeidung einer Kollision mit dem ersten Objekt zu bestimmen, ein drittes Objekt, das sich auf die Fahrspur des Fahrzeugs zubewegt, auf der Grundlage der erfassten Erfassungsdaten zu identifizieren, nachdem die Erfassung des ersten Objekts durch den einen oder die mehreren Sensoren unterbrochen wurde, und eine Kollisionsvermeidung auf der Grundlage der Kollisionsvermeidungsreaktion zur Vermeidung einer Kollision mit dem ersten Objekt in Reaktion auf das Bestimmen einer Ähnlichkeit zwischen dem identifizierten dritten Objekt und dem ersten Objekt durchzuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt eines anderen Ausführungsbeispiels umfasst ein Fahrerassistenzverfahren das Identifizieren eines ersten Objekts, das sich auf eine Fahrspur eines Fahrzeugs zubewegt, basierend auf Abtastdaten, die von einem oder mehreren Sensoren des Fahrzeugs erfasst werden, die einen Bereich außerhalb des Fahrzeugs abtasten, und das Bestimmen einer Kollisionsvermeidungsreaktion zum Vermeiden einer Kollision mit dem ersten Objekt, und das Identifizieren eines dritten Objekts, das sich auf die Fahrspur des Fahrzeugs zubewegt, basierend auf den erfassten Abtastdaten, nachdem die Abtastung des ersten Objekts durch den einen oder die mehreren Sensoren unterbrochen wurde. Die Kollisionsvermeidung wird auf der Grundlage der Kollisionsvermeidungsreaktion zur Vermeidung einer Kollision mit dem ersten Objekt in Reaktion auf das Bestimmen einer Ähnlichkeit zwischen dem identifizierten dritten Objekt und dem ersten Objekt durchgeführt.
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Figurenliste
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Diese obigen und/oder andere Aspekte der Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich und leichter zu verstehen sein, in denen:
- 1 ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung ist;
- 2 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung ist;
- 3 eine Konzeptdarstellung ist, die die Sicht-/Erfassungsfelder einer nach vorn gerichteten Kamera und eines Radarsensors zur Verwendung in der Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung darstellt;
- 4A und 4B die seitliche Winkelauflösung eines Frontradars gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung veranschaulichen;
- 5A und 5B ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung zeigen;
- 6 eine Situation veranschaulicht, in der eine Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs ein erstes Hindernis erkennt;
- 7 eine Situation veranschaulicht, in der die Erkennung eines ersten Hindernisses unterbrochen wird;
- 8 eine Situation veranschaulicht, in der ein drittes Hindernis nicht erkannt wird, nachdem die Erkennung eines ersten Hindernisses unterbrochen wurde;
- 9 und 10 Situationen veranschaulicht, in denen eine Ähnlichkeit zwischen einem ersten Hindernis und einem dritten Hindernis relativ gering ist;
- 11 eine Situation veranschaulicht, in der eine Ähnlichkeit zwischen einem ersten Hindernis und einem dritten Hindernis relativ hoch ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Es wird nun im Einzelnen auf die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung Bezug genommen, die in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind, wobei gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Elemente beziehen. In dieser Patentanmeldung werden nicht alle Elemente der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung beschrieben, da detaillierte Beschreibungen von Elementen, die in der Technik gut bekannt sind, oder redundante Beschreibungen zu im Wesentlichen gleichen Konfigurationen weggelassen werden können.
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Die hier verwendeten Begriffe „Einheit, Modul, Element und Block“ können unter Verwendung einer Software- oder Hardwarekomponente implementiert werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Mehrzahl von „Einheiten, Modulen, Gliedern oder Blöcken“ auch mit einem einzigen Element implementiert werden, und eine „Einheit, ein Modul, ein Glied oder ein Block“ kann eine Mehrzahl von Elementen enthalten. Bei der Implementierung als Software können die Funktionen, die als von einer Einheit, einem Modul, einem Element oder einem Block ausgeführt beschrieben werden, von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, die maschinenlesbare Befehle ausführen, die in einem nichtflüchtigen Aufzeichnungsmedium gespeichert sind, das kommunikativ mit dem Prozessor verbunden ist.
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In der Anmeldung kann, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ beschrieben wird, das Element direkt oder indirekt mit dem anderen Element verbunden sein und „indirekt verbunden“ umfasst, dass es mit dem anderen Element über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk verbunden ist.
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Es ist auch zu verstehen, dass die Begriffe „enthalten“ und „aufweisen“ dazu dienen, das Vorhandensein von Elementen anzuzeigen, die in der Patentanmeldung offenbart sind, und nicht die Möglichkeit ausschließen sollen, dass ein oder mehrere zusätzliche Elemente existieren oder hinzugefügt werden können.
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Die hier verwendeten Begriffe „erstes, zweites und drittes“ können verwendet werden, um ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden, und die Elemente sind nicht darauf beschränkt.
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Die hier verwendete Terminologie dient nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele und ist nicht als einschränkend zu verstehen. Die hier verwendeten Singularformen „ein“, „eine“ und „der, die das“ sollen auch die Pluralformen einschließen, solange der Kontext nicht ausdrücklich etwas anderes angibt.
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Es wird nun im Detail auf die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, wobei sich gleiche Bezugszeichen durchgängig auf gleiche Elemente beziehen. Die Reihenfolge des Ablaufs ist nicht auf die Reihenfolge in Zeichnungen beschränkt, es sei denn, die Reihenfolge des Ablaufs ist ausdrücklich beschrieben.
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In der gesamten Patentanmeldung kann sich der Begriff „Hindernis“ auf jedes Objekt beziehen, das mit einem Fahrzeug kollidieren kann, und kann sowohl sich bewegende Objekte wie andere Fahrzeuge, Fußgänger, Zweiradfahrer usw. als auch sich nicht bewegende oder stationäre Objekte wie Bäume, Stra-ßenlaternen und Strukturen umfassen.
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In der gesamten Spezifikation kann sich der Begriff „seitliche Richtung“ auf eine Richtung senkrecht zu einer Bewegungsrichtung des Fahrzeugs und der Begriff „Längsrichtung“ auf eine Richtung parallel zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs beziehen.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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1 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung. Das Fahrzeug 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ein Fahrzeug sein, das als Reaktion auf die Fahrsteuerung oder Befehle eines Fahrers fährt, oder es kann ein autonomes Fahrzeug sein, das autonom zu einem Ziel fährt.
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Bezugnehmend auf 1 kann das Fahrzeug 1 einen Motor 10, ein Getriebe 20, eine Bremsvorrichtung 30 und eine Lenkvorrichtung 40 umfassen.
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Der Motor 10 kann mindestens einen Zylinder und mindestens einen Kolben einschließen und kann eine für das Fahren des Fahrzeugs 1 benötigte Leistung erzeugen. Das Getriebe 20 kann eine Mehrzahl von Zahnrädern einschließen und kann von dem Motor 10 erzeugte Leistung auf Räder des Fahrzeugs 1 übertragen. Die Bremsvorrichtung 30 kann das Fahrzeug 1 über eine Reibkraft auf Räder verzögern oder stoppen. Die Bremsvorrichtung 30 kann einen oder mehrere Bremsbeläge und Bremsbacken enthalten, die das Fahrzeug 1 verzögern oder stoppen. Die Lenkvorrichtung 40 kann die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 ändern.
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Das Fahrzeug 1 kann eine Mehrzahl von elektronischen Komponenten aufweisen. Beispielsweise kann das Fahrzeug 1 weiterhin ein Motormanagementsystem (EMS) 11, eine Getriebesteuerung, die auch als Getriebesteuereinheit (TCU) oder Getriebesteuerungssystem (TMS) 21 bezeichnet wird, eine elektronische Bremssteuerung, die auch als elektronisches Bremssteuermodul (EBCM) 31 bezeichnet wird, eine elektronische Servolenkung (EPS) 41, ein Bordnetzsteuermodul (BCM) und eine Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs 100, die in einem Fahrerassistenzsystem (DAS) enthalten ist, umfassen.
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Das EMS 11 kann den Motor 10 entweder als Reaktion auf die Beschleunigungsabsicht des Fahrers über ein Gaspedal oder auf ein Anforderungssignal des Fahrerassistenzsystems (DAS) 100 steuern. Zum Beispiel kann das EMS 11 das Drehmoment des Motors 10 regeln.
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Das TMS 21 kann das Getriebe 20 entweder in Abhängigkeit von einem Schaltbefehl des Fahrers, der über einen Schalthebel aktiviert wird, und/oder von einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 steuern. Das TMS 21 kann z. B. ein Schaltverhältnis vom Motor 10 zu den Rädern des Fahrzeugs 1 einstellen oder regeln.
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Das elektronische Bremsensteuermodul (EBCM) 31 kann eine Bremsvorrichtung 30 als Reaktion entweder auf die Bremsabsicht des Fahrers über ein Bremspedal oder den Schlupf von Rädern oder auf ein Anforderungssignal des Fahrerassistenzsystems (DAS) 100 steuern. Beispielsweise kann das EBCM 31 zeitweilig das Radbremsen in Reaktion auf den Schlupf der Räder, der in einem Bremsmodus des Fahrzeugs 1 erfasst wird, lösen, was zu einer Implementierung eines Antiblockiersystems (ABS) führt. Das EBCM 31 kann die Bremsen der Räder als Reaktion auf ein in einem Lenkmodus des Fahrzeugs 1 erfasstes Über- und/oder Untersteuern selektiv lösen, was zur Implementierung der elektronischen Stabilitätskontrolle (ESC) führt.
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Zusätzlich kann das EBCM 31 zeitweise Räder in Reaktion auf einen Schlupf der Räder, der beim Fahren des Fahrzeugs erfasst wird, bremsen, was zu einer Implementierung eines Traktionssteuersystems (TCS) führt.
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Die elektronische Lenkunterstützungsvorrichtung (EPS) 41 kann die Lenkvorrichtung 40 in Reaktion auf die Lenkabsicht des Fahrers vom Lenkrad unterstützen, derart, dass die EPS Vorrichtung 41 den Fahrer darin unterstützt, das Lenkrad leicht zu betätigen. Beispielsweise kann die EPS Vorrichtung 41 das Lenkrad 40 in einer Weise unterstützen, dass die Lenkkraft in einem Fahrmodus niedriger Geschwindigkeit oder Parkmodus des Fahrzeugs 1 verringert wird, aber in einem Fahrmodus hoher Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 erhöht wird. Die EPS-Einrichtung 41 kann ferner optional die Lenkvorrichtung 40 in Reaktion auf ein Anforderungssignal des Fahrerassistenzsystems (DAS) 100 steuern.
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Das Bordnetzsteuermodul 51 kann verschiedene elektronische Komponenten steuern, die in der Lage sind, dem Fahrer Bedienkomfort zu bieten oder die Sicherheit des Fahrers zu gewährleisten. Zum Beispiel kann das Bordnetzsteuermodul 51 Scheinwerfer, Scheibenwischer, ein Instrument oder eine andere Gerätegruppe, einen Multifunktionsschalter, Blinker usw. steuern.
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Die Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs 100 kann den Fahrer bei der einfachen Handhabung (z. B. beim Fahren, Bremsen und Lenken) des Fahrzeugs 1 unterstützen. Beispielsweise kann das DAS 100 das periphere Umfeld (zum Beispiel ein anderes Fahrzeug, Fußgänger, Radfahrer, Spur, Verkehrszeichen oder dergleichen) des Fahrzeugs 1 (d. h. eigenen Fahrzeugs) detektieren und kann das Fahren, Bremsen und/oder Lenken des Fahrzeugs 1 in Reaktion auf das erfasste periphere Umfeld durchführen.
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Die oben genannten elektronischen Komponenten können untereinander über ein Kommunikationsnetz (NT) des Fahrzeugs kommunizieren. Zum Beispiel können die elektronischen Komponenten eine Datenkommunikation über das Ethernet, über Media Oriented Systems Transport (MOST), FlexRay, ein Controller Area Network (CAN), ein Local Interconnect Network (LIN) und dergleichen durchführen. Zum Beispiel kann das DAS 100 jeweils ein Antriebssteuersignal, ein Bremssignal und ein Lenksignal an das EMS 11, das EBCM 31 und die EPS Vorrichtung 41 über das Fahrzeugkommunikationsnetz (NT) senden.
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Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf 2 und 3 detailliertere Elemente der Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrens des Fahrzeugs 100 beschrieben.
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2 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung und 3 ist eine Konzeptdarstellung, die die Sicht-/Erfassungsfelder einer nach vorn gerichteten Kamera und eines Radarsensors zur Verwendung in der Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung darstellt.
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Die Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung kann eine Bilderfassungsvorrichtung umfassen, die einen oder mehrere Sensoren, wie eine nach vorn gerichtete Kamera, die an dem Fahrzeug 1 angebracht ist und ein vorderes Sichtfeld hat, umfassen kann. Die Bilderfassungsvorrichtung kann zusätzlich oder alternativ einen oder mehrere alternative Bildsensoren enthalten, wie eine ladungsgekoppeltes Vorrichtung (CCD), einen CMOS-Bildsensor oder einen Photosensor mit Photodioden. Die Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs 100 kann außerdem einen Radarsensor 102 umfassen, der an dem Fahrzeug 1 angebracht und ausgebildet ist, Radardaten um das Fahrzeug 1 herum zu erhalten.
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Die nach vorn gerichtete Kamera 110 kann an einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs 1 montiert sein.
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Die nach vorn gerichtete Kamera 110 kann ein Bild des vorderen Bereichs erfassen, der sich vor dem Fahrzeug 1 erstreckt, und kann Daten des Vorwärtssichtbildes des Fahrzeugs 1 erfassen. Die Vorwärtssicht-Bilddaten des Fahrzeugs 1 können Informationen über die Position eines Fahrzeugs im Umfeld, eines Fußgängers, eines Radfahrers oder einer Fahrspur enthalten, die sich im vorderen Bereich vor dem Fahrzeug 1 befinden.
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Die nach vorn gerichtete Kamera 110 kann eine Mehrzahl von Objektiven und eine Mehrzahl von Bildsensoren enthalten. Jeder Bildsensor kann eine Mehrzahl von Photodioden zum Umwandeln von Licht in ein elektrisches Signal aufweisen, und die Photodioden können in Form einer zweidimensionalen (2D) Matrix angeordnet sein.
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Die Bilderfassungsvorrichtung, einschließlich der nach vorn gerichteten Kamera 110, kann elektrisch mit dem Prozessor 141 oder der Steuervorrichtung 140 verbunden sein. Die Bilderfassungsvorrichtung, einschließlich der nach vorn gerichteten Kamera 110, kann z. B. über ein Fahrzeugkommunikationsnetzwerk (NT), Festleitungen oder eine gedruckte Schaltung (PCB) mit der Steuervorrichtung 140 verbunden sein.
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Die Bilderfassungsvorrichtung, einschließlich der nach vorn gerichteten Kamera 110, kann die Vorwärtssicht-Bilddaten des Fahrzeugs 1 an die Steuervorrichtung 140 übertragen.
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Der Radarsensor 102 kann ein Frontradar 120 mit einem auf den Bereich vor dem Fahrzeug 1 ausgerichteten Abtastfeld (Field of Sensing, FOS) 120a und eine Mehrzahl von Eckradaren 130 mit einem um das Fahrzeug herum ausgerichteten Erfassungsbereich 131a, 132a, 133a, 134a umfassen. Das Frontradar 120 kann z. B. an einem Kühlergrill oder einem Stoßfänger des Fahrzeugs 1 montiert sein.
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Das Frontradar 120 kann eine Sendeantenne (Tx) (oder eine Sendeantennengruppe (Tx)) zum Aussenden von Sendewellen (Tx) in den Bereich vor dem Fahrzeug 1 und eine Empfangsantenne (Rx) (oder eine Empfangsantennengruppe (Rx)) zum Empfangen von Wellen, die von einem beliebigen Objekt im FOS reflektiert werden, enthalten.
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Das Frontradar 120 kann Frontradardaten nicht nur von Tx-Wellen erhalten, die von der Tx-Antenne empfangen werden, sondern auch von reflektierten Wellen, die von der Rx-Antenne empfangen werden.
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Die Frontradardaten können nicht nur Informationen über einen Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug 1 und einem peripheren Fahrzeug (oder einem Fußgänger oder Radfahrer oder einem anderen vorausfahrenden Objekt oder Hindernis) enthalten, das sich im vorderen Bereich des eigenen Fahrzeugs 1 befindet, sondern auch Informationen über eine Geschwindigkeit des peripheren Fahrzeugs, des Fußgängers, des Radfahrers oder des Hindernisses.
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Das Frontradar 120 kann einen relativen Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug 1 und einem Objekt oder Hindernis basierend auf einer Phasendifferenz (oder Zeitdifferenz) zwischen Tx-Wellen und reflektierten Wellen berechnen, und kann eine relative Geschwindigkeit des Objekts oder Hindernisses basierend auf einer Frequenzdifferenz zwischen den Tx-Wellen und den reflektierten Wellen berechnen.
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Das Frontradar 120 kann z. B. über ein Fahrzeugkommunikationsnetzwerk (NT), Festleitungen oder eine Leiterplatte mit der Steuervorrichtung 140 gekoppelt sein. Das Frontradar 120 kann Frontradardaten an die Steuervorrichtung 140 übertragen.
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Weitere Details zur lateralen Richtungsauflösung des Frontradars werden später unter Bezugnahme auf 4A und 4B beschrieben.
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Die Mehrzahl von Eckradaren 130 kann ein erstes Eckradar 131, das an der vorderen rechten Seite des Fahrzeugs 1 montiert ist, ein zweites Eckradar 132, das an einer vorderen linken Seite des Fahrzeugs 1 montiert ist, ein drittes Eckradar 133, das einen einer hinteren rechten Seite des Fahrzeugs 1 montiert ist, und ein viertes Eckradar 134, das an einer hinteren linken Seite des Fahrzeugs 1 montiert ist, umfassen. Das Funktionsprinzip der Mehrzahl von Eckradaren 130 ist das gleiche wie das oben beschriebene Funktionsprinzip mit dem Frontradar.
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Das erste Eckradar 131 kann ein Abtastfeld (FOS) 131a einschließen, das zu einem vorderen rechten Bereich des Fahrzeugs 1 gerichtet ist, wie in 3 gezeigt. Das erste Eckradar 131 kann z. B. an einer rechten Seite eines vorderen Stoßfängers des Fahrzeugs 1 montiert werden. Das zweite Eckradar 132 kann ein FOS 132a einschließen, das zu einem vorderen linken Bereich des Fahrzeugs 1 gerichtet ist und kann beispielsweise an einer linken Seite einer vorderen Stoßstange des Fahrzeugs 1 montiert sein. Das dritte Eckradar 133 kann ein FOS 133a einschließen, das zu einem hinteren rechten Bereich des Fahrzeugs 1 gerichtet ist und kann beispielsweise an einer rechten Seite einer hinteren Stoßstange des Fahrzeugs 1 montiert sein. Das vierte Eckradar 134 kann ein FOS 134a einschließen, das zu einem hinteren linken Bereich des Fahrzeugs 1 gerichtet ist und kann beispielsweise an einer linken Seite einer hinteren Stoßstange des Fahrzeugs 1 montiert sein.
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Jedes des ersten, zweiten, dritten und vierten Eckradars 131, 132, 133 und 134 kann mit der Steuervorrichtung 140 über beispielsweise ein Kommunikationsnetzwerk NT des Fahrzeugs, über Leitungen oder eine Leiterplatte verbunden sein. Das erste, zweite, dritte und vierte Eckradar 131, 132, 133 und 134 können jeweils erste Eckradardaten, zweite Eckradardaten, dritte Eckradardaten und vierte Eckradardaten an die Steuervorrichtung 140 senden.
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Die Steuervorrichtung 140 kann einen Prozessor 141 und einen Arbeitsspeicher 142 aufweisen.
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Der Prozessor 141 kann Vorwärtssicht-Bilddaten der nach vorn gerichtete Kamera 110, Frontradardaten des Frontradars 120 und Eckradardaten der Mehrzahl von Eckradaren 130 verarbeiten und ein Bremssignal zur Steuerung des Bremssystems 32 und ein Lenksignal zur Steuerung des Lenksystems 42 erzeugen. Der Prozessor 141 kann z. B. einen Bildprozessor zur Verarbeitung von Vorwärtssicht-Bilddaten der nach vorn gerichteten Kamera 110, einen digitalen Signalprozessor zur Verarbeitung von Radardaten, die von den Radaren 120 und 130 erfasst werden, und/oder ein Mikrocontroller (MCU) zur Erzeugung eines Bremssignals und eines Lenksignals enthalten.
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Das heißt, der Prozessor 141 kann mit mindestens einer der nach vorn gerichteten Kamera oder dem Radarsensor 102 verbunden sein, um Hindernisse zu erkennen und eine Kollisionsvermeidungssteuerung des Fahrzeugs 1 durchzuführen. In diesem Fall kann die Kollisionsvermeidungssteuerung bedeuten, dass das Fahrzeug 1 durch die Erzeugung eines Bremssignals und eines Lenksignals zur Steuerung des Bremssystems 32 und des Lenksystems 42 des Fahrzeugs 1 gesteuert wird.
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Für die obige Funktionalität kann der Prozessor 141 einen Bildprozessor zur Verarbeitung von Vorwärtssicht-Bilddaten der nach vorn gerichteten Kamera 110, einen digitalen Signalprozessor zur Verarbeitung von Radardaten, die von den Radaren 120 und 130 erfasst werden, und/oder eine Mikrocontroller (MCU) zur Erzeugung eines Bremssignals und eines Lenksignals enthalten.
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Der Prozessor 141 kann Hindernisse (z. B. andere Fahrzeuge, Fußgänger, Zweiradfahrer, Strukturen usw.) vor dem Fahrzeug 1 basierend auf den Frontbilddaten der nach vorn gerichteten Kamera 110 und/oder den Frontradardaten des Frontradars 120 erkennen.
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Im Detail kann der Prozessor 141 basierend auf den Frontradardaten des Frontradars 120 Ortsinformationen (Abstand und Richtung) und Geschwindigkeitsinformationen (relative Geschwindigkeit) von Hindernissen vor dem Fahrzeug 1 erhalten. Der Prozessor 141 kann basierend auf den Frontbilddaten der nach vorn gerichteten Kamera 110 Ortsinformationen (Richtung) und Typinformationen von Hindernissen vor dem Fahrzeug 1 bestimmen (z. B. ob es sich bei dem Hindernis um ein anderes Fahrzeug oder einen Fußgänger oder Radfahrer handelt oder ob es sich um einen Bordstein, eine Leitplanke, einen Straßenbaum, eine Straßenlaterne usw. handelt).
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Zusätzlich kann der Prozessor 141 die von den Frontbilddaten erfassten Hindernisse mit den von den Frontradardaten erkannten Hindernissen abgleichen und die Typinformationen, die Positionsinformationen und die Geschwindigkeitsinformationen der Fronthindernisse basierend auf dem Abgleichergebnis erhalten.
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Der Prozessor 141 kann einen Kollisionsvermeidungsweg zur Vermeidung einer Kollision mit dem vorderen Hindernis basierend auf den Typinformationen, den Positionsinformationen und den Geschwindigkeitsinformationen der vorderen Hindernisse erzeugen.
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Beispielsweise kann der Prozessor 141 das erste Hindernis erkennen, das sich in seitlicher Richtung von außerhalb der Fahrspur DL des Fahrzeugs 1 nähert, und einen Kollisionsvermeidungsweg zur Vermeidung einer Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und dem ersten Hindernis berechnen. Zusätzlich kann der Prozessor 141 den berechneten Kollisionsvermeidungsweg und die Informationen des ersten Hindernisses im Arbeitsspeicher 142 speichern und/oder die Informationen an die Speichervorrichtung 150 übertragen.
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Wenn die Möglichkeit einer Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Hindernis besteht, kann der Prozessor 141 außerdem ein Steuersignal zur Erzeugung eines Warnsignals senden und das Steuersignal an die Benachrichtigungseinheit 160 übertragen.
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Der Arbeitsspeicher 142 kann Programme und/oder Daten speichern, die benötigt werden, damit der Prozessor 141 Bilddaten verarbeiten kann, kann Programme und/oder Daten speichern, die benötigt werden, damit der Prozessor 141 Radardaten verarbeiten kann, und kann Programme und/oder Daten speichern, die benötigt werden, damit der Prozessor 141 ein Bremssignal und/oder ein Lenksignal erzeugen oder andere hierin beschriebene Funktionen ausführen kann.
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Der Arbeitsspeicher 142 kann von der nach vorn gerichteten Kamera 110 empfangene Bilddaten und/oder von den Radaren 120 und 130 empfangene Radardaten vorübergehend speichern und die Bilddaten und/oder Radardaten vom Prozessor 141 verarbeiten. Der Arbeitsspeicher 142 kann auch verarbeitete Bilddaten und verarbeitete Radardaten vorübergehend speichern. Beispielsweise kann der Arbeitsspeicher 142 Informationen über ein erstes Hindernis, das sich in seitlicher Richtung von außerhalb der Fahrspur DL des Fahrzeugs 1 nähert, und einen Kollisionsvermeidungsweg zum Vermeiden einer Kollision mit dem ersten Hindernis vorübergehend speichern.
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Der Arbeitsspeicher 142 kann ein nichtflüchtiger Speicher sein und kann nicht nur einen flüchtigen Speicher, wie z. B. einen statischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (SRAM) oder einen dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (DRAM), sondern auch einen nichtflüchtigen Speicher, wie z. B. einen Flash-Speicher, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) oder einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM) oder ähnliches umfassen.
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Die Speichervorrichtung 150 kann Informationen über den Kollisionsvermeidungsweg und das erste Hindernis empfangen und speichern, wie den Kollisionsvermeidungsweg, der zur Vermeidung einer Kollision mit dem ersten Hindernis vom Prozessor 141 berechnet wurde.
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Der Kollisionsvermeidungsweg kann sich speziell auf einen Steuerplan zur Durchführung einer Kollisionsvermeidungssteuerung des Fahrzeugs 1 beziehen und kann sowohl einen Lenksteuerungsbetrag und Zeitinformationen dafür als auch einen Bremssteuerungsbetrag und Zeitinformationen dafür zur Kollisionsvermeidung des Fahrzeugs 1 enthalten.
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Eine solche Speichervorrichtung 150 kann unter Verwendung von nichtflüchtigen Speichervorrichtungen wie Cache, Festwertspeicher (ROM), programmierbarem ROM (PROM), löschbarem programmierbarem ROM (EPROM), elektrisch löschbarem programmierbarem ROM (EEPROM) und Flash-Speicher oder Direktzugriffsspeicher (RAM) und/oder einer flüchtigen Speichervorrichtung wie einem Arbeitsspeicher, einem Speichermedium wie einem Festplattenlaufwerk (HDD), einer CD-ROM implementiert werden, ist aber nicht darauf beschränkt.
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Die Speichervorrichtung 150 kann ein Arbeitsspeicher sein, der als zu dem Prozessor 141 separatem Chip implementiert ist, der oben in Bezug auf die Steuervorrichtung beschrieben wurde, oder er kann als einzelner Chip mit dem Prozessor 141 implementiert sein.
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Die Benachrichtigungseinheit 160 kann in Reaktion auf das Steuersignal der Steuervorrichtung ein Warnsignal an den Benutzer ausgeben. Die Benachrichtigungseinheit 160 kann zu diesem Zweck die Tonausgabeeinheit 161 mit einem Lautsprecher zur Ausgabe eines Warntons zur Vermeidung einer Kollision mit dem Hindernis in Übereinstimmung mit dem Steuersignal der Steuervorrichtung und die Anzeige 162 zur Ausgabe eines Warnbildes zur Vermeidung einer Kollision mit dem Hindernis in Übereinstimmung mit dem Steuersignal der Steuervorrichtung umfassen.
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Der Radarsensor 102 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 4A und 4B näher beschrieben. 4A und 4B zeigen die seitliche Winkelauflösung eines Frontradars gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung.
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Das Frontradar 120 und das erste und zweite Eckradar 131 und 132 können Low-Cost-Radare sein, die preiswerter sind als die Lidar-Sensoren und können Radare des Modells MRR-20, des Modells LRR-20 oder des Modells LRR-30 sein.
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Das Frontradar 120 und das erste und zweite Eckradar 131 und 132 können Radare desselben Modells oder Radare verschiedener Modelle sein.
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Außerdem kann das Frontradar 120 ein Radar sein, das eine höhere seitliche Winkelauflösung hat als das erste und zweite Eckradar 131 und 132.
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Wie in 4A gezeigt, hat das im Radarsensor 102 enthaltene Frontradar 120, wenn es sich um ein Radar des Modells LRR-20 handelt, acht Empfangskanäle, die jeweils eine seitliche Winkelauflösung von 5 Grad oder weniger haben. Die Position des Hindernisses, das sich in einer Entfernung von 200 m oder mehr befindet, kann über die Kanäle erfasst werden. Das heißt, das Frontradar 120 kann über die acht Empfangskanäle die richtige Richtung des Hindernisses erkennen.
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Wenn das Frontradar 120 ein Radar des Modells LRR-30 ist, kann das vordere Radar 120 außerdem eine seitliche Winkelauflösung von 2,5 Grad oder weniger haben.
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Wie in 4B gezeigt, hat das Frontradar 120, wenn es sich um ein Radar des Modells MRR-20 handelt, vier Empfangskanäle, die jeweils eine seitliche Winkelauflösung von 10 Grad oder weniger haben. Die Lage des vorhandenen Hindernisses kann erfasst werden, z. B. in einer Entfernung von ca. 160 m.
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Der Radarsensor 102 zur Steuerung des Bremssystems 32 und des Lenksystems 42 zur Vermeidung von Kollisionen mit Hindernissen kann nur das Frontradar 120 umfassen. In diesem Fall kann das Frontradar 120 eine Mehrzahl von Empfangskanälen haben und Positionsinformationen des Hindernisses ausgeben, die dem Erfassungssignal des Hindernisses entsprechen, das über mindestens einen der Mehrzahl von Empfangskanälen empfangen wird.
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Die Mehrzahl von Empfangskanälen können Funkwellen empfangen, die von Hindernissen in entsprechenden Bereichen reflektiert werden, die in vorgegebenen Winkeln mit der Mitte der Vorderseite des Fahrzeugs 1 als Mittelpunkt unterteilt sind.
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Das heißt, das Frontradar 120 kann die Richtung des Hindernisses durch einen Empfangskanal erkennen, in dem ein Hindernis unter einer Mehrzahl von Empfangskanälen mit einer vorgegebenen Winkelauflösung erfasst wird.
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Der Radarsensor 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel kann durch einen LiDAR-Sensor (Light Detection and Ranging) ersetzt oder mit diesem kombiniert werden, wobei ein LiDAR-Sensor ein berührungsloser Abstandserfassungssensor ist, der ein Laserradarprinzip verwendet.
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Im Folgenden wird ein Verfahren zur Kollisionsvermeidungssteuerung unter Verwendung jeder Komponente der Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs 100 unter Bezugnahme auf die 5A, 5B und 6 bis 11 beschrieben.
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5A und 5B sind Flussdiagramme eines Verfahrens zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Offenbarung. 5A und 5B werden unter Bezugnahme auf 6 bis 11 beschrieben.
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Bezug nehmend auf 5A kann eine nach vorn gerichtete Kamera 110 Vorwärtsbilddaten des Fahrzeugs 1 erhalten, und der Radarsensor 102 kann Radardaten um das Fahrzeug 1 herum erfassen. Die Steuervorrichtung 140 kann Frontbilddaten des Fahrzeugs 1 und/oder Radardaten um das Fahrzeug 1 (1000) empfangen.
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Die Steuervorrichtung 140 kann das erste Hindernis ob1, das sich von außerhalb der Fahrspur des Fahrzeugs DL seitlich der Fahrspur nähert, basierend auf den empfangenen Bilddaten vor dem Fahrzeug 1 und/oder Radardaten um das Fahrzeug 1 herum erkennen (1100). In diesem Fall kann das erste Hindernis ob1 einem Fußgänger, einem Radfahrer oder einem anderen Fahrzeug entsprechen, das sich in seitlicher Richtung bewegt.
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Im Detail kann die Steuervorrichtung 140 ein Hindernis mit einer seitlichen Geschwindigkeit, die größer ist als eine vorgegebene Geschwindigkeit (z. B. eine minimale Seitengeschwindigkeitsschwelle) unter den Hindernissen, die in den Bilddaten und/oder den Radardaten erfasst wurden, als das erste Hindernis ob1 erkennen. Die Steuervorrichtung 140 kann z. B. als erstes Hindernis ob1 ein Hindernis mit einer seitlichen Geschwindigkeit von 1 m/s oder mehr erkennen. Der Grund hierfür ist, dass eine Kollision mit einem Hindernis, das eine geringere seitliche Geschwindigkeit als die vorgegebene Geschwindigkeit hat, unwahrscheinlich ist.
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Zusätzlich kann die Steuervorrichtung 140 als erstes Hindernis ob1 ein Hindernis erkennen, das eine geschätzte Ankunftszeit (ETA) auf der Fahrspur DL hat, auf der das Fahrzeug 1 fährt, die kleiner ist als eine vorgegebener ETA-Schwellenwertzeit. Zum Beispiel kann die Steuervorrichtung 140 ein Hindernis mit einer ETA zur Fahrspur DL innerhalb von (z. B. weniger als oder gleich) 5 Sekunden als erstes Hindernis ob1 erkennen. Dies liegt daran, dass die Wahrscheinlichkeit oder Möglichkeit einer Kollision mit einem Hindernis, dessen seitliche Geschwindigkeit größer als die vorgegebene Geschwindigkeit ist, relativ gering ist, wenn das Hindernis eine lange geschätzte Ankunftszeit zur Fahrspur DL hat.
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Außerdem kann das Steuervorrichtung 140 die Zeit bis zur Kollision (TTC) zwischen den erfassten Hindernissen und dem Fahrzeug 1 basierend auf der Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 und dem Hindernis, das in mindestens einem der Bilddaten oder der Radardaten erkannt wurde, bestimmen und kann als erstes Hindernis ob1 ein Hindernis erkennen, das eine TTC mit dem Fahrzeug 1 hat, die kleiner als eine vorbestimmte TTC-Schwellenwertzeit ist. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 140 als erstes Hindernis ob1 ein Hindernis erkennen, das einen TTC mit dem Fahrzeug 1 innerhalb von (z. B. weniger als oder gleich) 5 Sekunden hat. Dies liegt daran, dass die Wahrscheinlichkeit oder Möglichkeit einer Kollision mit einem Hindernis, das eine lange geschätzte Kollisionszeit mit dem Fahrzeug 1 hat, relativ gering ist. Der TTC-Schwellenwert kann gleich oder verschieden zum ETA-Schwellenwert sein.
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Um das erste Hindernis ob1, das sich in seitlicher Richtung bewegt und wahrscheinlich mit dem Fahrzeug 1 kollidieren wird, genau und rational zu erkennen, kann die Steuervorrichtung 140 eine Vorauswahl unter den Hindernissen treffen, die in den Bilddaten und/oder den Radardaten erfasst wurden. In einem Ausführungsbeispiel werden nur Hindernisse als erstes Hindernis ob1 erkannt, deren seitliche Geschwindigkeit größer als die vorgegebene Geschwindigkeit ist, deren ETA zur Fahrspur DL kleiner als die vorgegebene ETA-Schwellenwertzeit ist und deren TTC mit dem Fahrzeug 1 kleiner als die vorgegebene TTC-Schwellenwertzeit ist. Die Stabilität der gesamten Kollisionsvermeidungssteuerung kann durch die Erkennung des ersten Hindernisses ob1 erreicht werden, das eine hohe Kollisionswahrscheinlichkeit mit dem Fahrzeug 1 hat.
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Wie in 6 gezeigt, kann die Steuervorrichtung 140 unter den Hindernissen pd1, pd2, ob1 und ob2, die in den Bilddaten und/oder den Radardaten erfasst wurden, das Hindernis ob1 erkennen, dessen seitliche Geschwindigkeit größer als die vorgegebene Geschwindigkeiten ist, dessen ETA zur Fahrspur des Fahrzeugs DL kleiner als die vorgegebene ETA-Schwellenwertzeit ist und dessen TTC mit dem Fahrzeug 1 kleiner als die vorgegebene TTC-Schwellenwertzeit ist,
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Danach kann die Steuervorrichtung 140 einen Kollisionsvermeidungsweg zur Vermeidung einer Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und dem ersten Hindernis ob1 (1200) bestimmen und den bestimmten Kollisionsvermeidungsweg und die Informationen des ersten Hindernisses ob1 (1300) speichern. Zu diesem Zeitpunkt kann der Kollisionsvermeidungsweg einen Steuerplan zur Durchführung der Kollisionsvermeidungssteuerung des Fahrzeugs 1 enthalten. Darüber hinaus können die Informationen des ersten Hindernisses ob1 mindestens eine der folgenden Informationen enthalten: seitliche Geschwindigkeit, Fläche (oder Größe) und Farbe des ersten Hindernisses ob1.
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Die Steuervorrichtung 140 kann den Kollisionsvermeidungsweg und die Informationen des ersten Hindernisses ob1 im Arbeitsspeicher 142 speichern oder die Informationen an die Speichervorrichtung 150 übertragen.
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Im Allgemeinen, wenn die Kollision zwischen dem ersten Hindernis ob1 und dem Fahrzeug 1 erwartet wird, kann die Steuervorrichtung 140 eine Kollisionsvermeidungssteuerung basierend auf dem gespeicherten Kollisionsvermeidungsweg durchführen. Wenn jedoch die Sicht zwischen dem Fahrzeug 1 und dem ersten Hindernis ob1 sichergestellt ist, wäre die Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und dem ersten Hindernis ob1 nicht zu erwarten, da das erste Hindernis ob1, z. B. ein Fußgänger, seine Bewegung in seitlicher Richtung einstellen würde.
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Wenn jedoch, wie in 7 gezeigt, das zweite Hindernis ob2 zwischen dem ersten Hindernis ob1 und dem Fahrzeug 1 angeordnet ist, um die Sicht zu behindern, kann das Fahrzeug 1 möglicherweise keine Sicht auf das erste Hindernis ob1 sicherstellen oder aufrechterhalten, und das erste Hindernis ob1 kann ebenfalls keine Sicht auf das Fahrzeug 1 sicherstellen oder aufrechterhalten. Dadurch kann das Risiko einer Kollision erhöht werden. In diesem Fall kann sich das zweite Hindernis ob2 auf ein beliebiges Objekt beziehen, das die Sicht des Fahrzeugs 1 behindern kann, wie z. B. ein anderes Fahrzeug, das auf einem Seitenstreifen geparkt ist, ein Bauwerk, ein Baum am Straßenrand, eine Mauer und ähnliches.
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Konkret kann die am Fahrzeug 1 montierte nach vorn gerichtete Kamera 110 sowie der Fahrer im Fahrzeug 1 Bilddaten erhalten, in denen das erste Hindernis ob1 durch das zweite Hindernis ob2 verdeckt wird. Ebenso kann der am Fahrzeug 1 montierte Radarsensor 102 nur die vom zweiten Hindernis ob2 reflektierten Radardaten erhalten, nicht aber die vom ersten Hindernis ob1 reflektierten Radardaten.
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In der in 7 beschriebenen Situation kann es vorkommen, dass das Kollisionsvermeidungssystem eines Fahrzeugs, das nicht mit den hier beschriebenen Fähigkeiten ausgestattet ist, das erste Hindernis ob1 nicht mehr erkennt, sieht oder verfolgt, während es durch das zweite Hindernis ob2 behindert wird, und die Erkennung des ersten Hindernisses ob1 durch das Kollisionsvermeidungssystem kann daher erst dann wieder aktiviert werden, wenn das erste Hindernis ob1 das zweite Hindernis ob2 in seitlicher Richtung hinter sich gelassen hat und im Sichtfeld des Fahrzeugs auftaucht oder wieder in dieses eintritt. Dies kann dazu führen, dass der Aktivierungszeitpunkt des Kollisionsvermeidungssystems spät und ungenau ist.
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Wie später beschrieben wird, kann jedoch gemäß der Offenbarung die Steuervorrichtung 140 den Kollisionsvermeidungsweg für das erste Hindernis ob1 im Arbeitsspeicher 142 speichern oder den Kollisionsvermeidungsweg an die Speichervorrichtung 150 übertragen und speichern, so dass die Steuervorrichtung 140 die Kollisionsvermeidungssteuerung des Fahrzeugs 1 schnell und genau durchführen kann, wenn das erste Hindernis ob1 wieder im Sichtfeld des Fahrzeugs 1 auftaucht oder wieder eintritt, nachdem es das zweite Hindernis ob2 hinter sich gelassen hat, während es sich weiter in seitlicher Richtung bewegt.
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Zusätzlich kann die Steuervorrichtung 140 die Informationen des ersten Hindernisses ob1 im Arbeitsspeicher 142 speichern oder die Informationen des ersten Hindernisses ob1 an die Speichervorrichtung 150 übertragen und speichern. Die Steuervorrichtung 140 kann die Zuverlässigkeit der Durchführung der Kollisionsvermeidungssteuerung sicherstellen, indem sie die Informationen des ersten Hindernisses ob1 mit den Informationen eines dritten Hindernisses ob3 vergleicht.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung 140 kann die Steuervorrichtung 140, nachdem die Erkennung, Erfassung oder Überwachung des ersten Hindernisses ob1 durch das zweite Hindernis ob2, das sich zwischen dem ersten Hindernis ob1 und dem Fahrzeug 1 befindet, unterbrochen oder behindert wird (JA in 1310), wenn das dritte Hindernis ob3, das in seitlicher Richtung hinter dem zweiten Hindernis ob2 vorbeifährt, identifiziert oder erkannt wird (JA in 1320), eine Kollisionsvermeidungssteuerung des Fahrzeugs basierend auf dem Kollisionsvermeidungsweg, der in der Speichervorrichtung 150 und/oder dem Arbeitsspeicher 142 gespeichert ist, basierend auf dem Bestimmen der Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis ob1 und dem dritten Hindernis ob3 (1400) durchführen.
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Dabei kann das neu erkannte dritte Hindernis ob3 das gleiche Hindernis sein wie das erste Hindernis ob1 oder ein anderes Hindernis sein. Im Allgemeinen basiert die Unterscheidung zwischen dem ersten Hindernis ob1 und dem dritten Hindernis ob3 auf einem Zeitpunkt, an dem der Radarsensor 102 und/oder die nach vorn gerichtete Kamera 110 das Hindernis erkennt: ein in Schritt 1100 identifiziertes Hindernis kann als erstes Hindernis ob1 referenziert werden, während ein gleiches oder anderes in Schritt 1320 identifiziertes Hindernis als drittes Hindernis ob3 referenziert werden kann, obwohl die Hindernisse gleich oder unterschiedlich sein können.
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Außerdem darf die Steuervorrichtung 140, nachdem die Erkennung des ersten Hindernisses ob1 durch das zweite Hindernis ob2, das sich zwischen dem ersten Hindernis ob1 und dem Fahrzeug 1 befindet, unterbrochen wurde (1310), die Kollisionsvermeidungssteuerung auf Grundlage des gespeicherten Kollisionsvermeidungsweges nicht durchführen und den Vorgang beenden (NO in 1320), wenn das dritte Hindernis ob3 nicht erkannt wird, bevor das Fahrzeug 1 das zweite Hindernis ob2 in Längsrichtung passiert (YES in 1330). Denn wenn das dritte Hindernis ob3 nicht erkannt wird, bevor das Fahrzeug 1 das zweite Hindernis ob2 in Längsrichtung passiert, besteht keine Notwendigkeit, die Kollisionsvermeidungssteuerung basierend auf dem gespeicherten Kollisionsvermeidungsweg durchzuführen, da es kein Hindernis gibt, das mit dem ersten Hindernis ob1 übereinstimmt und mit dem Fahrzeug 1 kollidieren könnte.
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Das heißt, die Steuervorrichtung 140 darf die Kollisionsvermeidungssteuerung auf Grundlage des gespeicherten Kollisionsvermeidungsweges nur durchführen, wenn das dritte Hindernis ob3 erkannt wird, bevor das Fahrzeug 1 das zweite Hindernis ob2 in Längsrichtung passiert. Wenn bestimmt wird, dass der Fahrersitzbereich des Fahrzeugs 1 das zweite Hindernis ob2 vollständig passiert hat, kann die Steuervorrichtung 140 feststellen, dass das Fahrzeug 1 das zweite Hindernis ob2 in Längsrichtung passiert hat.
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Wenn beispielsweise, wie in 8 gezeigt, das dritte Hindernis ob3 von der Steuervorrichtung 140 nicht erkannt wird, wenn das Fahrzeug 1 das zweite Hindernis ob2 in Längsrichtung passiert, kann die Steuereinheit 140 feststellen, dass das erste Hindernis ob1 nicht hinter dem zweiten Hindernis ob2 vorbeigefahren ist, um wieder in der Fahrspur des Fahrzeugs aufzutauchen, und kann die Kollisionsvermeidungssteuerung basierend auf dem gespeicherten Kollisionsvermeidungsweg nicht durchführen.
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Wenn das dritte Hindernis ob3 von der Steuervorrichtung 140 erkannt wird (JA in 1320), kann die Steuereinheit 140 die in der Speichervorrichtung 150 und/oder dem Arbeitsspeicher 142 gespeicherten Informationen des ersten Hindernisses ob1 und die Informationen des erkannten dritten Hindernisses ob3 vergleichen und eine Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis ob1 und dem dritten Hindernis ob3 bestimmen, indem die Informationen der beiden Hindernisse ob1 und ob3 verglichen werden.
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Zum Beispiel kann die Steuervorrichtung 140 die seitliche Geschwindigkeit, die Fläche (oder Größe) oder die Farbe jeweils des ersten Hindernisses ob1 und des dritten Hindernisses ob3 vergleichen, um die Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis ob1 und dem dritten Hindernis ob3 zu bestimmen. In diesem Fall kann sich das dritte Hindernis ob3 auf alle Hindernisse beziehen, die hinter dem zweiten Hindernis ob2 erkannt wurden, und kann alle sich bewegenden Objekte wie Fußgänger und Zweiradfahrer bedeuten.
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Ein Verfahren zum Bestimmen der Ähnlichkeit auf der Grundlage der vom Radarsensor 102 erhaltenen Radardaten kann die Bestimmung der Geschwindigkeit in seitlicher Richtung jedes Hindernisses auf der Grundlage der Frequenzdifferenz der von jedem Hindernis reflektierten Funkwellen und den Vergleich der Geschwindigkeiten in seitlicher Richtung der Hindernisse zur Berechnung der Ähnlichkeit umfassen. Darüber hinaus gibt es eine Verfahren zum Vergleich der Fläche jedes Hindernisses und zur Berechnung der Ähnlichkeit auf der Grundlage der Reflektivität der von jedem Hindernis reflektierten Funkwellen, ist aber nicht darauf beschränkt.
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Wie unter Bezugnahme auf die 4A bis 4B beschrieben enthält die Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel einen Radarsensor 102 mit verbesserter laterale Richtungsauflösung, wodurch eine Verfeinerung des Reflektivität zur genauen Berechnung der Fläche jedes Hindernisses ermöglicht wird.
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Ein Verfahren zum Berechnen der Ähnlichkeit auf der Grundlage von Vorwärtsbilddaten, die von der nach vorn gerichteten Kamera 110 erhalten werden, kann ein Verfahren zum Vergleichen der seitlichen Geschwindigkeit jedes Hindernisses, ein Verfahren zum Vergleichen der Fläche jedes Hindernisses auf der Grundlage der Größe jedes Hindernisses in den Bilddaten und ein Verfahren zum Vergleichen des Aussehens jedes Hindernisses, wie z. B. der Farbe, umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt.
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Wie in 9 gezeigt, kann die Steuervorrichtung 140, wenn das dritte Hindernis ob3 von der Steuereinheit 140 erkannt wird, nachdem die Erkennung des ersten Hindernisses ob1 unterbrochen wurde, die Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis ob1 und dem dritten Hindernis ob3 bestimmen und die Kollisionsvermeidungssteuerung basierend auf dem gespeicherten Kollisionsvermeidungsweg in Abhängigkeit von der bestimmten Ähnlichkeit durchführen.
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Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 140 eine Kollisionsvermeidungssteuerung basierend auf einer Vollbremsung gemäß dem gespeicherten Kollisionsvermeidungsweg durchführen, wenn die Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis ob1 und dem dritten Hindernis ob3 größer als ein erster Schwellenwert ist. Vollbremsung kann bedeuten, dass das Fahrzeug 1 mit einem Bremsbetrag von 80% oder mehr des maximalen Bremsbetrag der Bremseinrichtung 30 abgebremst wird.
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Die Steuervorrichtung 140 kann eine Kollisionsvermeidungssteuerung basierend auf einer Teilbremsung in Übereinstimmung mit dem gespeicherten Kollisionsvermeidungsweg durchführen, wenn die Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis ob1 und dem dritten Hindernis ob3 kleiner als der erste Schwellenwert und größer als ein zweiter Schwellenwert ist, wobei der zweite Schwellenwert kleiner als der erste Schwellenwert ist. Teilbremsung kann bedeuten, dass das Fahrzeug 1 mit einem Bremsbetrag von weniger als 80% des maximalen Bremsbetrag der Bremseinrichtung 30 abgebremst wird.
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Zusätzlich kann die Steuervorrichtung 140 ein Steuersignal zur Erzeugung eines Warnsignals an die Benachrichtigungseinheit 160 gemäß dem gespeicherten Kollisionsvermeidungsweg übertragen, wenn die Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis ob1 und dem dritten Hindernis ob3 größer ist als ein dritter Schwellenwert, der kleiner ist als der zweite Schwellenwert. Das heißt, wenn die Ähnlichkeit größer als der dritte Schwellenwert ist, kann die Kollision verhindert werden, indem der Fahrer über die Kollisionsgefahr informiert wird.
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Bezugnehmend auf 9 kann bestätigt werden, dass das erste Hindernis ob1 und das dritte Hindernis ob3 unterschiedliche Arten von Hindernissen sind.
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Das heißt, das erste Hindernis ob1 wird als männlicher Fußgänger und das dritte Hindernis ob3 als weiblicher Fußgänger angezeigt. Bei männlichen und weiblichen Fußgängern wird die Fläche (oder Größe) unterschiedlich sein, und wenn sie unterschiedlich gekleidet sind, wird die Farbe unterschiedlich sein. Das heißt, die Steuervorrichtung 140 kann die Ähnlichkeit zwischen dem männlichen Fußgänger und der weiblichen Fußgängerin unterhalb des ersten Schwellenwerts feststellen, es sei denn, es liegt eine besondere Situation vor.
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Wenn z.B. die Geschwindigkeit in seitlicher Richtung des weiblichen Fußgängers (z.B. ob3) ähnlich der gespeicherten Geschwindigkeit in seitlicher Richtung des männlichen Fußgängers (z.B. ob1) ist, kann die Ähnlichkeit oberhalb des ersten Schwellenwertes berechnet werden.
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In diesem Fall kann die Steuervorrichtung 140 eine Kollisionsvermeidungssteuerung mit Vollbremsung basierend auf dem in der Speichervorrichtung 150 und/oder im Arbeitsspeichers 142 gespeicherten Kollisionsvermeidungsweg durchführen.
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Mit anderen Worten: Wenn die Ähnlichkeit hoch ist, auch wenn die Arten der Hindernisse unterschiedlich sind, kann eine schnelle und genaue Kollisionsvermeidungssteuerung durchgeführt werden, indem ein im Voraus gespeicherter Kollisionsvermeidungsweg verwendet wird.
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Bezugnehmend auf 10 kann bestätigt werden, dass das erste Hindernis ob1 und das dritte Hindernis ob3 die gleiche Art von Hindernissen sind. Das heißt, das erste Hindernis ob1 ist der männliche Fußgänger, der erfasst wird, bevor er durch das zweite Hindernis ob2 aus der Sicht des Fahrzeugs 1 verschwindet, und das dritte Hindernis ob3 ist derselbe männliche Fußgänger, der erfasst wird, nachdem seine Sichtbarkeit gesichert ist, nachdem er hinter dem zweiten Hindernis ob2 hervortritt.
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10 veranschaulicht eine Situation, in der ein männlicher Fußgänger die Anwesenheit des Fahrzeugs 1 erkennt und seine seitliche Geschwindigkeit reduziert, um das zweite Hindernis ob2 nicht vollständig zu passieren.
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In diesem Fall handelt es sich bei dem ersten Hindernis ob1 und dem dritten Hindernis ob3 zwar um denselben männlichen Fußgänger, aber der Bereich ist anders, weil der männliche Fußgänger durch das zweite Hindernis ob2 teilweise verdeckt wird und nur teilweise dem Sichtfeld des Fahrzeugs 1 ausgesetzt ist, und die seitliche Geschwindigkeit des Fußgängers ist ebenfalls anders. So kann die Steuervorrichtung 140 feststellen, dass die Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis ob1 und dem dritten Hindernis ob3 relativ gering ist.
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Bezugnehmend auf 11 kann wie in 10 bestätigt werden, dass das erste Hindernis ob1 und das dritte Hindernis ob3 die gleiche Art von Hindernissen sind, wobei das erste Hindernis der männliche Fußgänger ist, der erfasst wird, bevor er durch das zweite Hindernis ob2 aus der Sicht des Fahrzeugs 1 behindert wird, und das dritte Hindernis ob3 der gleiche männliche Fußgänger ist, der erfasst wird, nachdem seine Sicht sichergestellt ist, nachdem er hinter dem zweiten Hindernis ob2 hervorgekommen ist.
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Im Gegensatz zu 10 zeigt 11 jedoch einen Zustand, in dem der männliche Fußgänger das zweite Hindernis ob2 vollständig passiert, ohne die Existenz des Fahrzeugs 1 zu erkennen und ohne die seitliche Geschwindigkeit zu verringern.
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In diesem Fall kann die Steuereinheit 140 feststellen, dass die Ähnlichkeit zwischen dem ersten Hindernis ob1 und dem dritten Hindernis ob3 gleich dem ersten Schwellenwert oder größer ist, und die Steuervorrichtung 140 kann die Kollisionsvermeidungssteuerung auf der Grundlage des in der Speichervorrichtung 150 und/oder dem Arbeitsspeicher 142 gespeicherten Kollisionsvermeidungswegs bei Vollbremsung des Fahrzeugs 1 durchführen.
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Die oben erwähnten Ausführungsbeispiele können in Form eines Aufzeichnungsmediums implementiert werden, das Befehle speichert, die von einem Computersystem ausgeführt werden können. Die Befehle können in Form von Programmcode auf einem nichtflüchtigen Aufzeichnungsmedium gespeichert sein. Bei der Ausführung der Befehle durch den Prozessor 141 wird durch die Befehle ein Programmmodul erzeugt, so dass die Operationen der offenbarten Ausführungsbeispiele durch das Fahrerassistenzsystem ausgeführt werden können. Das Aufzeichnungsmedium kann als computerlesbares Aufzeichnungsmedium implementiert werden.
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Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann alle Arten von Aufzeichnungsmedien einschließen, die von einem Computer lesbar sind. Zum Beispiel kann das computerlesbare Aufzeichnungsmedium einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), ein Magnetband, eine Magnetplatte, einen Flash-Speicher, eine optische Datenspeichervorrichtung usw. beinhalten.
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Zwar wurden einige wenige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung dargestellt und beschrieben, dem Fachmann wäre jedoch bewusst, dass an diesen Ausführungsbeispielen Änderungen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien und dem Geist der Offenbarung abzuweichen, deren Umfang in den Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrens eines Fahrzeugs 100 und des dazugehörigen Verfahrens kann das Fahrzeug eine geeignete Kollisionsvermeidungssteuerung durchführen, wenn ein Fußgänger, der durch ein anderes auf einem Seitenstreifen geparktes Fahrzeug oder eine Struktur behindert wird, plötzlich im Sichtfeld des Fahrzeugs auftaucht.
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Außerdem kann das Fahrzeug eine unnötige Kollisionsvermeidungssteuerung verhindern, um die Zuverlässigkeit des Kollisionsvermeidungssteuerungssystems zu sichern, indem es die Ähnlichkeit von Fußgängern bestimmt und für jede Ähnlichkeit eine andere Steuerung durchführt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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