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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Fahrerassistenzvorrichtung und ein Verfahren für den Betrieb dieser Vorrichtung, und insbesondere eine Fahrerassistenzvorrichtung und -Verfahren, die einen Betriebszeitpunkt einer Spurwechselassistenzfunktion basierend auf einem erwarteten Verzögerungsausmaß eines Fahrzeugs beim Spurwechsel steuern bzw. regeln.
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HINTERGRUND
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Ein Spurwechselassistenzsystem ermittelt, ob eine Möglichkeit zur Kollision mit Fahrzeugen vor und hinter einem Fahrzeug in einer Zielspur, auf die gewechselt werden soll, vorliegt, und warnt einen Fahrer vor der Möglichkeit der Kollision. Wenn die Möglichkeit einer Kollision gering ist, unterstützt das Spurwechselassistenzsystem ferner aktiv beim Spurwechsel durch Lenksteuerung oder eine ähnliche Steuerung bzw. Regelung. Das Spurwechselassistenzsystem bestimmt die Möglichkeit einer Kollision mit den Fahrzeugen vor und hinter dem Fahrzeug in der Zielspur mithilfe einer Zeit (beispielsweise Zeit bis zur Kollision, engl.: Time To Collision; TTC), die ein Fahrzeug benötigt, um mit dem Fahrzeugen vor oder hinter dem Fahrzeug zu kollidieren, einer Stecke, auf der zu einem aktuellen Zeitpunkt eine Verzögerung möglich ist, und dergleichen.
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Mit anderen Worten untersagt das aus dem Stand der Technik bekannte Spurwechselassistenzsystem den Spurwechsel oder führt eine Spurwechselassistenzfunktion nicht aus, indem bestimmt wird, ob ein Kollisionsrisiko besteht. Jedoch kann es selbst dann, wenn es nicht zur Kollision kommt, wenn die Spurwechselassistenzfunktion in Betrieb ist, zu einer plötzlichen Verzögerung kommen, wenn der Spurwechsel durchgeführt wird, während das Fahrzeug verzögert wird, was zu einem Unwohlsein eines Fahrer führen kann.
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DARSTELLUNG
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Die vorliegende Offenbarung stellt eine Fahrerassistenzvorrichtung, die einen Betriebszeitpunkt einer Spurwechselassistenzfunktion basierend auf einem erwarteten Verzögerungsausmaß eines Fahrzeugs beim Spurwechsel steuert, sowie ein Verfahren für den Betrieb dieser Vorrichtung bereit. Die technischen Probleme, die durch den vorliegenden Erfindungsgedanken gelöst werden sollen, sind nicht auf die oben genannten Probleme beschränkt und jedwede weiteren technischen Probleme, die hier nicht erwähnt werden, werden von einem Fachmann, den die vorliegende Erfindung betrifft, aus der nachfolgenden Beschreibung deutlich.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann eine Fahrerassistenzvorrichtung einen Prozessor und ein nicht-flüchtiges Speichermedium aufweisen, das Anweisungen speichert, die durch den Prozessor ausgeführt werden, wobei der Prozessor eingerichtet sein kann, um dann, wenn ein Fahrzeug von einer Fahrspur auf eine Zielspur die Spur wechselt, eine Möglichkeit der Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem weiteren Fahrzeug, das sich auf der Zielspur fortbewegt, zu bestimmen, ein erwartetes Verzögerungsausmaß des Fahrzeugs in Bezug auf ein Zielfahrzeug in der Zielspur zu berechnen, wenn keine Möglichkeit der Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug vorliegt, und das berechnete erwartete Verzögerungsausmaß des Fahrzeugs mit einem Verzögerungskriterium zu vergleichen, und basierend auf dem Vergleichsergebnis zu bestimmen, ob eine Spurwechselassistenzsteuerung durchgeführt werden soll.
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Der Prozessor kann eingerichtet sein, basierend auf einer Nutzereingabe eine Spurwechselassistenzfunktion zu aktivieren. Die Nutzereingabe kann ein Signal sein, das basierend auf der Bedienung eines Schalters zum Aktivieren der Spurwechselassistenzfunktion erzeugt wird. Der Prozessor kann eingerichtet sein, eine erste benötigte Beschleunigung des Fahrzeugs in Bezug auf ein erstes Zielfahrzeug in der Zielspur zu berechnen, eine zweite benötigte Beschleunigung des Fahrzeugs in Bezug auf ein zweites Zielfahrzeug in der Fahrspur zu berechnen, und das erwartete Verzögerungsausmaß basierend auf einer kleineren benötigten Beschleunigung unter der ersten benötigten Beschleunigung und der zweiten benötigten Beschleunigung zu berechnen.
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Der Prozessor kann eingerichtet sein, eine benötigte Beschleunigung in Bezug auf einen Abstandsfehler zwischen einem tatsächlichen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem ersten Zielfahrzeug, und einem vorgegebenen Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Sollabstand zu berechnen, eine benötigte Beschleunigung in Bezug auf einen Geschwindigkeitsfehler zwischen dem Fahrzeug und dem ersten Zielfahrzeug zu berechnen, und die erste benötigte Beschleunigung aus der benötigten Beschleunigung in Bezug auf den Abstandsfehler zu berechnen und die benötigte Beschleunigung in Bezug auf den Geschwindigkeitsfehler zu berechnen. Der Prozessor kann dann eingerichtet sein, die erste benötigte Beschleunigung basierend auf einer Zeit bis zur Kollision (Time To Collision; TTC) des Fahrzeugs in Bezug auf das erste Zielfahrzeug zu beschränken.
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Der Prozessor kann eingerichtet sein, das Verzögerungskriterium basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs zu berechnen. Das Verzögerungskriterium kann eingestellt sein, verringert zu werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs zunimmt. Der Prozessor kann eingerichtet sein, zu bestimmen, die Spurwechselassistenzsteuerung durchzuführen, wenn das erwartete Verzögerungsausmaß kleiner gleich dem Verzögerungskriterium ist. Der Prozessor kann eingerichtet sein, die Spurwechselassistenzsteuerung nicht durchzuführen, wenn das erwartete Verzögerungsausmaß größer als das Verzögerungskriterium ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrerassistenzvorrichtung das Bestimmen, wenn ein Fahrzeug von einer Fahrspur auf eine Zielspur die Spur wechselt, einer Möglichkeit der Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem weiteren Fahrzeug, das auf der Zielspur fährt, das Berechnen eines erwarteten Verzögerungsausmaßes des Fahrzeugs in Bezug auf ein Zielfahrzeug in der Zielspur, wenn keine Kollisionsmöglichkeit zwischen dem Fahrzeug und dem anderen Fahrzeug vorliegt, und das Vergleichen des berechneten erwarteten Verzögerungsausmaßes des Fahrzeugs mit einem Verzögerungskriterium zur Bestimmung, ob eine Spurwechselassistenzsteuerung durchgeführt werden soll, umfassen.
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Das Bestimmen der Möglichkeit der Kollision kann ferner das Aktivieren einer Spurwechselassistenzfunktion basierend auf einer Nutzereingabe umfassen. Die Nutzereingabe kann ein Signal sein, das basierend auf der Bedienung eines Schalters zum Aktivieren der Spurwechselassistenzfunktion erzeugt wird. Das Berechnen des erwarteten Verzögerungsausmaßes kann das Berechnen einer ersten benötigten Beschleunigung des Fahrzeugs in Bezug auf ein erstes Zielfahrzeug in der Zielspur, das Berechnen einer zweiten benötigten Beschleunigung des Fahrzeugs in Bezug auf ein zweites Zielfahrzeug in der Fahrspur, und das Berechnen des erwarteten Verzögerungsausmaßes basierend auf einer kleineren benötigten Beschleunigung unter der ersten benötigten Beschleunigung und der zweiten benötigten Beschleunigung umfassen.
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Das Berechnen der ersten benötigten Beschleunigung kann das Berechnen einer benötigten Beschleunigung in Bezug auf einen Abstandsfehler zwischen einem tatsächlichen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem ersten Zielfahrzeug, und einem vorgegebenen Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Sollabstand, das Berechnen einer benötigten Beschleunigung in Bezug auf einen Geschwindigkeitsfehler zwischen dem Fahrzeug und dem ersten Zielfahrzeug, und das Berechnen der ersten benötigten Beschleunigung aus der benötigten Beschleunigung in Bezug auf den Abstandsfehler und der benötigten Beschleunigung in Bezug auf den Drehzahlfehler umfassen. Das Berechnen der ersten benötigten Beschleunigung kann ferner das Begrenzen der ersten benötigten Beschleunigung basierend auf einer Zeit bis zur Kollision des Fahrzeugs in Bezug auf das erste Zielfahrzeug umfassen.
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Das Berechnen des erwarteten Verzögerungsausmaßes kann ferner das Berechnen des Verzögerungskriteriums basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs umfassen. Das Verzögerungskriterium kann dahingehend eingestellt sein, verringert zu werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs zunimmt. Das Bestimmen, ob die Spurwechselassistenzsteuerung durchzuführen ist, kann das Bestimmen der Durchführung des Spurwechselassistenten umfassen, wenn das erwartete Verzögerungsausmaß kleiner gleich dem Verzögerungskriterium ist. Das Bestimmen, ob die Spurwechselassistenzsteuerung durchzuführen ist kann das Bestimmen umfassen, die Spurwechselassistenzsteuerung nicht durchzuführen, wenn das erwartete Verzögerungsausmaß größer als das Verzögerungskriterium ist.
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Figurenliste
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Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden besser aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich, in denen:
- 1 ein Blockdiagramm einer Fahrerassistenzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist;
- 2 eine Ansicht zum Beschreiben einer Berechnung eines erwarteten Verzögerungsausmaßes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist;
- 3 ein Graph ist, der eine Verzögerungsgrenze basierend auf einer Time to Collision bzw. Zeit bis zur Kollision gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 4 ein Graph ist, der ein Verzögerungskriterium basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 5 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Verfahren für den Betrieb einer Fahrerassistenzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
- 6 ein Rechensystem veranschaulicht, in dem ein Betriebsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung implementiert ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Es wird angemerkt, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Begriff, wenn hier verwendet, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie etwa Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUVs), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserkraftfahrzeuge einschließlich verschiedenster Boote und Schiffe, Flugzeuge und dergleichen einschließt, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Elektrohybridfahrzeuge, Wasserstoff-getriebene Fahrzeuge und andere mit alternativen Kraftstoffen (beispielsweise Kraftstoffe, die aus anderen Quellen als Erdöl gewonnen werden) angetriebene Fahrzeuge umfasst. Wenn hier verwendet handelt es sich beim einem Hybridfahrzeug um ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen aufweist, beispielsweise Fahrzeuge, die sowohl mit Benzin als auch elektrisch angetrieben sind.
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Obgleich das Ausführungsbeispiel als dahingehend beschrieben wird, dass es eine Vielzahl von Einheiten verwendet, um das beispielhafte Verfahren durchzuführen, sei angemerkt, dass die beispielhaften Verfahren auch durch eines oder eine Vielzahl von Modulen durchgeführt werden können. Zusätzlich sei angemerkt, dass sich der Begriff Controller/Steuerungseinheit auf eine Hardwarevorrichtung bezieht, die einen Speicher und einen Prozessor aufweist. Der Speicher ist eingerichtet, die Module zu speichern, und der Prozessor ist insbesondere eingerichtet, die Module auszuführen, um einen oder mehr Prozesse durchzuführen, die weiter unten beschrieben werden.
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Ferner kann die Steuerlogik der vorliegenden Offenbarung als nicht-flüchtige, computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium ausgebildet sein, das ausführbare Programmbefehle enthält, die durch einen Prozessor, einen Controller/Steuerungseinheit oder dergleichen ausgeführt werden. Beispiele des computerlesbaren Mediums umfassen, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein, ROM, RAM, Compact-Disks (CD-ROM), Magnetbänder, Disketten, Flash-Speicher, Smart-Cards und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch in Netzwerk-gekoppelten Computersystemen verteilt sein, so dass die computerlesbaren Medien gespeichert und auf verteilte Weise ausgeführt werden, beispielsweise durch einen Telematik-Server oder ein Controller Area Network (CAN).
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Die hier verwendete Terminologie dient dem Zweck der Beschreibung konkreter Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht beschränken. Wenn hier verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine/eines“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen umfassen, es sei denn, dies geht aus dem Kontext eindeutig anderweitig hervor. Ferner sei angemerkt, dass die Begriffe „aufweisen/umfassen“ und/oder „aufweisend/umfassend“ wenn in dieser Schrift verwendet, das Vorhandensein angegebener Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile angeben, jedoch das Vorhandensein oder die Ergänzung anderer Merkmale und/oder Schritte und/oder Operationen und/oder Elemente und/oder Bauteile und/oder Gruppen nicht ausschließen. Wenn hier verwendet umfasst der Begriff „und/oder“ jede und alle Kombinationen von einem oder mehr der aufgezählten Elemente.
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Falls nicht konkret angegeben oder aus dem Kontext ersichtlich, wird der Begriff „etwa/ungefähr“ als dahingehend verstanden, innerhalb einer Spanne normaler Toleranz der Technik zu liegen, beispielsweise innerhalb von 2 Abweichungen vom Mittel. „Etwa/ungefähr“ kann dahingehend verstanden werden, als innerhalb von 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,1%, 0,05% oder 0,01% des angegebenen Wertes zu liegen. Es sei denn, dies geht aus dem Kontext eindeutig anderweitig hervor, können alle hier angegebenen numerischen Werte durch den Begriff „etwa“ modifiziert werden.
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Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung ausführlich unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele beschrieben. Beim Hinzuergänzen von Bezugszeichen zu den Bauteilen von jeder Zeichnung sei angemerkt, dass das identische oder gleichwertige Bauteil selbst dann durch das identische Bezugszeichen bezeichnet wird, wenn dieses auf anderen Zeichnungen gezeigt ist. Ferner entfällt bei der Beschreibung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Offenbarung eine ausführliche Beschreibung der Ausgestaltung oder Funktion aus der verwandten Technik, wenn bestimmt wird, dass diese einem Verständnis der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung im Wege steht.
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Bei der Beschreibung der Bauteile des Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Offenbarung kann es sein, dass Begriffe wie erstes, zweites, A, B, (a), (b) und dergleichen verwendet werden. Diese Begriffe dienen lediglich dazu, die Bauteile von anderen Bauteilen zu unterscheiden, und die Begriffe beschränken nicht die Natur, Reihenfolge oder Abfolge der Bauteile. Es sei denn, dies ist anderweitig definiert, haben alle vorliegend verwendeten Begriffe, einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe die gleiche Bedeutung wie sie gemeinhin von einem Fachmann auf dem Gebiet, den diese Offenbarung betrifft, verstanden wird. Es wird ferner angemerkt, dass Begriffe, wie etwa solche, die in gebräuchlichen Lexika verwendet werden, dahingehend ausgelegt werden sollten, eine Bedeutung zu haben, die konsistent ist mit ihrer Bedeutung im Kontext der entsprechenden Technik, und nicht in idealisierter oder übermäßig formellem Sinne ausgelegt werden sollten, es sei denn, dies ist explizit so angegeben.
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1 ist ein Blockdiagramm einer Fahrerassistenzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Ferner ist 2 eine Ansicht zum Beschreiben einer Berechnung eines erwarteten Verzögerungsausmaßes in Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung. 3 ist ein Schaubild, das eine Verzögerungsgrenze basierend auf einer Zeit bis zur Kollision zeigt, in Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung. 4 ist ein Schaubild, das ein Verzögerungskriterium basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit in Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Unter Bezugnahme auf 1 kann eine Fahrerassistenzvorrichtung 100 eine Detektionseinrichtung 110, eine Nutzereingabevorrichtung 120, einen Speicher 130 und einen Prozessor 140 aufweisen. Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, die anderen Bauteile der Vorrichtung 100 zu betreiben. Genauer kann die Detektionseinrichtung 100 eingerichtet sein, einen Standort und eine Geschwindigkeit eines sich in der Umgebung des Fahrzeugs befindenden Objekts, also ein sich bewegendes Objekt oder ortsfestes Objekt mithilfe verschiedener Sensoren zu detektieren, die am Fahrzeug montiert sind. Außerdem kann die Detektionseinrichtung 100 ferner eingerichtet sein, einen Standort, eine Krümmung und dergleichen einer Linie auf der Straße, auf der das Fahrzeug gefahren wird, mithilfe der Sensoren zu detektieren. In diesem Zusammenhang können die Sensoren ein Light Detection And Ranging bzw. LiDAR, ein Radio Detection And Ranging bzw. RADAR, eine Kamera (einen Bildsensor), einen Ultraschallsensor, einen Geschwindigkeitssensor und dergleichen aufweisen.
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Die Nutzereingabevorrichtung 120 kann eingerichtet sein, auf Grundlage der Bedienung eines Nutzers Daten zu erzeugen. Beispielsweise kann die Nutzereingabevorrichtung 120 eingerichtet sein, ein Signal zum Anschalten oder Ausschalten eines Blinkers basierend auf einer Nutzereingabe zu erzeugen. Die Nutzereingabevorrichtung 120 kann ferner eingerichtet sein, ein Signal zum Aktivieren (AN) oder Deaktivieren (OFF) einer Spurwechselassistenzfunktion basierend auf einer Nutzereingabe zu erzeugen. Die Nutzereingabevorrichtung 120 kann an einem Lenkrad, einer Armaturentafel, einer Mittelkonsole und/oder einer Türverkleidung angeordnet sein, und kann als Tastatur, Tastenfeld, Knopf, Schalter, Berührfeld und/oder Berührbildschirm ausgebildet sein.
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Der Speicher 130 kann ein nicht-flüchtiges Speichermedium sein, das Programmbefehle enthält, die durch den Prozessor 140 ausgeführt werden, und kann eingerichtet sein, Dateneingaben an den und/oder -ausgaben aus dem Prozessor 140 temporär bzw. vorübergehend zu speichern. Der Speicher 130 kann als Speichermedium (Aufzeichnungsmedium) eingerichtet sein, etwa als Flash-Speicher und/oder Festplatte und/oder Secure Digital Card (SD-Karte), und/oder Festwertspeicher (ROM) und/oder programmierbarer Festwertspeicher (PROM) und/oder elektrisch löschbarer und programmierbarer ROM (EEPROM) und/oder löschbarer und programmierbarer ROM (EPROM) und/oder Register und/oder entnehmbare Platte und/oder Webspeicher und dergleichen.
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Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, den Gesamtbetrieb bzw. alle Operationen der Fahrerassistenzvorrichtung 100 auszuführen. Der Prozessor 140 kann als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und/oder als Digitalsignalprozessor (DSP) und/oder als programmierbare Logikvorrichtung (PLD) und/oder feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) und/oder Hauptprozessor (CPU) und/oder Mikrocontroller und/oder Mikroprozessor verwirklicht sein.
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Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, Funktionen wie etwa Zielauswahl, Kollisionsbestimmung, Berechnung eines erwarteten Verzögerungsausmaßes, Spurwechselassistenzsteuerungsbestimmung und dergleichen durchzuführen. Der Prozessor 140 kann ferner zum Datenaustausch mit einem Spurwechselassistenzcontroller 200 über ein Fahrzeugnetzwerk (beispielsweise ein Bordnetz bzw. fahrzeuginternes Netzwerk, IVN) eingerichtet sein. In diesem Zusammenhang kann das Fahrzeugnetzwerk als Controller Area Network (CAN), Medien-orientiertes System Transport (MOST)-Netzwerk, als Local Interconnect Network (LIN), als Ethernet und/oder als X-by-Fire (Flexray) und dergleichen verwirklicht sein. Der Spurwechselassistenzcontroller 200 kann ein Kommunikationsmodul, ein Nutzereingabemodul, ein Ausgabemodul, einen Prozessor und einen Speicher aufweisen, obgleich diese in den Zeichnungen nicht gezeigt sind.
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Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, die Spurwechselassistenzfunktion als Reaktion auf das Empfangen einer Spurwechselaufforderung zu betreiben. Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, eine Nutzereingabe zum Durchführen der Spurwechselassistenzfunktion aus der Nutzereingabevorrichtung 120 zu empfangen. Beispielsweise wenn der Nutzer, also ein Fahrer, einen Blinker (also einen Schalter zum Anschalten/Ausschalten eines Blinkers) betätigt, um den Blinker einzuschalten, kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, die Spurwechselassistenzfunktion in dem Spurwechselassistenzcontroller 200 zu aktivieren oder zu betreiben. Wenn der Nutzer einen Spurwechselassistenzfunktionsbedienschalter betätigt, um die Spurwechselfunktion zu betätigen, kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, den Spurwechselassistenzcontroller 200 aufzufordern, die Spurtwechselassistenzfunktion zu aktivieren. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Spurwechselaufforderung dahingehend beschrieben, als dass sie von der Nutzereingabevorrichtung 120 empfangen wird, die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf beschränkt und kann derart implementiert sein, dass die Spurwechselaufforderung von einem anderen elektronischen Steuergerät (nicht gezeigt), das an dem Fahrzeug montiert ist, oder von einem externen Endgerät empfangen wird.
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Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, Standorte, Geschwindigkeiten und dergleichen der sich in der Umgebung des Fahrzeugs befindenden Objekte, beispielsweise umliegende Fahrzeuge, zu detektieren. In diesem Zusammenhang kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, Objekte (beispielsweise ein Fahrzeug vor dem Fahrzeug und/oder ein Fahrzeug hinter dem Fahrzeug und dergleichen) für jede Spur auf der Straße zu detektieren. Der Prozessor 140 kann beispielsweise eingerichtet sein, mittels der Detektionseinrichtung 110 ein Fahrzeug vor dem Fahrzeug (z.B. ein vorausfahrendes Fahrzeug) und ein Fahrzeug hinter dem Fahrzeug (beispielsweise ein dahinterfahrendes Fahrzeug) zu detektieren, die in einer Zielspur fahren, auf die das Subjekt-Fahrzeug beabsichtigt, durch den Spurwechsel aufzufahren. Der Prozessor 140 kann außerdem eingerichtet sein, ein Fahrzeug vor dem Fahrzeug (beispielsweise Subjekt-Fahrzeug) und/oder ein Fahrzeug hinter dem Fahrzeug (beispielsweise Subjekt-Fahrzeug) in einer Fahrspur mithilfe der Detektionseinrichtung 110 zu detektieren, in der sich das Fahrzeug fortbewegt.
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Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, die Objekte (beispielsweise die vorausfahrenden Fahrzeuge) für jede Spur mithilfe der Detektionseinrichtung 110 zu klassifizieren, um (ein) Zielfahrzeug(e) auszuwählen, wenn die Spurwechselassistenzfunktion betätigt wird. Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, das vorausfahrende Fahrzeug in der Zielspur, auf die das Fahrzeug beabsichtigt, durch den Spurwechsel aufzufahren, als erstes Zielfahrzeug auszuwählen. Der Prozessor 140 kann ferner eingerichtet sein, das vorausfahrende Fahrzeug in der Fahrspur auszuwählen, in der sich das Fahrzeug als zweites Zielfahrzeug befindet.
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Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, zu bestimmen, ob zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorderen Fahrzeug vor dem Fahrzeug und/oder dem hinteren Fahrzeug hinter dem Fahrzeug, das sich in der Zielspur fortbewegt, wenn die Spur des Subjekt-Fahrzeugs auf die Zielspur gewechselt wird, eine Möglichkeit der Kollision besteht. Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, eine Zeit zu berechnen, die das Subjekt-Fahrzeug benötigt, um mit dem vorderen Fahrzeug vor dem Fahrzeug und/oder dem hinteren Fahrzeug hinter dem Fahrzeug zu kollidieren, also eine Zeit bis zur Kollision bzw. „Time to Collision“ (TTC), und zu bestimmen, dass die Möglichkeit der Kollision gegeben ist, wenn die berechnete TTC kleiner ist als eine Referenz-TTC, die vorab in dem Speicher 130 gespeichert wurde. Andererseits kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, zu bestimmen, dass keine Möglichkeit der Kollision vorliegt, wenn die berechnete TTC größer gleich der Referenz-TTC ist.
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Liegt keine Möglichkeit der Kollision zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem vorderen Fahrzeug vor dem Fahrzeug und/oder dem hinteren Fahrzeug hinter dem Fahrzeug in der Zielspur vor, kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, eine erwartete Verzögerung des Fahrzeugs in Bezug auf das erste Zielfahrzeug zu berechnen. Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, eine erwartete Verzögerung des Fahrzeugs in Bezug auf das zweite Zielfahrzeug in der Fahrspur zeitgleich mit dem Berechnen der erwarteten Verzögerung des Fahrzeugs in Bezug auf das erste Zielfahrzeug zu berechnen,.
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Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, zeitgleich eine benötigte Beschleunigung (beispielsweise eine erste benötigte Beschleunigung) in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug, also das erste Zielfahrzeug in der Zielspur, und eine benötigte Beschleunigung (beispielsweise eine zweite benötigte Beschleunigung) in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug, also das zweite Zielfahrzeug in der Fahrspur, zu berechnen und eine kleinere benötigte Beschleunigung unter der berechneten ersten und zweiten Beschleunigung als eine finale benötigte Beschleunigung zu berechnen (= MIN(die erste benötigte Beschleunigung, die zweite benötigte Beschleunigung)). Der Prozessor 140 kann dann eingerichtet sein, das erwartete Verzögerungsausmaß basierend auf der finalen benötigten Beschleunigung zu berechnen.
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Nachfolgend wird ein Verfahren zur Berechnung des erwarteten Verzögerungsausmaßes des Fahrzeugs in Bezug auf das Zielfahrzeug, wenn das vorausfahrende Fahrzeug in der Zielspur als Zielfahrzeug ausgewählt wird (beispielsweise das erste Zielfahrzeug), ausführlich unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben. Das Verfahren wird dahingehend beschrieben, durch den Prozessor ausgeführt zu werden, der speziell programmiert ist, die hier beschriebenen Schritte auszuführen.
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Der Prozessor 140 kann insbesondere eingerichtet sein, eine benötigte Beschleunigung eines Fahrzeugs 100A basierend auf einer Abstandsdifferenz (beispielsweise einem Abstandsfehler) zwischen einem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Sollabstand D
target, und einem tatsächlichen Abstand (beispielsweise einem gemessenen Abstand) D zwischen dem Fahrzeug 100A (beispielsweise dem Subjekt-Fahrzeug) und dem ersten Zielfahrzeug 100B, also einer benötigten Beschleunigung ReqAccelDis in Bezug auf den Abstandsfehler zu berechnen. Die benötigte Beschleunigung ReqAccelDis in Bezug auf den Abstandsfehler kann als eine nachfolgende Gleichung 1 dargestellt werden.
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In diesem Zusammenhang handelt es sich bei dem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstand Dtarget um einen Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstand, der letztendlich beibehalten wird, wenn eine Fortbewegungsgeschwindigkeit konstant ist, und der von dem Nutzer (also dem Fahrer) eingestellt wird. KD, bei dem es sich um einen Beschleunigungs-/Verzögerungs-Steuerzuwachs in Bezug auf den Abstandsfehler handelt, wird vorab durch einen Systementwickler festgelegt.
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Als nächstes kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, eine benötigte Beschleunigung des Fahrzeugs 100A basierend auf einer Geschwindigkeitsdifferenz, also einem Fehler zwischen einer Geschwindigkeit V
S des Fahrzeugs 100A und einer Geschwindigkeit V
P des ersten Zielfahrzeugs 100B zu berechnen, bei der es sich um eine benötigte Beschleunigung ReqAccelSpd in Bezug auf den Geschwindigkeitsfehler handelt. Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, die benötigte Beschleunigung ReqAccelSpd in Bezug auf den Geschwindigkeitsfehler unter Verwendung der Gleichung 2 zu berechnen.
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In diesem Zusammenhang wird Ks, bei der es sich um einen Beschleunigungs-/Verzögerungs-Steuerzuwachs in Bezug auf den Geschwindigkeitsfehler handelt, vorab von einem Systementwickler, wie bei dem KD, festgelegt.
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Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, eine benötigte Beschleunigung ReqAccel in Bezug auf das erste Zielfahrzeug 110B in der Zielspur durch Hinzuaddieren der benötigten Beschleunigung ReqAccelDis in Bezug auf den Abstandsfehler und die benötigte Beschleunigung ReqAccelSpd in Bezug auf den Geschwindigkeitsfehler zu berechnen. Der Prozessor 140 kann zudem eingerichtet sein, ein erwartetes Verzögerungsausmaß des Fahrzeugs in Bezug auf das erste Zielfahrzeug 100B basierend auf der benötigten Beschleunigung ReqAccel in Bezug auf das erste Zielfahrzeug 100B zu berechnen. Wie in
3 gezeigt, kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, die benötigte Beschleunigung ReqAccel 100A in Bezug auf das erste Zielfahrzeug 110B basierend auf einer TTC des Fahrzeugs 100A in Bezug auf das erste Zielfahrzeug 100B zu begrenzen. Die Verzögerung des Fahrzeugs 100A in Bezug auf das erste Zielfahrzeug 100B, also die benötigte Beschleunigung ReqAccel in Bezug auf das erste Zielfahrzeug 100B, kann als Gleichung 3 definiert werden.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann, obgleich nur die benötigte Beschleunigung in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug in der Zielspur beschrieben wird, eine benötigte Beschleunigung in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug in der Fahrspur mithilfe eines Verfahrens berechnet werden, das gleich einem Verfahren zum Berechnen der benötigten Beschleunigung in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug in der Zielspur ist.
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Der Prozessor 140 kann beispielsweise eingerichtet sein, eine benötigte Beschleunigung in Bezug auf einen Abstandsfehler basierend auf einer Differenz zwischen einem tatsächlichen Abstand zwischen dem Fahrzeug 100A und dem vorausfahrenden Fahrzeug in der Fahrspur zu berechnen, also einem zweiten Zielfahrzeug 100C und einem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstand Dtarget, und eine benötigte Beschleunigung in Bezug auf einen Geschwindigkeitsfehler basierend auf einer Geschwindigkeitsdifferenz (=VP0-VS) zwischen dem Fahrzeug 100A und dem zweiten Zielfahrzeug 100C berechnen. Zudem kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, eine Summe der berechneten zwei benötigten Beschleunigungen als die benötigte Beschleunigung in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug in der Fahrspur zu berechnen. In diesem Zusammenhanf kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, die benötigte Beschleunigung in Bezug auf das vorausfahrende Fahrzeug in der Fahrspur basierend auf einer TTC des Fahrzeugs 100A in Bezug auf das zweite Zielfahrzeug 100C zu berechnen.
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Darüber hinaus kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, ein Verzögerungskriterium zu berechnen, das verwendet wird, um einen Betriebszeitpunkt der Spurwechselassistenzfunktion zu bestimmen. In diesem Zusammenhang handelt es sich bei dem Verzögerungskriterium, welches dem Fahrkomfort beim Spurwechsel dient, um eine Verzögerung, bei der sich der Fahrer nicht wohl fühlt. Wie in 4 gezeigt, kann das Verzögerungskriterium dahingehend festgelegt werden, abzunehmen, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Das Verzögerungskriterium basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit kann vorab in Form einer Nachschlagetabelle in dem Speicher 130 gespeichert werden.
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Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, das erwartete Verzögerungsausmaß mit dem Verzögerungskriterium zu vergleichen, und basierend auf dem Vergleichsergebnis zu bestimmen, ob die Spurwechselassistenzsteuerung durchgeführt werden soll (beispielsweise, ob die Spurwechselassistenzsteuerung betrieben werden soll). Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, zu bestimmen, die Spurwechselassistenzsteuerung als Reaktion auf das Bestimmen durchzuführen, dass das erwartete Verzögerungsausmaß kleiner gleich dem Verzögerungskriterium ist. Andererseits kann als Reaktion auf das Bestimmen, dass das erwartete Verzögerungsausmaß größer als das Verzögerungskriterium ist, der Prozessor 140 eingerichtet sein, zu bestimmen, dass die Spurwechselassistenzsteuerung nicht durchgeführt werden soll.
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Bei einem Beispiel, wenn die Möglichkeit zur Kollision zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem Fahrzeug vor dem Fahrzeug und/oder dem Fahrzeug hinter dem Fahrzeug in der Zielspur besteht, kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, zu bestimmen, den Spurwechselassistenten nicht durchzuführen. Wie oben beschrieben kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, zu bestimmen, ob die Spurwechselassistenzfunktion durchzuführen (beispielsweise auszuführen) ist, also den Betriebszeitunkt der Spurwechselassistenzfunktion basierend auf der Kollisionsmöglichkeit des Fahrzeugs beim Spurwechsel und auf dem erwarteten Verzögerungsausmaß bestimmen.
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5 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrerassistenzvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt. Unter Bezugnahme auf 5 kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, die Spurwechselassistenzfunktion als Reaktion auf den Empfang einer Spurwechselaufforderung zu aktivieren (S110). Wenn der gesonderte Schalter, der den Blinker einschaltet oder die Spurwechselassistenzfunktion aktiviert, von dem Fahrer betätigt wird, kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, mit dem Spurwechselassistenzcontroller 200 zu kommunizieren, um die Spurwechselassistenzfunktion zu aktivieren, wenn basierend auf der Betätigung durch den Fahrer die Nutzereingabe empfangen wird. Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, das vorausfahrende Fahrzeug in der Zielspur, auf die mittels des Spurwechsels aufgefahren werden soll, als erstes Fahrzeug auszuwählen. Der Prozessor 140 kann zudem eingerichtet sein, das vorausfahrende Fahrzeug des Fahrzeugs in der Fahrspur als zweites Zielfahrzeug auszuwählen.
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Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, zu bestimmen, ob eine Möglichkeit der Kollision zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und einem weiteren Fahrzeug in der Zielspur vorliegt (S120). Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, eine TTC des Fahrzeugs in Bezug auf ein anderes Fahrzeug zu berechnen, beispielsweise dem Fahrzeug vor dem Fahrzeug und/oder dem Fahrzeug hinter dem Fahrzeug in der Zielspur. Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, die Möglichkeit der Kollision basierend auf der berechneten TTC zu bestimmen. Mit anderen Worten kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, zu bestimmen, dass die Möglichkeit der Kollision besteht als Reaktion auf das Bestimmen, dass die berechnete TTC kleiner ist als die Referenz-TTC, die vorab gespeichert wurde, und bestimmen, dass keine Möglichkeit zur Kollision besteht, als Reaktion auf das Bestimmen, dass die berechnete TTC größer gleich der Referenz-TTC ist.
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Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, das erwartete Verzögerungsausmaß und das Verzögerungskriterium als Reaktion auf das Bestimmen zu berechnen, dass keine Möglichkeit zur Kollision besteht (S130). Insbesondere kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, das Verzögerungskriterium basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit zu berechnen. Der Prozessor 140 kann ferner eingerichtet sein, das erwartete Verzögerungsausmaß des Fahrzeugs zu berechnen, wenn das vorausfahrende Fahrzeug in der Zielspur als Zielfahrzeug ausgewählt wird. Mit anderen Worten kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, die Verzögerung (beispielsweise erste benötigte Beschleunigung) in Bezug auf das erste Zielfahrzeug in der Zielspur zu berechnen, und die Verzögerung (beispielsweise die zweite benötigte Beschleunigung) in Bezug auf das zweite Zielfahrzeug in der Fahrspur und das erwartete Verzögerungsausmaß basierend auf der kleineren Verzögerung unter der berechneten ersten und zweiten benötigten Beschleunigung zu berechnen.
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Bei der Berechnung jeder benötigten Beschleunigung kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, die benötigte Beschleunigung basierend auf der Abstandsdifferenz zwischen dem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Sollabstand und dem tatsächlichen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Zielfahrzeug zu berechnen, und der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Fahrzeug und dem Zielfahrzeug. Der Prozessor 140 kann ferner eingerichtet sein, die benötigte Beschleunigung in Bezug auf das Zielfahrzeug basierend auf der TTC des Fahrzeugs in Bezug auf das Zielfahrzeug zu berechnen.
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Der Prozessor 140 kann dann eingerichtet sein, das berechnete erwartete Verzögerungsausmaß mit dem Verzögerungskriterium zu vergleichen (S140). Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, zu bestimmen, ob das erwartete Verzögerungsausmaß kleiner gleich dem Verzögerungskriterium ist. Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, die Spurwechselassistenzsteuerung als Reaktion auf das Bestimmen durchzuführen, dass das erwartete Verzögerungsausmaß kleiner gleich dem Verzögerungskriterium ist (S150). Der Prozessor 140 kann eingerichtet sein, den Spurwechselassistenzcontroller 200 aufzufordern, den Spurwechselassistenten auszuführen, so dass der Spurwechselassistenzcontroller 200 den Spurwechselassistenten durchführt. Als Reaktion auf das Bestimmen, dass das erwartete Verzögerungsausmaß größer ist als das Verzögerungskriterium, kann der Prozessor 140 eingerichtet sein, zu bestimmen, dass die Spurwechselassistenzsteuerung nicht durchgeführt wird (S160). Der Prozessor 140 kann dann eingerichtet sein, den Betrieb des Spurwechselassistenzcontrollers 200 derart zu beschränken, dass die Spurwechselassistenzsteuerung nicht durchgeführt wird.
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6 veranschaulicht ein Rechensystem, in dem ein Betriebsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung implementiert wird. Unter Bezugnahme auf 6 kann ein Rechensystem 1000 zumindest einen Prozessor 1100, einen Speicher 1300, eine Nutzerschnittstelleneingabevorrichtung 1400, eine NutzerschnittstellenAusgabevorrichtung 1500, einen Speicher 1600 und ein Netzwerkschnittstelle 1700 aufweisen, die über einen Bus verbunden sind.
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Der Prozessor 1100 kann ein Hauptprozessor (CPU) oder eine Halbleitervorrichtung sein, die eingerichtet ist, die Verarbeitung von in dem Speicher 1300 und/oder dem Speicher 1600 gespeicherten Befehle auszuführen. Der Speicher 1300 und der Speicher 1600 können verschiedene Arten flüchtiger oder nicht-flüchtiger Speichermedien umfassen. Beispielsweise kann der Speicher 1300 einen ROM (Festwertspeicher) 1310 und einen RAM (Direktzugriffsspeicher) 1320 aufweisen.
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Somit können die Operationen bzw. Vorgänge des Verfahrens oder des Algorithmus, die im Zusammenhang mit den hier offenbarten Ausführungsbeispielen beschrieben werden, unmittelbar in einem Hardware- oder Softwaremodul verkörpert sein, die von dem Prozessor 110 ausgeführt werden können, oder in einer Kombination aus diesen. Das Softwaremodul kann auf einem Speichermedium liegen (d.h. der Speicher 1300 und/oder der Speicher 1600), wie etwa ein RAM, ein Flash-Speicher, ein ROM, ein EPROM, ein EEPROM, ein Register, eine Festplatte, eine entnehmbare Platte, eine CD-ROM. Das beispielhafte Speichermedium ist an den Prozessor 1100 gekoppelt, der Informationen von dem Speichermedium lesen oder diese auf dieses schreiben kann. Bei einem anderen Verfahren kann das Speichermedium integral mit dem Prozessor 1100 sein. Der Prozessor und das Speichermedium können innerhalb einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) liegen. Die ASIC kann innerhalb des Nutzerendgeräts liegen. Bei einem anderen Verfahren können der Prozessor und das Speichermedium als einzelne Bauteile in dem Nutzerendgerät liegen.
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Die obige Beschreibung dient lediglich der Veranschaulichung des technischen Gedankens der vorliegenden Offenbarung und es können von einem Fachmann verschiedene Modifizierungen und Änderungen vorgenommen werden, ohne von den wesentlichen Eigenschaften der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Daher sollen die Ausführungsbeispiele, die in der vorliegenden Offenbarung offenbart werden, nicht dahingehend ausgelegt werden, als dass sie den technischen Gedanken der vorliegenden Offenbarung beschränken, sondern um die vorliegende Offenbarung zu veranschaulichen, und der Schutzumfang des technischen Gedankens der vorliegenden Offenbarung wird durch die Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. Der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung soll nicht dahingehend ausgelegt werden, als dass er vom Schutzumfang der beigefügten Ansprüche beschränkt wird, und alle technischen Gedanken, die innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche liegen, sollen dahingehend ausgelegt werden, dass sie vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung umfasst sind.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann der Betriebszeitpunkt der Spurwechselassistenzfunktion basierend auf dem erwarteten Verzögerungsausmaß des Fahrzeugs beim Spurwechsel entlang einer Straße, auf der das Fahrzeug fährt, angepasst werden. Somit wird beim Spurwechsel eine plötzliche Verzögerung verhindert, was verhindert, dass sich der Fahrer, hervorgerufen durch die plötzliche Verzögerung, unwohl fühlt.
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Obwohl die vorliegende Offenbarung oben unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele und beigefügte Zeichnungen beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht hierauf beschränkt, sondern kann von einem Fachmann, auf den sich die vorliegende Offenbarung bezieht, auf verschiedene Weise modifiziert und verändert werden, ohne vom Geist und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung, wie er in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- FAHRERSASSISTENZVORRICHTUNG
- 110
- DETEKTIONSEINRICHTUNG
- 120
- NUTZEREINGABEVORRICHTUNG
- 130
- SPEICHER
- 200
- SPURWECHSELASSISTENZCONTROLLER
- 1000
- RECHENSYSTEM
- 1100
- PROZESSOR
- 1300
- SPEICHER
- 1400
- NUTZERSCHNITTSTELLENEINGABEVORRICHTUNG
- 1500
- NUTZERSCHNITTSTELLENAUSGABEVORRICHTUNG
- 1600
- SPEICHER
- 1700
- NETZWERKSCHNITTSTELLE