DE102021006510A1

DE102021006510A1 - Fahrerassistenzgerät und Fahrerassistenzverfahren

Info

Publication number: DE102021006510A1
Application number: DE102021006510.7A
Authority: DE
Inventors: Mingyu Kim
Original assignee: Mando Mobility Solutions Corp
Current assignee: HL Klemove Corp
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2021-12-28
Publication date: 2022-06-30
Also published as: KR20220095310A; CN114684119A; US20220204083A1

Abstract

Es wird ein Fahrerassistenzgerät bereitgestellt, das Folgendes umfasst: eine Kamera, die an einem Fahrzeug montiert ist und konfiguriert ist, um ein Blickfeld aufzuweisen, das einem Bereich vor dem Fahrzeug zugewandt ist, und um Bilddaten zu erfassen; und ein Steuergerät, das einen Prozessor umfasst, der konfiguriert ist, um die Bilddaten zu verarbeiten, wobei das Steuergerät konfiguriert ist, um einen Zielkurswinkel und eine Zielquerposition des Fahrzeugs basierend auf einem vorbestimmten Gierratenmodell zu berechnen, und wenn ein Fahrer eine Lenkvorrichtung betätigt, die das Fahrzeug lenkt, um eine Kollision des Fahrzeugs zu vermeiden, um die Lenkvorrichtung zu steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf mindestens einem Element von den Bilddaten, dem Zielkurswinkel oder der Zielquerposition zu unterstützen.

Description

KREUZVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität gemäß 35 U.S.C. §119 der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2020-0185789 , eingereicht am 29. Dezember 2020 beim koreanischen Patentbüro, dessen Offenbarung hiermit zur Bezugnahme übernommen wird.
HINTERGRUND
1. Technisches Gebiet
Die Offenbarung betrifft ein Fahrerassistenzgerät und ein Fahrerassistenzverfahren, und genauer gesagt ein Fahrerassistenzgerät und ein Fahrerassistenzverfahren, die eine Kollision mit einem Objekt vermeiden können.
2. Allgemeiner Stand der Technik
In letzter Zeit wurde viel über Fahrzeuge geforscht, die mit fortgeschrittenen Fahrerassistenzsystemen (ADAS) ausgestattet sind, die aktiv Informationen über einen Fahrzeugzustand, einen Fahrerzustand und eine Verkehrsumgebung bereitstellen, um die Belastung für die Fahrer zu reduzieren und den praktischen Aspekt zu verbessern.
ADAS können eine mögliche Kollisionssituation mit einem Objekt während der Fahrt erkennen und in gefährlichen Situationen ein Kollisionsvermeidungs- und/oder Kollisionswarnsignal bereitstellen.
Beispielsweise umfassen ADAS ein Kollisionsvermeidungssystem (CAS), eine autonome Notbremsung (AEB), eine Fahreraufmerksamkeitswarnung (DAW) und dergleichen.
In dem CAS wurde ein System zur Unterstützung einer Ausweichlenkung eines Fahrers entwickelt, um beim Lenken zu helfen, eine Kollision mit einem anderen Fahrzeug auf Grund einer Tätigkeit des Fahrers zu vermeiden, wenn eine Kollision zu erwarten ist.
Das System zur Unterstützung einer Ausweichlenkung eines Fahrers funktioniert gemäß einer Vermeidungsabsicht des Fahrers und kann ein Lenkdrehmoment (auch als Hilfsdrehmoment bezeichnet) bereitstellen, welches das Drehmoment unterstützen kann, das basierend auf der Tätigkeit des Fahrers generiert wird, oder kann ein Lenkrad leichtgängiger machen, um die Lenksteuerung des Fahrzeugs mühelos auszuführen.
Ein bedingungsloser Eingriff des Hilfsdrehmoments oder ein ungeeigneter Betrag des Hilfsdrehmoments kann jedoch die Tätigkeit des Fahrers, um eine Kollision zu vermeiden, eher behindern.
Wenn ein Fahrer ein Fahrzeug betätigt, um eine Kollision zu vermeiden, kann ein Hilfsdrehmoment die Betätigung, um eine Kollision zu vermeiden, auf Grund von diversen Variablen, wie etwa einer Vermeidungsrichtung des Fahrzeugs, des erforderlichen Betrags einer Ausweichlenkung, der zeitlichen Abstimmung des Eingriffs des Fahrers für die Ausweichlenkung, des Fahrstils des Fahrers und dergleichen, eher stören.
Beispielsweise kann das Hilfsdrehmoment eine stärkere Lenkung als vom Fahrer beabsichtigt generieren, was zum Verlassen der Spur führt. Als ein anderes Beispiel kann ein Hilfsdrehmoment, das eine Gegenlenkung unterstützt und größer als vom Fahrer beabsichtigt ist, auf Grund des Hilfsdrehmoments generiert werden, wodurch eine Kollision mit einem anderen Fahrzeug verursacht wird.
KURZDARSTELLUNG
Ein Aspekt der Offenbarung stellt ein Fahrerassistenzgerät und ein Fahrerassistenzverfahren bereit, die es einem Fahrzeug ermöglichen können, eine Kollision mit einem beliebigen Objekt zuverlässig zu vermeiden, indem ein Eingriff und der Steuerungsbetrag des Hilfsdrehmoments basierend auf einer Tätigkeit des Fahrers je nach Sachlage angepasst werden.
Zusätzliche Aspekte der Offenbarung werden teilweise in der nachstehenden Beschreibung dargelegt werden und werden teilweise aus der Beschreibung hervorgehen oder können durch die praktische Umsetzung der Offenbarung erlernt werden.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird ein Fahrerassistenzgerät bereitgestellt, das Folgendes umfasst: eine Kamera, die an einem Fahrzeug montiert ist und konfiguriert ist, um ein Blickfeld aufzuweisen, das einem Bereich vor dem Fahrzeug zugewandt ist, und um Bilddaten zu erfassen; und ein Steuergerät, das einen Prozessor umfasst, der konfiguriert ist, um die Bilddaten zu verarbeiten, wobei das Steuergerät konfiguriert ist, um einen Zielkurswinkel und eine Zielquerposition des Fahrzeugs basierend auf einem vorbestimmten Gierratenmodell zu berechnen, und wenn ein Fahrer eine Lenkvorrichtung betätigt, die das Fahrzeug lenkt, um eine Kollision des Fahrzeugs zu vermeiden, um die Lenkvorrichtung zu steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf mindestens einem Element von den Bilddaten, dem Zielkurswinkel oder der Zielquerposition zu unterstützen.
Das Steuergerät ist konfiguriert, um die Lenkvorrichtung zu steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs zu unterstützen, so dass das Fahrzeug eine Zielspur nicht überquert.
Das Steuergerät ist konfiguriert, um eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und mindestens einem Objekt basierend auf den Bilddaten vorherzusagen, um einen vorhergesagten Kurswinkel und eine vorhergesagte Querposition des Fahrzeugs basierend auf der Vorhersage der Kollision zu erkennen, und um die Lenkvorrichtung zu steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf dem Zielkurswinkel, der Zielquerposition, dem vorhergesagten Kurswinkel und der vorhergesagten Querposition zu unterstützen.
Das Steuergerät ist konfiguriert, um ein Lenkdrehmoment der Lenkvorrichtung basierend auf dem Zielkurswinkel, einer Differenz zwischen dem Zielkurswinkel und dem vorhergesagten Kurswinkel, der Zielquerposition, und einer Differenz zwischen der Zielquerposition und der vorhergesagten Querposition zu berechnen, und um die Lenkvorrichtung zu steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf der Steuerung der Lenkvorrichtung basierend auf dem Lenkdrehmoment zu unterstützen.
Das Steuergerät ist konfiguriert, um eine Zielquerbeschleunigung und eine Zielquergeschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf dem vorbestimmten Gierratenmodell und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu berechnen, und um den Zielkurswinkel und die Zielquerposition basierend auf der Zielquerbeschleunigung und der Zielquergeschwindigkeit zu berechnen.
Das vorbestimmte Gierratenmodell entspricht einer Zielfahrtrajektorie des Fahrzeugs, die es ermöglicht, dass das Fahrzeug bei einer Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs von einem ersten Objekt um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird ein Fahrerassistenzverfahren bereitgestellt, das folgende Schritte umfasst: Berechnen eines Zielkurswinkels und einer Zielquerposition eines Fahrzeugs basierend auf einem vorbestimmten Gierratenmodell; und wenn ein Fahrer eine Lenkvorrichtung betätigt, die das Fahrzeug lenkt, um eine Kollision des Fahrzeugs zu vermeiden, Steuern der Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf mindestens einem Element von Bilddaten, die von einer Kamera erfasst werden, dem Zielkurswinkel oder der Zielquerposition zu unterstützen.
Das Steuern der Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs zu unterstützen, umfasst das Steuern der Lenkvorrichtung, so dass das Fahrzeug eine Zielspur nicht überquert.
Das Steuern der Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs zu unterstützen, umfasst das Vorhersagen einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und mindestens einem Objekt basierend auf den Bilddaten, das Identifizieren eines vorhergesagten Kurswinkels und einer vorhergesagten Querposition des Fahrzeugs basierend auf der Vorhersage der Kollision und das Steuern der Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf dem Zielkurswinkel, der Zielquerposition, dem vorhergesagten Kurswinkel und der vorhergesagten Querposition zu unterstützen.
Das Steuern der Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs zu unterstützen, umfasst das Berechnen eines Lenkdrehmoments der Lenkvorrichtung basierend auf dem Zielkurswinkel, einer Differenz zwischen dem Zielkurswinkel und dem vorhergesagten Kurswinkel, der Zielquerposition und einer Differenz zwischen der Zielquerposition und der vorhergesagten Querposition, und das Steuern der Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf der Steuerung der Lenkvorrichtung basierend auf dem Lenkdrehmoment zu unterstützen.
Das Berechnen des Zielkurswinkels und der Zielquerposition umfasst das Berechnen einer Zielquerbeschleunigung und einer Zielquergeschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf dem vorbestimmten Gierratenmodell und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und das Berechnen des Zielkurswinkels und der Zielquerposition basierend auf der Zielquerbeschleunigung und der Zielquergeschwindigkeit.
Das vorbestimmte Gierratenmodell entspricht einer Zielfahrtrajektorie des Fahrzeugs, die es ermöglicht, dass das Fahrzeug bei einer Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs von einem ersten Objekt um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird ein Fahrerassistenzgerät bereitgestellt, das Folgendes umfasst: eine Kamera, die an einem Fahrzeug montiert ist und konfiguriert ist, um ein Blickfeld aufzuweisen, das einem Bereich vor dem Fahrzeug zugewandt ist, und um Bilddaten zu erfassen; und ein Steuergerät, das einen Prozessor umfasst, der konfiguriert ist, um die Bilddaten zu verarbeiten, wobei das Steuergerät konfiguriert ist, um eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und mindestens einem Objekt basierend auf den Bilddaten vorherzusagen, um einen Zielkurswinkel und eine Zielquerposition des Fahrzeugs basierend auf der Vorhersage der Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem mindestens einen Objekt und einem vorbestimmten Gierratenmodell zu berechnen, und wenn ein Fahrer eine Lenkvorrichtung betätigt, die das Fahrzeug lenkt, um eine Kollision des Fahrzeugs zu vermeiden, um die Lenkvorrichtung zu steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf mindestens einem von dem Zielkurswinkel oder der Zielquerposition zu unterstützen.
Das Steuergerät ist konfiguriert, um zu erkennen, ob die Lenkvorrichtung, die das Fahrzeug lenkt, um die Kollision des Fahrzeugs zu vermeiden, als Reaktion auf die vorhergesagte Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem mindestens einen Objekt von dem Fahrer betätigt wird.
Das Steuergerät ist konfiguriert, um die Lenkvorrichtung zu steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs zu unterstützen, so dass das Fahrzeug eine Zielspur nicht überquert.
Das Steuergerät ist konfiguriert, um die Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem mindestens einen Objekt basierend auf den Bilddaten vorherzusagen, um einen vorhergesagten Kurswinkel und eine vorhergesagte Querposition des Fahrzeugs basierend auf der Vorhersage der Kollision zu erkennen, und um die Lenkvorrichtung zu steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf dem Zielkurswinkel, der Zielquerposition, dem vorhergesagten Kurswinkel und der vorhergesagten Querposition zu unterstützen.
Das Steuergerät ist konfiguriert, um ein Lenkdrehmoment der Lenkvorrichtung basierend auf dem Zielkurswinkel, einer Differenz zwischen dem Zielkurswinkel und dem vorhergesagten Kurswinkel, der Zielquerposition und einer Differenz zwischen der Zielquerposition und der vorhergesagten Querposition zu berechnen, und um die Lenkvorrichtung zu steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf der Steuerung der Lenkvorrichtung basierend auf dem Lenkdrehmoment zu unterstützen.
Das Steuergerät ist konfiguriert, um eine Zielquerbeschleunigung und eine Zielquergeschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf dem vorbestimmten Gierratenmodell und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu berechnen, und um den Zielkurswinkel und die Zielquerposition basierend auf der Zielquerbeschleunigung und der Zielquergeschwindigkeit zu berechnen.
Figurenliste
Diese und/oder andere Aspekte der Offenbarung werden aus der nachstehenden Beschreibung der Ausführungsformen, in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gesehen, hervorgehen und besser verständlich werden. Es zeigen:

1 eine Konfiguration eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform;
2 Blickfelder einer Kamera und eines Radars, die in einem Fahrerassistenzgerät gemäß einer Ausführungsform enthalten sind;
3A und 3B Diagramme, die Manöver eines Fahrzeugs basierend auf einem herkömmlichen System zur Unterstützung einer Ausweichlenkung eines Fahrers abbilden;
4 ein Diagramm, das ein vorbestimmtes Gierratenmodell gemäß einer Ausführungsform abbildet;
5 ein Diagramm, das eine Kollisionsvermeidungsplanung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform abbildet;
6A, 6B und 6C Grafiken, die ein vorbestimmtes Gierratenmodell, eine Zielquerpositionsfunktion und eine Zielkurswinkelfunktion, die einem Gierratenmodell entsprechen, gemäß einer Ausführungsform abbilden;
7 ein Diagramm, das ein Manöver zum Steuern einer Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Kollisionsvermeidung eines Fahrzeugs zu unterstützen, gemäß einer Ausführungsform abbildet;
8 ein Ablaufschema, das die Arbeitsgänge eines Fahrerassistenzgeräts gemäß einer Ausführungsform abbildet;
9 ein Diagramm, das ein Kollisionsvermeidungsmanöver eines Fahrzeugs basierend auf der Steuerung des Fahrerassistenzgeräts gemäß einer Ausführungsform abbildet;
10A, 10B und 10C Grafiken, die eine Zielfahrtrajektorie und eine vorhergesagte Fahrtrajektorie eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform abbilden;
11 ein Diagramm, das ein Kollisionsvermeidungsmanöver eines Fahrzeugs basierend auf der Steuerung des Fahrerassistenzgeräts gemäß einer Ausführungsform abbildet;
12A, 12B und 12C Grafiken, die eine Zielfahrtrajektorie und eine vorhergesagte Fahrtrajektorie eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform abbilden; und
13 ein Ablaufschema, das die Arbeitsgänge eines Fahrerassistenzgeräts gemäß einer Ausführungsform abbildet.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die gleichen Bezugszeichen in der gesamten Beschreibung bezeichnen ähnliche Elemente. Zudem beschreibt die vorliegende Beschreibung nicht alle Elemente gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung, und Beschreibungen, die in der Technik, zu der die Offenbarung gehört, wohlbekannt sind, oder sich überlappende Teile entfallen. Begriffe wie etwa „~Teil“, „~Bauteil“, „~Modul“, „-Block“ und dergleichen können mit mindestens einem von Hardware oder Software umgesetzt werden. Gemäß den Ausführungsformen kann eine Vielzahl von „-Teilen“, „~Bauteilen“, „~Modulen“, „∼Blöcken“ als ein einziges Element umgesetzt werden, oder ein einziges der „-Teile“, „~Bauteile“, „~Module“, „~Blöcke“ kann eine Vielzahl von Elementen umfassen.
Es versteht sich, dass wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ bezeichnet wird, es mit dem anderen Element direkt oder indirekt verbunden sein kann, wobei die indirekte Verbindung eine „Verbindung“ über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk umfasst.
Es versteht sich, dass die Begriffe „umfassen“, wenn sie in der vorliegenden Beschreibung verwendet werden, das Vorliegen von angegebenen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Arbeitsgängen, Elementen und/oder Komponenten vorgeben, jedoch das Vorliegen oder die Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Arbeitsgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen.
Es versteht sich, dass wenn in der vorliegenden Beschreibung angegeben wird, dass sich ein Bauteil „an“ einem anderen Bauteil befindet, ein Bauteil nicht nur in Kontakt mit einem anderen Bauteil stehen kann, sondern auch noch ein anderes Bauteil zwischen den beiden Bauteilen vorhanden sein kann.
Es versteht sich, dass obwohl die Begriffe erster, zweiter usw. hier verwendet werden können, um diverse Elemente zu beschreiben, diese Elemente nicht durch diese Begriffe einzuschränken sind.
Es versteht sich, dass die Einzahlformen dazu gedacht sind, auch die Mehrzahlformen zu umfassen, soweit der Zusammenhang dem nicht eindeutig widerspricht.
Bezugszeichen, die für Verfahrensschritte verwendet werden, werden nur zur praktischen Erklärung verwendet, jedoch nicht um eine Reihenfolge der Schritte einzuschränken. Soweit der Zusammenhang dem nicht eindeutig widerspricht, kann die aufgeschriebene Reihenfolge anders in die Praxis umgesetzt werden.
Nachstehend werden ein Arbeitsprinzip und Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
1 bildet eine Konfiguration eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform ab.
Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Fahrzeug 1 eine Fahrvorrichtung 20, eine Bremsvorrichtung 30, eine Lenkvorrichtung 40 und ein Fahrerassistenzgerät 100, die über ein Fahrzeugkommunikationsnetz miteinander kommunizieren. Beispielsweise können die elektrischen Vorrichtungen 20, 30, 40 und 100, die in dem Fahrzeug 1 enthalten sind, Daten über Ethernet, medienorientierten Systemtransport (MOST), FlexRay, ein Steuergerätenetz (CAN), ein lokales Zusammenschaltungsnetz (LIN) und dergleichen senden/empfangen.
Die Fahrvorrichtung 20, die das Fahrzeug 1 fortbewegt, kann beispielsweise einen Motor, ein Motormanagementsystem (EMS), ein Getriebe und eine Getriebesteuereinheit (TCU) umfassen.
Der Motor generiert Energie, damit das Fahrzeug 1 fahren kann, und das EMS kann den Motor als Reaktion auf die Beschleunigungsabsicht eines Fahrers über ein Gaspedal oder eine Anfrage vom Fahrerassistenzgerät 100 steuern.
Das Getriebe überträgt die vom Motor generierte Energie auf die Räder, und die TCU kann das Getriebe als Reaktion auf einen Schaltbefehl eines Fahrers über einen Schalthebel und/oder eine Anfrage vom Fahrerassistenzgerät 100 steuern.
Die Bremsvorrichtung 30 zum Anhalten des Fahrzeugs 1 kann beispielsweise einen Bremssattel und ein elektronisches Bremssteuermodul (EBCM) umfassen.
Der Bremssattel kann das Fahrzeug 1 verzögern oder anhalten, indem er Reibung mit einer Bremsscheibe verwendet, und das EBCM kann den Bremssattel als Reaktion auf eine Bremsabsicht des Fahrers über ein Bremspedal und/oder eine Anfrage von dem Fahrerassistenzgerät 100 steuern.
Beispielsweise kann das EBCM eine Verzögerungsanfrage, die eine Verzögerung umfasst, von dem Fahrerassistenzgerät 100 empfangen und den Bremssattel elektrisch oder hydraulisch steuern, um das Fahrzeug 1 basierend auf der angefragten Verzögerung zu verzögern.
Die Lenkvorrichtung 40 kann ein elektronisches Servolenkungssteuerungsmodul (EPS) umfassen.
Die Lenkvorrichtung 40 kann eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 ändern, und das EPS kann eine Betätigung der Lenkvorrichtung 40, so dass der Fahrer das Lenkrad mühelos betätigen kann, als Reaktion auf die Lenkabsicht des Fahrers über das Lenkrad unterstützen. Auch kann das EPS die Lenkvorrichtung 40 als Reaktion auf die Anfrage von dem Fahrerassistenzgerät 100 steuern. Beispielsweise kann das EPS eine Steuerungsanfrage, die ein Lenkdrehmoment umfasst, von dem Fahrerassistenzgerät 100 empfangen, und die Lenkvorrichtung 40 steuern, um das Fahrzeug 1 basierend auf dem angefragten Lenkdrehmoment zu lenken.
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann diverse Funktionen für den Benutzer bereitstellen. Beispielsweise kann das Fahrerassistenzgerät 100 Funktionen, wie etwa eine Spurabweichungswarnung (LDW), eine Spurhaltehilfe (LKA), eine Fernlichthilfe (HBA), eine autonome Notbremsung (AEB), eine Verkehrszeichenerkennung (TSR), einen Abstandsregeltempomat (ACC), eine Totwinkelerfassung (BSD) und dergleichen, bereitstellen.
Das Fahrerassistenzgerät 100 umfasst eine Kamera 110, einen Radar 120 und ein Steuergerät 140. Das Fahrerassistenzgerät 100 ist jedoch nicht auf die in 1 gezeigte Konfiguration eingeschränkt und kann ferner einen Lidar umfassen, um ein Objekt durch Abtasten der Umgebung des Fahrzeugs 1 zu detektieren.
Wie in 2 gezeigt, kann die Kamera 110 ein Blickfeld 110a aufweisen, das dem Bereich vor dem Fahrzeug 1 (Frontbereich) zugewandt ist. Beispielsweise kann die Kamera 110 an einer vorderen Windschutzscheibe des Fahrzeugs 1 montiert sein.
Die Kamera 110 kann den Bereich vor dem Fahrzeug 1 fotografieren, um Bilddaten über den Bereich vor dem Fahrzeug 1 zu erfassen. Die Bilddaten über den Bereich vor dem Fahrzeug 1 können Informationen über andere Fahrzeuge, Fußgänger, Radfahrer oder Spuren (eine Markierung zum Unterscheiden der Spuren), die sich vor dem Fahrzeug 1 befinden, umfassen.
Die Kamera 110 kann eine Vielzahl von Linsen und Bildsensoren umfassen. Die Bildsensoren können eine Vielzahl von Photodioden umfassen, die Licht in ein elektrisches Signal umwandeln, und die Vielzahl von Photodioden kann in einer zweidimensionalen (2D) Matrix angeordnet sein.
Die Kamera 110 kann mit dem Steuergerät 140 elektrisch verbunden sein. Beispielsweise kann die Kamera 110 mit dem Steuergerät 140 über ein Fahrzeugkommunikationsnetz (NT), eine feste Verkabelung oder eine Leiterplatte (PCB) verbunden sein. Die Kamera 110 kann die Bilddaten über den Bereich vor dem Fahrzeug 1 an das Steuergerät 140 senden.
Wie in 2 gezeigt, kann der Radar 120 ein Sensorfeld 120a aufweisen, das dem Bereich vor dem Fahrzeug 1 zugewandt ist. Beispielsweise kann der Radar 120 in einem Kühlergitter oder einem Stoßdämpfer des Fahrzeugs 1 installiert sein.
Der Radar 120 kann eine Sendeantenne (oder ein Sendeantennen-Array), die eine Sendewelle in Richtung des Bereichs vor dem Fahrzeug 1 sendet, und eine Empfangsantenne (oder ein Empfangsantennen-Array), die eine reflektierte Welle empfängt, die von einem Objekt reflektiert wird, umfassen. Der Radar 120 kann Detektionsdaten von der Sendewelle, die von der Sendeantenne gesendet wird, und die reflektierte Welle, die von der Empfangsantenne empfangen wird, erfassen. Die Detektionsdaten können Abstandsinformationen und Geschwindigkeitsinformationen über andere Fahrzeuge, Fußgänger oder Radfahrer, die sich vor dem Fahrzeug 1 befinden, umfassen. Auch kann der Radar 120 einen relativen Abstand zu dem Objekt basierend auf einer Phasendifferenz (oder einer Zeitdifferenz) zwischen der Sendewelle und der reflektierten Welle berechnen, und eine relative Geschwindigkeit des Objekts basierend auf einer Frequenzdifferenz zwischen der Sendewelle und der reflektierten Welle berechnen.
Beispielsweise kann der Radar 120 mit dem Steuergerät 140 über ein Fahrzeugkommunikationsnetz (NT), eine feste Verkabelung oder eine PCB verbunden sein. Der Radar 120 kann die Detektionsdaten an das Steuergerät 140 senden.
Das Steuergerät 140 kann mit der Kamera 110 und dem Radar 120 elektrisch verbunden sein. Auch kann das Steuergerät 140 mit der Fahrvorrichtung 20, der Bremsvorrichtung 30, der Lenkvorrichtung 40, einer Anzeigevorrichtung 50 und einer Audiovorrichtung 60 verbunden sein.
Das Steuergerät 140 umfasst einen Prozessor 141 und einen Speicher 142.
Der Prozessor 141 kann die Bilddaten der Kamera 110 und die Detektionsdaten des Radars 120 verarbeiten und auch ein Fahrsignal, ein Bremssignal und ein Lenksignal zum Steuern der Fahrvorrichtung 20, der Bremsvorrichtung 30 und der Lenkvorrichtung 40 generieren. Beispielsweise kann der Prozessor 141 einen Bildprozessor zum Verarbeiten der Bilddaten der Kamera 110, einen digitalen Signalprozessor zum Verarbeiten der Detektionsdaten des Radars 120 und/oder eine Mikrosteuereinheit (MCU) zum Generieren des Fahrsignals, des Bremssignals und des Lenksignals umfassen.
Der Prozessor 141 kann Objekte (z. B. andere Fahrzeuge, Fußgänger, Radfahrer und dergleichen), die sich vor dem Fahrzeug 1 befinden, basierend auf den Bilddaten der Kamera 110 und den Detektionsdaten des Radars 120 detektieren.
Der Prozessor 141 kann einen relativen Ort (einen Abstand von dem Fahrzeug und einen Winkel zu einer Fahrtrichtung) und einen Typ (z. B. ob ein Objekt ein anderes Fahrzeug, ein Fußgänger oder ein Radfahrer ist) des Objekts vor dem Fahrzeug 1 basierend auf den Bilddaten erfassen. Der Prozessor 141 kann den relativen Ort (den Abstand von dem Fahrzeug und den Winkel zur Fahrtrichtung) und die relative Geschwindigkeit des Objekts vor dem Fahrzeug 1 basierend auf den Detektionsdaten des Radars 120 erfassen. Der Prozessor 141 kann auch das Objekt, das basierend auf den Detektionsdaten erkannt wird, mit dem Objekt, das basierend auf den Bilddaten erkannt wird, abgleichen und kann basierend auf dem Abgleichergebnis den Typ, den relativen Ort und die relative Geschwindigkeit des Objekts des Fahrzeugs 1 erfassen.
Der Prozessor 141 kann das Fahrsignal, das Bremssignal und das Lenksignal basierend auf dem relativen Ort und der relativen Geschwindigkeit des Objekts, das sich vor dem Fahrzeug 1 befindet, generieren. Beispielsweise kann der Prozessor 141 der Fahrvorrichtung 20 und/oder der Bremsvorrichtung 30 das Fahrsignal und/oder das Bremssignal senden, damit ein Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug (oder eine Zeit bis zum Erreichen einer Position des vorausfahrenden Fahrzeugs) gleich einem Abstand sein kann, der von dem Fahrer eingestellt wird. Der Prozessor 141 kann eine Zeit bis zur Kollision (TTC, bzw. einen Abstand bis zur Kollision TTD) zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt davor basierend auf einem Ort (Abstand) und einer relativen Geschwindigkeit des Objekts davor berechnen und dem Fahrer eine Kollisionswarnung bereitstellen oder das Bremssignal an die Bremsvorrichtung 30 basierend auf einem Vergleich der TTC und einem Referenzwert senden. Wenn erkannt wird, dass es basierend auf der TTC oder dem TTD wahrscheinlich zu einer Kollision mit dem Objekt davor kommen wird, kann der Prozessor 141 auch das Lenksignal an die Lenkvorrichtung 40 senden, um die Kollision mit dem Objekt davor zu vermeiden.
Der Prozessor 141 kann die Lenkvorrichtung 40 steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs 1 zu unterstützen, so dass das Fahrzeug 1 die Zielspur nicht überquert. Beispielsweise kann der Prozessor 141 ein Kollisionsrisiko minimieren, das vorkommen kann, wenn der Fahrer die Lenkvorrichtung 40 betätigt, um die Kollision des Fahrzeugs 1 zu vermeiden, wie in 3 gezeigt.
3A und 3B sind Diagramme, die Manöver des Fahrzeugs 1 basierend auf einem herkömmlichen System zur Unterstützung einer Ausweichlenkung eines Fahrers abbilden.
Wenn das Fahrzeug 1 beispielsweise wahrscheinlich mit einem ersten Objekt 300 zusammenstoßen wird, kann ein Fahrer versuchen, die Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und dem ersten Objekt 300 durch eine Betätigung der Lenkvorrichtung 40, z. B. durch eine Handhabung eines Lenkrads, zu vermeiden. In diesem Fall kann der Prozessor 141 die Betätigung der Lenkvorrichtung 40 durch eine Hilfssteuerung unterstützen, wie etwa indem ein Hilfsdrehmoment für ein Drehmoment des Lenkrads bereitgestellt wird oder das Lenkrad leichtgängig gemacht wird.
Mit Bezug auf 3A kann herkömmlicherweise, wenn ein Hilfsdrehmoment für das Drehmoment des Lenkrads durch den Prozessor 141 bereitgestellt wird, eine Lenkung, die größer als vom Fahrer beabsichtigt ist, vorkommen, und somit kann das Fahrzeug 1 von einer Spur abweichen, wie in 3A gezeigt.
Ebenfalls mit Bezug auf 3B kann herkömmlicherweise, wenn ein Hilfsdrehmoment, das eine Gegenlenkung unterstützt, für das Drehmoment des Lenkrads durch den Prozessor 141 bereitgestellt wird, ein Hilfsdrehmoment, das größer als vom Fahrer beabsichtigt ist, generiert werden, und somit kann das Fahrzeug 1 mit dem ersten Objekt 300 zusammenstoßen, wie in 3B gezeigt.
Entsprechend muss der Prozessor 141, wenn der Fahrer die Lenkvorrichtung 40 steuert, um das Fahrzeug 1 zu lenken, anders steuern, ob ein Hilfsdrehmoment bereitzustellen ist, und muss den Steuerungsbetrag des Hilfsdrehmoments in Abhängigkeit von einer Situation des Fahrzeugs 1 steuern.
Dazu kann der Prozessor 141 einen Zielkurswinkel und eine Zielquerposition des Fahrzeugs 1 basierend auf einem vorbestimmten Gierratenmodell (auch als Gierratenfunktion oder Gierratengleichung bezeichnet) berechnen.
Das vorbestimmte Gierratenmodell kann in dem Speicher 142 gespeichert werden. Das vorbestimmte Gierratenmodell dient zum Steuern, ob das Hilfsdrehmoment bereitzustellen ist, und zum Steuern des Steuerungsbetrags des Hilfsdrehmoments, und kann durch eine in 4 gezeigte Grafik dargestellt werden.
4 ist ein Diagramm, das ein vorbestimmtes Gierratenmodell gemäß einer Ausführungsform abbildet.
Mit Bezug auf 4 kann das Gierratenmodell als Sinuswellengrafik einer Zielgierrate pro Zeiteinheit (auch als Zielgierrate bezeichnet) ausgelegt sein. Wenn das Gierratenmodell als Sinuswellengrafik konstruiert ist, können ein Vermeidungsabstand und ein Gegenlenkabstand des Fahrzeugs 1 gleich sein. Basierend auf dem zuvor beschriebenen Gierratenmodell kann eine Funktion abgeleitet werden, die einer Zielfahrtrajektorie des Fahrzeugs 1 entspricht, um zu verhindern, dass das Fahrzeug 1 mit dem ersten Objekt 300, das ein Kollisionsvermeidungsobjekt ist, zusammenstößt, und um einen Querbewegungsabstand zu minimieren.
Das vorbestimmte Gierratenmodell entspricht einer Zielfahrtrajektorie des Fahrzeugs 1, die es ermöglicht, dass das Fahrzeug 1 bei einer Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs 1 von einem ersten Objekt 300 um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist.
Das vorbestimmte Gierratenmodell kann als eine Funktion wie die nachstehende Gleichung 1 ausgedrückt werden, und die in der nachstehenden Gleichung 1 ausgedrückte Funktion kann in dem Speicher 142 gespeichert werden.
Die nachstehende Gleichung 1 und die Gleichungen, die noch beschrieben werden, werden bestimmt, indem eine Kollisionsvermeidung zwischen dem Fahrzeug 1 und dem ersten Objekt 300, das ein Kollisionsvermeidungsobjekt ist, unter den in 5 gezeigten Bedingungen geplant wird.
5 ist ein Diagramm, das eine Kollisionsvermeidungsplanung des Fahrzeugs 1 gemäß einer Ausführungsform abbildet.
Die folgenden Gleichungen werden mit Bezug auf 5 beschrieben. $γ_{d e s} (t) = A \cdot sin (t \cdot \frac{2 π}{τ})$
Dabei bezeichnet y_des eine Zielgierrate, τ bezeichnet eine Steuerungszeit in 4 und 5, d. h. eine Gesamtsteuerungszeit für das Fahrzeug 1, um eine Kollision zu vermeiden, und t bezeichnet eine Zeit. Auch kann A berechnet werden durch $A = \frac{({\hat{y}}_{T} + \frac{W_{T} + W_{S}}{2} + O_{d e s})}{(- v_{x} \cdot s i n ({\hat{x}}_{T} \cdot \frac{2 π}{X_{d e s}}) \cdot {(\frac{X_{d e s}}{2 π \cdot v_{x}})}^{2} + \frac{X_{d e s}}{2 π \cdot v_{x}} \cdot {\hat{x}}_{T})}$
wobei ŷ_T eine Position auf der Y-Achse des ersten Objekts 300, die zu einer Zeit bis zur Kollision vorhergesagt wird, wie in 5 gezeigt, bezeichnet, W_T ein Breite des ersten Objekts 300, wie in 5 gezeigt, bezeichnet, W_s eine Breite des Fahrzeugs 1, wie in 5 gezeigt, bezeichnet, O_des einen vorbestimmten Abstand, wie in 5 gezeigt, bezeichnet, v_x eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 bezeichnet, X̂_T eine Position auf der X-Achse des ersten Objekts 300, die zu der Zeit bis zur Kollision vorhergesagt wird, wie in 5 gezeigt, bezeichnet, und X_des eine Zielposition auf der X-Achse des Fahrzeugs 1, wie in 5 gezeigt, bezeichnet.
Basierend auf Gleichung 1 kann der Prozessor 141 eine Zielquerbeschleunigung und eine Zielquergeschwindigkeit durch die nachstehenden Gleichungen 3 und 4 berechnen. $a_{y, d e s} (t) = v_{x} \cdot A \cdot sin (t \cdot \frac{2 π}{τ})$
wobei a_y,des die Zielquerbeschleunigung ist. $v_{y, d e s} (t) = - v_{x} \cdot A \cdot cos (t \cdot \frac{2 π}{τ}) \cdot \frac{τ}{2 π} + C_{1}$
Dabei ist V_y,des die Zielquergeschwindigkeit, und C₁ kann berechnet werden durch $C_{1} = v_{x} \cdot A \cdot \frac{τ}{2 π}$
Der Prozessor 141 kann eine Zieltrajektorie zum Fahren des Fahrzeugs 1 als eine Funktion darstellen, die in der nachstehenden Gleichung 6 ausgedrückt wird. $y_{d e s} (t) = - v_{x} \cdot A \cdot sin (t \cdot \frac{2 π}{τ}) \cdot {(\frac{τ}{2 π})}^{2} + C_{1} \cdot t + C_{2}$
wobei y_des die Zieltrajektorie zum Fahren des Fahrzeugs 1 bezeichnet, und C₂ gleich y_des(0) sein kann und gleich 0 sein kann.
Mit Bezug auf 5, wenn das Fahrzeug 1 gelenkt wird, um die Kollision zu vermeiden, kann die Zielfahrtrajektorie des Fahrzeugs 1 gleich y_des(x) sein, die erzielt wird, indem eine Funktion für t in Gleichung 6 in eine Funktion für x umgerechnet wird. Die Zieltrajektorie kann derart konstruiert sein, dass das Fahrzeug 1 von dem ersten Objekt 300, welches das Kollisionsvermeidungsobjekt ist, um den vorbestimmten Abstand (O_des) beabstandet ist. Auch kann y_des(x) eine Zielquerposition sein.
Die folgenden Bedingungen sind an einem Punkt 502 und einem Punkt 504 von 5 zu erfüllen, damit das Fahrzeug 1 auf der Zieltrajektorie fährt. $Punkt 502 : y_{d e s} (0) = 0, v_{y, d e s} (0) = 0$
$Punkt 504 : y_{d e s} ({\hat{x}}_{T}) = {\hat{y}}_{T} + \frac{W_{T} + W_{S}}{2} + O_{d e s}$
Dabei ist y_des(x) die Zielquerposition, V_y,des ist die Zielquergeschwindigkeit, x̂_T ist die Position auf der X-Achse des ersten Objekts 300, die zu der Zeit bis zur Kollision vorhergesagt wird, wie in 5 gezeigt, ŷ_T ist die Position auf der Y-Achse des ersten Objekts 300, die zu der Zeit bis zur Kollision vorhergesagt wird, wie in 5 gezeigt, W_T ist die Breite des ersten Objekts 300, W_s ist die Breite des Fahrzeugs 1, und O_des ist der vorbestimmte Abstand.
An Punkt 502, wenn eine erste Position des Fahrzeugs 1 gleich 0 ist, ist die Zielquergeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 gleich 0. Entsprechend können C₁ und C₂ wie folgt berechnet werden. $v_{y, d e s} (0) = v_{y, d e s} (τ) = 0 \to C_{1} = v_{x} \cdot A \cdot \frac{τ}{2 π}$
$y_{d e s} (0) = C_{2} = 0$
Der Prozessor 141 kann die Funktion für t in Gleichung 6 in die Funktion für x umrechnen, um eine Funktion abzuleiten, die in der nachstehenden Gleichung 7 ausgedrückt wird. $y_{d e s} (t) = - v_{x} \cdot A \cdot sin (x \cdot \frac{2 π}{X_{d e s}}) \cdot {(\frac{X_{d e s}}{2 π \cdot v_{x}})}^{2} + A \cdot \frac{X_{d e s}}{2 π \cdot v_{x}} + x$
Der Prozessor 141 kann A in der zuvor beschriebenen Gleichung 2 über Gleichung 8 berechnen, so dass sich die Zieltrajektorie und das erste Objekt 300 nicht überlappen können. $\begin{array}{l} y_{d e s} ({\hat{x}}_{T}) = - v_{x} \cdot A \cdot sin ({\hat{x}}_{T} \cdot \frac{2 π}{X_{d e s}}) \cdot {(\frac{X_{d e s}}{2 π \cdot v_{x}})}^{2} + A \cdot \frac{X_{d e s}}{2 π \cdot v_{x}} \cdot {\hat{x}}_{T} \\ = {\hat{y}}_{T} + \frac{W_{T} + W_{S}}{2} + O_{d e s} \end{array}$
Wie zuvor beschrieben, wenn das Fahrzeug 1 gelenkt wird, um die Kollision zu vermeiden, kann O_des, welcher der vorbestimmte Abstand zu dem ersten Objekt 300 ist, welches das Kollisionsvermeidungsobjekt ist, als Konstruktionsvariable bezeichnet werden und sich auf einen Sicherheitsabstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem ersten Objekt 300 beziehen.
Wenn O_des kleiner als 0 ist, kann eine Trajektorie, auf der das Fahrzeug 1 und das erste Objekt 300 zu einer vorhergesagten Kollisionszeit miteinander zusammenstoßen, konstruiert werden. Wenn dagegen O_des 0,5 m beträgt, kann eine Trajektorie derart konstruiert werden, dass das Fahrzeug 1 von dem ersten Objekt 300 um einen Querabstand von 0,5 m zu einer vorhergesagten Kollisionszeit zwischen dem Fahrzeug 1 und dem ersten Objekt 300 beabstandet ist.
Der Prozessor 141 kann durch Differenzieren von y_des(x) in Gleichung 7 gegenüber x berechnen, um eine Funktion abzuleiten, die in der nachstehenden Gleichung 9 ausgedrückt wird. $\emptyset_{d e s} (x) = - v_{x} \cdot A \cdot cos (x \cdot \frac{2 π}{X_{d e s}}) \cdot \frac{X_{d e s}}{2 π} {(\frac{1}{v_{x}})}^{2} + A \cdot \frac{X_{d e s}}{2 π \cdot v_{x}}$
wobei Ø_des einen Zielkurswinkel bezeichnet.
Der Prozessor 141 kann die Funktion für x in Gleichung 9 in die Funktion für t umrechnen, um eine Funktion abzuleiten, die in der nachstehenden Gleichung 10 ausgedrückt wird. $\emptyset_{d e s} (x) = - v_{x} \cdot A \cdot cos (t \cdot \frac{2 π}{τ}) \cdot \frac{τ}{2 π} {(\frac{1}{v_{x}})}^{2} + A \cdot \frac{τ}{2 π \cdot v_{x}}$
Gemäß der Ausführungsform aus der zuvor beschriebenen 5 kann der Prozessor 141 Gleichung 6, welche die Zielquerpositionsfunktion ist, und Gleichung 10, welche die Zielkurswinkelfunktion ist, basierend auf Gleichung 1, die das vorbestimmte Gierratenmodell als eine Funktion ausdrückt, ableiten, wodurch die Zielquerposition und der Zielkurswinkel des Fahrzeugs 1 berechnet werden.
6A, 6B und 6C sind Grafiken, die ein vorbestimmtes Gierratenmodell, eine Zielkurswinkelfunktion und eine Zielquerpositionsfunktion, die dem Gierratenmodell entsprechen, gemäß einer Ausführungsform abbilden.
Eine Grafik des vorbestimmten Gierratenmodells kann in einer Sinuswellenform vorliegen, wie in 6A gezeigt. Eine Grafik der Zielkurswinkelfunktion, die dem Gierratenmodell entspricht, kann wie in 6B gezeigt vorliegen, und eine Grafik der Zielquerpositionsfunktion, die dem Gierratenmodell entspricht, kann wie in 6C gezeigt vorliegen.
Der Prozessor 141 kann die Lenkvorrichtung 40 steuern, um die Lenkung zur Vermeidung einer Kollision des Fahrzeugs 1 basierend auf mindestens einem Element von den Bilddaten, die über die Kamera 110 erfasst werden, einem berechneten Zielkurswinkel oder einer berechneten Zielquerposition zu unterstützen.
Wenn der Fahrer beispielsweise die Lenkvorrichtung 40 betätigt, die das Fahrzeug 1 lenkt, um die Kollision des Fahrzeugs 1 zu vermeiden, kann der Prozessor 141 die Lenkvorrichtung 40 steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs 1 zu unterstützen.
Der Prozessor 141 kann die Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und mindestens einem Objekt, z. B. dem ersten Objekt 300, basierend auf den Bilddaten, die über die Kamera 110 erfasst werden, und/oder auf den Detektionsdaten des Radars 120 vorhersagen.
Der Prozessor 141 kann einen vorhergesagten Kurswinkel und eine vorhergesagte Querposition des Fahrzeugs 1 basierend auf der Vorhersage der Kollision erkennen.
Da eine Kollisionsvorhersage und eine Vorhersage eines Kurswinkels und einer Querposition des Fahrzeugs 1 basierend auf der Kollisionsvorhersage zum Stand der Technik gehören, entfällt eine ausführliche Beschreibung derselben hier.
Der Prozessor 141 kann die Lenkvorrichtung 40 steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs 1 basierend auf dem Zielkurswinkel, der Zielquerposition, dem vorhergesagten Kurswinkel und/oder der vorhergesagten Querposition zu unterstützen.
Beispielsweise kann der Prozessor 141 ein Lenkdrehmoment (auch als Hilfsdrehmoment bezeichnet) der Lenkvorrichtung 40 basierend auf dem Zielkurswinkel, einer Differenz zwischen dem Zielkurswinkel und dem vorhergesagten Kurswinkel, der Zielquerposition und einer Differenz zwischen der Zielquerposition und der vorhergesagten Querposition berechnen.
Beispielsweise kann der Prozessor 141 das Lenkdrehmoment basierend auf der nachstehenden Gleichung 11 berechnen. $\begin{array}{l} T_{a s s i s t} = k_{y} \cdot e_{y} + k_{\emptyset} \cdot e_{\emptyset} \\ e_{y, \emptyset} = {\begin{matrix} e_{y, \emptyset} \geq 0 (t < \frac{τ}{2}) \\ e_{y, \emptyset} \leq 0 (t \geq \frac{τ}{2}) \end{matrix} \end{array}$
Dabei bezeichnet T_assist das Lenkdrehmoment, e_y bezeichnet die Differenz zwischen der Zielquerposition und der vorhergesagten Querposition, e_ø bezeichnet die Differenz zwischen dem Zielkurswinkel und dem vorhergesagten Kurswinkel, k_y bezeichnet eine Verstärkung für die vorhergesagte Querposition, und k_ø bezeichnet eine Verstärkung für den vorhergesagten Kurswinkel. Die Verstärkung für die vorhergesagte Querposition und die Verstärkung für den vorhergesagten Kurswinkel können vorbestimmt werden.
Der Prozessor 141 kann die Lenkvorrichtung 40 steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs 1 basierend auf der Steuerung der Lenkvorrichtung 40 gemäß dem berechneten Lenkdrehmoment zu unterstützen.
Wie in 7 gezeigt, kann der Prozessor 141 die Vermeidungsabsicht des Fahrers zur Zeit einer autonomen Notbremsungs- (AEB) Warnung bestimmen und Betätigungen zum Steuern der Lenkvorrichtung 40 ausführen, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs 1 gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung zu unterstützen.
7 ist ein Diagramm, das einen Arbeitsgang des Steuerns der Lenkvorrichtung 40, um die Lenkung zur Kollisionsvermeidung des Fahrzeugs 1 gemäß einer Ausführungsform zu unterstützen, abbildet.
Mit Bezug auf 7, kann der Prozessor 141 während der Fahrt eine Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und mindestens einem Objekt, z. B. dem ersten Objekt 300, vorhersagen und einen vorhergesagten Kurswinkel und eine vorhergesagte Querposition des Fahrzeugs 1 erkennen.
Beispielsweise kann der Prozessor 141 einem Fahrer eine Kollisionswarnung 702 bereitstellen, indem er eine Ausgabevorrichtung (nicht gezeigt), wie etwa einen Lautsprecher und/oder eine Anzeige usw., des Fahrzeugs 1 basierend auf der Vorhersage der Kollision steuert.
Der Prozessor 141 kann eine Hilfssteuerung in eine erste Hilfssteuerung und eine zweite Hilfssteuerung auf der Basis von τ/2 unterteilen. Bei der ersten Hilfssteuerung betätigt der Fahrer 704 ein Lenkrad in einer ersten Richtung, und bei der zweiten Hilfssteuerung betätigt der Fahrer 706 das Lenkrad in einer zweiten Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist. τ/2 bezieht sich auf eine Gesamtsteuerungszeit für das Fahrzeug 1, um die Kollision zu vermeiden, d.h. die Hälfte einer gesamten geschätzten Zeit, damit das Fahrzeug 1 auf einer Zieltrajektorie des Fahrzeugs 1 zur Kollisionsvermeidung fährt.
Bei der ersten Hilfssteuerung kann ein Hilfsdrehmoment (auch als Lenkdrehmoment bezeichnet), das die Lenkung der Lenkvorrichtung 40 unterstützen kann, generiert werden und/oder mit Bezug auf eine vorhersehbare Kollision in einer Vermeidungsrichtung des Fahrzeugs 1 angewendet werden.
Bei der zweiten Hilfssteuerung kann ein Hilfsdrehmoment (auch als Lenkdrehmoment bezeichnet), das die Lenkung der Lenkvorrichtung 40 unterstützen kann, generiert werden und/oder mit Bezug auf eine vorhersehbare Kollision in einer Rückrichtung des Fahrzeugs 1 angewendet werden.
Wenn das Fahrzeug 1 beispielsweise manövriert, um die Kollision zu vermeiden, kann der Prozessor 141 das Hilfsdrehmoment basierend auf einer Zieltrajektorie 708 zum Fahren des Fahrzeugs 1 zurückführend berechnen, so dass das Hilfsdrehmoment mit Bezug auf ein unzureichendes Drehmoment zur Vermeidungslenkung eingreift.
Auch wenn beispielsweise eine Gegenlenkung ausgeführt wird, kann der Prozessor 141 das Hilfsdrehmoment zurückführend berechnen, so dass das Hilfsdrehmoment mit Bezug auf ein unzureichendes Drehmoment für die Rücklenkung eingreift.
Entsprechend kann der Prozessor 141 das Lenkmanöver des Fahrers zur Kollisionsvermeidung in Abhängigkeit von einem Bewegungszustand des Fahrzeugs 1 selbst in einer Notsituation adaptiv unterstützen.
Der Speicher 142 kann ein Programm und/oder Daten für den Prozessor 141, um Bilddaten zu verarbeiten, ein Programm und/oder Daten, um Detektionsdaten zu verarbeiten, und ein Programm und/oder Daten, damit der Prozessor 141 ein Fahrsignal, ein Bremssignal und/oder ein Lenksignal generiert, speichern.
Der Speicher 142 kann die Bilddaten, die von der Kamera 110 empfangen werden, die Detektionsdaten, die vom Radar 120 empfangen werden, und/oder die Verarbeitungsergebnisse der Bilddaten und/oder der Detektionsdaten des Prozessors 141 zeitweilig speichern.
Der Speicher 142 kann einen flüchtigen Speicher, wie etwa einen statischen Arbeitsspeicher (S-RAM) und einen dynamischen Arbeitsspeicher (D-RAM), und einen nicht flüchtigen Speicher, wie etwa einen Flash-Speicher, einen Festspeicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Festspeicher (EPROM) und dergleichen umfassen.
Das Fahrerassistenzgerät 100 ist nicht auf das in 2 abgebildete eingeschränkt und kann ferner einen Lidar umfassen, der ein Objekt durch Abtasten der Umgebung des Fahrzeugs 1 detektiert.
8 ist ein Ablaufschema, das Arbeitsgänge des Fahrerassistenzgeräts 100 (oder des Steuergeräts 140 des Fahrerassistenzgeräts 100 oder des Prozessors 141 des Fahrerassistenzgeräts 100) gemäß einer Ausführungsform abbildet.
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann einen Zielkurswinkel und eine Zielposition des Fahrzeugs 1 berechnen (802).
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann den Zielkurswinkel und eine Zielquerposition des Fahrzeugs 1 basierend auf einem vorbestimmten Gierratenmodell, das in dem Speicher 142 gespeichert ist, berechnen.
Beispielsweise kann das Fahrerassistenzgerät 100 eine Zielquerbeschleunigung und eine Zielquergeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 basierend auf dem vorbestimmten Gierratenmodell und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 berechnen. Das Fahrerassistenzgerät 100 kann den Zielkurswinkel und die Zielquerposition des Fahrzeugs 1 basierend auf der Zielquerbeschleunigung und der Zielquergeschwindigkeit berechnen.
Wie zuvor beschrieben, kann das vorbestimmte Gierratenmodell in Form einer Sinuswellengrafik vorliegen, wie in 4 gezeigt, und kann als die Funktion wie Gleichung 1 ausgedrückt werden.
Der Zielkurswinkel des Fahrzeugs 1 kann ein Zielkurswinkel pro Zeiteinheit sein und kann durch Gleichung 10, welche die Zielkurswinkelfunktion ist, basierend auf Gleichung 1 berechnet werden. Die Zielquerposition des Fahrzeugs 1 kann eine Zielquerposition pro Zeiteinheit sein und kann durch Gleichung 6, welche die Zielquerpositionsfunktion ist, basierend auf Gleichung 1 berechnet werden.
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann erkennen, ob der Fahrer die Lenkvorrichtung 40, die das Fahrzeug 1 lenkt, um eine Kollision des Fahrzeugs 1 zu vermeiden, betätigt (804).
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann einen Arbeitsgang 806 ausführen, wenn der Fahrer die Lenkvorrichtung 40 betätigt. Ansonsten kann das Fahrerassistenzgerät 100 die Arbeitsgänge gemäß der Ausführungsform beenden.
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann die Lenkvorrichtung 40 steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs 1 zu unterstützen (806).
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann die Lenkvorrichtung 40 steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs 1 basierend auf Bilddaten, die von der Kamera 110 erfasst werden, dem Zielkurswinkel und/oder der Zielquerposition zu unterstützen.
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann eine Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und mindestens einem Objekt, z. B. dem ersten Objekt 300, basierend auf den Bilddaten, die von der Kamera 110 erfasst werden, vorhersagen.
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann einen vorhergesagten Kurswinkel und eine vorhergesagte Querposition des Fahrzeugs 1 basierend auf der Vorhersage der Kollision erkennen.
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann die Lenkvorrichtung 40 steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs 1 basierend auf dem Zielkurswinkel, der Zielquerposition, dem vorhergesagten Kurswinkel und der vorhergesagten Querposition zu unterstützen. Beispielsweise kann das Fahrerassistenzgerät 100 ein Lenkdrehmoment der Lenkvorrichtung 40 basierend auf dem Zielkurswinkel, einer Differenz zwischen dem Zielkurswinkel und dem vorhergesagten Kurswinkel, der Zielquerposition und einer Differenz zwischen der Zielquerposition und der vorhergesagten Querposition berechnen. Beispielsweise kann das Fahrerassistenzgerät 100 das Lenkdrehmoment der Lenkvorrichtung 40 basierend auf der zuvor beschriebenen Gleichung 11 berechnen. Das Fahrerassistenzgerät 100 kann die Lenkvorrichtung 40 steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs 1 basierend auf dem Steuern der Lenkvorrichtung 40 basierend auf dem Lenkdrehmoment zu unterstützen. 9 ist ein Diagramm, das ein Kollisionsvermeidungsmanöver des Fahrzeugs 1 basierend auf der Steuerung des Fahrerassistenzgeräts 100 gemäß einer Ausführungsform abbildet. Mit Bezug auf 9, wenn eine Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und dem ersten Objekt 300 durch das Fahrerassistenzgerät 100 und/oder einen Fahrer vorhergesagt wird, kann der Fahrer versuchen, die Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und dem ersten Objekt 300 zu vermeiden, indem er die Lenkvorrichtung 40 betätigt 904. In diesem Fall kann das Fahrerassistenzgerät 100 einen vorhergesagten Kurswinkel und eine vorhergesagte Querposition des Fahrzeugs 1 erkennen, und kann dadurch eine Trajektorie 908 eines Fahrwegs, auf dem das Fahrzeug 1 fahren wird, wie in 9 gezeigt, vorhersagen. Nachstehend wird die Trajektorie 908 des Fahrwegs, auf dem das Fahrzeug 1 fahren wird, als vorhergesagte Trajektorie 908 bezeichnet. Das Fahrerassistenzgerät 100 kann einen Kollisionsbereich 906 zwischen dem Fahrzeug 1 und dem ersten Objekt 300, wie in 9 gezeigt, basierend auf der vorhergesagten Trajektorie 908 vorhersagen. Gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform kann das Fahrerassistenzgerät 100 manövrieren, um die Kollision zu vermeiden. Wenn vorhergesagt wird, dass das fahrende Fahrzeug 1 mit dem ersten Objekt 300 zusammenstoßen wird, kann das Fahrerassistenzgerät 100 die Zieltrajektorie 708 zum Fahren des Fahrzeugs 1 gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform erkennen (auch als „bestimmen“ bezeichnet). Ebenso kann das Fahrerassistenzgerät 100, wenn das Vorkommen der Kollision vorhergesagt wird, eine Ausgabevorrichtung des Fahrzeugs 1 steuern, damit sie eine Kollisionswarnung 902 ausgibt. Wenn der Fahrer die Lenkvorrichtung 40 betätigt 904, beispielsweise ein Lenkrad in einer ersten Richtung betätigt 904, um die Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und dem ersten Objekt 300 zu vermeiden, kann das Fahrerassistenzgerät 100 die vorhergesagte Trajektorie 908 des Fahrzeugs 1 erkennen (auch als „bestimmen“ bezeichnet). Beispielsweise kann das Fahrerassistenzgerät 100 einen vorhergesagten Kurswinkel und eine vorhergesagte Querposition erkennen, und kann dadurch die vorhergesagte Trajektorie 908 des Fahrzeugs 1 erkennen.
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann ein Lenkdrehmoment berechnen, um die vorhergesagte Trajektorie 908 gleich der Zieltrajektorie 708 zu machen, und kann die Lenkvorrichtung 40 basierend auf dem berechneten Lenkdrehmoment steuern. Eine ausführliche Beschreibung der Berechnung des Lenkdrehmoments entfällt, da diese zuvor beschrieben wurde.
Die Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und dem ersten Objekt 300 kann auf Grund der zuvor beschriebenen Arbeitsgänge des Fahrerassistenzgeräts 100 verhindert werden.
10A, 10B und 10C sind Grafiken, die eine Zielfahrtrajektorie und eine vorhergesagte Fahrtrajektorie des Fahrzeugs 1 gemäß einer Ausführungsform abbilden.
10A zeigt eine Wellenform, die ein vorbestimmtes Gierratenmodell darstellt, das der Zieltrajektorie 708 aus 9 entspricht, und eine Wellenform, die ein Gierratenmodell darstellt, das der vorhergesagten Trajektorie 908 aus 9 entspricht.
10B zeigt eine Wellenform eines Zielkurswinkels, welcher der Zieltrajektorie 708 aus 9 entspricht und auf dem vorbestimmten Gierratenmodell basiert, und eine Wellenform eines vorhergesagten Kurswinkels, welcher der vorhergesagten Trajektorie 908 aus 9 entspricht.
Eine Wellenform eines Zielquerposition aus 10C kann der Zieltrajektorie 708 aus 9 entsprechen. Eine Wellenform einer vorhergesagten Querposition aus 10C kann der vorhergesagten Trajektorie 908 aus 9 entsprechen.
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann ein Lenkdrehmoment (oder ein Hilfsdrehmoment) der Lenkvorrichtung 40 berechnen, das die Lenkung zur Kollisionsvermeidung basierend auf einer Differenz e_ø zwischen dem Zielkurswinkel und dem vorhergesagten Kurswinkel und einer Differenz e_y zwischen der Zielquerposition und der vorhergesagten Querposition, wie in 10B und 10C gezeigt, unterstützen kann. Eine ausführliche Beschreibung der Berechnung des Lenkdrehmoments der Lenkvorrichtung 40 entfällt, da diese zuvor beschrieben wurde.
11 ist ein Diagramm, das ein Kollisionsvermeidungsmanöver des Fahrzeugs 1 basierend auf der Steuerung des Fahrerassistenzgeräts 100 gemäß einer Ausführungsform abbildet.
Mit Bezug auf 11 kann ein Fahrer ein Lenkrad betätigen 1104, d.h. gegenlenken 1104, um zu verhindern, dass das Fahrzeug 1 von einer Spur abweicht. In diesem Fall kann das Fahrerassistenzgerät 100 einen vorhergesagten Kurswinkel und eine vorhergesagte Querposition des Fahrzeugs 1 erkennen, und kann dadurch eine Trajektorie 1108 eines Fahrwegs, auf dem das Fahrzeug 1 fahren wird, wie in 11 gezeigt, vorhersagen.
Wenn beispielsweise vorhergesagt wird, dass das fahrende Fahrzeug 1 mit dem ersten Objekt 300 zusammenstoßen wird, kann das Fahrerassistenzgerät 100 die Zieltrajektorie 708 zum Fahren des Fahrzeugs 1 erkennen. Ebenso kann das Fahrerassistenzgerät 100, wenn das Vorkommen der Kollision vorhergesagt wird, eine Ausgabevorrichtung des Fahrzeugs 1 steuern, damit sie eine Kollisionswarnung 1102 ausgibt. Anschließend kann der Fahrer durch einen Spurwechsel, wenn das Fahrzeug 1 auf einer ersten Spur neben einer zweiten Spur fährt, auf der sich das erste Objekt 300 bewegt, die Lenkvorrichtung 400, z.B. ein Lenkrad, bedienen 1104, um eine Spurabweichung zu vermeiden. Basierend auf der zuvor beschriebenen Betätigung des Fahrers kann das Fahrerassistenzgerät 100 die Trajektorie 1108 des Fahrwegs vorhersagen, auf dem das Fahrzeug 1 fahren wird. Nachstehend wird die Trajektorie 1108 des Fahrwegs, auf dem das Fahrzeug 1 fahren wird, als vorhergesagte Trajektorie 1108 bezeichnet.
Beispielsweise kann das Fahrerassistenzgerät 100 den vorhergesagten Kurswinkel und die vorhergesagte Querposition erkennen, und kann dadurch die vorhergesagte Trajektorie 1108 des Fahrzeugs 1 erkennen.
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann eine Spurabweichung des Fahrzeugs 1 basierend auf der vorhergesagten Trajektorie 1108 vorhersagen. Das Fahrerassistenzgerät 100 kann funktionieren, um zu verhindern, dass das Fahrzeug 1 von einer Spur abweicht, gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform.
Beispielsweise kann das Fahrerassistenzgerät 100 ein Lenkdrehmoment berechnen, um die vorhergesagte Trajektorie 1108 gleich der Zieltrajektorie 708 zu machen, und kann die Lenkvorrichtung 40 basierend auf dem berechneten Lenkdrehmoment steuern. Eine ausführliche Beschreibung der Berechnung des Lenkdrehmoments entfällt, da diese zuvor beschrieben wurde.
Die Spurabweichung des Fahrzeugs 1 kann auf Grund der zuvor beschriebenen Arbeitsgänge des Fahrerassistenzgeräts 100 verhindert werden.
12A, 12B und 12C sind Grafiken, die eine Zielfahrtrajektorie und eine vorhergesagte Fahrtrajektorie des Fahrzeugs 1 gemäß einer Ausführungsform abbilden.
12A zeigt eine Wellenform, die ein vorbestimmtes Gierratenmodell darstellt, das der Zieltrajektorie 708 aus 11 entspricht, und eine Wellenform, die ein Gierratenmodell darstellt, das der vorhergesagten Trajektorie 1108 aus 11 entspricht.
12B zeigt eine Wellenform eines Zielkurswinkels, welcher der Zieltrajektorie 708 aus 11 entspricht und auf dem vorbestimmten Gierratenmodell basiert, und eine Wellenform eines vorhergesagten Kurswinkels, welcher der vorhergesagten Trajektorie 1108 aus 11 entspricht.
Eine Wellenform einer Zielquerposition aus 12C kann der in 11 gezeigten Zieltrajektorie 708 entsprechen. Eine Wellenform einer vorhergesagten Querposition aus 12C kann der in 11 gezeigten vorhergesagten Trajektorie 1108 entsprechen.
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann ein Lenkdrehmoment (oder ein Hilfsdrehmoment) der Lenkvorrichtung 40 berechnen, das die Lenkung des Fahrzeugs 1 basierend auf einer Differenz e_ø zwischen dem Zielkurswinkel und dem vorhergesagten Kurswinkel und einer Differenz e_y zwischen der Zielquerposition und der vorhergesagten Querposition, wie in 12B und 12C gezeigt, unterstützen kann. Eine ausführliche Beschreibung der Berechnung des Lenkdrehmoments der Lenkvorrichtung 40 entfällt, da diese zuvor beschrieben wurde.
13 ist ein Ablaufschema, das Arbeitsgänge des Fahrerassistenzgeräts 100 (oder des Steuergeräts 140 des Fahrerassistenzgeräts 100 oder des Prozessors 141 des Fahrerassistenzgeräts 100) gemäß einer Ausführungsform abbildet.
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann eine Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und mindestens einem Objekt basierend auf Bilddaten, die von der Kamera 110 erfasst werden, vorhersagen (1302).
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann einen Zielkurswinkel und eine Zielquerposition des Fahrzeugs 1 basierend auf einem vorbestimmten Gierratenmodell und der Vorhersage der Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und dem mindestens einen Objekt, z. B. dem ersten Objekt 300, berechnen (1304).
Wenn beispielsweise vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug 1 mit dem mindestens einen Objekt zusammenstoßen wird, kann das Fahrerassistenzgerät 100 den Zielkurswinkel und die Zielquerposition des Fahrzeugs 1 berechnen. Eine ausführliche Beschreibung der Berechnung des Zielkurswinkels und der Zielquerposition entfällt, da diese zuvor beschrieben wurde.
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann erkennen, ob ein Fahrer die Lenkvorrichtung 40 betätigt, die das Fahrzeug lenkt 1, um die Kollision des Fahrzeugs 1 zu vermeiden (1306).
Wenn der Fahrer die Lenkvorrichtung 40 betätigt, kann das Fahrerassistenzgerät 100 einen Arbeitsgang 1308 ausführen. Ansonsten kann das Fahrerassistenzgerät 100 die Arbeitsgänge gemäß der Ausführungsform beenden.
Das Fahrerassistenzgerät 100 kann die Lenkvorrichtung 40 steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs 1 basierend auf mindestens einem Element von dem Zielkurswinkel oder der Zielquerposition zu unterstützen (1308).
Eine ausführliche Beschreibung der Steuerung der Lenkvorrichtung 40 entfällt, da diese zuvor beschrieben wurde.
Wie es aus dem Vorstehenden hervorgeht, können es gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung das Fahrerassistenzgerät und das Fahrerassistenzverfahren einem Fahrzeug ermöglichen, eine Kollision mit einem beliebigen Objekt zuverlässig zu vermeiden, indem ein Eingriff und der Steuerungsbetrag des Hilfsdrehmoments basierend auf einer Betätigung des Fahrers in Abhängigkeit von den Umständen angepasst werden.
Die Ausführungsformen können somit durch computerlesbaren Code/ computerlesbare Befehle in/auf einem Datenträger, z. B. einem computerlesbaren Datenträger, umgesetzt werden, um mindestens ein Verarbeitungselement zu steuern, um ein zuvor beschriebenes Ausführungsbeispiel umzusetzen. Der Datenträger kann einem oder mehreren Datenträgern entsprechen, die das Speichern und/oder die Übertragung des computerlesbaren Codes ermöglichen.
Der computerlesbare Code kann auf einem Datenträger aufgezeichnet oder über das Internet übertragen werden. Der Datenträger kann einen Festspeicher (ROM), einen Arbeitsspeicher (RAM), Magnetbänder, Magnetplatten, Flash-Speicher und optische Aufzeichnungsmedien umfassen.
Obwohl die Ausführungsformen zur Erläuterung beschrieben wurden, wird der Fachmann verstehen, dass diverse Änderungen, Ergänzungen und Ersetzungen möglich sind, ohne Geist und Umfang der Offenbarung zu verlassen. Daher wurden die Ausführungsformen nicht zur Einschränkung beschrieben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 1020200185789 [0001]

Claims

Fahrerassistenzgerät, umfassend: eine Kamera, die an einem Fahrzeug montiert ist und ein Blickfeld aufweist, das einem Bereich vor dem Fahrzeug zugewandt ist, und die Bilddaten erfasst; und ein Steuergerät, das einen Prozessor umfasst, der konfiguriert ist, um die Bilddaten zu verarbeiten, wobei das Steuergerät konfiguriert ist zum: Berechnen eines Zielkurswinkels und einer Zielquerposition des Fahrzeugs basierend auf einem vorbestimmten Gierratenmodell, und wenn ein Fahrer eine Lenkvorrichtung betätigt, die das Fahrzeug lenkt, um eine Kollision des Fahrzeugs zu vermeiden, Steuern der Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf mindestens einem Element von den Bilddaten, dem Zielkurswinkel oder der Zielquerposition zu unterstützen.
Fahrerassistenzgerät nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät konfiguriert ist, um die Lenkvorrichtung zu steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs derart zu unterstützen, dass das Fahrzeug eine Zielspur nicht überquert.
Fahrerassistenzgerät nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät konfiguriert ist zum: Vorhersagen der Kollision zwischen dem Fahrzeug und mindestens einem Objekt basierend auf den Bilddaten, Erkennen eines vorhergesagten Kurswinkels und einer vorhergesagten Querposition des Fahrzeugs basierend auf der Vorhersage der Kollision.
Fahrerassistenzgerät nach Anspruch 3, wobei das Steuergerät konfiguriert ist, um die Lenkvorrichtung zu steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf dem Zielkurswinkel, der Zielquerposition, dem vorhergesagten Kurswinkel und der vorhergesagten Querposition zu unterstützen.
Fahrerassistenzgerät nach Anspruch 4, wobei das Steuergerät konfiguriert ist zum: Berechnen eines Lenkdrehmoments der Lenkvorrichtung basierend auf dem Zielkurswinkel, einer Differenz zwischen dem Zielkurswinkel und dem vorhergesagten Kurswinkel, der Zielquerposition und einer Differenz zwischen der Zielquerposition und der vorhergesagten Querposition, und Steuern der Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf dem Steuern der Lenkvorrichtung basierend auf dem Lenkdrehmoment zu unterstützen.
Fahrerassistenzgerät nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät konfiguriert ist zum: Berechnen einer Zielquerbeschleunigung und einer Zielquergeschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf dem vorbestimmten Gierratenmodell und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und Berechnen des Zielkurswinkels und der Zielquerposition basierend auf der Zielquerbeschleunigung und der Zielquergeschwindigkeit.
Fahrerassistenzgerät nach Anspruch 1, wobei das vorbestimmte Gierratenmodell einer Zielfahrtrajektorie des Fahrzeugs entspricht, die es ermöglicht, dass das Fahrzeug bei einer Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs von einem ersten Objekt um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist.
Fahrerassistenzverfahren, umfassend folgende Schritte: Berechnen eines Zielkurswinkels und einer Zielquerposition eines Fahrzeugs basierend auf einem vorbestimmten Gierratenmodell; und wenn ein Fahrer eine Lenkvorrichtung betätigt, die das Fahrzeug lenkt, um eine Kollision des Fahrzeugs zu vermeiden, Steuern der Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf mindestens einem Element von Bilddaten, die von einer Kamera erfasst werden, dem Zielkurswinkel oder der Zielquerposition zu unterstützen.
Fahrerassistenzverfahren nach Anspruch 8, wobei das Steuern der Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs zu unterstützen, das Steuern der Lenkvorrichtung umfasst, so dass das Fahrzeug eine Zielspur nicht überquert.
Fahrerassistenzverfahren nach Anspruch 8, wobei das Steuern der Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs zu unterstützen, folgende Schritte umfasst: Vorhersagen der Kollision zwischen dem Fahrzeug und mindestens einem Objekt, basierend auf den Bilddaten, Erkennen eines vorhergesagten Kurswinkels und einer vorhergesagten Querposition des Fahrzeugs basierend auf der Vorhersage der Kollision, und Steuern der Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf dem Zielkurswinkel, der Zielquerposition, dem vorhergesagten Kurswinkel und der vorhergesagten Querposition zu unterstützen.
Fahrerassistenzverfahren nach Anspruch 10, wobei das Steuern der Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs zu unterstützen, folgende Schritte umfasst: Berechnen eines Lenkdrehmoments der Lenkvorrichtung basierend auf dem Zielkurswinkel, einer Differenz zwischen dem Zielkurswinkel und dem vorhergesagten Kurswinkel, der Zielquerposition und einer Differenz zwischen der Zielquerposition und der vorhergesagten Querposition, und Steuern der Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf dem Steuern der Lenkvorrichtung basierend auf dem Lenkdrehmoment zu unterstützen.
Fahrerassistenzverfahren nach Anspruch 8, wobei das Berechnen des Zielkurswinkels und der Zielquerposition folgende Schritte umfasst: Berechnen einer Zielquerbeschleunigung und einer Zielquergeschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf dem vorbestimmten Gierratenmodell und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und Berechnen des Zielkurswinkels und der Zielquerposition basierend auf der Zielquerbeschleunigung und der Zielquergeschwindigkeit.
Fahrerassistenzverfahren nach Anspruch 8, wobei das vorbestimmte Gierratenmodell einer Zielfahrtrajektorie des Fahrzeugs entspricht, die es ermöglicht, dass das Fahrzeug bei einer Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs von einem ersten Objekt um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist.
Fahrerassistenzgerät, umfassend: eine Kamera, die an einem Fahrzeug montiert ist und konfiguriert ist, um ein Blickfeld aufzuweisen, das einem Bereich vor dem Fahrzeug zugewandt ist, und um Bilddaten zu erfassen; und ein Steuergerät, das einen Prozessor umfasst, der konfiguriert ist, um die Bilddaten zu verarbeiten, wobei das Steuergerät konfiguriert ist zum: Vorhersagen einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und mindestens einem Objekt basierend auf den Bilddaten, Berechnen eines Zielkurswinkels und einer Zielquerposition des Fahrzeugs basierend auf der Vorhersage der Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem mindestens einen Objekt und einem vorbestimmten Gierratenmodell, und wenn ein Fahrer eine Lenkvorrichtung betätigt, die das Fahrzeug lenkt, um die Kollision des Fahrzeugs zu vermeiden, Steuern der Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf mindestens einem von dem Zielkurswinkel oder der Zielquerposition zu unterstützen.
Fahrerassistenzgerät nach Anspruch 14, wobei das Steuergerät konfiguriert ist, um zu erkennen, ob die Lenkvorrichtung, die das Fahrzeug lenkt, um die Kollision des Fahrzeugs zu vermeiden, von dem Fahrer als Reaktion auf die vorhergesagte Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem mindestens einen Objekt betätigt wird.
Fahrerassistenzgerät nach Anspruch 14, wobei das Steuergerät konfiguriert ist, um die Lenkvorrichtung zu steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs zu unterstützen, so dass das Fahrzeug eine Zielspur nicht überquert.
Fahrerassistenzgerät nach Anspruch 14, wobei das Steuergerät konfiguriert ist zum: Vorhersagen der Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem mindestens einen Objekt, basierend auf den Bilddaten, Erkennen eines vorhergesagten Kurswinkels und einer vorhergesagten Querposition des Fahrzeugs basierend auf der Vorhersage der Kollision.
Fahrerassistenzgerät nach Anspruch 17, wobei das Steuergerät konfiguriert ist, um die Lenkvorrichtung zu steuern, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf dem Zielkurswinkel, der Zielquerposition, dem vorhergesagten Kurswinkel und der vorhergesagten Querposition zu unterstützen.
Fahrerassistenzgerät nach Anspruch 18, wobei das Steuergerät konfiguriert ist zum: Berechnen eines Lenkdrehmoments der Lenkvorrichtung basierend auf dem Zielkurswinkel, einer Differenz zwischen dem Zielkurswinkel und dem vorhergesagten Kurswinkel, der Zielquerposition und einer Differenz zwischen der Zielquerposition und der vorhergesagten Querposition, und Steuern der Lenkvorrichtung, um die Lenkung zur Vermeidung der Kollision des Fahrzeugs basierend auf dem Steuern der Lenkvorrichtung basierend auf dem Lenkdrehmoment zu unterstützen.
Fahrerassistenzgerät nach Anspruch 14, wobei das Steuergerät konfiguriert ist zum: Berechnen einer Zielquerbeschleunigung und einer Zielquergeschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf dem vorbestimmten Gierratenmodell und einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und Berechnen des Zielkurswinkels und der Zielquerposition basierend auf der Zielquerbeschleunigung und der Zielquergeschwindigkeit.