DE102021111353A1

DE102021111353A1 - System zum fahrzeug-kollision-vermeiden und verfahren zum steuern desselbigen

Info

Publication number: DE102021111353A1
Application number: DE102021111353.9A
Authority: DE
Inventors: Jonghyeok PARK; Byeong Hyeok Min; Hyungmin Ko; Tae Young Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2020-09-09
Filing date: 2021-05-03
Publication date: 2022-03-10
Also published as: US20220073064A1; KR102370138B1; US12030487B2; CN114228706A

Abstract

System zum Fahrzeug-Kollision-Vermeiden und Verfahren zum Steuern desselbigen, wobei ein Fahrzeug (1) aufweist: einen Detektionssensor (201, 202, 203, 204), welcher konfiguriert ist, um ein Bild von einem Frontsichtbereich des Fahrzeugs (1) zu erlangen, und konfiguriert ist, um ein Hindernis in dem Frontsichtbereich zu detektieren, und eine Steuervorrichtung, welche mindestens einen Prozessor aufweist, welcher konfiguriert ist, um von dem Detektionssensor erlangte Daten zu verarbeiten. Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um eine vorhergesagte Position einer Kollision zwischen dem Fahrzeug (1) und dem Hindernis zu ermitteln, eine Vermeidungsposition, welche geeignet ist, um eine Kollision mit dem Hindernis zu vermeiden, basierend auf der vorhergesagten Position zu ermitteln, mehrere Vermeidungswege, welche in jeweils zugeordneter Weise mit mehreren vorbestimmten Bedingungen korrespondieren, basierend auf der Vermeidungsposition zu generieren, und eine Lenkungswinkel-Anpasseinheit zu steuern, um einem von den mehreren Vermeidungswegen zu folgen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung/Offenbarung betrifft ein Fahrzeug (z.B. Kraftfahrzeug) und ein Steuerverfahren davon, insbesondere ein Fahrzeug und ein Steuerverfahren zum natürlichen Vermeiden eines Hindernisses (z.B. Vermeiden einer Kollision mit dem Hindernis, z.B. Ausweichen oder Abbremsen vor einem Hindernis) und zum Vorbeugen bzw. Verhindern einer Sekundärkollision nach der Vermeidung (z.B. zum Verhindern einer zweiten Kollision nach dem Verhindern einer ersten Kollision).
HINTERGRUND
In letzter Zeit wurde, um eine Belastung auf einen Fahrer (z.B. Kraftfahrzeuglenker) zu reduzieren und den Komfort (z.B. den Fahrkomfort) zu verbessern, ein fortschrittliches (z.B. weiterentwickeltes) Fahrerassistenzsystem (ADAS) aktiv entwickelt, welches Informationen über den Fahrzeugzustand, den Fahrerzustand und die umgebende Umwelt (z.B. Umgebung) aktiv bereitstellt.
Beispiele für das ADAS weisen auf: Intelligentes Geschwindigkeit-Steuerung-System (z.B. Intelligenter-Tempomat-System), Spurhalte-Assistenzsystem, Spurfolge-Unterstützung (z.B. Spurfolge-Assistent bzw. Spurfolge-Assistenzsystem), Spur-Verlassen-Warnung-System, Frontalkollisionsvermeidung (z.B. Frontalkollision-Vermeidung-System) (FCA), Seitliche-Frontalkollision-Vermeidung-Spurwechsel-Assistent (z.B. Seitliche-Frontalkollision-Vermeidung-Spurwechsel-Assistenzsystem) (FCA-LS), Aufeianderzukommende-Frontalkollision-Vermeidung-Spurwechsel-Assistent (z.B. Aufeinanderzukommende-Frontalkollision-Vermeidung-Spurwechsel-Assistenzsystem) (FCA-LO), Frontalkollision-Vermeidung-Assistent mit Ausweich-Lenkung-Assistent (z.B. Frontalkollision-Vermeidung-Assistenzsystem mit Ausweich-Lenkung-Assistenzsystem bzw. mit Ausweichassistent) (FCA w/ESA). Ein derartiges System ermittelt ein Kollisionsrisiko mit einem entgegenkommenden oder kreuzenden (z.B. die Fahrspur schneidenden) Fahrzeug in der Fahrsituation (z.B. während der Fahrt) des Fahrzeugs, vermeidet eine Kollision durch Notbremsen (z.B. durch eine Vollbremsung) und steuert das Fahrzeug, um sich unter Beibehalten eines Abstands zu dem Vorder-Fahrzeug (z.B. zu dem vorausfahrenden Fahrzeug) fortzubewegen (z.B. zu fahren), oder assistiert (z.B. unterstützt) dabei, nicht von der Fahrspur abzuweichen.
Die Informationen, welche in diesem „Hintergrund“-Abschnitt enthaltenen sind, dienen lediglich der Verbesserung des Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der vorliegenden Erfindung/Offenbarung und dürfen nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Hinweis darauf verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, welcher dem Fachmann bereits bekannt ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG/OFFENBARUNG
Die vorliegende Erfindung/Offenbarung stellt ein Fahrzeug (z.B. Kraftfahrzeug) und ein Fahrzeugsteuerverfahren bereit, welche in der Lage (z.B. geeignet) sind, um auf alle Kollision-Risiko-Situationen zu reagieren, welche in allen Richtungen eines eigenen Fahrzeugs existieren.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann ein Fahrzeug (z.B. Kraftfahrzeug) aufweisen: einen Detektionssensor, welcher konfiguriert ist, um eine Frontalsicht (bzw. einen Frontalsichtbereich) zu detektieren (bzw. zu erfassen), und konfiguriert ist, um ein Hindernis in der Frontalsicht (bzw. in dem Frontalsichtbereich) zu detektieren, und eine Steuervorrichtung, welche mindestens einen Prozessor aufweist, der von dem Detektionssensor erlangte Daten verarbeitet. Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um: eine vorhergesagte Position einer Kollision (z.B. eine Kollision-Vorhersage-Position) zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis zu ermitteln, eine Vermeidungsposition (z.B. eine Kollisionsvermeidungsposition bzw. eine Ausweich-Position) zu ermitteln, welche in der Lage (bzw. geeignet) ist, eine Kollision mit dem Hindernis zu vermeiden, basierend auf der Kollision-Vorhersage-Position, eine Mehrzahl von Vermeidungswegen (z.B. mehrere Vermeidungswege bzw. mehrere Kollisionsvermeidungswege bzw. mehrere Ausweich-Wege), welche in jeweils zugeordneter Weise mit einer Mehrzahl von vorbestimmten Bedingungen (z.B. mehreren vorbestimmten Bedingungen) korrespondieren, basierend auf der Vermeidungsposition zu generieren, und eine Lenkungswinkel-Anpasseinheit (z.B. eine Lenkwinkeleinstelleinheit) zu steuern, um einem (z.B. einem beliebigen Weg) von der Mehrzahl von Vermeidungswegen zu folgen.
Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um eine Zielposition (z.B. Soll-Position) zu berechnen, an welcher ein Folgen (z.B. Nachverfolgen) des Vermeidungswegs beendet wird, basierend auf einer vorbestimmten Bedingung, und um die Mehrzahl von Vermeidungswegen (z.B. die mehreren Vermeidungswege) basierend auf der Zielposition zu generieren.
Das Fahrzeug kann ferner einen Speicher (z.B. eine Speichervorrichtung) aufweisen, welcher konfiguriert ist, um eine Mehrzahl von vorbestimmten Bedingungen (z.B. mehrere vorbestimmte Bedingungen) und eine Mehrzahl von Vermeidungswegen (z.B. mehrere Vermeidungswege) zu speichern, welche mit den vorbestimmten Bedingungen korrespondieren.
Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um die Mehrzahl von Vermeidungswegen (z.B. die mehreren Vermeidungswege) zu generieren, welche aufweisen: einen Weg, bei welchem eine Longitudinalposition (z.B. eine Längsposition) des Fahrzeugs größer als eine Longitudinalposition des Hindernisses ist und eine Krümmung (z.B. Wegkrümmung bzw. Kurve) sanft (z.B. sacht bzw. schwach gekrümmt) ist, und einen Weg, bei welchem die Longitudinalposition des Fahrzeugs die Gleiche wie die Longitudinalposition des Hindernisses ist und die Krümmung steil (z.B. stark gekrümmt) ist.
Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um zu steuern, dass den mehreren Vermeidungswegen nicht gefolgt wird, wenn die Breite der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs größer ist als der Abstand zwischen dem Hindernis und jeder von den Spuren (z.B. Fahrspuren) an beiden Seiten.
Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um eine Bremssteuerung (z.B. ein Bremssteuerverfahren bzw. ein Bremssteuern) auszuführen, um nicht mit dem Hindernis zu kollidieren.
Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um die mehreren Vermeidungswege unter Verwenden von Koeffizienten der Fünfte-Ordnung-Funktion (z.B. einer Funktion fünfter Ordnung bzw. einer Funktion fünften Grades) zu generieren.
Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um: einen Versatz (z.B. ein Offset) des Fahrzeugs unter Verwenden der Fünfte-Ordnung-Funktion zu erlangen, einen Kurswinkel (z.B. Fahrtrichtungswinkel) des Fahrzeugs unter Verwenden einer Vierte-Ordnung-Funktion (z.B. einer Funktion vierter Ordnung bzw. vierten Grades), welche erlangt wird/ist mittels Ableitens der Fünfte-Ordnung-Funktion, zu erlangen, und die Krümmung des Vermeidungswegs unter Verwenden einer kubischen Funktion (z.B. einer ganzrationalen Funktion dritten Grades), welche mittels Ableitens der Vierte-Ordnung-Funktion erlangt wird/ist, zu erlangen.
Der Vermeidungsweg weist auf: einen ersten Vermeidungsweg für einen ersten Bereich und einen zweiten Vermeidungsweg für einen zweiten Bereich, und der erste Vermeidungsweg ist ein Weg zum Vermeiden eines ersten Hindernisses, und der zweite Vermeidungsweg ist ein Weg zum Vermeiden eines zweiten Hindernisses nach (z.B. hinter) dem ersten Hindernis.
Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um den ersten Vermeidungsweg zu ermitteln als einen Weg, welcher eine sanfte (z.B. schwach gekrümmte)(Krümmung) hat, und um eine Lenkungswinkel-Anpasseinheit (z.B. eine Lenkwinkeleinstelleinheit) zu steuern, um dem sanften Weg in dem ersten Bereich zu folgen, wenn es kein Kollisionsrisiko mit dem zweiten Hindernis gibt.
Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um mindestens eines von einer Bremssteuerung und einer Lenkungssteuerung (z.B. von einem Bremssteuerverfahren und einem Lenkungssteuerverfahren) auf dem zweiten Vermeidungsweg auszuführen, wenn es ein Kollisionsrisiko mit dem zweiten Hindernis gibt.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung/Offenbarung weißt ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs (z.B. Kraftfahrzeugs) auf: Ermitteln einer Kollision-Vorhersage-Position zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis, Ermitteln einer Vermeidungsposition (z.B. Kollisionsvermeidungsposition), welche in der Lage (bzw. geeignet) ist, um eine Kollision mit dem Hindernis basierend auf der Kollision-Vorhersage-Position zu vermeiden, Generieren einer Mehrzahl von Vermeidungswegen (z.B. von mehreren Vermeidungswegen), welche in jeweils zugeordneter Weise mit einer Mehrzahl von vorbestimmten Bedingungen (z.B. mit mehreren vorbestimmten Bedingungen) korrespondieren, basierend auf der Vermeidungsposition, und Steuern des Fahrzeugs, um einem (z.B. einem beliebigen Weg) von den mehreren Vermeidungswegen zu folgen.
Das Generieren der mehreren Vermeidungswege kann aufweisen: Berechnen einer Zielposition (z.B. Soll-Position), an welcher das Folgen (z.B. Nachverfolgen) des Vermeidungswegs beendet wird, basierend auf einer vorbestimmten Bedingung, und Generieren der mehreren Vermeidungswege basierend auf der Zielposition.
Das Verfahren kann ferner das Laden (z.B. Herunterladen) der mehreren vorbestimmten Bedingungen und der mehreren Vermeidungswege, welche mit den vorbestimmten Bedingungen korrespondieren, von einem Speicher aufweisen.
Das Generieren der mehreren Vermeidungswege (z.B. der Mehrzahl von Vermeidungswegen) kann das Generieren der mehreren Vermeidungswege aufweisen, welche aufweisen: einen Weg, bei welchem eine Longitudinalposition des Fahrzeugs größer als die Longitudinalposition des Hindernisses ist und eine Krümmung sanft (z.B. schwach gekrümmt) ist, und einen Weg, bei welchem die Longitudinalposition des Fahrzeugs dieselbe wie die Longitudinalposition des Hindernisses ist und die Krümmung steil (z.B. stark gekrümmt) ist.
Das Steuern des Fahrzeugs kann aufweisen: Steuern, dass den mehreren Vermeidungswegen nicht gefolgt wird, wenn die Breite der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs größer als der Abstand zwischen dem Hindernis und jeder von den beiden Spuren (z.B. Fahrspuren) an beiden Seiten ist.
Das Steuern des Fahrzeugs kann das Ausführen einer Bremssteuerung (z.B. eines Bremssteuerverfahrens) aufweisen, um nicht mit dem Hindernis zu kollidieren.
Das Generieren der mehreren Vermeidungswege (z.B. der Mehrzahl von Vermeidungswegen) kann das Generieren der mehreren Vermeidungswege unter Verwenden von den Koeffizienten der Fünfte-Ordnung-Funktion (z.B. der Funktion fünfter Ordnung bzw. fünften Grades) aufweisen.
Das Generieren der mehreren Vermeidungswege kann aufweisen: Erlangen eines Versatzes (z.B. eines Offsets) des Fahrzeugs unter Verwenden der Fünfte-Ordnung-Funktion, Erlangen eines Kurswinkels (z.B. Fahrtrichtungswinkels) des Fahrzeugs unter Verwenden einer Vierte-Ordnung-Funktion, welche mittels Ableitens der Fünfte-Ordnung-Funktion erlangt wird, und Erlangen der Krümmung des Vermeidungswegs unter Verwenden von einer kubischen Funktion (z.B. einer ganzrationalen Funktion dritten Grades), welche mittels Ableitens der Vierte-Ordnung-Funktion erlangt wird.
Ein nicht-flüchtiges Computerprogramm, welches auf einem Speichermedium gespeichert ist, kann Schritte aufweisen von: Ermitteln einer Kollision-Vorhersage-Position zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis, Ermitteln einer Vermeidungsposition (z.B. Kollisionsvermeidungsposition, z.B. Ausweich-Position), welche in der Lage (bzw. geeignet) ist, um eine Kollision mit dem Hindernis zu vermeiden, basierend auf der Kollision-Vorhersage-Position, Generieren einer Mehrzahl von Vermeidungswegen (z.B. von mehreren Vermeidungswegen), welche jeweils (z.B. in jeweils zugeordneter Weise) mit einer Mehrzahl von Bedingungen (z.B. mit mehreren Bedingungen) korrespondieren, basierend auf der Vermeidungsposition, und Steuern des Fahrzeugs, um einem (z.B. einem beliebigen Weg) von den mehreren Vermeidungswegen zu folgen.
Figurenliste
Diese und/oder andere Aspekte der vorliegenden Erfindung/Offenbarung werden ersichtlich und leichter zu verstehen sein aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den angehängten Zeichnungen, von welchen:

1 ein Fahrzeug darstellt, welches mit einer Vielzahl von Detektionssensoren (z.B. mit mehreren Detektionssensoren) und einem Spurdetektor (z.B. einer Spurdetektionsvorrichtung bzw. Fahrspurdetektionsvorrichtung) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung ausgestattet ist,
2 ein Steuerung-Blockdiagramm eines Fahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung ist,
3 und 4 Flussdiagramme sind, welche ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung darstellen,
5 bis 10 Schaubilder sind zum Erläutern der Ermittlung eines seitlichen Versatzes und einer vertikalen Position eines primären (z.B. ersten) Hindernisses,
11 den generierten Kollisionsvermeidungsweg veranschaulicht,
12 und 13 Beispiele für Kollisionsvermeidungswege zeigen, und
14 bis 18 Schaubilder sind zum Erläutern der Wahl (bzw. Auswahl) eines Vermeidungswegs (z.B. eines Kollisionsvermeidungswegs bzw. Ausweich-Weges) und einer Interventionsentscheidung für ein sekundäres Hindernis (z.B. hinsichtlich eines sekundären bzw. zweiten Hindernisses).

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die gleichen Bezugszeichen beziehen sich auf die gleichen Elemente über die Beschreibung hinweg. Diese Beschreibung beschreibt nicht alle Elemente der Ausführungsformen, und ein allgemeiner Inhalt (z.B. allgemeine Inhalte) auf dem technischen Gebiet, zu welchem die vorliegende Erfindung/Offenbarung gehört, oder ein sich zwischen den Ausführungsformen überschneidender Inhalt (bzw. überschneidende Inhalte) werden weggelassen. Der Begriff bzw. das Merkmal „Einheit“, „Modul“, „Element“ oder „Block“, welcher/welches in der Beschreibung verwendet wird, kann in (z.B. als) Software oder Hardware implementiert sein/werden, und eine Mehrzahl von „Einheiten“, „Modulen“, „Elementen“ oder „Blöcken“ kann gemäß den Ausführungsformen als eine einzige Komponente (z.B. Einzelkomponente) implementiert sein/werden, wobei es auch möglich ist, dass eine „Einheit“, ein „Modul“, ein „Element“ oder ein „Block“ eine Mehrzahl von Komponenten aufweist.
Über die Beschreibung hinweg, wenn angegeben ist, dass ein Teil mit einem anderen Teil „verbunden“ ist, schließt dies nicht nur den Fall des Direkt-Verbunden-Seins, sondern auch den Fall des Indirekt-Verbunden-Seins mit ein, und die indirekte Verbindung schließt das Verbunden-Sein durch ein Drahtlose-Kommunikation-Netzwerk mit ein.
Darüber hinaus bedeutet es, wenn ein Teil eine bestimmte Komponente „aufweist“, dass andere Komponenten ferner vorhanden (z.B. enthalten) sein können, und nicht, dass andere Komponenten ausgeschlossen sind, sofern nichts Gegenteiliges spezifisch angegeben ist.
Über die Beschreibung hinweg werden, sofern nichts Gegenteiliges ausdrücklich beschrieben ist, das Wort „aufweisen“ und Variationen wie „aufweist“ oder „aufweisend“ derart verstanden, dass sie die Einbeziehung der angegebenen Elemente, aber nicht den Ausschluss irgendwelcher anderen Elemente implizieren.
Über die Beschreibung hinweg, wenn angegeben ist, dass sich ein Element „auf“ bzw. „an“ einem anderen Element befindet, schließt dies nicht nur den Fall mit ein, in welchem das Element in Kontakt mit dem anderen Element steht (z.B. das andere Element berührt), sondern auch den Fall, in welchem sich ein anderes (z.B. ein drittes) Element zwischen den beiden Elementen befindet.
Begriffe wie „erste/r/s“ und „zweite/r/s“ werden verwendet, um eine Komponente von anderen Komponenten zu unterscheiden, und die Komponente ist nicht auf die oben beschriebenen Begriffe beschränkt (bzw. nicht durch diese beschränkt).
Singularausdrücke schließen Pluralausdrücke mit ein, sofern der Kontext nicht eindeutig Ausnahmen hat bzw. vorsieht.
In jedem Schritt wird der Identifizierungscode (bzw. das Referenzzeichen) zur Vereinfachung der Erklärung verwendet, und der Identifizierungscode beschreibt nicht die Reihenfolge jedes Schritts (z.B. der einzelnen Schritte), und jeder Schritt kann unterschiedlich von der spezifizierten Reihenfolge ausgeführt werden, sofern nicht eine bestimmte Reihenfolge in dem Kontext klar angegeben ist.
Darüber hinaus bezieht sich der Begriff „Hindernis“ in der vorliegenden Beschreibung auf alle Objekte, welche mit einem Fahrzeug kollidieren können, und schließt sowohl sich bewegende Objekte, wie beispielsweise andere Fahrzeuge, Fußgänger und Radfahrer, als auch sich nicht bewegende Objekte, wie beispielsweise Bäume und Straßenlaternen, mit ein.
Nachfolgend werden ein Funktionsprinzip (z.B. Betriebsprinzip) und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen beschrieben.
1 stellt ein Fahrzeug, welches mit einer Mehrzahl von Detektionssensoren (z.B. mit mehreren Detektionssensoren) und einem Spurdetektor (z.B. einer Fahrspurdetektionsvorrichtung) versehen ist, gemäß der vorliegenden Erfindung/Offenbarung dar.
Zur Vereinfachung der untenstehenden Beschreibung wird im Allgemeinen eine Richtung, in welcher sich das Fahrzeug 1 nach vorne oder nach hinten (z.B. vorwärts oder rückwärts) bewegt als eine Longitudinalrichtung (z.B. Längsrichtung) bezeichnet, und die linke Seite und die rechte Seite sind geteilt (bzw. eingeteilt bzw. aufgeteilt) basierend auf der Frontseite (z.B. sind die linke Seite und die rechte Seite ausgehend von der Frontseite definiert). Darüber hinaus sind, wenn die Frontseite die „12-Uhr-Richtung“ ist, die „3-Uhr-Richtung“ und die „9-Uhr-Richtung“ jeweils als Horizontalrichtungen definiert.
Bezugnehmend auf 1 stellt das Fahrzeug 1 mehrere Detektionssensoren (z.B. eine Mehrzahl von Detektionssensoren) 200 bereit, welche ein Hindernis detektieren, welches sich um das Fahrzeug 1 herum befindet (z.B. welches sich in einem Bereich befindet, welcher sich um das Fahrzeug 1 herum erstreckt), und zumindest eine von den Detektierte-Position-Informationen und den Fahrgeschwindigkeit-Informationen (bzw. Bewegungsgeschwindigkeit-Informationen) des Hindernisses akquirieren (bzw. erlangen).
Zumindest eine von den Position-Informationen oder Geschwindigkeit-Informationen eines Hindernisses, welches um das Fahrzeug 1 herum positioniert ist (z.B. welches in einem Bereich positioniert ist, welcher sich um das Fahrzeug 1 herum erstreckt), kann basierend auf dem Fahrzeug 1 (z.B. relativ zu dem Fahrzeug 1) erlangt werden. Das heißt, der Detektionssensor (bzw. die Mehrzahl von Detektionssensoren) 200 kann Koordinaten-Informationen akquirieren (bzw. erlangen), welche sich in Echtzeit verändern, wenn sich das Hindernis bewegt, und kann einen Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Hindernis detektieren.
Wie später (bzw. untenstehend) beschrieben wird, verwendet die Steuervorrichtung 100 (vgl. 2) die mittels des Detektionssensors (z.B. mittels der Mehrzahl von Detektionssensoren) 200 akquirierten (bzw. erlangten) Position-Informationen und Geschwindigkeit-Informationen des Hindernisses, um den Relativabstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Hindernis sowie die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Hindernis zu berechnen, und um eine erwartete Kollisionszeit (Zeitdauer bis zur Kollision; kurz: „TTC“) zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Hindernis basierend auf dem Relativabstand und der Relativgeschwindigkeit zu berechnen.
Wie in 1 gezeigt, kann der Detektionssensor (z.B. die Mehrzahl von Detektionssensoren) 200 in (bzw. an) einer geeigneten Position installiert sein, welche geeignet ist zum Erkennen eines Objektes, wie beispielsweise eines anderen Fahrzeugs vor (dem eigenen Fahrzeug 1), seitlich oder vorneseitlich (von dem eigenen Fahrzeug 1). Gemäß einer Ausführungsform kann der Detektionssensor (z.B. die Mehrzahl von Detektionssensoren) 200 in (bzw. an) der Front (bzw. Frontseite), der linken Seite und/oder der rechten Seite des Fahrzeugs 1 installiert sein, um in alle Richtungen platzierte Objekte zu erkennen, wie beispielsweise in (bzw. an) der Front (z.B. der Frontseite) des Fahrzeugs 1, zwischen der linken Seite und der Front des Fahrzeugs 1 (nachfolgend als „Linke-Vordere-Seite“ bezeichnet), zwischen der rechten Seite und der Front des Fahrzeugs 1 (nachfolgend als „Rechte-Vordere-Seite“ bezeichnet).
Zum Beispiel kann ein erster Detektionssensor 201a innerhalb eines Teils des Kühlergrills installiert sein, und/oder kann an jeder beliebigen Position des Fahrzeugs 1 installiert sein, wenn es eine Position ist, welche zum Detektieren eines Fahrzeugs geeignet ist, welches sich vorne (z.B. vor dem eigenen Fahrzeug 1) befindet. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung wird ein Fall, in welchem der erste Detektionssensor 201a in der Mitte von der Front des Fahrzeugs 1 bereitgestellt ist, als ein Beispiel beschrieben. Darüber hinaus kann ein zweiter Detektionssensor 201b an der linken Seite der Front (z.B. der „Linke-Vordere-Seite“) des Fahrzeugs 1 bereitgestellt sein, und ein dritter Sensor 201c kann an der rechten Seite der Front (z.B. der „Rechten-Vordere-Seite“) des Fahrzeugs 1 bereitgestellt sein.
Der Detektionssensor (bzw. die Mehrzahl von Detektionssensoren) 200 weist auf: einen Hinten-Seitlich-Detektionssensor (z.B. Rückseitendetektionssensor) 202, welcher Fußgänger oder andere Fahrzeuge detektiert, welche sich hinter dem Fahrzeug, an der Lateralseite des Fahrzeugs oder in einer Richtung (nachfolgend als „hinten-seitlich“ bzw. „Hinten-Seitlich-Richtung“ bezeichnet) relativ zu dem Fahrzeug 1 befinden oder sich in dieser Richtung nähern (z.B. dem Fahrzeug 1 nähern). Der Hinten-Seitlich-Detektionssensor 202 kann, wie in 1 gezeigt, an einer geeigneten Position installiert sein, welche in der Lage (bzw. geeignet) ist zum Erkennen eines seitlichen, hinteren oder hinten-seitlichen Objekts, zum Beispiel eines anderen Fahrzeugs.
Bezugnehmend auf 2 weist das Fahrzeug 1 auf: eine Geschwindigkeit-Steuervorrichtung 60, welche eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1, welches der Fahrer fährt, anpasst (z.B. einstellt), eine Lenkungssteuervorrichtung 50, welche den Lenkungswinkel des Fahrzeugs 1 anpasst, einen Geschwindigkeitsdetektor (z.B. eine Geschwindigkeit-Detektionsvorrichtung) 210, welcher die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 detektiert, einen Lenkungswinkel-Detektor (z.B. einen Lenkungswinkel-Detektionsvorrichtung) 220 zum Detektieren des Drehwinkels des Lenkrades, einen Spurdetektor (z.B. eine Fahrspur-Detektionsvorrichtung) 230 zum Detektieren der Form der Spur oder der Straße (z.B. des Fahrspurverlaufes bzw. des Straßenverlaufes), auf welcher das Fahrzeug 1 sich bewegt bzw. fährt, einen Speicher (z.B. eine Speichervorrichtung) 90 zum Speichern von Daten, welche sich auf die Steuerung (z.B. das Steuern) des Fahrzeugs 1 beziehen, eine Steuervorrichtung 100, welche jede Komponente des Fahrzeugs 1 steuert und die Fahrgeschwindigkeit und den Lenkungswinkel des Fahrzeugs 1 steuert, eine Alarmeinheit (z.B. Warneinheit bzw. Hinweiseinheit) 70, welche Informationen an den Fahrer überträgt in Bezug auf den Betrieb und das Fahren des Fahrzeugs 1, und eine Eingabevorrichtung 80, um Befehle zu empfangen, welche sich auf die Fahrzeugsteuerung (z.B. das Fahrzeugsteuern) beziehen.
Die Geschwindigkeit-Steuervorrichtung 60 kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1, welches von dem Fahrer gefahren wird, anpassen (z.B. einstellen). Die Geschwindigkeit-Steuervorrichtung 60 kann eine Gaspedal-Antrieb-Vorrichtung 61 und einen Bremse-Antrieb-Vorrichtung 62 aufweisen.
Die Gaspedal-Antrieb-Vorrichtung 61 erhöht die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 mittels Antreibens (z.B. Betätigens) des Gaspedals mittels Empfangens eines Steuersignals von der Steuervorrichtung 100, und die Bremse-Antrieb-Vorrichtung 62 kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 mittels Antreibens einer Bremse verringern mittels Empfangens eines Steuersignals von der Steuerung 100.
Die Geschwindigkeit-Steuervorrichtung 60 kann die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 unter der Steuerung der Steuervorrichtung 100 anpassen. Wenn das Risiko einer Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und anderen Hindernissen hoch ist, kann die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 reduziert werden.
Die Lenkungssteuervorrichtung 50 kann einen Lenkungswinkel des Fahrzeugs 1, welches von dem Fahrer gefahren wird, anpassen. Insbesondere kann die Lenkungssteuervorrichtung 50 den Lenkungswinkel des Fahrzeugs 1 anpassen mittels Anpassens des Drehungswinkels des Lenkrades des Fahrzeugs 1 unter der Steuerung der Steuervorrichtung 100. Die Lenkungssteuervorrichtung 50 kann den Lenkungswinkel des Fahrzeugs 1 verändern, wenn das Risiko einer Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und den anderen Hindernissen hoch ist.
Der Geschwindigkeitsdetektor 210 kann die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 detektieren, welches von dem Fahrer unter der Steuerung der Steuervorrichtung 100 gefahren wird. Das heißt, die Fahrgeschwindigkeit kann detektiert werden unter Verwenden von der Geschwindigkeit bzw. der Drehzahl, mit welcher sich das Rad des Fahrzeugs 1 dreht. Die Einheit der Fahrgeschwindigkeit kann ausgedrückt werden als [km/h], und kann ausgedrückt werden als die Strecke (in km), welche pro Einheitszeit (in Stunden) zurückgelegt wird (sprich: als die Anzahl von Kilometern, welche pro Stunde zurückgelegt wird).
Der Lenkungswinkel-Detektor 220 kann einen Lenkungswinkel detektieren, welcher ein Drehwinkel des Lenkrades ist, während sich das Fahrzeug 1 fortbewegt. Das heißt, wenn das Fahrzeug 1 umgebende Hindernisse vermeidet (z.B. vor sich in der Umgebung des Fahrzeugs befindlichen Hindernissen ausweicht) durch das Lenken während des Fahrens, kann die Steuervorrichtung 100 die Lenkung (z.B. das Lenken bzw. den Lenkvorgang) des Fahrzeugs 1 steuern basierend auf dem Lenkungswinkel, welcher mittels des Lenkungswinkel-Detektors 220 detektiert ist/wird.
Der Spurdetektor (z.B. die Fahrspurdetektionsvorrichtung) 230 ist als ein Video-Sensor implementiert, wie beispielsweise eine Kamera, welche vor dem Fahrzeug 1 (bzw. an der Fahrzeugfrontseite) montiert ist, detektiert eine Spur (z.B. Fahrspur), auf welcher das Fahrzeug 1 fährt, und überträgt sie (z.B. die Spur-Detektion-Information) an die Steuervorrichtung 100. In dem fotografierten (bzw. aufgenommenen) Bild, welches von dem Spurdetektor 230 erlangt ist/wird, sind Informationen darüber, wie weit das Fahrzeug 1 von der Spur entfernt ist, Information darüber, wie gekrümmt (bzw. kurvig) die Spur oder die Straße ist, Informationen darüber, wie weit die Fahrrichtung bzw. Ausrichtung des Fahrzeugs 1 von der Spur entfernt ist, etc. enthalten.
Der Spurdetektor (z.B. die Fahrspurdetektionsvorrichtung) 230 kann Informationen erlangen über einen Abstand zu einer Spur (z.B. Fahrspur), einer Krümmung einer Fahrstraße und einen Spur-Verlassen-Winkel, und überträgt die Informationen an die Steuervorrichtung 100.
Der Speicher (z.B. die Speichervorrichtung) 90 kann vielfältige Daten speichern, welche sich auf die Steuerung (z.B. das Steuern) des Fahrzeugs 1 beziehen. Insbesondere können Informationen über eine Fahrgeschwindigkeit, einen Fahrabstand und eine Fahrzeit (z.B. Fahrzeitdauer) des Fahrzeugs 1 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform gespeichert werden. Darüber hinaus kann der Speicher 90 speichern: die Positions-Informationen und die Geschwindigkeits-Informationen des Hindernisses, welches mittels des Detektionssensors (bzw. der Mehrzahl von Detektionssensoren) 200 detektiert wird, und die Koordinaten-Informationen des sich bewegenden Hindernisses, welche in Echtzeit verändert werden, und Informationen über den Relativabstand und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Hindernis.
Darüber hinaus kann der Speicher (z.B. die Speichervorrichtung) 90 einen vorbestimmten Bereich innerhalb der Fahrspur des Fahrzeugs 1 speichern. Darüber hinaus kann der Speicher 90 Daten speichern, welche eine Gleichung und einen Steueralgorithmus zum Steuern des Fahrzeugs 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung betreffen, und kann ein Steuersignal zum Steuern des Fahrzeugs 1 übertragen, gemäß solch einer Gleichung und solch einem Steueralgorithmus.
Darüber hinaus kann der Speicher (z.B. die Speichervorrichtung) 90 Informationen über einen Lenkung-Vermeidungsweg (z.B. Lenkung-Kollisionsvermeidungsweg, z.B. auf Lenkung basierenden Vermeidungsweg) speichern, welche festgelegt sind, um eine Kollision mit einem Zielfahrzeug (z.B. Hindernis-Fahrzeug) ob1 zu vermeiden, welches sich auf der Spur (z.B. Fahrbahn) neben dem Fahrzeug 1 befindet, und um auf die Spur (z.B. eigene Fahrbahn) zurückzukehren, und kann Informationen über den Drehungswinkel des Lenkrades speichern, welche erlangt werden mittels des Lenkungswinkeldetektors 220.
Darüber hinaus, wie später (bzw. untenstehend) beschrieben werden wird, kann der Speicher (z.B. die Speichervorrichtung) 90 eine erste bis fünfte Bedingung (z.B. eine erste Bedingung, eine zweite Bedingung, eine dritte Bedingung, eine vierte Bedingung und eine fünfte Bedingung) für einen Zielort (z.B. Soll-Position) speichern zum Generieren des Vermeidungswegs. Darüber hinaus kann der Speicher 90 eine Gleichung zum Berechnen einer Zielposition (z.B. Soll-Position) speichern, welche mit dem ersten Vermeidungsweg und der Zielposition korrespondiert, welche mit dem zweiten Vermeidungsweg gemäß der ersten bis fünften Bedingung korrespondiert.
Der Speicher (z.B. die Speichervorrichtung) 90 kann implementiert sein/werden mittels mindestens eines von: nichtflüchtigen Speichervorrichtungen wie beispielsweise Cache-Speicher, Nur-Lese-Speicher (ROM), programmierbarer ROM (PROM), löschbarer programmierbarer ROM (EPROM), elektrisch löschbarer programmierbarer ROM (EEPROM) und Flash-Speicher, oder flüchtigen Speichervorrichtungen, wie beispielsweise Direktzugriffsspeicher (RAM) oder Speichermedien wie Festplattenlaufwerk (HDD, „Hard Disk Drive“), CD-ROM, ist aber nicht darauf beschränkt. Der Speicher 90 kann ein Speicher sein, welcher als ein Chip implementiert ist, welcher von dem Prozessor, welcher obenstehend in Bezug auf die Steuervorrichtung 100 beschrieben wurde, separat ist, oder er kann als ein Prozessor und ein einzelner Chip implementiert sein.
Die Alarmeinheit (z.B. Warneinheit bzw. Hinweiseinheit) 70 kann ein Warnsignal gemäß einem Steuersignal der Steuervorrichtung 100 übertragen. Insbesondere kann die Alarmeinheit 70 eine Anzeigevorrichtung (z.B. einen Bildschirm), einen Lautsprecher (z.B. eine Lautsprecher-Vorrichtung), und einen Vibrationskörper aufweisen, welche in dem Fahrzeug 1 bereitgestellt sind, und eine Anzeige (z.B. Anzeige-Information), einen Ton (z.B. ein Geräusch oder einen Klang) und eine Vibration ausgeben, welche den Fahrer (z.B. den Fahrzeuglenker) vor einem Kollisionsrisiko gemäß einem Steuersignal von der Steuervorrichtung 100 warnen kann.
Die Steuervorrichtung 100 kann mindestens einen Speicher, in welchem ein Programm zum Ausführen eines Vorganges, welcher untenstehend beschrieben ist, gespeichert ist, und mindestens einen Prozessor zum Ausführen des gespeicherten Programms aufweisen. In dem Fall von einer Mehrzahl von Speichern und Prozessoren (z.B. von mehreren Speichervorrichtungen und mehreren Prozessoren) können sie auf einem Chip integriert sein oder können an physikalisch getrennten Stellen bereitgestellt sein. Darüber hinaus kann die Steuervorrichtung 100 ein Computer sein, wie beispielsweise eine Zentrale-Verarbeitung-Einheit (CPU) oder eine elektronische SteuerEinheit (ECU).
3 und 4 sind Flussdiagramme, welche ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung/Offenbarung darstellen.
Bezugnehmend auf 3 sowie 5 ermittelt die Steuervorrichtung 100 eine vorhergesagte Position einer Kollision (z.B. eine Kollision-Vorhersage-Position) mit einem Hindernis (301). Die Steuervorrichtung 100 kann die Position einer Bezugslinie B ermitteln zur Hindernisvermeidung (bzw. zum Hindernisvermeiden) mittels des Ermittelns der Kollision-Vorhersage-Position.
Die Steuervorrichtung 100 sucht nach einem Vermeidungsraum (z.B. Kollisionsvermeidungsplatz bzw. Ausweichplatz) in der Spur (302). Die Steuervorrichtung 100 kann die Positionen der Maximum-Bewegung-Bezugslinien C1 und C2 ermitteln mittels Suchens nach einem Vermeidungsraum.
Die Steuervorrichtung 100 sieht die Vermeidung-Steuerung (z.B. Kollisionsvermeidung-Steuerung bzw. Ausweich-Steuerung) durch die Lenkungssteuerung als unzureichend an und führt keine Vermeidung-Steuerung bzw. kein Vermeidung-Steuern aus (304), wenn der Maximum-Vermeidbarer-Versatz in der Spur (die Differenz zwischen der Maximum-Bewegung-Bezugslinie und der Eigene-Fahrzeug-Bezugslinie) geringer ist als der Versatz, welcher für die Hindernisvermeidung (z.B. Vermeidung der Kollision mit dem Hindernis) benötigt wird (die Differenz zwischen der Vermeidung-Bezugslinie und der Eigene-Fahrzeug-Bezugslinie) (303).
Wenn der vermeidbare Versatz in der Spur größer als der Versatz ist, welcher für die Hindernisvermeidung benötigt wird, sieht es die Steuervorrichtung 100 als möglich an, die Vermeidung mittels Lenkens zu steuern, und ermittelt eine vorbestimmte Bedingung, welche auf dem Versatz basiert, welcher für die Hindernisvermeidung (305) benötigt wird. In diesem Fall kann der Versatz, welcher für die Hindernisvermeidung benötigt wird, eine Bezugslinie B zur Hindernisvermeidung sein. Ferner kann die vorbestimmte Bedingung eine Gleichung sein, welche in 5 bis 10 beschrieben ist, welche später (bzw. untenstehend) beschrieben werden.
Die Steuervorrichtung 100 generiert mehrere Vermeidungswege (z.B. eine Mehrzahl von Vermeidungswegen), welche mit einer vorbestimmten Bedingung korrespondieren (306). Die mehreren Vermeidungswege können geteilt (z.B. eingeteilt) werden in einen sanften Vermeidungsweg und einen abrupten Vermeidungsweg gemäß einer vorbestimmten Bedingung. Die Steuervorrichtung 100 kann die Lenkungswinkel-Anpasseinheit des Fahrzeugs 1 steuern, um einem (z.B. einem beliebigen Weg) von den mehreren Vermeidungswegen zu folgen. Eine Beschreibung des Generierens des Vermeidungswegs wird später (bzw. untenstehend) beschrieben.
Gemäß einer Ausführungsform ermittelt die Steuervorrichtung 100 eine vorhergesagte Kollisionsposition (z.B. eine Kollision-Vorhersage-Position) zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Hindernis, und ermittelt eine Vermeidungsposition (z.B. eine Kollisionsvermeidungsposition bzw. Ausweich-Position), welche in der Lage (bzw. geeignet) ist, eine Kollision mit dem Hindernis zu vermeiden, basierend auf der vorhergesagten Kollisionsposition. In diesem Fall kann die Vermeidungsposition eine Bezugslinie B zur Hindernisvermeidung sein. Die Steuervorrichtung 100 kann mehrere Vermeidungswege, welche mit einer vorbestimmten Bedingung korrespondieren, basierend auf der Vermeidungsposition generieren und die Lenkungswinkel-Anpassvorrichtung steuern, um einem (z.B. einem beliebigen Weg) von den mehreren Vermeidungswegen zu folgen. Darüber hinaus kann die Steuervorrichtung 100 eine Zielposition (z.B. Soll-Position) berechnen, an welcher das Folgen (z.B. Nachverfolgen) des Vermeidungswegs beendet wird, basierend auf einer vorbestimmten Bedingung, und kann mehrere Vermeidungswege basierend auf der Zielposition berechnen. In diesem Fall kann eine vorbestimmte Bedingung und eine Gleichung für eine Mehrzahl von Vermeidungswegen (z.B. für mehrere Vermeidungswege) in dem Speicher 90 gespeichert sein/werden.
Die Mehrzahl von Vermeidungswegen weist zwei Wege auf (z.B. die mehreren Vermeidungswege weisen zwei Wege auf). Einer ist ein Weg, so dass die Longitudinalposition des Fahrzeugs größer ist als die Longitudinalposition des Hindernisses, und welcher eine sanfte (z.B. schwach gekrümmte) Krümmung hat. Der andere ist ein Weg, so dass die Longitudinalposition des Fahrzeugs dieselbe ist wie die Longitudinalposition des Hindernisses, und welcher eine scharfe (z.B. stark gekrümmte) Krümmung hat.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Hinten-Seitlich-Detektionssensor (z.B. Rückseitendetektionssensor) 202 sowohl an der linken Seite als auch an der rechten Seite des Fahrzeugs installiert sein, um in der Lage zu sein, ein Objekt sowohl zwischen der rechten Seite und der Rückseite des Fahrzeugs 1 (nachfolgend: „Rechte-und-Hintere-Seite“) als auch die Richtung (z.B. ein Objekt) zwischen der linken Seite und der Rückseite des Fahrzeugs 1 (nachfolgend: „Linke-und-Hintere-Seite“) zu erkennen. Zum Beispiel, mit Bezug auf 1, ist ein erster Hinten-Seitlich-Detektionssensor (z.B. erster Rückseitendetektionssensor) 202a oder ein zweiter Hinten-Seitlich-Detektionssensor (z.B. zweiter Rückseitendetektionssensor) 202b an der linken Seite des Fahrzeugs 1 bereitgestellt, und ein dritter Hinten-Seitlich-Detektionssensor (z.B. dritter Rückseitendetektionssensor) 202c oder ein vierter Hinten-Seitlich-Detektionssensor (z.B. vierter Rückseitendetektionssensor) 202d kann an der rechten Seite des Fahrzeugs 1 bereitgestellt sein.
Der Detektionssensor (bzw. die Mehrzahl von Detektionssensoren) 200 kann auch einen Rechte-Seite-Detektionssensor 203 und einen Linke-Seite-Detektionssensor 204 aufweisen, um Hindernisse zu detektieren, welche sich in (bzw. aus) der rechten Richtung und der linken Richtung des Fahrzeugs 1 nähern (z.B. von rechts oder links dem Fahrzeug 1 nähern). Der Rechte-Seite-Detektionssensor 203 kann einen ersten Rechte-Seite-Detektionssensor 203a und einen zweiten Rechte-Seite-Detektionssensor 203b aufweisen, um alle Hindernisse auf der rechten Seite des Fahrzeugs 1 zu detektieren bzw. zu erfassen. Der Linke-Seite-Detektionssensor 204 kann auch den (bzw. einen) ersten Linke-Seite-Detektionssensor 204a und den (bzw. einen) zweiten Linke-Seite-Detektionssensor 204b aufweisen, um alle Hindernisse auf der linken Seite des Fahrzeugs 1 zu detektieren.
Der Detektionssensor (bzw. die Mehrzahl von Detektionssensoren) 200 kann implementiert sein/werden unter Verwenden von verschiedenen Vorrichtungen, zum Beispiel von: einer Radar-Vorrichtung, welche Millimeterwellen oder Mikrowellen verwendet, einer optischen Abstand- und Geschwindigkeit-Messung-Vorrichtung (kurz: „LiDAR“), welche gepulstes Laserlicht verwendet, einem Vision-Sensor (z.B. einem Bildsensor und einem Bildverarbeitungssystem), welcher sichtbares Licht verwendet, einem Infrarotsensor, welcher Infrarot (z.B. Infrarotstrahlung) verwendet, oder einem Ultraschallsensor, welcher Ultraschallwellen verwendet. Der Detektionssensor 200 kann unter Verwenden von nur einem dieser Sensoren implementiert sein/werden, oder kann implementiert sein/werden, indem diese kombiniert sind/werden. Wenn eine Mehrzahl von Detektionssensoren 200 (z.B. mehrere Detektionssensoren 200) in dem Fahrzeug 1 bereitgestellt ist, kann jeder Detektionssensor 200 (z.B. jeder von den mehreren Detektionssensoren 200) unter Verwenden von der gleichen Vorrichtung implementiert sein/werden oder unter Verwenden von verschiedenen Vorrichtungen implementiert sein/werden. Darüber hinaus kann der Detektionssensor (z.B. die Mehrzahl von Detektionssensoren) 200 unter Verwenden von vielfältigen (z.B. verschiedenen) Vorrichtungen und Kombinationen implementiert sein/werden, welche der Entwickler in Betracht ziehen kann.
Darüber hinaus kann der Spur-Detektor (z.B. die Fahrspur-Detektionsvorrichtung) 230 an einer Stelle bereitgestellt sein, an welcher die mehreren Detektionssensoren 200 bereitgestellt sind. Als ein Beispiel kann der Spur-Detektor 230 an einer Stelle bereitgestellt sein, an welcher sich ein erster Detektionssensor 201a befindet, um eine Spur (z.B. Fahrspur) einer Spur (z.B. einer Fahrbahn) zu erfassen, auf welcher das Fahrzeug 1 fährt.
Das heißt, der Spur-Detektor 230 ist als ein Bildsensor, wie beispielsweise eine Kamera, implementiert und in (bzw. an) der Front (z.B. Frontseite) des Fahrzeugs 1 montiert und kann die umgebende Umwelt (z.B. die Umgebung) in der Richtung (Frontalrichtung), in welche das Fahrzeug fährt, fotografieren. In dem fotografierten Bild, welches von dem Spur-Detektor 230 akquiriert (z.B. erfasst) ist/wird, sind Informationen darüber enthalten, wie weit das Fahrzeug 1 von der Fahrspur bzw. Fahrbahn entfernt ist, Informationen darüber, wie gekrümmt die Fahrspur oder die Straße ist, und Informationen darüber, wie weit die Fahrtrichtung (z.B. der Kurs) des Fahrzeugs 1 von der Fahrspur entfernt ist, etc.
Bezugnehmend auf 4 ermittelt die Steuervorrichtung 100 eine Möglichkeit bzw. Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem sekundären (z.B. zweiten) Hindernis während des Befahrens des Vermeidungsweges zum Vermeiden des Hindernisses (z.B. zum Vermeiden einer Kollision mit dem Hindernis) (401). In diesem Fall gibt ein sekundäres Hindernis ein Hindernis an, für welches eine spätere (z.B. nachfolgende) Kollision mit der Zeit erwartet wird.
Wenn es kein Risiko für eine Kollision mit einem (z.B. zweiten) Hindernis gibt, ermittelt die Steuervorrichtung 100 einen ersten Vermeidungsweg, als einen Weg, welcher eine sanfte Krümmung hat, unter den mehreren Vermeidungswegen (403), und steuert die Lenkungswinkel-Anpasseinheit, um dem sanften Weg in dem ersten Bereich zu folgen, wenn Hindernisse und das Kollisionsrisiko abwesend (z.B. nicht vorhanden) sind.
In diesem Fall kann der Vermeidungsweg aufweisen: einen ersten (z.B. primären) Vermeidungsweg für einen ersten (z.B. primären) Bereich (z.B. Abschnitt) mit einem primären (z.B. ersten) Hindernis und einen zweiten (z.B. sekundären) Vermeidungsweg für einen zweiten (z.B. sekundären) Bereich (z.B. Abschnitt) mit einem sekundären (z.B. zweiten) Hindernis. Der zweite Vermeidungsweg kann generiert sein/werden basierend auf einem Versatz (z.B. Offset), einem Kurswinkel und einer Krümmung des ersten Vermeidungswegs, und der erste Vermeidungsweg kann basierend auf einer Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem Hindernis in dem zweiten Bereich ermittelt sein/werden.
Die Steuervorrichtung 100 ermittelt einen Vermeidungsweg entlang eines sanften (z.B. schwach gekrümmten) Weges oder eines steilen (z.B. stark gekrümmten) Weges (404) und ermittelt einen Lenkung-Vermeidungsweg und eine Bremssteuerung (z.B. ein Bremssteuerverfahren bzw. ein Bremssteuern) nach dem Vermeiden des ersten Hindernisses (z.B. nach dem Ausweichen vor dem ersten Hindernis) (405), wenn es eine Möglichkeit (z.B. Wahrscheinlichkeit) einer Kollision mit einem sekundären Hindernis gibt.
Die Steuervorrichtung 100 führt die Lenkungssteuerung und/oder die Bremssteuerung durch, um das sekundäre Hindernis zu vermeiden nachdem das Folgen (z.B. das Nachverfolgen) des Vereidungsweges zum Vermeiden des ersten Hindernisses beendet ist (406).
5 bis 10 sind Schaubilder zum Erklären der Ermittlung eines seitlichen Versatzes (z.B. Offsets bzw. Abstands) und einer Vertikalposition eines primären Hindernisses. In 5 bis 10 gibt die x-Achse die Longitudinalrichtung (z.B. Längsrichtung) an und die y-Achse gibt die Querrichtung an.
Als erstes werden verschiedene Bezugslinien, auf welche in den offenbarten Ausführungsformen Bezug genommen wird, beschrieben. Bezugnehmend auf 5 geht die Eigene-Fahrzeug-Bezugslinie A durch die Mitte der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs 1 hindurch und gibt eine Bezugslinie parallel zu der Spur (z.B. Fahrspur) an. Die Bezugslinie B für die Hindernisvermeidung geht durch eine Position zum Vermeiden des Hindernisses O (z.B. zum Vermeiden einer Kollision mit dem Hindernis O) hindurch und gibt eine Bezugslinie parallel zu der Spur an. Die Maximum-Bewegung-Bezugslinien C1 und C2 befinden sich innenseitig (z.B. innerhalb der Fahrbahn), wobei sie um die halbe Breite des Fahrzeugs 1 bzw. um die Sicherheits-Breite des Fahrzeugs 1 von der Spur (z.B. Fahrspur bzw. dem Kurs) entfernt sind in der Vermeidungsrichtung bzw. der entgegengesetzte Richtung zu dem Hindernis O (z.B. an der Seite, an welcher sich das Hindernis O befindet bzw. an der anderen Seite), und geben eine Bezugslinie (bzw. jeweils eine Bezugslinie) parallel zu der Spur an.
Die Horizontalposition der Bezugslinie B für eine Hindernisvermeidung (z.B. eine Vermeidung einer Kollision mit einem Hindernis) kann mittels der untenstehenden Gleichung 1 ermittelt werden: $y_{A v d} = y_{T g t} + 0,5 (w_{e g o} + w_{T g t}),$
für die linke Vermeidung, (z.B. das Vermeiden einer Kollision mit dem Hindernis auf der linken Seite bzw. das Ausweichen vor dem Hindernis auf der linken Seite), $y_{A v d} = y_{T g t} - 0,5 (w_{e g o} + w_{T g t}),$
für die rechte Vermeidung (z.B. das Vermeiden einer Kollision mit dem Hindernis auf der rechten Seite bzw. das Ausweichen vor dem Hindernis auf der rechten Seite), mit: w_ego: Breite des Fahrzeugs 1, w_Tgt: Breite des Hindernisses O.
Ferner, bezugnehmend auf 6, gibt die Bezugslinie des Vermeidungswegs eine Bezugslinie parallel zu der Spur an, nachdem der Kollisionsvermeidungsweg endet, und geht durch die Mitte der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs 1 hindurch. Zum Beispiel gibt in 6 die Vermeidungsweg-Bezugslinie die Bezugslinie an, welche durch (x_Des, y_Des) hindurchgeht, und der Wert x_Des kann variieren abhängig davon, ob der Kollisionsvermeidungsweg des Fahrzeugs 1 steil (z.B. stark gekrümmt) oder sanft (z.B. leicht gekrümmt) ist. Der y_Des-Wert ist eine Position, welche einen Versatz/Abstand hat, welcher gleich y_Desoffset (z.B. gleich dem y_Desoffset-Wert) von der Bezugslinie des eigenen Fahrzeugs (z.B. Eigenes-Fahrzeug-Bezugslinie) (siehe Linie „A“, 5) an der Position des x_Des-Wertes ist, und kann ein Verhältnis anwenden von y_Avd - y_Ego oder y_max - y_Ego oder y_min - y_Ego, welches ein Abstand bzw. Versatz zwischen der Eigenes-Fahrzeug-Bezugslinie A und den anderen Bezugslinien ist.
Die Steuervorrichtung 100 generiert eine Mehrzahl von Vermeidungswegen (z.B. mehrere Vermeidungswege) zum Vermeiden des Hindernisses O (z.B. zum Vermeiden einer Kollision mit dem Hindernis O). Zu diesem Zeitpunkt sind/werden die mehreren Vermeidungswege generiert basierend auf der Position (x_Des, y_Des) des ersten Vermeidungswegs (oben in 6), welcher der sanfteste Vermeidungsweg ist, und der Zielposition (x_Des, y_Des) des zweiten Vermeidungswegs (unten in 6), welcher der steilste (z.B. am stärksten gekrümmte) Vermeidungsweg ist.
Der erste Vermeidungsweg und der zweite Vermeidungsweg können basierend auf vielfältigen (z.B. verschiedenen) Bedingungen generiert werden.
6 zeigt einen ersten Vermeidungsweg und einen zweiten Vermeidungsweg gemäß der ersten Bedingung. Die erste Bedingung ist (y_max - y_Ego) ≥ 2 (y_Avd - y_Ego) (vgl. 5) und basiert auf einem Vergleich zwischen der Eigenes-Fahrzeug-Bezugslinie A, der Maximum-Bewegung-Bezugslinie C1 und der Bezugslinie B für die Hindernisvermeidung (z.B. Kollisionsvermeidung mit dem Hindernis).
In diesem Fall ist die Zielposition, welche mit dem ersten Vermeidungsweg korrespondiert: $(x_{D e s}, y_{D e s}) = (x_{D e s}, y_{D e s o f f s e t} + y_{E g o 2}) = (2 x_{T g t}, (y_{M i n} - y_{E g o}) + y_{E g o 2}),$
und die Zielposition, welche mit dem zweiten Vermeidungsweg korrespondiert, ist: $(x_{D e s}, y_{D e s}) = (x_{D e s}, y_{D e s o f f s e t} + y_{E g o 2}) = (x_{T g t}, (y_{A v d} - y_{E g o}) + y_{E g o 2}) .$
7 zeigt einen ersten Vermeidungsweg und einen zweiten Vermeidungsweg gemäß der zweiten Bedingung. Die zweite Bedingung ist: 2(y_Avd - y_Ego) ≥ (y_max - y_Ego) ≥ (y_Avd - y_Ego)≥ (y_min - y_Ego).
In diesem Fall gibt es, wenn der bestehende Doppelabstand (z.B. der zweifache Abstand 2(y_Avd - y_Ego)) verwendet wird, eine Möglichkeit des Verlassens der Spur, und der bewegte Weg (z.B. der veränderte/versetzte Weg) wird so weit wie der Maximum-Lateralbewegung-Betrag innerhalb der Spur berechnet (z.B. wird der Vermeidungsweg korrespondierend zu der Maximum-Lateralbewegung berechnet).
In diesem Fall ist die Zielposition, welche mit dem ersten Vermeidungsweg korrespondiert: $\begin{array}{l} (x_{D e s}, y_{D e s}) = (x_{D e s}, y_{D e s o f f s e t} + y_{E g o 2}) \\ = (\frac{(y_{M a x} - y_{E g o})}{(y_{A v d} - y_{E g o})} x_{T g t}, \frac{(y_{M a x} - y_{E g o})}{(y_{A v d} - y_{E g o})} (y_{A v d} - y_{E g o}) + y_{E g o 2}), \end{array}$
und die Zielposition, welche mit dem zweiten Vermeidungsweg korrespondiert, ist: $(x_{D e s}, y_{D e s}) = (x_{D e s}, y_{D e s o f f s e t} + y_{E g o 2}) = (x_{T g t}, (y_{A v d} - y_{E g o}) + y_{E g o 2}) .$
8 zeigt einen ersten Vermeidungsweg und einen zweiten Vermeidungsweg gemäß einer dritten Bedingung. Die dritte Bedingung ist: {(y_min - y_Ego) ≥ (y_Avd - y_Ego)} & x_Tgt > 0. In diesem Fall gibt es einen Spielraum auf der Spur (z.B. innerhalb der Fahrspur) im Gegensatz zu der zweiten Bedingung.
In diesem Fall ist die Zielposition, welche mit dem ersten Vermeidungsweg korrespondiert:

(x_Des, y_Des) = (x_Des ≥ y_Desoffset + y_Ego2) = (2 x_Tgt, (y_Min - y_Ego) + y_Ego2), und die Zielposition, welche mit dem zweiten Vermeidungsweg korrespondiert, ist:
(x_Des, y_Des) = (x_Des, y_Desoffset +y_Ego2) = (x_Tgt, (y_Min - y_Ego) + y_Ego2).

9 zeigt einen ersten Vermeidungsweg und einen zweiten Vermeidungsweg gemäß der vierten Bedingung. Zu diesem Zeitpunkt (bzw. in diesem Fall) ist die vierte Bedingung {(y_min - y_Ego) ≥ (y_Avd - y_Ego)} & x_Tgt ≤ 0. Hier wurde bzw. wird die Vierte-Ordnung-Funktion implementiert, welche auch als eine quartische Funktion (z.B. polynomiale Funktion vierten Grades bzw. biquadratische Funktion) bekannt ist.
In diesem Fall ist die Zielposition, welche mit dem ersten Vermeidungsweg korrespondiert: $(x_{D e s}, y_{D e s}) = (x_{D e s}, y_{D e s o f f s e t} + y_{E g o 2}) = (v_{x, E g o} * τ_{1}, (y_{M i n} - y_{E g o}) + y_{E g o 2}),$
und die die Zielposition, welche mit dem zweiten Vermeidungsweg korrespondiert ist: $(x_{D e s}, y_{D e s}) = (x_{D e s}, y_{D e s o f f s e t} + y_{E g o 2}) = (v_{x, E g o} * τ_{2}, (y_{M i n} - y_{E g o}) + y_{E g o 2}) .$
Jedoch gilt, dass τ₁ > τ₂ ist und beide (sowohl τ₁ als auch τ₂) Gegenstand einer Zeitlücke innerhalb der Maximum-Betätigung-Zeit (z.B. Maximum-Betätigung-Zeitdauer) des Systems sind.
10. zeigt einen ersten Vermeidungsweg und einen zweiten Vermeidungsweg gemäß der fünften Bedingung. Die fünfte Bedingung ist (y_Avd - y_Ego) ≥ (y_max - y_Ego). In diesem Fall ist eine Lenkung-Vermeidung (z.B. eine durch Lenken bedingte Kollisionsvermeidung) unmöglich aufgrund von nicht ausreichendem Ausweichplatz in der Spur (z.B. auf der Fahrspur). Dementsprechend kann die Steuervorrichtung 100 die Bremssteuerung (z.B. das Bremssteuern) ausführen, ohne die Lenkung-Vermeidung (z.B. eine durch Lenken bedingte Kollisionsvermeidung) auszuführen. Hier wird/wurde die Fünfte-Ordnung-Funktion implementiert, welche auch als eine quantische Funktion bzw. eine quintische Funktion (z.B. eine Funktion fünften Grades) bekannt ist.
Dementsprechend kann die Steuervorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform steuern, dass einer Mehrzahl von Vermeidungswegen nicht gefolgt wird (z.B. dass keinem von den mehreren Vermeidungswegen) gefolgt wird, und kann eine Bremssteuerung (z.B. ein Bremssteuern) durchführen, um nicht mit einem Hindernis zu kollidieren, wenn die Breite der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs größer als der Abstand zwischen dem Hindernis und jeder von den Spuren auf beiden Seiten ist.
11 zeigt den generierten Vermeidungsweg. Die Steuervorrichtung 100 verwendet die Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 und die Spurinformation (bzw. die Spurinformationen)(einen Koeffizienten einer kubischen Funktion), um die aktuelle Position $(X_{0} = [y_{0}, ψ_{0}, γ_{0}] = [0,0, \frac{a_{y, e g o}}{v_{x, e g o}^{2}}])$
und die Zielposition $X_{f i n} = [y_{f i n}, ψ_{f i n}, γ_{f i n}] = [ƒ_{l a n e} (x_{f i n}), ƒ_{l a n e}^{'} (x_{f i n}), ƒ_{l a n e}^{''} (x_{f i n})]$
des Fahrzeugs 1 zu verbinden, und berechnet eine Funktion fünfter Ordnung (z.B. eine Fünfte-Ordnung-Funktion), welche ein sanfter (z.B. nicht stark gekrümmter) Weg zu der Spur (z.B. Fahrspur) ist. Die Steuervorrichtung 100 kann den Kurswinkel (quaternäre Funktion bzw. Vierte-Ordnung-Funktion) und die Krümmung (Dritte-Ordnung-Funktion) des Vermeidungswegs mittels Ableitens der Fünfte-Ordnung-Funktion berechnen, und daher den Versatz, Kurswinkel und Krümmungsbedarf des gesamten Vermeidungswegs vorhersagen. In dieser Hinsicht kann sich auf die untenstehende Gleichung 2 bezogen werden. $[\begin{matrix} x_{f i n}^{3} & x_{f i n}^{4} & x_{f i n}^{5} \\ 3 x_{f i n}^{2} & 4 x_{f i n}^{3} & 5 x_{f i n}^{4} \\ 6 x_{f i n} & 12 x_{f i n}^{2} & 20 x_{f i n}^{3} \end{matrix}] [\begin{matrix} b_{3} \\ b_{4} \\ b_{5} \end{matrix}] = [\begin{matrix} y_{d e s} + a_{0} + a_{1} x_{f i n} + a_{2} x_{f i n}^{2} + a_{3} x_{f i n}^{3} - (b_{0} + b_{1} x_{f i n} + b_{2} x_{f i n}^{2}) \\ a_{1} + 2 a_{2} x_{f i n} + 3 a_{3} x_{f i n}^{3} - (b_{1} + 2 b_{2} x_{f i n}) \\ 2 a_{2} + 6 a_{3} x_{f i n} - (2 b_{2}) \end{matrix}]$
Die Steuervorrichtung 100 kann einen Weg (z.B. einen Vermeidungsweg) vorhersagen basierend auf der Spurinformation (bzw. den Spurinformationen) (einer Dritte-Ordnung-Funktion) von dem Ende des Vermeidungswegs zu dem finalen Steuerung-Endpunkt (Spur-Beibehaltung-Bereich).
12 und 13 zeigen Beispiele für Kollisionsvermeidungswege.
14 bis 18 sind Schaubilder zum Erklären der Wahl (z.B. Auswahl bzw. des Auswählens) eines Vermeidungspfades und einer Interventionsentscheidung für ein sekundäres Hindernis (z.B. in Bezug auf ein sekundäres (z.B. zweites) Hindernis).
Gemäß der vorliegenden Erfindung/Offenbarung kann das Fahrzeug 1 das Hindernis O vermeiden (z.B. vor dem Hindernis O ausweichen) mittels des Vermeidungsweges und kann das sekundäre Hindernis vermeiden basierend auf dem unmittelbar vor dem Erreichen der Zielposition erstellten Vermeidungsweg.
Bezugnehmend auf 14 kann, wenn es kein Risiko für eine sekundäre (z.B. zweite) Kollision gibt, die Steuervorrichtung 100 eine Lenkung-Vermeidung-Steuerung (z.B. eine auf Lenkungssteuerung basierende Kollisionsvermeidung) durchführen, um dem sanftesten Weg (z.B. am wenigsten stark gekrümmten Vermeidungsweg) von den Wegen (z.B. mehreren Vermeidungswegen) innerhalb eines Bereiches zu folgen, in welchem zu einem aktuellen Zeitpunkt t0 (bzw. t₀) in das System interveniert werden kann.
Bezugnehmend auf 15 ermittelt die Steuervorrichtung 100, ob es einen Zeitpunkt $(t_{3}, t_{3} = - \frac{v_{x, r e l}}{a_r e l})$
gibt, bei welchem die Geschwindigkeit (oder Position) des Fahrzeugs 1 und die Geschwindigkeit (oder Position) des sekundären Hindernisses O2 die Gleichen sind, um einem sanften Weg (z.B. schwach gekrümmten Vermeidungsweg) zu folgen durch Bremssteuerung und Lenkungssteuerung (z.B. durch Bremssteuern und Lenkungssteuern), wenn es ein Risiko einer sekundären Kollision mit dem sekundären Hindernis O2 vor und/oder innerhalb der System-Intervention-Zeit (z.B. System-Intervention-Zeitdauer) (t2 bzw. t₂) gibt. Mit anderen Worten kann die Steuervorrichtung 100 ermitteln, ob die Kollision mit dem sekundären Hindernis O2 vermieden werden kann, bevor der sanfte Vermeidungsweg endet.
Gemäß einer Ausführungsform steuert die Steuervorrichtung 100, dass einem sanften Weg (z.B. nicht stark gekrümmten Vermeidungsweg) gefolgt wird, durch Bremssteuerung und Lenkungssteuerung (z.B. durch Bremssteuern und Lenkungssteuern), wenn t3<t1' und der Unterschied hinsichtlich des Bewegungsausmaßes (a) zwischen dem Fahrzeug 1 und dem sekundären Hindernis O2 geringer als der Longitudinalabstand x zwischen dem Fahrzeug 1 und dem ersten Hindernis O1 ist.
Siehe 16 für das Verhältnis der Geschwindigkeit für jeden Zeitpunkt aus 15 (z.B. das Verhältnis der Geschwindigkeiten zu den verschiedenen in 15 gezeigten Zeitpunkten). Hier ist: t1' = Zeit (z.B. Zeitdauer), um einen sanften Weg (z.B. Vermeidungsweg) mittels Bremssteuerung und Lenkungssteuerung zu erreichen, t2 = Maximum-Betätigung-Zeit (z.B. Maximum-Betätigung-Zeitdauer) des Systems, t3 = Zeit (z.B. Zeitpunkt), wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 und die Geschwindigkeit des sekundären Hindernisses (O2) die Gleichen werden, a = Minimum-Relativabstand zu dem sekundären Hindernis O2, welcher für eine Kollisionsvermeidung benötigt wird, b = die Strecke, welche sich das sekundäre Hindernis (O2) zu dem Kollisionsvermeidungspunkt hinbewegt, a+b = die Strecke, welche sich das Fahrzeug 1 zu dem Kollisionsvermeidungspunkt hinbewegt, a+b+c = die Strecke des sanften Kollisionsvermeidungswegs, und a+b+c+d = die Strecke, welche das Fahrzeug 1 bis zu der Maximum-Betätigung-Zeit (z.B. dem Maximum-Betätigung-Zeitpunkt) des Systems zurücklegt.
Bezugnehmend auf 17 ermittelt die Steuervorrichtung 100, ob es einen Zeitpunkt t3 (bzw. t₃) gibt, an welchem die Geschwindigkeit (oder die Position) des Fahrzeugs 1 und die Geschwindigkeit (oder die Position) des sekundären Hindernisses O2 die Gleichen sind innerhalb der Zeit (bzw. Zeitdauer) (t1'), welche benötigt wird, um einem sanften Weg (z.B. schwach gekrümmten Vermeidungsweg) mittels Bremssteuerung und Lenkungssteuerung (z.B. Bremssteuerns und Lenkungssteuerns) zu folgen, wenn es ein Risiko einer sekundären Kollision mit einem sekundären Hindernis (O2) innerhalb der System-Intervention-Zeit (z.B. der System-Intervention-Zeitdauer) (t2) gibt. Mit anderen Worten kann die Steuervorrichtung 100 ermitteln, ob es möglich ist, eine Kollision mit dem sekundären Hindernis O2 vor dem Ende des steilen (z.B. stark gekrümmten) Vermeidungswegs zu vermeiden.
Gemäß einer Ausführungsform ermittelt die Steuervorrichtung 100, ob es einen Zeitpunkt t3 gibt, an welchem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 und die Geschwindigkeit des zweiten Hindernisses O2 vor dem System-Beendigung-Zeitpunkt t2 die Gleichen werden, falls t3 > t1', wenn die Maximum-Bremsung (z.B. das Maximum-Bremsen) nach der Zeit $(t 1'', t_{1}^{'} = \frac{1}{a_{d e s 1}} \sqrt{2 a_{d e s 1} (a + b) + v_{x, E g o}^{2}} - \frac{v_{x, E g o}}{a_{d e s 1}})$
angewendet wird, welche benötigt wird, um dem abrupten (z.B. stark gekrümmten) Vermeidungsweg mittels Bremssteuerung und Lenkungssteuerung (z.B. Bremssteuerns und Lenkungssteuerns) zu folgen. Mit anderen Worten kann die Steuervorrichtung 100 ermitteln, ob eine Kollision mit dem zweiten (z.B. sekundären) Hindernis O2 vermieden werden kann unter Verwenden von der Bremssteuerung, nachdem der steile (z.B. abrupte bzw. stark gekrümmte) Vermeidungsweg beendet ist.
Gemäß einer Ausführungsform folgt die Steuervorrichtung 100 einem steilen Weg (z.B. stark gekrümmten Vermeidungsweg) durch Bremssteuerung und Lenkungssteuerung (z.B. Bremssteuern und Lenkungssteuern), wenn t1'' < t3 < t2, und wenn die Differenz hinsichtlich des Bewegungsausmaßes (a + d, $a = v_{x, r e l} t_{1}^{''} + 0,5 a_{x, r e l 1} t_{1}^{2''} (bzw . a = v_{x, r e l} t_{1}^{''} + 0,5 a_{x, r e l 1} t_{1}^{'' 2})$
und $d = - \frac{v 2_{x, r e l, t_{1}^{''}}}{2 a_r e l 2})$
zwischen dem Fahrzeug 1 und dem sekundären Hindernis O2 geringer als der Longitudinalabstand x zwischen dem Fahrzeug 1 und dem ersten Hindernis O1 ist. Zu diesem Zeitpunkt (z.B. in diesem Fall) wird die Maximum-Bremssteuerung (z.B. das Maximum-Bremssteuern) ausgeführt bis zu der Zeit (z.B. dem Zeitpunkt) t2 nach Vollendung des Vermeidungsweg-Nachverfolgens (t1'' bzw. $t_{1}^{''}) .$
).
Siehe 18 für das Verhältnis der Geschwindigkeit für jeden Zeitpunkt aus 17 (z.B. das Verhältnis der Geschwindigkeiten zu den in 17 dargestellten Zeitpunkten). Hier ist: t1" = Zeit (bzw. Zeitdauer), um einen abrupten Weg (z.B. stark gekrümmten Vermeidungsweg) mittels Bremssteuerung und Lenkungssteuerung (z.B. Bremssteuerns und Lenkungssteuerns) zu erreichen, t2 = Maximum-Betätigung-Zeit (bzw. Maximum-Betätigung-Zeitdauer) des Systems, t3 = Zeit (bzw. Zeitpunkt), wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 und die Geschwindigkeit des sekundären Hindernisses (O2) die Gleichen werden, a+b = Strecke, des plötzlichen (z.B. schnell ermittelten) Kollisionsvermeidungswegs, a+d = Minimum-Relativabstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem sekundären Hindernis (O2) für eine Kollisionsvermeidung, b+c = Strecke, welche von dem sekundären Hindernis (O2) zu dem Kollisionsvermeidungspunkt hin zurückgelegt wird, a+b+c+d = die Strecke, welche das Fahrzeug 1 zu dem Kollisionsvermeidungspunkt hin zurückgelegt hat, und a+b+c+d+e = die Strecke, welche das Fahrzeug 1 bis zu der Maximum-Betätigung-Zeit (z.B. bis zu dem Maximum-Betätigung-Zeitpunkt) des Systems zurückgelegt hat.
Die offenbarten Ausführungsformen können in der Form von einem Aufzeichnungsmedium implementiert sein/werden, welches computerausführbare Anweisungen (z.B. Befehle) speichert, welche mittels eines Prozessors ausführbar sind. Die Anweisungen können in der Form von einem Programmcode gespeichert sein, und wenn diese mittels eines Prozessors ausgeführt werden, können die Anweisungen ein Programmmodul generieren, um Vorgänge (z.B. Betätigungen) der offenbarten Ausführungsformen durchzuführen. Das Aufzeichnungsmedium kann nicht-flüchtig als computerlesbares Aufzeichnungsmedium implementiert sein/werden.
Das nicht-flüchtige computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann alle Arten von Aufzeichnungsmedien aufweisen, welche Befehle (z.B. Anweisungen) speichern, welche von einem Computer interpretiert werden können. Zum Beispiel kann das nicht-flüchtige computerlesbare Aufzeichnungsmedium beispielsweise sein: ein ROM (z.B. Festwertspeicher bzw. Nur-Lese-Speicher), ein RAM (z.B. Arbeitsspeicher), ein Magnetband, eine Magnetplatte, ein Flash-Speicher, eine optische Datenspeichervorrichtung, etc.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung/Offenbarung wurden soweit mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen beschrieben. Es soll für den Fachmann erkennbar sein, dass die Erfindung/Offenbarung in anderen Formen als den oben beschriebenen Ausführungsformen ausgeführt werden kann, ohne die technische Idee oder die wesentlichen Merkmale der Erfindung/Offenbarung zu verändern. Die obigen Ausführungsformen sind nur beispielhaft und sollen nicht in einem begrenzenden Sinn interpretiert werden.
Gemäß einem Aspekt der offenbarten Ausführungsform (bzw. Ausführungsformen) ist es möglich, auf alle Kollision-Risiko-Situationen, welche in allen Richtungen des eigenen Fahrzeugs bestehen, zu reagieren und Hindernisse auf natürliche Weise zu vermeiden (z.B. den Hindernissen auf natürliche Weise auszuweichen oder vor Erreichen der Hindernisse das eigene Fahrzeug abzubremsen).

Claims

Fahrzeug (1), aufweisend: einen Detektionssensor (200), welcher konfiguriert ist, um ein Bild von einem Frontsichtbereich des Fahrzeugs (1) zu erlangen und um ein Hindernis (O) in dem Frontsichtbereich zu detektieren, und eine Steuervorrichtung (100), welche mindestens einen Prozessor aufweist, welcher konfiguriert ist, um von dem Detektionssensor (200) erlangte Daten zu verarbeiten, wobei die Steuervorrichtung (100) konfiguriert ist, um: eine vorhergesagte Position einer Kollision zwischen dem Fahrzeug (1) und dem Hindernis (O) zu ermitteln, eine Vermeidungsposition zu ermitteln, welche geeignet ist, eine Kollision mit dem Hindernis (O) zu vermeiden, basierend auf der vorhergesagten Position, mehrere Vermeidungswege zu generieren, welche in jeweils zugeordneter Weise mit mehreren vorbestimmten Bedingungen korrespondieren, basierend auf der Vermeidungsposition, und eine Lenkungswinkel-Anpasseinheit zu steuern, um einem von den mehreren Vermeidungswegen zu folgen.
Fahrzeug (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (100) konfiguriert ist, um: eine Zielposition zu berechnen, an welcher ein Nachverfolgen von jedem von den mehreren Vermeidungswegen beendet wird, basierend auf einer vorbestimmten Bedingung, und die mehreren Vermeidungswege basierend auf der Zielposition zu generieren.
Fahrzeug (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner eine Speichervorrichtung (90) aufweisend, welche konfiguriert ist, um die mehreren vorbestimmten Bedingungen und die mehreren Vermeidungswege, welche mit den jeweiligen vorbestimmten Bedingungen korrespondieren, zu speichern.
Fahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuervorrichtung (100) konfiguriert ist, um die mehreren Vermeidungswege zu generieren, welche aufweisen: einen Weg, bei welchem eine Longitudinalposition des Fahrzeugs (1) größer als eine Longitudinalposition des Hindernisses (O) ist und eine Krümmung sanft ist, und einen Weg, bei welchem die Longitudinalposition des Fahrzeugs (1) die Gleiche ist wie die Longitudinalposition des Hindernisses (O) und die Krümmung steil ist.
Fahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuervorrichtung (100) konfiguriert ist, um zu steuern, dass den mehreren Vermeidungswegen nicht gefolgt wird, wenn eine Breite einer vorderen Stoßstange des Fahrzeugs (1) größer als ein Abstand zwischen dem Hindernis (O) und jeder von den Spuren auf beiden Seiten ist.
Fahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuervorrichtung (100) konfiguriert ist, um ein Bremssteuern auszuführen, um nicht mit dem Hindernis (O) zu kollidieren.
Fahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuervorrichtung (100) konfiguriert ist, um die mehreren Vermeidungswege zu generieren unter Verwenden von Koeffizienten einer Fünfte-Ordnung-Funktion.
Fahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuervorrichtung (100) konfiguriert ist, um: einen Versatz des Fahrzeugs (1) unter Verwenden einer Fünfte-Ordnung-Funktion zu erlangen, einen Kurswinkel des Fahrzeugs (1) unter Verwenden einer Vierte-Ordnung-Funktion zu erlangen, welche mittels Ableitens einer Fünfte-Ordnung-Funktion erlangt ist, und eine Krümmung des Vermeidungswegs unter Verwenden einer kubischen Funktion zu erlangen, welche mittels Ableitens der Vierte-Ordnung-Funktion erlangt ist.
Fahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die mehreren Vermeidungswege einen ersten Vermeidungsweg für einen ersten Bereich und einen zweiten Vermeidungsweg für einen zweiten Bereich aufweisen, und wobei der erste Vermeidungsweg ein Weg ist zum Vermeiden eines ersten Hindernisses (O1), und der zweite Vermeidungsweg ein Weg ist zum Vermeiden eines zweiten Hindernisses (O2) nach dem ersten Hindernis (O1).
Fahrzeug (1) gemäß Anspruch 9, wobei die Steuervorrichtung (100) konfiguriert ist, um einen ersten Vermeidungsweg als einen sanften Weg zu ermitteln und eine Lenkungswinkel-Anpasseinheit zu steuern, um dem sanften Weg in dem ersten Bereich zu folgen, wenn es kein Kollisionsrisiko mit dem zweiten Hindernis (O2) gibt.
Fahrzeug (1) gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei die Steuervorrichtung (100) konfiguriert ist, um auf dem zweiten Vermeidungsweg mindestens eines von Bremssteuern oder Lenkungssteuern auszuführen, wenn es ein Risiko für eine Kollision mit dem zweiten Hindernis (O2) gibt.
Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs (1), aufweisend: Ermitteln einer Kollision-Vorhersage-Position zwischen dem Fahrzeug (1) und dem Hindernis (O), Ermitteln einer Vermeidungsposition, welche geeignet ist, eine Kollision mit dem Hindernis (O) zu vermeiden, basierend auf der Kollision-Vorhersage-Position, Generieren mehrerer Vermeidungswege, welche in jeweils zugeordneter Weise mit mehreren vorbestimmten Bedingungen korrespondieren, basierend auf der Vermeidungsposition, und Steuern des Fahrzeugs (1), um einem von den mehreren Vermeidungswegen zu folgen.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei das Erstellen der mehreren Vermeidungswege aufweist: Berechnen einer Zielposition, an welcher ein Nachverfolgen von jedem von den mehreren Vermeidungswegen beendet wird, basierend auf einer vorbestimmten Bedingung, und Generieren der mehreren Vermeidungswege basierend auf der Zielposition.
Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, ferner aufweisend: das Laden der mehreren vorbestimmten Bedingungen und der mehreren Vermeidungswege, welche mit den jeweiligen vorbestimmten Bedingungen korrespondieren, von einer Speichervorrichtung (90).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Generieren der mehreren Vermeidungswege das Generieren der mehreren Vermeidungswege aufweist, welche aufweisen: einen Weg, bei welchem eine Longitudinalposition des Fahrzeugs (1) größer als eine Longitudinalposition des Hindernisses (O) ist und eine Krümmung sanft ist, und einen Weg, bei welchem die Longitudinalposition des Fahrzeugs (1) die Gleiche ist wie die Longitudinalposition des Hindernisses (O) und die Krümmung steil ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das Steuern des Fahrzeugs (1) aufweist: Steuern, dass den mehreren Vermeidungswegen nicht gefolgt wird, wenn eine Breite einer vorderen Stoßstange des Fahrzeugs (1) größer als ein Abstand zwischen dem Hindernis (O) und jeder von den Spuren an beiden Seiten ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei das Steuern des Fahrzeugs (1) das Bremssteuerung-Ausführen aufweist, um nicht mit dem Hindernis (O) zu kollidieren.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei das Generieren der mehreren Vermeidungswege das Erstellen der mehreren Vermeidungswege unter Verwenden von Koeffizienten einer Fünfte-Ordnung-Funktion aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei das Generieren der mehreren Vermeidungswege aufweist: Erlangen eines Versatzes des Fahrzeugs (1) unter Verwenden einer Fünfte-Ordnung-Funktion, Erlangen eines Kurswinkels des Fahrzeugs (1) unter Verwenden einer Vierte-Ordnung-Funktion, welche mittels Ableitens der Fünfte-Ordnung-Funktion erlangt ist, Erlangen einer Krümmung von jedem der mehreren Vermeidungswege unter Verwenden einer kubischen Funktion, welche mittels Ableitens der Vierte-Ordnung-Funktion erlangt ist.
Nicht-flüchtiges Computerprogramm, welches auf einem Speichermedium gespeichert ist und die folgenden Schritte aufweist: Ermitteln einer Kollision-Vorhersage-Position zwischen einem Fahrzeug (1) und einem Hindernis (O), Ermitteln einer Vermeidungsposition, welche geeignet ist eine Kollision mit dem Hindernis (O) zu vermeiden, basierend auf der Kollision-Vorhersage-Position, Generieren von mehreren Vermeidungswegen, welche in jeweils zugeordneter Weise mit mehreren vorbestimmten Bedingungen korrespondieren, basierend auf der Vermeidungsposition, und Steuern des Fahrzeugs (1), um einem von den mehreren Vermeidungswegen zu folgen.