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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Gerät und ein Verfahren zur Bestimmung eines Objektzustandsparameter für ein Fahrerassistenzsystem.
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Stand der Technik
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Ein Umgebungssensor stellt einen wichtigen Bestandteil eines Fahrerassistenzsystems dar und dient dazu, einem Fahrer beim Wahrnehmen der umliegenden Umgebung eines Fahrzeugs zu helfen. Ein herkömmlicher Umgebungssensor eines Fahrerassistenzsystems umfasst vor allem ein Radar und eine Kamera, die voneinander abweichende Erkennungseigenschaften aufweisen. Im Stand der Technik wird der Zustand eines Objekts in der Umgebung eines Fahrzeugs in der Regel unter Verwendung der von dem Radar und der Kamera erfassten Informationen bestimmt. Das heißt, hinsichtlich der Bestimmung des Zustands des Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs tragen sowohl die vom Radar als auch von der Kamera erfasste Informationen bei.
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Jedoch weisen das Radar und die Kamera bei unterschiedlichen Szenarien erheblich voneinander abweichende Erkennungsfähigkeiten auf. Beispielsweise in einigen Fällen übertrifft die Kamera wesentlich das Radar an Leistung, während in einigen Fällen das Radar die Kamera an Leistung übertrifft. Wenn der Objektzustand anhand der von dem Radars und der Kamera erfassten Informationen berechnet wird, könnte dann eine geringe Genauigkeit des berechneten Objektzustands verursacht werden. Diesbezüglich werden bei herkömmlichen Lösungen in der Regel verschiedene Gewichte dem Radar und der Kamera für unterschiedliche Szenarien zugewiesen. Bei den Lösungen, die das Festlegen und das Zuweisen der Gewichte betreffen, besteht jedoch das Problem, dass die Gewichtswerte schwer zu definieren ist, und unsachgemäß festgelegte und zugewiesene Gewichte könnten zu unerwünschten Folgen führen.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neue Ausgestaltung zum Bestimmen eines Zustandsparameters eines Objekts in der Umgebung eines Fahrzeugs bereitzustellen.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gerät zur Bestimmung eines Objektzustandsparameters für ein Fahrerassistenzsystem bereitgestellt, wobei das Fahrerassistenzsystem ein Radar und eine Kamera, die an einem Fahrzeug angeordnet sind, umfasst, wobei das Gerät zur Bestimmung eines Objektzustandsparameters umfasst: ein Erhaltungsmodul, das zum Erhalten einer Objektinformation über ein durch das Radar und die Kamera erfassten Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs eingerichtet ist; ein Feststellmodul, das dazu eingerichtet ist, anhand der Objektinformation festzustellen, ob die folgenden Bedingungen erfüllt sind: das Objekt ist ein großes Objekt und befindet sich am Rand des Sichtfeldes des Radars; wobei eine Genauigkeitsanforderung bezüglich eines Querabstands zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt bestimmt wird, wenn es festgestellt wird, dass die Bedingungen erfüllt sind; und ein Berechnungsmodul, das dazu eingerichtet ist, unter Verwendung der durch die Kamera erfassten Objektinformation den Querabstand zu berechnen, wenn es erfasst wird, dass die Genauigkeitsanforderung bezüglich des Querabstands eine erste Genauigkeit erfüllen soll.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrerassistenzsystem bereitgestellt, das umfasst: einen Umgebungssensor, der ein Radar und eine Kamera umfasst und zum Erfassen einer Objektinformation über ein Objekt in der Umgebung eines Fahrzeugs dient; und ein oben genanntes Gerät zur Bestimmung eines Objektzustandsparameters, das zum Bestimmen dient, ob Zustandsparameter des Objekts, die einen Querabstand, eine relative Quergeschwindigkeit, einen Längsabstand und eine relative Längsgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt umfassen, mittels der Objektinformation, die durch das Radar erfasst wird, oder mittels der Objektinformation, die durch die Kamera erfasst wird, berechnet werden sollen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Bestimmung eines Objektzustandsparameters für ein Fahrerassistenzsystem bereitgestellt, das optional durch ein oben genanntes Gerät und/oder ein oben genanntes System ausgeführt wird, wobei das Verfahren umfasst: Erhalten einer Objektinformation über ein durch ein Radar und eine Kamera, die an einem Fahrzeug angeordnet sind, erfassten Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs; Feststellen anhand der Objektinformation, ob die folgenden Bedingungen erfüllt sind: das Objekt ist ein großes Objekt und befindet sich am Rand des Sichtfeldes des Radars; wobei eine Genauigkeitsanforderung bezüglich eines Querabstands zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt bestimmt wird, wenn es festgestellt wird, dass die oben genannten Bedingungen erfüllt sind; und Berechnen des Querabstands unter Verwendung der durch die Kamera erfassten Objektinformation, wenn es bestimmt wird, dass die Genauigkeitsanforderung bezüglich des Querabstands eine erste Genauigkeit erfüllen soll.
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Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem ein ausführbarer Befehl gespeichert ist, wobei beim Ausführen des Befehls das oben genannte Verfahren durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt wird.
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Bisher wurde eine Übersicht der wichtigen Aspekte der vorliegenden Erfindung gegeben, um ein Grundverständnis solcher Aspekte zu schaffen. Die Übersicht zielt weder auf die Beschreibung der Schlüsselelemente oder der wichtigen Elemente aller Aspekte der vorliegenden Erfindung noch auf das Einschränken des Umfangs eines oder aller Aspekte der Erfindung ab. Die Aufgabe der Übersicht liegt darin, einige Verwirklichungsmöglichkeiten für solche Aspekte kurz zu beschreiben, womit eine Einführung für die nachfolgende nähere Erläuterung bereitgestellt wird.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrerassistenzsystems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Umgebungssensors des Fahrerassistenzsystems gemäß 1 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Geräts zur Bestimmung eines Objektzustandsparameters des Fahrerassistenzsystems gemäß 1 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Vorgangs zur Bestimmung eines Objektzustandsparameters nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
- 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung eines Objektzustandsparameters für ein Fahrerassistenzsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Ausführliche Ausführungsformen
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrifft eine Ausgestaltung zum Bestimmen eines Zustandsparameters eines Objekts in der Umgebung eines Fahrzeugs, die für ein Fahrerassistenzsystem, das ein fahrzeugseitiges Radar und eine fahrzeugseitige Kamera umfasst, anwendbar ist. Wenn ein Objekt durch Sensoren von sowohl dem Radar als auch der Kamera erfasst werden kann, wird gemäß der Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels der Erfindung in Abhängigkeit von dem Ergebnis einer festgelegten Feststellbedingung bestimmt, ob ein Zustandsparameter des Objekts anhand einer Objektinformation, die durch das Radar erfasst wird, oder einer Objektinformation, die durch die Kamera erfasst wird, berechnet werden soll. Der Zustandsparameter umfasst einen Querabstand, eine relative Quergeschwindigkeit, einen Längsabstand und eine relative Längsgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt.
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Gemäß der Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels der Erfindung wird in Abhängigkeit von dem aktuellen Zustand des erfassten Objekts und der eigenen Eigenschaft des Objekts bestimmt, dass der Zustandsparameter des Objekts anhand der Objektinformation, die durch entweder den Radarsensor oder den Kamerasensor berechnet werden soll. Mit einer derartigen Lösung werden die jeweiligen Vorteile des Radars und der Kamera hinsichtlich der Erkennung völlig ausgenutzt und dabei muss man sich keine Sorge machen, wie Gewichte dem Radar und der Kamera zugewiesen werden sollen.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen auf ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher eingegangen.
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1 zeigt schematisch ein Fahrerassistenzsystem 100 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Es ist an einem Fahrzeug V (dem Fahrzeug) angeordnet und umfasst einen Umgebungssensor 10 und ein Gerät zur Bestimmung eines Objektzustandsparameters 20. Der Umgebungssensor 10 dient zum Erfassen (Sammeln) einer Objektinformation über ein Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs V. Das Gerät zur Bestimmung eines Objektzustandsparameters 20 dient zum Bestimmen eines Zustandsparameters des erfassten Objekts. Der Zustandsparameter des Objekts leistet einen positiven Beitrag zu der Fahrerassistenz. Wenn sich das Fahrzeug V beispielsweise in einem automatischen Fahrmodus befindet, kann dann nach Erfassen eines genauen Zustandsparameters des Objekts eine genaue automatische Fahrstrategie entworfen werden. Beim Fahren des Fahrzeugs V von einem menschlichen Fahrer wird über ein fahrzeuginternes Display ein genauer Zustandsparameter des Objekts für den Fahrer angezeigt, sodass der Fahrer ein geeignetes Fahrmanöver rechtzeitig durchführen kann.
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2 zeigt schematisch den Umgebungssensor 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 2 gezeigt, kann der Umgebungssensor 10 eine Kamera 11 und ein Radar 12 umfassen. Die Kamera 11 kann in einer Anzahl von eins oder in einer Vielzahl bereitgestellt werden und jeweils an einer geeigneten Position an dem Fahrzeug V, beispielsweise am obersten Bereich des Fahrzeugs V oder am Umfang der Karosserie, angeordnet sein. Für die Kamera 11 sind eine oder mehrere der Ausführungen Einzelziel, Multi-Ziel und Surround-View denkbar und die Kamera jeder der Ausführungen kann in einer Anzahl von eins oder in einer Vielzahl bereitgestellt werden. Das Radar 12 kann in einer Anzahl von eins oder in einer Vielzahl bereitgestellt werden und jeweils an einer geeigneten Position an dem Fahrzeug V, beispielsweise am vorderen Bereich, hinteren Bereich des Fahrzeugs V und am Umfang der Karosserie, angeordnet sein. Für das Radar 12 sind eine oder mehrere der Ausführungen Laserradar, Ultraschallradar und Millimeterwellenradar denkbar und das Radar jeder der Ausführungen kann in einer Anzahl von eins oder in einer Vielzahl bereitgestellt werden.
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3 zeigt schematisch das Gerät zur Bestimmung eines Objektzustandsparameters 20 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es erhält eine durch den Umgebungssensor 10 erfasste Information, analysiert und verarbeitet die Information und bestimmt einen Zustandsparameter des erfassten Objekts.
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Das Gerät zur Bestimmung eines Objektzustandsparameters 20 kann unter Verwendung von Hardware oder Software oder einer Kombination von Software und Hardware verwirklicht werden. Ein hardwareseitig verwirklichter Teil kann bei einem oder mehreren der Bauteile anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC), digitaler Signalprozessor (DSP), programmierbarer Logikbaustein (PLD), Field Programmable Gate Array (FPGA), Prozessor, Controller, Mikrocontroller, Mikroprozessor und elektronische Einheit zum Ausführen der jeweiligen Funktion oder mittels einer Kombination davon verwirklicht werden. Ein softwareseitig verwirklichter Teil kann mithilfe einer Mikrocode, einer Programmcode oder eines Codesegments verwirklicht und in einem maschinenlesbaren Speichermedium, beispielsweise einer Speicherbaugruppe, gespeichert sein.
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Es wird auf 3 hingewiesen. In einem Ausführungsbeispiel kann das Gerät zur Bestimmung eines Objektzustandsparameters 20 ein Erhaltungsmodul 21, ein Feststellmodul 22 und ein Berechnungsmodul 23 umfassen. Solche Module können beispielsweise Softwaremodule sein. Die Benennung der einzelnen Module soll als logische (funktionale) Beschreibung anstatt als Einschränkung hinsichtlich der physischen Form oder der Anordnungsmöglichkeit verstanden werden. Beispielsweise können eines oder mehrere der Module Erhaltungsmodul 21, Feststellmodul 22 und Berechnungsmodul 23 in ein und demselben Chip oder Stromkreis verwirklicht oder alternativ dazu in verschiedenen Chips oder Stromkreisen verwirklicht werden. Eines oder mehrere solcher Module können nach Funktion weiter in mehrere Untermodule unterteilt werden.
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4 zeigt schematisch einen Objektzustandsparameter-Bestimmungsvorgang 400 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Vorgang 400 kann mithilfe des oben genannten Systems 100 oder Geräts 20 verwirklicht werden. Daher gilt die obige Beschreibung über das System 100 und das Gerät 20 ebenfalls dafür. Wenn ein Objekt durch Sensoren von sowohl der Kamera 11 als auch dem Radar 12 erfasst werden kann, kann unter Verwendung des Vorgangs 400 bestimmt werden, ob ein Zustandsparameter des Objekts zweckmäßigerweise anhand einer Information, die durch die Kamera erfasst wird, oder einer Information, die durch das Radar erfasst wird, berechnet werden soll.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann das „Objekt“ als ein Zielobjekt in der Umgebung des Fahrzeugs verstanden werden. Das Feststellen im Rahmen der vorliegenden Erfindung gilt für ein und dasselbe Objekt, das sowohl durch das Radar als auch durch die Kamera erfasst wird. Das Verfahren zum Feststellen, ob es sich bei dem Objekt, das durch das Radar und die Kamera erfasst wird, um ein und dasselbe Objekt handelt, kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden, beispielsweise durch Abgleichen zahlreicher Eigenschaftparameter des Objekts. Bezüglich des konkreten Feststellverfahrens liegt bei der vorliegenden Erfindung keine Einschränkung vor.
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Das „Objekt“ kann ein bewegliches Objekt (z. B. eine Person, ein Fahrzeug oder ein Tier) und ein unbewegliches Objekt (z. B. ein unbewegliches Hindernis) umfassen. Ein bewegliches Objekt kann sich in einem bewegungslosen Zustand befinden und die Position eines unbeweglichen Objekts kann auch geändert werden. Als Beispiele sind ein am Straßenrand geparktes Fahrzeug, ein bewegter Abfallbehälter usw. denkbar. Durch einen fahrzeugseitigen Sensor können ein oder mehrere „Objekte“ erfasst werden. Wenn mehrere Objekte erfasst werden, können Zustandsparameter der jeweiligen Objekte jeweils gemäß dem Vorgang 400 bestimmt werden.
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Es wird auf 4 hingewiesen. Im Block 410 erhält das Erhaltungsmodul 21 eine Objektinformation, die durch die Kamera 11 und das Radar 12 erfasst wird.
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Im Block 420 analysiert und verarbeitet das Feststellmodul 22 die erhaltene Objektinformation, um eine Feststellung über die Feststellbedingungen der vier Aspekte Querabstand, relative Quergeschwindigkeit, Längsabstand und relative Längsgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt zu treffen.
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Im Block 430 berechnet das Berechnungsmodul 23 Objektzustandsparameter der einzelnen oben genannten Aspekte anhand des Feststellungsergebnisses des Feststellmoduls 22. Das heißt, anhand des Feststellungsergebnisses der einzelnen oben genannten Aspekte wird bestimmt, ob Zustandsparameter der einzelnen Aspekte (Querabstand, relative Quergeschwindigkeit, Längsabstand und relative Längsgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt) unter Verwendung der durch das Radar erfassten Objektinformation oder der durch die Kamera erfassten Objektinformation berechnet werden sollen.
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Im Block 440 gibt das Berechnungsmodul 23 einen berechneten Objektzustandsparameter aus. Beispielsweise wird der Objektzustandsparameter an ein Funktionsmodul zur Vorwarnung vor Kollision mit vorausfahrenden Fahrzeugen, Vorwarnung vor von hinten kommendem Querverkehr o. Ä. des Fahrerassistenzsystems 100 des Fahrzeugs ausgegeben, sodass solche Funktionsmodule zur Fahrerassistenz mithilfe des Objektzustandsparameters eine entsprechende Entscheidung treffen können.
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Es versteht sich, dass optional einer oder mehrere der Parameterberechnungsvorgänge (Aktualisierungsvorgang) der vier oben genannten Aspekte ausgeführt werden können. Mit anderen Worten können gemäß dem Ausführungsbeispiel ein oder zwei oder drei Aspekte der vier Aspekte der Objektzustandsparameter aktualisiert werden, ohne dass alle der vier Aspekte aktualisiert werden sollen. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 4 auf den Objektzustandsparameter-Bestimmungsvorgang der vier Aspekte Querabstand, relative Quergeschwindigkeit, Längsabstand und relative Längsgeschwindigkeit näher eingegangen. Ausführungsbeispiele, die nachfolgend beschrieben werden, werden für den Fall, dass sowohl die Kamera als auch das Radar ein Objekt erkennen können und Sensoren der beiden Bauteile ein und dasselbe Objekt erkennen, verwirklicht.
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Über den Querabstand zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt
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Wenn das Zielobjekt ein großer Verkehrsteilnehmer ist und einen nicht sehr gro-ßen Abstand (z. B. innerhalb von 20 m) zu der Längsposition des Fahrzeugs aufweist, wird nach einer Radarabtastung eine dichte Punkwolke (nämlich dichte Reflexionspunkte) erhalten. Der Querabstand (oder die Querposition des Objekts), der anhand der dichten Punkwolke zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt berechnet wird, könnte sich schlagartig verändern. In diesem Fall wird ein sehr ungenauer Querabstand (oder die Querposition des Objekts), der unter Verwendung der durch den Radarsensor erfassten Objektinformation berechnet wird, zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt verursacht. Daher ist es in diesem Fall zweckmäßig, den Querabstand (oder die Querposition des Objekts) zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt unter Verwendung der durch die Kamera erfassten Objektinformation zu berechnen.
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Bei einem Ausführungsbeispiel führt das Feststellmodul 22 im Block 422 eine Feststellung über den Querabstand zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt durch; Im Block 432 berechnet das Berechnungsmodul 23 den Querabstand zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt anhand des Feststellungsergebnisses.
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Das Feststellmodul 22 stellt fest, ob die nachfolgenden Bedingungen (1) und (2) erfüllt sind.
- (1) Das Objekt ist ein großes Objekt. Beispielsweise wird gemäß den Objektarten ein Satz, der mehrere große Objekte (z. B. Lastkraftwagen, großes Güterkraftfahrzeug usw.) umfasst, im Voraus bestimmt und der Satz wird in einen Speicher (nicht gezeigt) des Fahrerassistenzsystems 100 gespeichert. Das Feststellmodul 22 identifiziert ein Bild oder Video, das durch die Kamera aufgenommen wird, um die Objektart zu identifizieren. Die identifizierte Objektart wird mit den Objektarten in dem Satz einzeln abgeglichen und bei der Übereinstimmung der identifizierten Objektart mit einer Objektart in dem Satz wird dann festgestellt, dass das Objekt ein großes Objekt ist. Wenn die identifizierte Objektart mit keiner der Objektarten in dem Satz übereinstimmt, wird dann festgestellt, dass das Objekt kein großes Objekt ist.
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Des Weiteren kann festgestellt werden, ob das Objekt ein großes Objekt ist, indem eine Feststellung getroffen wird, ob die Länge, die Höhe und die Breite des Objekts einen Schwellenwert für die Länge, die Höhe und die Breite überschreitet. Beispielsweise werden die Länge, die Höhe und die Breite des identifizierten Objekts mit einem vorbestimmten Schwellenwert für die Länge, die Höhe und die Breite verglichen und der Schwellenwert für die Länge, die Höhe und die Breite kann anhand der Länge, der Höhe und der Breite des oben genannten großen Objekts bestimmt werden. Wenn die Länge des identifizierten Objekts den vorbestimmten Längenschwellenwert überschreitet, die Breite des identifizierten Objekts den vorbestimmten Breitenschwellenwert überschreitet und die Höhe des identifizierten Objekts den vorbestimmten Höhenschwellenwert überschreitet, wird dann festgestellt, dass das Objekt ein großes Objekt ist. Wenn mindestens einer der Werte Länge, Breite und Höhe des Objekts den jeweiligen Schwellenwert unterschreitet, wird dann festgestellt, dass das Objekt kein großes Objekt ist.
- (2) Das Objekt befindet sich am Rand des Sichtfeldes des Radarsensors. Beispielsweise wird anhand eines durch die Kamera aufgenommenen Bildes oder Videos die Position des Objekts bestimmt und festgestellt, ob sich das Objekt am Rand des Sichtfeldes (FoV) des Radarsensors befindet. Der Radarsensor weist eine sehr geringe Genauigkeit bei einem Objekt auf, das sich am Rand des Sichtfeldes des Radarsensors befindet. Daher ist es nicht zweckmäßig, die durch den Radarsensor erfasste Objektinformation zu verwenden, wenn sich das Objekt am Rand des Sichtfeldes des Radarsensors befindet. Wenn es festgestellt wird, dass sowohl die Bedingung (1) als auch die Bedingung (2) erfüllt sind, nämlich dass das Objekt ein großes Objekt ist und sich am Rand des Sichtfeldes des Radars befindet, wird eine Genauigkeitsanforderung bezüglich des Querabstands zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt bestimmt.
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Die Genauigkeitsanforderung kann eine Anforderung sein, die von einem Benutzer des Fahrzeugs über eine fahrzeuginterne Mensch-Maschine-Schnittstelle ausgegeben wird. In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung sind zwei Genauigkeitsniveaus, nämlich eine erste Genauigkeit und eine die erste Genauigkeit überschreitende zweite Genauigkeit, umfasst. Bei der ersten Genauigkeit handelt es sich um eine Genauigkeit, die die Anforderungen der meisten Anwendungsszenarien erfüllen kann. Bei der zweiten Genauigkeit handelt es sich um eine Genauigkeit, die strenger als die erste Genauigkeit ist und die Anforderungen bei Szenarien mit höheren Genauigkeitsanforderungen erfüllen kann. Es versteht sich, dass die Verwendung der ersten Genauigkeit und der zweiten Genauigkeit hierbei lediglich zur klaren Beschreibung der Genauigkeitsanforderungen von zwei Niveaus dient, ohne den konkreten Genauigkeitswert oder Genauigkeitsbereich einzuschränken.
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Das Berechnungsmodul 23 berechnet den Querabstand (oder die Querposition des Objekts) unter Verwendung der durch die Kamera erfassten Objektinformation, wenn gemäß dem Erfassungsergebnis die Genauigkeitsanforderung bezüglich des Querabstands die erste Genauigkeit erfüllen soll.
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Wenn gemäß dem Erfassungsergebnis die Genauigkeitsanforderung bezüglich des Querabstands die die erste Genauigkeit überschreitende zweiten Genauigkeit erfüllen soll, stellt dann das Feststellmodul 22 ferner fest, ob die nachfolgenden Anforderungen (3) und (4) erfüllt sind.
- (3) Die Anzahl der Radar-Reflexionspunkte ist größer als ein vorbestimmter Anzahlschwellenwert (beispielsweise liegt der Anzahlschwellenwert bei 10). Der Anzahlschwellenwert kann anhand der Erfahrung und/oder durch Berechnen anhand eines Modells erhalten werden.
- (4) Die Differenz zwischen der durchschnittlichen reflektierten Energie der mehreren Radar-Reflexionspunkte und der maximalen oder minimalen reflektierten Energie ist geringer als ein vorbestimmter Energieschwellenwert. Der Energieschwellenwert kann anhand der Erfahrung und/oder durch Berechnen anhand eines Modells erhalten werden.
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Die Feststellung über die obigen Bedingungen (3) und (4) kann so verstanden werden, dass bei einer höheren Anzahl an Radar-Reflexionspunkten und bei grundsätzlich gleicher reflektierter Energie (beispielsweise Energie der gleichen Größenordnung) davon ausgegangen werden kann, dass solche Radar-Reflexionspunkte Reflexionspunkte für ein und dasselbe große Objekt sind. Somit kann ohne Weiteres bestimmt werden, dass das Objekt ein großes Objekt ist.
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Wenn es festgestellt wird, dass die obigen Bedingungen (3) und (4) erfüllt sind, führt das Berechnungsmodul 23 die Berechnung des Querabstands durch (das heißt, der Querabstand oder die Querposition des Objekts wird unter Verwendung der durch die Kamera erfassten Objektinformation berechnet). Wenn es festgestellt wird, dass die obigen Bedingungen (3) und (4) nicht erfüllt sind, führt das Berechnungsmodul die Berechnung des Querabstands nicht durch.
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Über die relative Quergeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt
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Wenn das Objekt ein kleiner Verkehrsteilnehmer, beispielsweise ein kleiner Verkehrsteilnehmer, ist, sich in der Nähe der Mittellinie in der Breitenrichtung des Fahrzeugs befindet (beispielsweise befindet sich das Objekt an einer mittleren Position vor oder hinter dem Fahrzeug) und eine geringe Querbewegungsgeschwindigkeit aufweist (beispielsweise ist ein Szenario denkbar, in dem ein Fußgänger an einer mittleren Position unmittelbar vor dem Fahrzeug steht und die Straße langsam überquert), ist dann die relative Quergeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt, wenn diese unter Verwendung der durch den Radarsensor erfassten Objektinformation berechnet wird, sehr ungenau. Daher ist es in diesem Fall zweckmäßig, die relative Quergeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt unter Verwendung der durch die Kamera erfassten Objektinformation zu berechnen.
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Bei einem Ausführungsbeispiel führt das Feststellmodul 22 im Block 424 eine Feststellung über die Quergeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt durch. Im Block 434 berechnet das Berechnungsmodul 23 die Quergeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt anhand des Feststellungsergebnisses.
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Das Feststellmodul 22 stellt fest, ob die nachfolgenden Bedingungen (1) und (2) erfüllt sind.
- (1) Das Objekt ist ein kleines Objekt. Beispielsweise wird gemäß den Objektarten ein Satz, der mehrere kleine Objekte (z. B. Fußgänger, Haustier, Fahrrad usw.) umfasst, im Voraus bestimmt und der Satz wird in einen Speicher (nicht gezeigt) des Fahrerassistenzsystems 100 gespeichert. Das Feststellmodul 22 identifiziert ein Bild oder Video, das durch die Kamera aufgenommen wird, um die Objektart zu identifizieren. Die identifizierte Objektart wird mit den Objektarten in dem Satz einzeln abgeglichen und bei der Übereinstimmung der identifizierten Objektart mit einer Objektart in dem Satz wird dann festgestellt, dass das Objekt ein kleines Objekt ist. Wenn die identifizierte Objektart mit keiner der Objektarten in dem Satz übereinstimmt, wird dann festgestellt, dass das Objekt kein kleines Objekt ist.
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Des Weiteren kann festgestellt werden, ob das Objekt ein kleines Objekt ist, indem eine Feststellung getroffen wird, ob die Länge, die Höhe und die Breite des Objekts einen Schwellenwert für die Länge, die Höhe und die Breite unterschreitet. Beispielsweise werden die Länge, die Höhe und die Breite des identifizierten Objekts mit einem vorbestimmten Schwellenwert für die Länge, die Höhe und die Breite verglichen und der Schwellenwert für die Länge, die Höhe und die Breite kann anhand der Länge, der Höhe und der Breite des oben genannten kleinen Objekts bestimmt werden. Wenn die Länge des identifizierten Objekts den vorbestimmten Längenschwellenwert unterschreitet, die Breite des identifizierten Objekts den vorbestimmten Breitenschwellenwert unterschreitet und die Höhe des identifizierten Objekts den vorbestimmten Höhenschwellenwert unterschreitet, wird dann festgestellt, dass das Objekt ein kleines Objekt ist. Wenn mindestens einer der Werte Länge, Breite und Höhe des Objekts den jeweiligen Schwellenwert überschreitet, wird dann festgestellt, dass das Objekt kein kleines Objekt ist.
- (2) Der Azimutwinkel zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug ist geringer als ein vorbestimmter Winkelschwellenwert. Der Azimutwinkel zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug kann auf folgende zwei Arten definiert werden: (a) der Winkel zwischen der Verbindungslinie des Objekts und des Radarsensors und der Mittellinie in der Breitenrichtung des Fahrzeugs; (b) der anhand der relativen Quergeschwindigkeit und der relativen Längsgeschwindigkeit zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug ermittelte Winkel θ = arctan (dy/dx). Der Winkelschwellenwert kann ein sehr geringer Winkelwert sein und liegt beispielsweise annähernd bei 0°.
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Wenn es festgestellt wird, dass sowohl die Bedingung (1) als auch die Bedingung (2) erfüllt sind, nämlich dass das Objekt ein kleines Objekt ist und der Azimutwinkel zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug geringer als der vorbestimmte Winkelschwellenwert ist, wird eine Genauigkeitsanforderung bezüglich der relativen Quergeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt bestimmt.
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Wenn gemäß dem Erfassungsergebnis die Genauigkeitsanforderung bezüglich der relativen Quergeschwindigkeit die erste Genauigkeit erfüllen soll, berechnet das Berechnungsmodul 23 die relative Quergeschwindigkeit unter Verwendung der durch die Kamera erfassten Objektinformation.
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Wenn gemäß dem Erfassungsergebnis die Genauigkeitsanforderung bezüglich der relativen Quergeschwindigkeit die die erste Genauigkeit überschreitende zweiten Genauigkeit erfüllen soll, stellt dann das Feststellmodul 22 ferner fest, ob die nachfolgende Anforderung (3) erfüllt ist.
- (3) Das Feststellmodul 22 stellt anhand der durch die Kamera erfassten Objektinformation fest, ob die Querbewegungsgeschwindigkeit des Objekts geringer als ein vorbestimmter Quergeschwindigkeitsschwellenwert ist. Der Quergeschwindigkeitsschwellenwert kann anhand der Erfahrung und/oder durch Berechnen anhand eines Modells erhalten werden. Bei einem kleinen Objekt werden dann wenige Radar-Reflexionspunkte erzeugt. Wenn sich das kleine Objekt in Querrichtung langsam bewegt, ist dann eine genaue Erkennung der Quergeschwindigkeit des Objekts mittels der Quergeschwindigkeit-Erkennungsauflösung des Radars schwer zu erwarten. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Querbewegungsgeschwindigkeit des Objekts unter Verwendung der durch die Kamera erfassten Information zu berechnen.
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Wenn es festgestellt wird, dass die obige Bedingung (3) erfüllt ist, führt das Berechnungsmodul 23 die Berechnung der relativen Quergeschwindigkeit durch (das heißt, das Berechnungsmodul 23 berechnet die relative Quergeschwindigkeit unter Verwendung der durch die Kamera erfassten Objektinformation). Bei festgestellter Nichterfüllung der obigen Bedingung (3) führt das Berechnungsmodul 23 die Berechnung der relativen Quergeschwindigkeit nicht durch.
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Über den Längsabstand zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt
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Wenn die maximale Erkennungsreichweite des Radars in der Längsrichtung größer als die maximale Erkennungsreichweite der Kamera in der Längsrichtung ist und das Objekt durch die Kamera erfasst werden kann und sich in der Nähe der Endposition des Erkennungsbereichs der Kamera in der Längsrichtung befindet, ist dann der Längsabstand zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt, wenn dieser unter Verwendung der durch die Kamera erfassten Objektinformation berechnet wird, sehr ungenau. In diesem Fall ist es zweckmäßig, den Längsabstand unter Verwendung der durch das Radar erfassten Objektinformation zu berechnen. Beispielsweise liegt die maximale Erkennungsreichweite des Radars in der Längsrichtung bei 200 m und die maximale Erkennungsreichweite der Kamera in der Längsrichtung bei 80 m. Bei einem Längsabstand von ungefähr 60 m zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug ist es zweckmäßig, unter Verwendung der durch das Radar erfassten Information anstatt der durch die Kamera erfassten Objektinformation den Längsabstand zu berechnen.
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Bei einem Ausführungsbeispiel stellt das Feststellmodul 22 im Block 426 fest, ob die nachfolgenden Bedingungen (1) und (2) erfüllt sind; Im Block 436 berechnet das Berechnungsmodul 23 den Längsabstand zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt anhand des Feststellungsergebnisses.
- (1) Der Längsabstand zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug liegt zwischen 80% und 100% der maximalen Erkennungsreichweite der Kamera 11 in der Längsrichtung.
- (2) Die Differenz zwischen den Längsabständen, die für ein und dasselbe durch die Kamera 11 und das Radar 12 erfasste Objekt jeweils anhand der erfassten Informationen der beiden Bauteile ermittelt werden, zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug ist größer als ein Abstandsdifferenzschwellenwert.
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Hinsichtlich der obigen Bedingungen (1) und (2) kann davon ausgegangen werden, dass bei einem Längsabstand, der zwischen 80% und 100% der maximalen Erkennungsreichweite der Kamera 11 in der Längsrichtung liegt, zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug das Ergebnis, das durch Berechnen anhand der durch das Radar erfassten Information erhalten wird, für das Objekt verwendet wird, wenn der Längsabstand, der anhand der durch das Radar erfassten Information berechnet wird, erheblich von dem Längsabstand, der anhand der durch die Kamera erfassten Information berechnet wird, abweicht.
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Wenn es festgestellt wird, dass die oben genannten Bedingungen (1) und (2) erfüllt sind, berechnet das Berechnungsmodul 23 den Längsabstand zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug unter Verwendung der durch das Radar erfassten Objektinformation.
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Über die relative Längsgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt
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Wenn es sich bei dem Objekt um ein fahrendes Fahrzeug handelt, das sich am Rand des Sichtfeldes des Radars und nahe dem Fahrzeug (nämlich an einer nahe dem Fahrzeug befindlichen Teil des Randes des Sichtfeldes des Radars) befindet, ist es dann wahrscheinlich, dass eine durch das Radar abgetastete Stelle an einem Rad des fahrenden Fahrzeugs anstatt an der Karosserie liegt. In diesem Fall ist dann sehr wahrscheinlich, dass es sich bei der anhand der durch das Radar erfassten Information berechneten Längsgeschwindigkeit um die Drehzahl des Rades des fahrenden Fahrzeugs anstatt um die eigene Längsgeschwindigkeit des Objekts handelt. Daher ist es in diesem Fall zweckmäßig, die Längsgeschwindigkeit des Objekts unter Verwendung der durch die Kamera erfassten Objektinformation zu berechnen.
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Bei einem Ausführungsbeispiel stellt das Feststellmodul 22 im Block 428 fest, ob die nachfolgenden Bedingungen (1) bis (3) erfüllt sind; Im Block 438 berechnet das Berechnungsmodul 23 die Längsgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt anhand des Feststellungsergebnisses.
- (1) Das Objekt befindet sich am Rand des Sichtfeldes des Radarsensors.
- (2) Der kürzeste Abstand zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug ist geringer als ein vorbestimmter Abstandsschwellenwert ist. Der Abstandschwellenwert kann anhand der Erfahrung und/oder durch Berechnen anhand eines Modells erhalten werden.
- (3) Die Differenz zwischen der anhand mehrerer Radar-Reflexionspunkte ermittelten, durchschnittlichen Längsgeschwindigkeit und der maximalen Längsgeschwindigkeit ist größer als ein vorbestimmter Geschwindigkeitsdifferenzschwellenwert ist. Der Geschwindigkeitsdifferenzschwellenwert kann anhand der Erfahrung und/oder durch Berechnen anhand eines Modells erhalten werden.
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Hinsichtlich der obigen Bedingungen (1) bis (3) kann davon ausgegangen werden, dass die durch das Radar erfasste Geschwindigkeit sehr wahrscheinlich keine Längsgeschwindigkeit des Objekts ist, wenn sich das Objekt an einer nahe dem Fahrzeug befindlichen Teil des Randes des Sichtfeldes des Radarsensors befindet und eine der anhand mehrerer Radar-Reflexionspunkte ermittelten Längsbewegungsgeschwindigkeiten des Objekts erheblich höher als die anderen Geschwindigkeiten ist. In diesem Fall ist die Verwendung der durch das Radar erfassten Information nicht zweckmäßig.
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Wenn es festgestellt wird, dass die oben genannten Bedingungen (1) bis (3) erfüllt sind, berechnet das Berechnungsmodul 23 die relative Längsgeschwindigkeit zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug unter Verwendung der durch die Kamera erfassten Objektinformation.
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5 zeigt schematisch ein Verfahren zur Bestimmung eines Objektzustandsparameters 500 für ein Fahrerassistenzsystem nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 500 kann durch das oben genannte Gerät 20 und/oder System 100 ausgeführt werden und daher gilt die obige Beschreibung ebenfalls dafür.
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Es wird auf die Zeichnung hingewiesen. In Schritt S510 wird eine Objektinformation über ein durch ein Radar und eine Kamera, die an einem Fahrzeug angeordnet sind, erfassten Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs erhalten.
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In Schritt S520 wird anhand der Objektinformation festgestellt, ob die folgenden Bedingungen erfüllt sind: das Objekt ist ein großes Objekt und befindet sich am Rand des Sichtfeldes des Radars.
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In Schritt S530 wird eine Genauigkeitsanforderung bezüglich des Querabstands zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt bestimmt, wenn es festgestellt wird, dass die oben genannten Bedingungen erfüllt sind. Bei festgestellter Nichterfüllung der obigen Bedingung wird die Aktualisierung bezüglich des Querabstands beendet.
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In Schritt S540 wird der Querabstand unter Verwendung der durch die Kamera erfassten Objektinformation berechnet, wenn es bestimmt wird, dass die Genauigkeitsanforderung bezüglich des Querabstands eine ersten Genauigkeit erfüllen soll.
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Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein maschinenlesbares Speichermedium bereit, auf dem ein ausführbarer Befehl gespeichert ist, wobei beim Ausführen des Befehls das oben genannte Verfahren 500 durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt wird.
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Es versteht sich, dass alle der oben beschriebenen Module auf verschiedene Weise ausgeführt sein können. Diese Module können als Hardware, Software oder eine Kombination davon ausgeführt sein. Darüber hinaus können beliebige der Module funktional weiter in Untermodule unterteilt oder miteinander kombiniert sein.
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Es versteht sich, dass ein Prozessor unter Verwendung von elektronischer Hardware, Computersoftware oder einer beliebigen Kombination davon ausgeführt sein kann. Ob diese Prozessoren als Hardware oder Software implementiert sind, hängt von der spezifischen Anwendung und den allgemeinen Entwurfsbeschränkungen, die dem System auferlegt werden, ab. Beispielsweise können der Prozessor, ein beliebiger Teil des Prozessors oder eine beliebige Kombination der Prozessoren, die in der vorliegenden Erfindung angegeben sind, als ein Mikroprozessor, ein Mikrocontroller, ein digitaler Signalprozessor (DSP), ein Field Programmable Gate Array (FPGA), eine programmierbare Logikvorrichtung (PLD), eine Zustandsmaschine, eine Gatelogik, diskrete Hardwareschaltungen und andere geeignete Verarbeitungskomponenten ausgeführt sein, die eingerichtet sind, um verschiedene Funktionen auszuführen, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind. Die Funktionen des Prozessors, eines beliebigen Teils des Prozessors oder einer beliebigen Kombination von Prozessoren, die in der vorliegenden Erfindung angegeben sind, können als Software implementiert werden, die von einem Mikroprozessor, einem Mikrocontroller, einem DSP oder anderen geeigneten Plattformen ausgeführt wird.
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Es versteht sich, dass Software im weiteren Sinne als Befehl, Befehlssatz, Code, Codesegment, Programmcode, Programm, Unterprogramm, Softwaremodul, Anwendung, Softwareanwendung, Softwarepaket, Routine, Unterroutine, Objekt, laufender Thread, Prozess, Funktion usw. verstanden werden soll. Die Software kann sich auf einem computerlesbaren Medium befinden. Das computerlesbare Medium kann z.B. einen Speicher umfassen, und der Speicher kann z.B. eine magnetische Speichervorrichtung (z.B. Festplatte, Diskette, Magnetstreifen), optische Platte, Smartcard, Flash-Speichervorrichtung, Direktzugriffsspeicher (RAM), Nur-Lese-Speicher (ROM), programmierbares ROM (PROM), löschbares PROM (EPROM), elektrisch löschbares PROM (EEPROM), Register oder Wechseldatenträger sein. Obwohl in den verschiedenen in der vorliegenden Erfindung dargestellten Aspekten der Speicher so dargestellt ist, dass er vom Prozessor getrennt ist, kann sich der Speicher auch innerhalb des Prozessors befinden (z.B. Cache oder Register).
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Obwohl vorstehend einige Ausführungsformen beschrieben sind, sind diese Ausführungsformen nur beispielhaft angegeben und sollen den Umfang der Erfindung nicht einschränken. Die beigefügten Ansprüche und deren gleichwertige Substitution zielen darauf ab, jegliche Modifikationen, Substitutionen und Abänderungen im Rahmen des Umfangs und der Grundideen der vorliegenden Erfindung miteinzubeziehen.
