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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Autonomes-Fahren-Assistenzsystem.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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In den letzten Jahren wurden für ein fortschrittliches Fahrerassistenzsystem (eng.: „advanced driver assistance system“, ADAS) Fahrzeuge auf den Markt gebracht, die mit Technologien wie einer Steuervorrichtung für eine adaptive Geschwindigkeitsregelung (im Folgenden als ACC (eng.: „adaptive cruise control“) bezeichnet) ausgestattet sind, die verschiedene Arten von Sensoren wie ein Millimeterwellen-Radar, eine vorwärts gerichteten Kamera, einen Ultraschallsensor und eine Rundumsichtkamera verwendet.
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Beim ACC wird das eigene Fahrzeug, wenn sich kein vorausfahrendes Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug befindet, so gesteuert, dass es mit einer vom Fahrer eingestellten konstanten Geschwindigkeit fährt, und wenn sich ein vorausfahrendes Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug befindet, wird die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs auf der Grundlage der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs und der Entfernung von Fahrzeug zu Fahrzeug gesteuert.
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Darüber hinaus wurden in letzter Zeit im In- und Ausland aktiv Verifizierungstests für Fahrzeuge durchgeführt, die mit der von der Society of Automotive Engineers (SAE) definierten Technologie der Stufe 4 (die autonomes Fahren unter bestimmten Bedingungen ermöglicht) auf der Grundlage der Detektion eines Hindernisses mit Hilfe eines Sensors am Straßenrand in einem begrenzten Bereich wie einem Parkplatz ausgestattet sind.
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Für die Ausführung der Steuerung des autonomen Fahrens ist eine Technologie zur Durchführung einer Korrektur unter Verwendung eines Sensors am Straßenrand offenbart, wenn sich die Genauigkeit eines am Fahrzeug befestigten Sensors verschlechtert hat (siehe zum Beispiel Patentdokument 1). In einem Informationsverarbeitungssystem, das in Patentdokument 1 offenbart ist, wird ein Hindernis, das innerhalb eines vorbestimmten Bereichs vorhanden ist, sowohl von einem Sensor am Straßenrand als auch von einem ADAS-Sensor, der an einem Fahrzeug befestigt ist, detektiert, und Korrekturdaten zur Korrektur der Ausgabe des Fahrzeugsensors werden auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen einem Hinderniserkennungsergebnis von dem Fahrzeugsensor und einem Hinderniserkennungsergebnis von dem Straßensensor erzeugt. Anschließend werden die Korrekturdaten an das Fahrzeug gesendet.
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Patentdokument 1:
WO 2021/070750 -
In dem in Patentdokument 1 offenbarten Informationsverarbeitungssystem wird jedoch die Genauigkeit der Hinderniserkennung verbessert, da ein Sensor am Straßenrand zur Korrektur eines Hinderniserkennungsergebnisses des Fahrzeugsensors verwendet wird. In einem Fall, in dem ein Fahrzeug auf einer Kreuzung fährt, gibt es einen toten Winkel, wenn nur der Sensor am Fahrzeug befestigt ist, und in diesem Fall kann der Sensor Hindernisse wie ein vorausfahrendes Fahrzeug und einen Fußgänger nicht detektieren. In diesem Fall wird in der Methode des Patentdokuments 1 kein Detektionsergebnis vom Fahrzeugsensor beschafft, so dass ein Vergleich mit dem Sensor am Straßenrand nicht ausgeführt werden kann. Daher besteht das Problem, dass es notwendig ist, ein Fahrzeug zu befähigen, eine Kollision mit einem Hindernis zu vermeiden, auch wenn das Hindernis nicht von einem fahrzeugseitigen Sensor detektiert werden kann.
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Darüber hinaus besteht bei einer Überwachung des gesamten Umgebungsbereichs um das Fahrzeug mittels eines Straßenrandsensors ein Problem hinsichtlich des Sichtfeldes des Sensors am Straßenrand, zum Beispiel befindet sich bei Stau ein Fahrzeug zwischen großen Fahrzeugen in einem toten Winkel für den Sensor am Straßenrand, so dass das Fahrzeug nicht erkannt wird. Daher kann eine Korrektur mit dem Sensor am Straßenrand durch Vergleich mit dem Fahrzeugsensor nicht ausgeführt werden. Es stellt sich also das Problem, dass ein Auto in die Lage versetzt werden muss, eine Kollision mit einem großen Fahrzeug auch dann zu vermeiden, wenn ein Hindernis von einem Sensor am Straßenrand nicht erkannt werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenbarung wurde gemacht, um die oben genannten Probleme zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Autonomes-Fahren-Assistenzsystem bereitzustellen, das den gesamten Umgebungsbereich um ein Fahrzeug überwachen kann, ohne von einer Kreuzung, einer Verkehrssituation oder dergleichen abhängig zu sein, indem sowohl ein Sensor am Straßenrand als auch ein am Fahrzeug befestigter Sensor zur Überwachung des gesamten Umgebungsbereichs um das Fahrzeug verwendet wird.
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Ein Autonomes-Fahren-Assistenzsystem gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine Straßenrand-Sensorvorrichtung, die einen ersten Sensor zum Detektieren eines Hindernisses aufweist und ein erstes Hinderniserkennungsergebnis in einem absoluten Koordinatensystem auf der Grundlage des von dem ersten Sensor detektierten Hindernisses und einer Befestigungsposition der Straßenrand-Sensorvorrichtung ausgibt; eine Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung, die an einem Fahrzeug befestigt ist und umfassend einen zweiten Sensor zum Detektieren eines Hindernisses, einen Positionsgeber, der Positionsinformationen des Fahrzeugs beschafft und ausgibt, eine Fahrzeug-Sensorfusionseinheit, die ein zweites Hinderniserkennungsergebnis in einem absoluten Koordinatensystem auf der Grundlage des von dem zweiten Sensor detektierten Hindernisses und der von dem Positionsgeber ausgegebenen Positionsinformationen ausgibt, eine Streckeninformations-Ausgabeeinheit, die einen Straßenradius einer Straße in einer Fahrtrichtung nach vorne auf einem Weg zu einem Ziel berechnet und ausgibt, und eine Fahrzeuginformations-Übertragungseinheit, die das zweite Hinderniserkennungsergebnis, die von dem Positionsgeber ausgegebene Positionsinformation und den von der Streckeninformations-Ausgabeeinheit ausgegebenen Straßenradius in der Fahrtrichtung nach vorne sendet; und eine Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung, die mit der Straßenrand-Sensorvorrichtung und der Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung, die sich in einem vorbestimmten Bereich befinden, kommuniziert, und die auf der Grundlage des ersten Hinderniserkennungsergebnisses, das von der Straßenrand-Sensorvorrichtung ausgegeben wird, das zweite Hinderniserkennungsergebnis, das von der Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung ausgegeben wird, verarbeitet, der Positionsinformation, die von dem Positionsgeber ausgegeben wird, und des Straßenradius nach vorne in der Fahrtrichtung, der von der Routeninformations-Ausgabeeinheit ausgegeben wird, ein Hindernis um das Fahrzeug herum bestimmt, und die bestimmte Hindernisinformation um das Fahrzeug herum an die Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung jedes Fahrzeugs in dem Bereich sendet. Mit der Fahrzeug-Fahrtrichtung, die als eine longitudinale Richtung definiert ist, und einer Fahrzeug-Breitenrichtung, die als eine laterale Richtung definiert ist, die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung einen ersten Hindernis-Ausgabebereich und einen zweiten Hindernis-Ausgabebereich aufweist, die unterschiedliche Longitudinal-Richtungsbereiche und unterschiedliche Lateral-Richtungsbereiche in Übereinstimmung mit einer Größe des Straßenradius nach vorne in der Fahrzeug-Fahrtrichtung aufweisen, die von der Streckeninformations-Ausgabeeinheit ausgegeben werden. Wenn der Straßenradius in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert ist, die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung für das Fahrzeug den zweiten Hindernis-Ausgabebereich einstellt, der einen größeren Lateral-Richtungsbereich und einen kleineren Longitudinal-Richtungsbereich als der erste Hindernis-Ausgabebereich aufweist. Die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung den ersten Hindernis-Ausgabebereich für das Fahrzeug einstellt, wenn der Straßenradius gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellwert ist. Die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung sendet an die Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung jedes Fahrzeugs in dem Bereich die Hindernis-Informationen um das Fahrzeug herum in dem eingestellten ersten Hindernis-Ausgabebereich oder dem eingestellten zweiten Hindernis-Ausgabebereich.
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Das Autonomes-Fahren-Assistenzsystem gemäß der vorliegenden Offenbarung ermöglicht es, ein Autonomes-Fahren-Assistenzsystem bereitzustellen, das den gesamten Umgebungsbereich um ein Fahrzeug überwachen kann, ohne von einer Kreuzung, einer Verkehrssituation oder dergleichen abhängig zu sein, indem sowohl ein Sensor am Straßenrand als auch ein am Fahrzeug befestigter Sensor zur Überwachung des gesamten Umgebungsbereichs um das Fahrzeug verwendet wird.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Blockdiagramm, das die gesamte Konfiguration eines Autonomes-Fahren-Assistenzsystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 2 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Straßenrand-Sensorvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
- 3 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Straßenrand-Sensorvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
- 4 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung eines Fahrzeugs in dem Autonomes-Fahren-Assistenzsystem gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
- 5 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung des Fahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
- 6 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung in dem Autonomes-Fahren-Assistenzsystem gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
- 7 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
- 8 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Bestimmungseinheit der Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
- 9 ist ein Diagramm, das die Fahrtrichtung des Fahrzeugs in der ersten Ausführungsform definiert;
- 10 zeigt einen Hindernis-Ausgabebereich gemäß der ersten Ausführungsform;
- 11A zeigt einen Teil eines Flussdiagramms in der Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Bestimmungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform;
- 11B zeigt einen Teil eines Flussdiagramms in der Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Bestimmungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform;
- 11C zeigt einen Teil eines Flussdiagramms in der Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Bestimmungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform;
- 11D zeigt einen Teil eines Flussdiagramms in der Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Bestimmungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform;
- 12 ist ein Flussdiagramm bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuerung für das Fahrzeug durch die Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform; und
- 13 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm jeder Steuereinheit in dem Autonomes-Fahren-Assistenzsystem gemäß der ersten Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Nachfolgend wird ein Autonomes-Fahren-Assistenzsystem gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen bezeichnen die gleichen Bezugszeichen die gleichen oder entsprechende Teile.
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ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Nachfolgend wird ein Autonomes-Fahren-Assistenzsystem gemäß der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist ein Blockdiagramm, das die gesamte Konfiguration eines Autonomes-Fahren-Assistenzsystems 10 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Das Autonomes-Fahren-Assistenzsystem 10 umfasst eine Straßenrand-Sensorvorrichtung 100, eine an einem Fahrzeug befestigte Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 und eine Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300. Die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 ist in der vorliegenden Ausführungsform durch einen Mehrfachzugriffsrandcomputer gebildet. Die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 führt eine Kommunikation mit der Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 und der Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 aus, die sich in einem vorbestimmten Bereich befinden. Dabei bezieht sich die Kommunikation zum Beispiel auf ein Long Term Evolution (LTE) oder ein Mobilfunksystem der fünften Generation (5G), und es wird eine bestimmte Kommunikationsgeschwindigkeit gewährleistet. Die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 wird auf einer bereichsspezifischen Grundlage bereitgestellt.
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Nachfolgend werden die einzelnen Einheiten und deren Betrieb beschrieben.
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<Konfiguration und Betrieb der Straßenrand-Sensorvorrichtung>
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2 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 zeigt.
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Die Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 umfasst ein LiDAR (eng.: „Light Detection and Ranging“) 110, eine Kamera 120 und ein Millimeterwellen-Radar 130, bei denen es sich um Sensoren zum Erkennen eines sich auf einer Straße bewegenden oder anhaltenden Fahrzeugs und eines Hindernisses auf der Straße handelt, eine an der Straßenrand-Sensorvorrichtung befestigte Positions-Ausgabeeinheit 140, die über Positionsinformationen verfügt, wo die Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 befestigt ist, und die die Positionsinformationen ausgibt, eine Straßenrand-Sensorfusionseinheit 150 zum Berechnen eines Detektionsergebnisses für das Hindernis auf der Straße, und eine Straßenrand-Informationsübertragungseinheit 160, die das Detektionsergebnis für das Hindernis auf der Straße an die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 ausgibt. Die Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 wird an jeder Straße befestigt, einschließlich einer geraden Straße, einer Kreuzung, einem Seitenstreifen und dergleichen, so dass sie den Verkehr nicht behindert.
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3 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 zeigt.
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Zuerst, in Schritt S101, geben das LiDAR 110, die Kamera 120 und das Millimeterwellen-Radar 130 jeweils Hinderniserkennungsergebnisse an die Straßenrand-Sensorfusionseinheit 150 aus. Zur Identifizierung eines Hindernisses wird die Kamera 120 verwendet. Die Zeitdauer der Abtastung jedes Sensors wird im Voraus gemäß der Häufigkeit des Auftretens von Hindernissen und der Gesamtzahl der Hindernisse an der Position bestimmt, an der die Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 befestigt ist.
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Im nächsten Schritt S102 gibt die an der Straßenrand-Sensorvorrichtung befestigte Positions-Ausgabeeinheit 140 die Position, an der die Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 befestigt ist, an die Straßenrand-Sensorfusionseinheit 150 aus. Hier wurde die Befestigungsposition der Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 im Voraus mit einem hochauflösenden GNSS-Empfänger (Global Navigation Satellite System) gemessen. Hier wird die Befestigungsposition der Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 durch einen Breitengrad, einen Längengrad, eine Höhe und eine Ausrichtung dargestellt.
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Als nächstes berechnet die Straßenrand-Sensorfusionseinheit 150 in Schritt S103 ein Hinderniserkennungsergebnis (erstes Hinderniserkennungsergebnis) in einem absoluten Koordinatensystem auf der Grundlage der Hinderniserkennungsergebnisse von den Sensoren 110, 120, 130 und den Informationen über die Befestigungsposition der Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 und gibt das berechnete Ergebnis aus.
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Schließlich sendet die Straßenrand-Informationsübertragungseinheit 160 in Schritt S104 das von der Straßenrand-Sensorvorrichtung 150 berechnete Hinderniserkennungsergebnis in dem absoluten Koordinatensystem an die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300.
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<Konfiguration und Betrieb der Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200>
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Nachfolgend werden die Funktion und der Betrieb der Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 in dem Autonomes-Fahren-Assistenzsystem gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
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4 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der am Fahrzeug befestigten Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 zeigt. Die Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 umfasst einen ADAS-Sensor 210, einen hochauflösenden Positionsgeber (HD-Locator) 220, eine Informationsausgabeeinheit 230, eine Fahrzeug-Sensorfusionseinheit 240, eine Fahrzeuginformations-Übertragungseinheit 250, eine Fahrzeug-Zustandsgröße-Ausgabeeinheit 260, eine Hindernis-Informationsempfangseinheit 270 und eine Zielgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 280 und ist zusammen mit einem Aktuator 290 an dem Fahrzeug montiert.
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Der ADAS-Sensor 210 ist ein Sensor zum Detektieren eines Hindernisses in der Umgebung des Fahrzeugs und bezieht sich auf ein nach vorne gerichtetes Millimeterwellen-Radar, ein nach hinten gerichtetes Millimeterwellen-Radar, eine nach vorne gerichtete Kamera, einen Ultraschallsensor, eine Umgebungssicht-Kamera und dergleichen zusammengenommen. Zur Identifizierung eines Hindernisses wird die nach vorne gerichtete Kamera verwendet. Der ADAS-Sensor 210 gibt ein Hinderniserkennungsergebnis an die Fahrzeug-Sensorfusionseinheit 240 aus.
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Der hochauflösende Positionsgeber 220 gibt Positionsinformationen des Fahrzeugs in dem absoluten Koordinatensystem an die Fahrzeug-Sensorfusionseinheit 240 und die Fahrzeug-Informationsübertragungseinheit 250 aus. Der hochauflösende Positionsgeber 220 ist mit einem hochauflösenden GNSS-Empfänger, einer hochauflösenden Karte und einem Gyrosensor versehen und gibt eine hochauflösende Position des Fahrzeugs in Echtzeit aus. Dabei wird die Position des Fahrzeugs durch einen Breitengrad, einen Längengrad, eine Höhe und eine Ausrichtung dargestellt.
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Die Streckeninformations-Ausgabeeinheit 230 wird im Voraus mit einem Ziel durch eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) zur Zieleinstellung eingestellt und gibt einen Straßenradius einer Straße nach vorne in der Fahrtrichtung auf einem Weg zum Ziel des Fahrzeugs an die Fahrzeug-Informationsübertragungseinheit 250 aus. Dabei ist der Straßenradius ein Wert, der bestimmt, ob es sich bei der Fahrtrichtung um eine gerade Richtung oder um eine Kurvenrichtung handelt.
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Die Fahrzeug-Sensorfusionseinheit 240 gibt auf der Grundlage des Hinderniserkennungsergebnisses des ADAS-Sensors 210 und der Positionsinformation des Fahrzeugs in dem absoluten Koordinatensystem des hochauflösenden Positionsgebers 220 ein Hinderniserkennungsergebnis (zweites Hinderniserkennungsergebnis) in einem absoluten Koordinatensystem aus.
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Die Informationsübertragungseinheit 250 sendet das zweite Hinderniserkennungsergebnis in dem absoluten Koordinatensystem von der Fahrzeug-Sensorfusionseinheit 240, die Positionsinformation des Fahrzeugs in dem absoluten Koordinatensystem von dem hochauflösenden Positionsgeber 220 und den Straßenradius nach vorne in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs von der Routeninformationsausgabeeinheit 230 an die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300.
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Die Fahrzeug-Zustandsgrößen-Ausgabeeinheit 260 gibt eine Fahrzeugeigengeschwindigkeit an die Zielgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 280 aus.
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Die Hindernis-Informationsempfangseinheit 270 empfängt Hindernis-Informationen um das Fahrzeug von der Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300, wie später beschrieben, und gibt die Hindernis-Informationen an die Zielgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 280 aus.
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Die Zielgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 280 berechnet eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage der Fahrzeugeigengeschwindigkeit aus der Fahrzeug-Zustandsgröße-Ausgabeeinheit 260 und der Hindernisinformation um das Fahrzeug aus der Hindernis-Informations-Berechnungseinheit 270 und gibt die Zielfahrzeuggeschwindigkeit an den Aktuator 290 aus. Dabei werden die einzustellenden Fahrzeuggeschwindigkeiten im Voraus bestimmt. Bei der Zielgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 280 handelt es sich zum Beispiel um ein ACC-Gerät, das in der Technik bekannt ist.
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Der Aktuator 290 steuert ein Gaspedal und eine Bremse so, dass die Fahrzeugeigengeschwindigkeit mit der Zielfahrzeuggeschwindigkeit übereinstimmt.
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5 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb zur Hinderniserkennung in der Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 zeigt.
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Zunächst detektiert in Schritt S201 der am Fahrzeug befestigte ADAS-Sensor 210 ein Hindernis in der Umgebung des Fahrzeugs und gibt ein Ergebnis davon aus.
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Als nächstes wird in Schritt S202 die in Echtzeit von dem hochauflösenden Positionsgeber 220 beschaffte Position des Fahrzeugs als Positionsinformation des Fahrzeugs in dem absoluten Koordinatensystem ausgegeben.
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Als nächstes, in Schritt S203, gibt die Streckeninformations-Ausgabeeinheit 230 in Bezug auf ein im Voraus eingestelltes Ziel und einen Weg dorthin einen Straßenradius nach vorne in der Fahrtrichtung auf dem Weg zum Ziel des Fahrzeugs aus.
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Als nächstes, in Schritt S204, gibt die Fahrzeug-Sensorfusionseinheit 240 das Hinderniserkennungsergebnis (zweites Hinderniserkennungsergebnis) in dem absoluten Koordinatensystem aus, das von der Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 auf der Grundlage des Hinderniserkennungsergebnisses von dem ADAS-Sensor 210 und der Positionsinformation des Fahrzeugs von dem hochauflösenden Positionsgeber 220 erkannt wird.
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Schließlich sendet die Informationsübertragungseinheit 250 in Schritt S205 das von der Fahrzeug-Sensorfusionseinheit 240 berechnete zweite Hinderniserkennungsergebnis in dem absoluten Koordinatensystem, die von dem hochauflösenden Positionsgeber 220 erfasste Positionsinformation des Fahrzeugs in dem absoluten Koordinatensystem und den von der Positions-Ausgabeeinheit 230 ausgegebenen Straßenradius nach vorne in der Fahrtrichtung an die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300.
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<Konfiguration und Betrieb der Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300>
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Nachfolgend wird die Funktion und der Betrieb der Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 in dem Autonomes-Fahren-Assistenzsystem gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
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6 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 zeigt, und 7 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 zeigt. Die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 umfasst eine Informationsempfangseinheit 310, eine Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Bestimmungseinheit 320, und eine Informationsübertragungseinheit 330.
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In Schritt S301 empfängt die Informationsempfangseinheit 310 Informationen des Hinderniserkennungsergebnisses (erstes Hinderniserkennungsergebnis) von der Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 und das Hinderniserkennungsergebnis (zweites Hinderniserkennungsergebnis), die Positionsinformationen des Fahrzeugs in dem absoluten Koordinatensystem und den Straßenradius nach vorne in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs von der Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 und gibt die Informationen an die Objektfahrzeug-Umgebungs-Hindernis-Bestimmungseinheit 320 aus.
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In Schritt S302 bestimmt die Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Bestimmungseinheit 320 auf der Grundlage der von der Informationsempfangseinheit 310 empfangenen Informationen, ob ein detektiertes Objekt ein Hindernis um ein Objektfahrzeug ist oder nicht, und gibt Hindernisinformationen um das Objektfahrzeug aus.
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Im Schritt S303 sendet die Informationsübertragungseinheit 330 die Hindernisinformationen um das Objektfahrzeug herum an die Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 des Fahrzeugs.
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<Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Bestimmungseinheit 320>.
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Als nächstes werden die Details der Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Bestimmungseinheit 320 beschrieben. 8 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Bestimmungseinheit 320 zeigt. Die Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Bestimmungseinheit 320 umfasst eine Fahrzeug-und-Hindernis-Bestimmungseinheit 321, eine Identifikationsnummer-Zuordnungseinheit 322, eine Fahrzeug-Umgebungshindernis-Informationsempfangseinheit 323 und eine Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Ausgabeeinheit 324.
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Unter Verwendung der von der Informationsempfangseinheit 310 empfangenen Informationen bestimmt die Fahrzeug-und-Hindernis-Bestimmungseinheit 321 auf der Grundlage der Positionsinformationen im absoluten Koordinatensystem über jedes Fahrzeug in dem Bereich oder des ersten Hinderniserkennungsergebnisses und des zweiten Hinderniserkennungsergebnisses, ob ein detektiertes Objekt ein Fahrzeug oder ein anderes Hindernis als ein Fahrzeug ist oder nicht. Nicht alle Fahrzeuge sind unbedingt mit hochauflösenden Positionsgebern bereitgestellt. Daher werden das erste und das zweite Hinderniserkennungsergebnis auch dazu verwendet, um zu bestimmen, ob es sich um ein Fahrzeug oder ein anderes Hindernis als ein Fahrzeug handelt.
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Die Identifikationsnummer-Zuweisungseinheit 322 weist allen Fahrzeugen im Bereich, die von der Fahrzeug-und-Hindernis-Bestimmungseinheit 321 als Fahrzeuge bestimmt worden sind, Identifikationsnummern von 1 bis N zu. Dabei ist N ein im Voraus eingestellter Parameter und entspricht der Gesamtzahl der Fahrzeuge in dem Bereich.
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Die Fahrzeug-Umgebungshindernis-Informationsempfangseinheit 323 bezieht sich auf die von der Fahrzeug-und-Hindernis-Bestimmungseinheit 321 bestimmten Informationen des Hindernisses und gibt die Informationen als das erste Hinderniserkennungsergebnis und das zweite Hinderniserkennungsergebnis im absoluten Koordinatensystem in dem Bereich auf der Grundlage der von der Informationsempfangseinheit 310 empfangenen Informationen aus. Das heißt, die Information des Hindernisses, die mit absoluten Koordinaten versehen ist, einschließlich der Information, ob es sich um ein Hindernis oder ein Fahrzeug handelt, wird ausgegeben.
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Die Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Ausgabeeinheit 324 stellt als Objektfahrzeug das Fahrzeug jeder von der Identifikationsnummern-Zuweisungseinheit 322 zugewiesenen Identifikationsnummer ein und bestimmt auf der Grundlage der vom Objektfahrzeug ausgegebenen Information des Straßenradius nach vorne in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs einen Bereich, in dem das Vorhandensein eines Hindernisses an das Objektfahrzeug zu senden ist. Dann gibt die Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Ausgabeeinheit 324 auf der Grundlage des Hinderniserkennungsergebnisses im absoluten Koordinatensystem von der Fahrzeug-Umgebungshindernis-Informationsempfangseinheit 323 Informationen über Hindernisse in dem Bereich aus.
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<Bestimmen des Hindernis-Ausgabebereichs>
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Hier wird ein Verfahren zur Änderung eines Bereichs, in dem das Vorhandensein eines Hindernisses an das Objektfahrzeug gesendet werden soll, auf der Grundlage von Informationen des Straßenradius nach vorne in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs beschrieben.
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9 zeigt die Definition der Fahrzeug-Fahrtrichtung. Eine longitudinale Richtung (Longitude) ist als die Fahrzeug-Fahrtrichtung definiert, und eine laterale Richtung (Latitude) ist als eine Breitenrichtung des Fahrzeugs definiert, die eine um 90 Grad im Uhrzeigersinn von der Fahrzeug-Fahrtrichtung gedrehte Richtung ist.
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Wie oben beschrieben, ist der Straßenradius ein Straßenradius nach vorne in der Fahrtrichtung auf dem Weg, und anhand dieses Wertes wird bestimmt, ob die Fahrtrichtung gerade oder kurvenförmig ist oder nicht. Ist der Straßenradius hinreichend groß, handelt es sich um eine geradlinig verlaufende Straße (einschließlich einer leichten Kurve), und das Fahrzeug kommt geradeaus voran. Ist der Straßenradius auf dem Weg dagegen klein, fährt das Fahrzeug mit eingeschlagenem Lenkrad nach links oder rechts. Hier wird ein Fall, in dem der Straßenradius gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellwert δ ist, als Geradeausfahrt-Hindernis-Ausgabebereich (erster Hindernis-Ausgabebereich) definiert, und ein Fall, in dem der Straßenradius kleiner als der Schwellwert δ ist, als Kreuzungs-Hindernis-Ausgabebereich (zweiter Hindernis-Ausgabebereich) definiert.
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10 zeigt ein Einstellbeispiel für den Kreuzungs-Hindernis-Ausgabebereich (zweiter Hindernis-Ausgabebereich) und den Geradeausfahrt-Hindernis-Ausgabebereich (erster Hindernis-Ausgabebereich) in Bezug auf den Straßenradius nach vorne in der Fahrzeug-Fahrtrichtung. Die obere Seite zeigt den Ausgabebereich in lateraler Richtung (Latitude), die untere Seite den Ausgabebereich in longitudinaler Richtung (Longitude). In der lateralen Richtung ist der Kreuzungs-Hindernis-Ausgabebereich größer als der Geradeausfahrt-Hindernis-Ausgabebereich. Das heißt, um alle Hindernisse rund um die Kreuzung zu detektieren, ohne irgendwelche Hindernisse zu übersehen, wird die Ausgabe in lateraler Richtung auf einen großen Bereich eingestellt. In longitudinaler Richtung hingegen ist der Geradeausfahrt-Hindernis-Ausgabebereich größer als der der Kreuzung. Das heißt, um alle in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach vorne und hinten vorhandenen Hindernisse zu detektieren, ohne irgendwelche Hindernisse zu übersehen, wird der Hindernis-Ausgabebereich in der longitudinalen Richtung groß eingestellt.
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Der Schwellwert δ kann gemäß einem Fahrzeugtyp, wie z.B. einer Schnellstraße oder einer allgemeinen Straße, der Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Fahrzeugzustand, der Gesamtzahl der Fahrzeuge in dem Gebiet und dergleichen eingestellt werden. Zum Beispiel kann der Schwellwert δ bei einer Fahrt in einem Stadtgebiet oder ähnlichem größer eingestellt werden als bei einer Fahrt auf einer Schnellstraße, so dass der zweite Hindernis-Ausgabebereich mit höherer Priorität eingestellt wird. Der Schwellwert kann also nach Bedarf geändert werden.
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Wie oben beschrieben, wird bei der vorliegenden Ausführungsform der Ausgabebereich des Hinderniserkennungsergebnisses gemäß dem Straßenradius nach vorne in der Fahrtrichtung auf dem Weg zum Ziel des Fahrzeugs umgeschaltet, so dass eine Ausgabe von Informationen gemäß der Fahrzeug-Fahrtrichtung veranlasst werden kann.
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<Betrieb der Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Bestimmungseinheit 320>
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Als nächstes wird der Betrieb der Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Bestimmungseinheit 320 mit Bezug auf die Flussdiagramme in 11A bis 11D beschrieben.
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Zunächst bestimmt die Fahrzeug-und-Hindernis-Bestimmungseinheit 321 in Schritt S401 auf der Grundlage der Positionsinformationen im absoluten Koordinatensystem über jedes Fahrzeug in dem Bereich oder des ersten Hinderniserkennungsergebnisses und des zweiten Hinderniserkennungsergebnisses, die von der Informationsempfangseinheit 310 empfangen wurden, ob ein detektiertes Objekt ein Fahrzeug oder ein anderes Hindernis als ein Fahrzeug ist.
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Falls das detektierte Objekt in Schritt S401 als Fahrzeug bestimmt wird, gibt die Fahrzeug-und-Hindernis-Bestimmungseinheit 321 in Schritt S402 das Fahrzeugbestimmungsergebnis an die Identifikationsnummern-Zuweisungseinheit 322 aus.
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Als nächstes weist die Identifikationsnummer-Zuweisungseinheit 322 in Schritt S403 allen Fahrzeugen in dem Bereich, die von der Fahrzeug-und-Hindernis-Bestimmungseinheit 321 als Fahrzeuge bestimmt wurden, Identifikationsnummern n zu (n ist eine natürliche Zahl von 1 bis N) .
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Als nächstes bestimmt in Schritt S404 die Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Ausgabeeinheit 324 die Identifikationsnummer des Fahrzeugs, und wenn die Identifikationsnummer n 1 ist (JA in Schritt S404), fährt das Verfahren mit Schritt S405 fort.
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In Schritt S405 wird für das Fahrzeug mit der Identifikationsnummer n = 1 bestimmt, ob der Straßenradius nach vorne in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs kleiner als der Schwellwert δ ist oder nicht. Wenn der Straßenradius kleiner als der Schwellwert δ ist (JA in Schritt S405), wird mit Schritt S406 fortgefahren. Falls der Straßenradius gleich oder größer ist als der Schwellwert δ (NEIN in Schritt S405), wird mit Schritt S407 fortgefahren.
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Falls der Straßenradius kleiner als der Schwellwert δ ist, stellt die Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Ausgabeeinheit 324 in Schritt S406 den zweiten Hindernis-Ausgabebereich ein. Der zweite Hindernis-Ausgabebereich ist ein Bereich, der ausgewählt wird, weil zum Beispiel bestimmt wird, dass es eine Kreuzung nach vorne in der Fahrzeug-Fahrtrichtung gibt, wenn der Straßenradius kleiner als der Schwellwert δ ist, und ist somit der Kreuzungs-Hindernis-Ausgabebereich.
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Falls der Straßenradius gleich oder größer als der Schwellwert δ ist, stellt die Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Ausgabeeinheit 324 in Schritt S407 den ersten Hindernis-Ausgabebereich ein. Der erste Hindernis-Ausgabebereich ist ein Bereich, der ausgewählt wird, weil die Straße in der Fahrzeug-Fahrtrichtung als eine im Wesentlichen geradeaus fahrende Straße bestimmt wird, wenn der Straßenradius gleich oder größer als der Schwellwert δ ist, und ist somit der Geradeausfahrt-Hindernis-Ausgabebereich.
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Zurückkehrend zu Schritt S401, gibt die Fahrzeug-und-Hindernis-Bestimmungseinheit 321 in Schritt S408 das Hinderniserkennungsergebnis an die Fahrzeug-Umgebungshindernis-Informationsempfangseinheit 323 aus, wenn das detektierte Objekt in Schritt S401 als ein anderes Hindernis als ein Fahrzeug bestimmt wurde.
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In Schritt S409 führt die Fahrzeug-Umgebungs-Hindernis-Informationsempfangseinheit 323 unter Verwendung des Ergebnisses in Schritt S401 Informationen darüber, ob das Hindernis ein Fahrzeug oder ein anderes Hindernis als ein Fahrzeug ist, den Informationen des ersten Hinderniserkennungsergebnisses in dem absoluten Koordinatensystem von der Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 und des zweiten Hinderniserkennungsergebnisses in dem absoluten Koordinatensystem von der Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 zu, und gibt die resultierenden Informationen an die Objektfahrzeug-Umgebungs-Hindernis-Ausgabeeinheit 324 aus.
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In Schritt S410 gibt die Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Ausgabeeinheit 324 ein in dem ersten oder zweiten Hindernis-Ausgabebereich vorhandenes Hindernis als Umgebungshindernis um das Objektfahrzeug mit der Identifikationsnummer n = 1 aus.
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Als nächstes bestimmt die Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Ausgabeeinheit 324 in Schritt S404 die Identifikationsnummer des Fahrzeugs, und wenn die Identifikationsnummer n nicht 1 ist (NEIN in Schritt S404), fährt das Verfahren mit Schritt S421 fort. Dann bestimmt die Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Ausgabeeinheit 324 die Identifikationsnummer des Fahrzeugs, und falls die Identifikationsnummer n 2 ist (JA in Schritt S421), fährt das Verfahren mit Schritt S422 fort.
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Auch für das Fahrzeug mit der Identifikationsnummer n = 2 werden die Schritte S422 bis S425 in der gleichen Weise ausgeführt wie in den Schritten S405 bis S407, S410 im Falle der Identifikationsnummer n = 1. Durch diesen Vorgang gibt die Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Ausgabeeinheit 324 ein Hindernis, das im ersten oder zweiten Hindernis-Ausgabebereich vorhanden ist, als Umgebungshindernis um das Objektfahrzeug mit der Identifikationsnummer n = 2 aus.
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In ähnlicher Weise wird für jede Identifikationsnummer n der Hindernis-Ausgabebereich um das entsprechende Fahrzeug auf der Grundlage des Straßenradius in der Fahrzeug-Fahrtrichtung des Fahrzeugs eingestellt, und ein Hindernis, das in diesem Bereich vorhanden ist, wird als Umgebungshindernis um das Fahrzeug ausgegeben.
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Falls die Identifikationsnummer n des Fahrzeugs N ist (Schritt S431), wird schließlich in Schritt S432 für das Fahrzeug mit der Identifikationsnummer n = N bestimmt, ob der Straßenradius nach vorne in der Fahrzeug-Fahrtrichtung kleiner als der Schwellwert δ ist oder nicht. Falls der Straßenradius kleiner als der Schwellwert δ ist (JA in Schritt S432), wird mit Schritt S433 fortgefahren. Falls der Straßenradius gleich oder größer ist als der Schwellwert δ (NEIN in Schritt S432), wird mit Schritt S434 fortgefahren.
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Falls der Straßenradius kleiner als der Schwellwert δ ist, stellt in Schritt S433 die Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Ausgabeeinheit 324 den zweiten Hindernis-Ausgabebereich ein.
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Falls der Straßenradius gleich oder größer als der Schwellwert δ ist, stellt die Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Ausgabeeinheit 324 in Schritt S434 den ersten Hindernis-Ausgabebereich ein.
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In Schritt S435 gibt die Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Ausgabeeinheit 324 ein in dem ersten oder zweiten Hindernis-Ausgabebereich vorhandenes Hindernis als ein Umgebungshindernis um das Objektfahrzeug mit der Identifikationsnummer n = N aus.
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Wie oben beschrieben, schaltet die Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Ausgabeeinheit 324 nach der Zuordnung von Identifikationsnummern zu Fahrzeugen, die sich in einem vorbestimmten Bereich befinden, für jedes Fahrzeug die verschiedenen ersten und zweiten Hindernis-Ausgabebereiche, z.B. den Kreuzungs-Hindernis-Ausgabebereich und den Geradeausfahrt-Hindernis-Ausgabebereich, gemäß dem Straßenradius einer Straße um, auf der sich das Fahrzeug fortbewegt, und gibt Informationen über alle Hindernisse aus, die in dem Ausgabebereich vorhanden sind.
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<Betrieb der Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 nach Empfang von Hindernisinformationen>
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Als nächstes wird der Betrieb der Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200, nachdem die Hindernis-Informationen um das Fahrzeug herum von der Informationsübertragungseinheit 330 der Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 an die Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 jedes Fahrzeugs gesendet wurden, unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm in 12 und 4 beschrieben.
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Zunächst gibt die Fahrzeug-Zustandsgröße-Ausgabeeinheit 260 in Schritt S501 die Fahrzeugeigengeschwindigkeit an die Zielgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 280 aus.
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Als nächstes, in Schritt S502, gibt die Hindernis-Informationsempfangseinheit 270 die von der Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 empfangenen Hindernisinformationen um das Objektfahrzeug herum an die Zielgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 280 aus.
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In Schritt S503 berechnet die Zielgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 280 eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung der Fahrzeugeigengeschwindigkeit und der Hindernisinformationen um das Objektfahrzeug herum und gibt die Zielfahrzeuggeschwindigkeit an den Aktuator 290 aus.
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In Schritt S504 steuert der Aktuator 290 das Gaspedal oder die Bremse so, dass die Fahrzeugeigengeschwindigkeit mit der Zielfahrzeuggeschwindigkeit übereinstimmt. Das heißt, die Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 veranlasst das Fahrzeug, gemäß der von der Zielgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 280 berechneten Zielfahrzeuggeschwindigkeit zu fahren.
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Wie oben beschrieben, handelt es sich bei dem Autonomen-Fahren-Assistenzsystem gemäß der ersten Ausführungsform um das Autonome-Fahren-Assistenzsystem 10 mit der Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 und der Autonomen-Fahren-Steuervorrichtung 200, die in einem vorbestimmten Steuerungsbereich am Fahrzeug befestigt sind, und der Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300, die mit diesen kommuniziert. Die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 sendet an jedes Fahrzeug in dem Bereich Hindernisinformationen um das Fahrzeug herum unter Verwendung des ersten Hinderniserkennungsergebnisses in dem absoluten Koordinatensystem, das Hindernisinformationen sind, die von dem an der Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 befestigten Sensor detektiert werden, und des zweiten Hinderniserkennungsergebnisses in dem absoluten Koordinatensystem, das Hindernisinformationen sind, die von dem an der autonomen Fahrsteuereinrichtung 200 bereitgestellten Sensor detektiert werden. Somit besteht keine Abhängigkeit von einer Kreuzung oder einer Verkehrssituation und es gibt keinen toten Winkel bei der Hinderniserkennung, so dass Informationen über alle Hindernisse um jedes Fahrzeug herum erfasst werden können. Durch die Unterstützung des autonomen Fahrens des Fahrzeugs unter Verwendung der Hindernisinformationen um das Fahrzeug herum wird der Effekt beschafft, dass der gesamte Umgebungsbereich um das Fahrzeug herum überwacht werden kann und das Fahrzeug in die Lage versetzt wird, eine Kollision mit einem beliebigen Hindernis zu vermeiden.
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Die Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 umfasst die an der Straßenrand-Sensorvorrichtung befestigte Positions-Ausgabeeinheit 140 und kann somit auf einfache Weise als ein Hinderniserkennungsergebnis (erstes Hinderniserkennungsergebnis) in einem absoluten Koordinatensystem Informationen über ein Hindernis ausgeben, das von Sensoren wie dem LiDAR 110, der Kamera 120 und dem Millimeterwellen-Radar 130 detektiert wird, die der Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 bereitgestellt werden. Darüber hinaus umfasst die Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 des Fahrzeugs den hochauflösenden Positionsgeber 220 zum Beschaffen der Positionsinformationen des eigenen Fahrzeugs und kann somit auf einfache Weise als Hinderniserkennungsergebnis (zweites Hinderniserkennungsergebnis) in einem absoluten Koordinatensystem Informationen über ein vom ADAS-Sensor 210 für ADAS der Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 erfasstes Hindernis ausgeben.
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Ferner weist die Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 die Streckeninformations-Ausgabeeinheit 230 auf, und berechnet dabei einen Straßenradius nach vorne in der Fahrtrichtung auf einem Weg zu einem Ziel und gibt den Straßenradius an die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 aus. Die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 hat den ersten Hindernis-Ausgabebereich und den zweiten Hindernis-Ausgabebereich mit unterschiedlichen Longitudinal-Richtungsbereichen und unterschiedlichen Lateral-Richtungsbereichen gemäß einer Größe des Straßenradius. Wenn der Straßenradius kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert ist, stellt die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 für das Fahrzeug den zweiten Hindernis-Ausgabebereich mit einem größeren Lateral-Richtungsbereich und einem kleineren Longitudinal-Richtungsbereich als den ersten Hindernis-Ausgabebereich ein, und wenn der Straßenradius gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellwert ist, stellt die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 den ersten Hindernis-Ausgabebereich für das Fahrzeug ein. Dann sendet die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 an jedes Fahrzeug in dem Bereich Hindernisinformationen um das Fahrzeug herum in dem eingestellten ersten Hindernis-Ausgabebereich oder dem eingestellten zweiten Hindernis-Ausgabebereich. Dadurch wird es möglich, Informationen über Hindernisse in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs gemäß der Straßenform und der Verkehrssituation effizient zu senden, ohne Hindernisse zu übersehen.
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Das heißt, dass der Hindernis-Ausgabebereich umgeschaltet wird, wenn sich das Fahrzeug vorwärts bewegt, wenn sich der Straßenradius auf dem Weg über den Schwellwert so ändert, dass er von einem Wert, der gleich oder größer als der Schwellwert ist, kleiner als der Schwellwert wird oder von einem Wert, der kleiner als der Schwellwert ist, gleich oder größer als der Schwellwert wird.
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Zum Beispiel, wenn der Straßenradius kleiner als der Schwellwert ist, ist die Straße eine Kreuzung, und wenn der Straßenradius gleich oder größer als der Schwellwert ist, ist die Straße eine Straße, auf der das Fahrzeug geradeaus fährt. Somit kann der Hindernis-Ausgabebereich um das Fahrzeug herum gemäß der Straßenform und der Verkehrssituation umgeschaltet werden.
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Darüber hinaus umfasst die Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300: die Fahrzeug-und-Hindernis-Bestimmungseinheit 321, die für das erste Hinderniserkennungsergebnis und das zweite Hinderniserkennungsergebnis auf der Grundlage von Positionsinformationen, die von dem hochauflösenden Positionsgeber 220 ausgegeben werden, der der Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 des Fahrzeugs in dem Bereich zur Verfügung gestellt wird, bestimmt, ob jedes erkannte Hindernis ein Fahrzeug ist oder nicht; die Identifikationsnummer-Zuweisungseinheit 322 zum Zuweisen einer Identifikationsnummer zu dem Fahrzeug in dem Bereich auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses von der Fahrzeug-und-Hindernis-Bestimmungseinheit 321 und der Fahrzeugpositionsinformationen, die von dem hochauflösenden Positionsgeber 220 in dem Bereich ausgegeben werden; und die Fahrzeug-Umgebungshindernis-Informationsempfangseinheit 323, die als die Hindernisinformationen um das Fahrzeug herum Informationen beschafft, die dadurch beschafft werden, dass dem ersten Hinderniserkennungsergebnis und dem zweiten Hinderniserkennungsergebnis auf der Grundlage eines Ergebnisses von der Fahrzeug-und-Hindernis-Bestimmungseinheit 321 Informationen darüber zugeführt werden, ob es sich um ein Fahrzeug oder ein anderes Hindernis als ein Fahrzeug handelt. An jedes Fahrzeug in dem mit der Identifikationsnummer zugewiesenen Bereich werden die Hindernis-Informationen um das Fahrzeug, die mit Hindernis-Typ-Informationen versehen sind, von der Fahrzeug-Umgebungshindernis-Informationsempfangseinheit 323 gesendet. Auf diese Weise kann jedes Fahrzeug die Informationen über die Hindernisse in der Umgebung des Fahrzeugs zusammen mit deren Typ beschaffen, ohne Hindernisse zu übersehen. Daher besteht keine Abhängigkeit von einer Kreuzung oder einer Verkehrssituation und es gibt keinen toten Winkel bei der Hinderniserkennung, so dass Informationen über alle Hindernisse um jedes Fahrzeug herum erfasst werden können. Durch die Unterstützung des autonomen Fahrens des Fahrzeugs mit Hilfe der Hindernisinformationen um das Fahrzeug wird es möglich, den gesamten Umgebungsbereich um das Fahrzeug herum zu überwachen und eine Kollision mit einem Hindernis zu vermeiden.
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Zumindest die Straßenrand-Sensorfusionseinheit 150, die Fahrzeug-Sensorfusionseinheit 240, die Zielgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 280 und die Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Bestimmungseinheit 320, die Steuereinrichtungen in der vorliegenden Ausführungsform sind, werden von einem Prozessor 1000 und einer Speichervorrichtung 2000 gebildet, wie in 13 gezeigt, die ein Beispiel für Hardware zeigt. Die Speichervorrichtung ist mit einer flüchtigen Speichervorrichtung wie einem Direktzugriffsspeicher und einer nichtflüchtigen Hilfsspeichervorrichtung wie einem Flash-Speicher bereitgestellt, die jedoch nicht dargestellt ist. Anstelle eines Flash-Speichers kann auch eine Speichervorrichtung in Form einer Festplatte bereitgestellt werden. Der Prozessor 1000 führt ein Programm aus, das von der Speichervorrichtung 2000 eingegeben wird. In diesem Fall wird das Programm von der Hilfsspeichereinrichtung über die flüchtige Speichereinrichtung in den Prozessor 1000 eingegeben. Der Prozessor 1000 kann Daten, wie z. B. ein Berechnungsergebnis, an die flüchtige Speichervorrichtung der Speichervorrichtung 2000 ausgeben oder solche Daten über die flüchtige Speichervorrichtung in der Hilfsspeichereinrichtung speichern.
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Jede der Straßenrand-Sensorvorrichtung 100, der Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung 200 und der Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung 300 kann die in 13 gezeigte Hardware-Konfiguration aufweisen.
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<Modifikationen der ersten Ausführungsform>
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- (1) Für die Straßenrand-Sensorvorrichtung 100 werden zum Beispiel drei Sensoren, d.h. das LiDAR 110, die Kamera 120 und das Millimeterwellen-Radar 130, zum Detektieren von Hindernissen verwendet. Es können jedoch auch mehr Sensoren bereitgestellt werden, ohne darauf beschränkt zu sein. Es müssen nicht alle Straßenrand-Sensorvorrichtungen 100 in dem Gebiet mit drei Sensoren bereitgestellt werden. Zur Identifizierung eines Hindernisses wird jedoch die Kamera 120 benötigt. Das Bereitstellen von vielen Sensoren erhöht die Genauigkeit der Hinderniserkennung, aber es reicht aus, dass Sensoren bereitgestellt werden, um den Bereich bedecken zu können.
- (2) Der erste und zweite Hindernis-Ausgabebereich werden gemäß der Größe des Straßenradius nach vorne in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs eingestellt, aber die Konfiguration ist nicht auf eine solche zweistufige Einstellung beschränkt. Zum Beispiel kann für eine Kurve mit einem kleinen Straßenradius, der nicht einer Kreuzung entspricht, ein dritter Bereich in einer mittleren Position zwischen dem ersten und zweiten Hindernis-Ausgabebereich eingestellt werden.
- (3) Beim Einstellen des Hindernis-Ausgabebereichs können nicht nur die Größe des Straßenradius nach vorne in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, sondern auch Karteninformationen in Kombination verwendet werden, um die Straßensituation, wie z.B. eine Kreuzung, zu bestimmen und so den Hindernis-Ausgabebereich einzustellen.
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Obwohl die Offenbarung oben in Bezug auf die beispielhafte Ausführungsform beschrieben ist, sollte es verstanden werden, dass die verschiedenen Merkmale, Aspekte und Funktionen, die in der Ausführungsform beschrieben sind, in ihrer Anwendbarkeit auf die spezielle Ausführungsform, mit der sie beschrieben sind, nicht beschränkt sind, sondern stattdessen allein oder in verschiedenen Kombinationen auf die Ausführungsform der Offenbarung angewendet werden können.
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Es versteht sich daher, dass zahlreiche Modifikationen, die nicht beispielhaft dargestellt wurden, entwickelt werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Zum Beispiel kann mindestens einer der Bestandteile geändert, hinzugefügt oder eliminiert werden. Mindestens einer der in einer Ausführungsform genannten Bestandteile kann ausgewählt und mit den in einer anderen Ausführungsform genannten Bestandteilen kombiniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Autonomes-Fahren-Assistenzsystem
- 100
- Straßenrand-Sensorvorrichtung
- 110
- LiDAR
- 120
- Kamera
- 130
- Millimeterwellen-Radar
- 140
- an der Straßenrand-Sensorvorrichtung befestigte Positions-Ausgabeeinheit
- 150
- Straßenrand-Sensorfusionseinheit
- 160
- Straßenrand-Informationsübertragungseinheit
- 200
- Autonomes-Fahren-Steuervorrichtung
- 210
- ADAS-Sensor
- 220
- hochauflösender Positionsgeber (HD-Locator)
- 230
- Streckeninformations-Ausgabeeinheit
- 240
- Fahrzeug-Sensorfusionseinheit
- 250
- Fahrzeug-Informationsübertragungseinheit
- 260
- Fahrzeug-Zustandsgröße-Ausgabeeinheit
- 270
- Hindernis-Informationsempfangseinheit
- 280
- Zielgeschwindigkeits-Berechnungseinheit
- 290
- Aktuator
- 300
- Hindernis-Informationsverarbeitungsvorrichtung
- 310
- Informationsempfangseinheit
- 320
- Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Bestimmungseinheit
- 321
- Fahrzeug-und-Hindernis-Bestimmungseinheit
- 322
- Identifikationsnummer-Zuweisungseinheit
- 323
- Fahrzeug-Umgebungshindernis-Informationsempfangseinheit
- 324
- Objektfahrzeug-Umgebungshindernis-Ausgabeeinheit
- 330
- Informationsübertragungseinheit
- 1000
- Prozessor
- 2000
- Speichervorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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