DE112018007996T5

DE112018007996T5 - Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung, Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, Fahrzeugpositionsverarbeitungsverfahren und Fahrzeugsteuerungsverfahren

Info

Publication number: DE112018007996T5
Application number: DE112018007996.1T
Authority: DE
Inventors: Takahiro URABE; Masaya Endo; Yasuyoshi Hori; Kunio Ueda
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-09-20
Filing date: 2018-09-20
Publication date: 2021-07-01
Also published as: CN112739604A; WO2020059068A1; CN112739604B; US20210229741A1; US11970207B2; JP6961102B2; JPWO2020059068A1

Abstract

Es wird bereitgestellt eine Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung, eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, ein Fahrzeugpositionsverarbeitungsverfahren und ein Fahrzeugsteuerungsverfahren, die in der Lage sind, die Anzahl der zur Erzeugung der Trajektorie verwendeten Positionsinformationen des vorderen Objekts zu erhöhen und die Erzeugungsgenauigkeit der Trajektorie zu verbessern. Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung, eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, ein Fahrzeugpositionsverarbeitungsverfahren und ein Fahrzeugsteuerungsverfahren, das Positionen eines Zielobjekts erhält, einen Trajektorienerzeugungsbereich einstellt, der ein kontinuierlicher Bereich ist, der eine Position des Zielobjekts nahe einer Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs enthält, Positionen des Zielobjekts, die in dem Trajektorienerzeugungsbereich enthalten sind, unter den mehreren Positionen des Zielobjekts als Zielobjektpositionen für die Trajektorienerzeugung auswählt und eine Trajektorie des Zielobjekts basierend auf den Zielobjektpositionen für die Trajektorienerzeugung erzeugt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung befasst sich mit einer Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung, einer Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, einem Fahrzeugpositionsverarbeitungsverfahren und einem Fahrzeugsteuerungsverfahren.
HINTERGRUND
Als Stand der Technik gibt es eine Technologie, die in PLT 1 offenbart ist. In der Technologie von PLT 1 wird die Position des vorausfahrenden Fahrzeugs in der vorbestimmten Periode erhalten, und die aktuelle Position des eigenen Fahrzeugs wird erhalten. Dann wird in der Technologie von PLT 1 die aktuelle Position des eigenen Fahrzeugs auf den Referenzpunkt gesetzt, die Erfassungsposition des vorausfahrenden Fahrzeugs, die der Position entspricht, die um den ersten Abstand vor der aktuellen Position des eigenen Fahrzeugs liegt, wird auf den vorderen Punkt gesetzt, und die Erfassungsposition des vorausfahrenden Fahrzeugs, die der Position entspricht, die um den zweiten Abstand dahinter liegt, wird auf den hinteren Punkt gesetzt. Dann wird in der Technologie von PLT 1 durch die Linie der gleichen Krümmung, die den eingestellten Referenzpunkt, den vorderen Punkt und den hinteren Punkt verbindet, die Zielfahrtroute, die das eigene Fahrzeug fährt, eingestellt.
Zu diesem Zeitpunkt wird in der Technologie von PLT 1, wenn die Erfassungsposition des vorausfahrenden Fahrzeugs nicht um den ersten Abstand voraus existiert, der vordere Punkt zur Erfassungsposition des vorausfahrenden Fahrzeugs mit einem anderen Abstand als dem ersten Abstand geändert. Dann, wenn der vordere Punkt geändert wird, wird der Referenzpunkt in die vordere und hintere Richtung in Bezug auf die aktuelle Position des eigenen Fahrzeugs geändert, so dass der Abstand vom Referenzpunkt zum geänderten vorderen Punkt und der Abstand vom Referenzpunkt zum hinteren Punkt ein vorbestimmtes Verhältnis werden.
LITERATURLISTE
Patentliteratur
PLT 1: JP 2017-52412 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aufgabenstellung
Da jedoch bei der Technologie von PLT 1 die Zielfahrtroute nur durch den Referenzpunkt, den vorderen Punkt und den hinteren Punkt erzeugt wird, werden die Erfassungspositionen des vorausfahrenden Fahrzeugs, die von diesem vorderen Punkt und hinteren Punkt abweichen, nicht berücksichtigt. Daher kommt es zu einem Fehler zwischen der Fahrtrajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs und der eingestellten Zielfahrroute. Vor allem, wenn das vorausfahrende Fahrzeug in einer scharfen Kurve fährt, wird der Fehler durch das Auftreten von Abkürzungen und Ähnlichem groß .
Daher ist es erwünscht, eine Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung, eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, ein Fahrzeugpositionsverarbeitungsverfahren und ein Fahrzeugsteuerungsverfahren bereitzustellen, die in der Lage sind, die Anzahl der Positionsinformationen des Zielobjekts, die zur Erzeugung der Trajektorie verwendet werden, zu erhöhen und die Erzeugungsgenauigkeit der Trajektorie zu verbessern.
Lösung des Aufgabenstellung
Eine Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, umfassend
eine Zielobjektposition-Erfassungseinheit, die Positionen eines Zielobjekts erhält,
eine Datenauswahleinheit zur Trajektorienerzeugung, die einen Trajektorienerzeugungsbereich festlegt, der ein kontinuierlicher Bereich ist, der eine Position des Zielobjekts nahe einer Position eines vorliegenden eigenen Fahrzeugs einschließt, und Positionen des Zielobjekts, die in dem Trajektorienerzeugungsbereich enthalten sind, unter mehreren Positionen des Zielobjekts als Zielobjektpositionen für die Trajektorienerzeugung auswählt; und
eine Trajektorienerzeugungseinheit, die eine Trajektorie des Zielobjekts basierend auf den Zielobjektpositionen zur Trajektorienerzeugung erzeugt.
Eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, die Folgendes umfasst:

die obige Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung, und
eine Lenkungssteuerungseinheit, die eine Trajektorienverfolgung-Lenkungssteuerung durchführt, die einen Lenkwinkel des eigenen Fahrzeugs so steuert, dass das eigene Fahrzeug der Trajektorie folgt.

Ein Fahrzeugpositionsverarbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung, das Folgendes umfasst:

einen Zielobjektpositionserfassungsschritt, der Positionen eines Zielobjekts erhält
einen Datenauswahlschritt zur Trajektorienerzeugung, der einen Trajektorienerzeugungsbereich festlegt, der ein kontinuierlicher Bereich ist, der eine Position des Zielobjekts nahe einer Position eines vorliegenden eigenen Fahrzeugs enthält, und der Positionen des Zielobjekts, die in dem Trajektorienerzeugungsbereich enthalten sind, unter mehreren Positionen des Zielobjekts als Zielobjektpositionen für die Trajektorienerzeugung auswählt; und
einen Trajektorienerzeugungsschritt, der eine Trajektorie des Zielobjekts basierend auf den Zielobjektpositionen zur Trajektorienerzeugung erzeugt.

Ein Fahrzeugsteuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung, das umfasst:

die obigen Schritte des Fahrzeugpositionsverarbeitungsverfahrens, und
einen Lenkungssteuerungsschritt, der eine Trajektorienverfolgung-Lenkungssteuerung durchführt, die einen Lenkwinkel des eigenen Fahrzeugs so steuert, dass das eigene Fahrzeug der Trajektorie folgt.

Vorteil der Erfindung
Gemäß der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung und dem Fahrzeugpositionsverarbeitungsverfahren der vorliegenden Offenbarung kann die Trajektorie des Zielobjekts basierend auf den Positionen des Zielobjekts, die in dem Trajektorienerzeugungsbereich enthalten sind, der der kontinuierliche Bereich ist, der die Position des Zielobjekts nahe der Position der vorderen und hinteren Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs enthält, erzeugt werden. Daher kann die Anzahl der Positionen des Zielobjekts, die für die Erzeugung der Trajektorie verwendet werden, erhöht und die Erzeugungsgenauigkeit der Trajektorie verbessert werden. Gemäß der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung und dem Fahrzeugsteuerungsverfahren der vorliegenden Offenbarung kann die Verfolgungsgenauigkeit zum Zielobjekt verbessert werden, da die mit guter Genauigkeit erzeugte Trajektorie verwendet wird.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Blockdiagramm der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
2 ist ein schematisches Hardware-Konfigurationsdiagramm der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
3 ist ein schematisches Flussdiagramm zur Erläuterung der Verarbeitung der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
4 ist eine Figur zur Erläuterung der relativen Position des vorderen Objekts auf dem eigenen Fahrzeugkoordinatensystem gemäß Ausführungsform 1;
5 ist eine Figur zur Erläuterung der in der Speichervorrichtung gespeicherten Daten durch Korrelation mit der jeweiligen Anzahl der Erfassungszeitpunkte gemäß Ausführungsform 1;
6 ist eine Figur zur Erläuterung der Berechnung der Bewegungsinformation des eigenen Fahrzeugs zwischen den Nummern der Erfassungszeitpunkte gemäß Ausführungsform 1;
7 ist eine Figur zur Erläuterung der Änderung der historischen Positionen des vorderen Objekts durch die Bewegung des eigenen Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 1;
8 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Einstellungsverarbeitung des Trajektorienerzeugungsbereichs der Vorderseite gemäß Ausführungsform 1;
9 ist eine Figur zur Erläuterung der Berechnung des Änderungswinkels der historischen Positionen der Vorderseite gemäß Ausführungsform 1;
10 ist eine Figur zur Erläuterung des Verhaltens der Einstellungsverarbeitung des Trajektorienerzeugungsbereichs der Vorderseite gemäß Ausführungsform 1;
11 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Einstellungsverarbeitung des Trajektorienerzeugungsbereichs der Rückseite gemäß Ausführungsform 1;
12 ist eine Figur zur Erläuterung der Berechnung des Änderungswinkels der Historienpositionen der Rückseite gemäß Ausführungsform 1;
13 ist eine Figur zur Erläuterung des Verhaltens der Einstellungsverarbeitung des Trajektorienerzeugungsbereichs der Rückseite gemäß Ausführungsform 1;
14 ist eine Figur zur Erläuterung der Trajektorienerzeugung gemäß dem Vergleichsbeispiel;
15 ist eine Figur zur Erläuterung der Trajektorienerzeugung gemäß Ausführungsform 1;
16 ist eine Figur zur Erläuterung der Einstellung der Zielposition in der Trajektorienverfolgung-Lenkungssteuerung gemäß Ausführungsform 1;
17 ist eine Figur zur Erläuterung der Einstellung der Kartendaten des vorderen Blickabstands gemäß Ausführungsform 1;
18 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Einstellungsverarbeitung des Trajektorienerzeugungsbereichs der Vorderseite gemäß Ausführungsform 2;
19 ist eine Figur zur Erläuterung des Verhaltens der Einstellungsverarbeitung des Trajektorienerzeugungsbereichs der Vorderseite gemäß Ausführungsform 2;
20 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Einstellungsverarbeitung des Trajektorienerzeugungsbereichs der Rückseite gemäß Ausführungsform 2;
21 ist eine Figur zur Erläuterung des Verhaltens der Einstellungsverarbeitung des Trajektorienerzeugungsbereichs der Rückseite gemäß Ausführungsform 2;
22 ist ein schematisches Blockdiagramm der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3; und
23 ist eine Figur zur Erläuterung des Trajektorienerzeugungsbereichs gemäß Ausführungsform 3.

DETAILBESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsform 1
Eine Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 (eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung) gemäß Ausführungsform 1 wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 (der Fahrzeugsteuerungsvorrichtung) gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 an einem eigenen Fahrzeug montiert. Die Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 ist mit Verarbeitungseinheiten wie einer Zielobjektposition-Erfassungseinheit 11, einer Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung, einer Trajektorienerzeugungseinheit 13 und einer Lenkungssteuerungseinheit 14 versehen. Jede Verarbeitung der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 wird durch Verarbeitungsschaltungen realisiert, die in der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 vorgesehen sind. Wie in 2 gezeigt, ist die Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 insbesondere mit einem arithmetischen Prozessor 90, wie beispielsweise einer CPU (Central Processing Unit), Speichervorrichtungen 91, einer Ein- und Ausgabeschaltung 92, die externe Signale an die arithmetischen Prozessoren 90 ausgibt und eingibt, und dergleichen ausgestattet.
Als Arithmetikprozessor 90 können ASIC (Application-Specific-Integrated-Circuit; anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis), IC (Integrated-Circuit; integrierter Schaltkreis), DSP (Digitalsignalprozessor), FPGA (Field-Programmable-Gate-Array; feldprogrammierbare Gateanordnung), verschiedene Arten von logischen Schaltungen, verschiedene Arten von Signalverarbeitungsschaltungen und dergleichen vorgesehen werden. Als Arithmetikprozessor 90 können mehrere vom gleichen Typ oder vom unterschiedlichen Typ vorgesehen sein, und jede Verarbeitung kann gemeinsam genutzt und ausgeführt werden. Als Speichervorrichtungen 91 sind ein RAM (Arbeitsspeicher), der Daten aus dem Arithmetikprozessor 90 lesen und schreiben kann, ein ROM (Nurlesespeicher), der Daten aus dem Arithmetikprozessor 90 lesen kann, und dergleichen vorgesehen. Als Speichervorrichtungen 91 können verschiedene Arten von Speichervorrichtungen, wie beispielsweise ein Flash-Speicher, EEPROM (elektrisch löschbarer programmierbarer Nurlesespeicher), eine Festplatte und eine DVD-Vorrichtung verwendet werden.
Die Eingangs- und Ausgangsschaltung 92 ist mit einem A/D-Wandler, einem Eingangsanschluss, einer Treiberschaltung, einem Ausgangsanschluss, einer Kommunikationseinrichtung und dergleichen versehen. Die Eingangs- und Ausgangsschaltung 92 ist mit einer Frontkörpererfassungsvorrichtung 20, einer Eigen-Position-Erfassungsvorrichtung 21 und dergleichen verbunden und gibt diese Ausgangssignale in den Arithmetikprozessor 90 ein. Die Eingangs- und Ausgangsschaltung 92 ist mit der Lenkvorrichtung 24 und dergleichen verbunden und gibt das Ausgangssignal des Arithmetikprozessors 90 an diese Vorrichtung aus.
Dann führt der arithmetische Prozessor 90 Softwareelemente (Programme) aus, die in der Speichervorrichtung 91, wie beispielsweise einem ROM, gespeichert sind, und arbeitet mit anderen Hardwarevorrichtungen in der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10, wie beispielsweise der Speichervorrichtung 91 und der Eingabe- und Ausgabeschaltung 92, zusammen, so dass die jeweiligen Funktionen der in der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 enthaltenen Verarbeitungseinheiten 11 bis 14 realisiert werden. Einstelldatenelemente wie Bestimmungswinkel, Kartendaten, die in den Verarbeitungseinheiten 11 bis 14 verwendet werden sollen, werden als Teil von Softwareelementen (Programmen) in der Speichervorrichtung 91, wie einem ROM, gespeichert. Jede Funktion der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 wird im Folgenden im Detail beschrieben.
3 ist ein schematisches Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens (ein Fahrzeugpositionsverarbeitungsverfahren, ein Fahrzeugsteuerungsverfahren) der Verarbeitung der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Verarbeitung des Flussdiagramms in 3 wird wiederkehrend in jedem vorbestimmten Betriebszyklus durch den Arithmetikprozessor 90 ausgeführt, der Software (ein Programm) ausführt, die in der Speichervorrichtung 91 gespeichert ist.
Zielobjekt-Positionserfassungseinheit 11
In dem Schritt S01 von 3 führt die Zielobjektposition-Erfassungseinheit 11 eine Zielobjektpositionserfassungsverarbeitung (einen Zielobjektpositionserfassungsschritt) durch, die Positionen eines Zielobjekts erhält. In der vorliegenden Ausführungsform ermittelt die Zielobjektposition-Erfassungseinheit 11 mehrere Positionen des Zielobjekts, die in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet sind. Wie unten erläutert, ist das Zielobjekt ein Frontobjekt. Die mehreren Positionen des Zielobjekts, die in Reihenfolge angeordnet sind, sind mehrere historische Positionen des vorderen Objekts, die in Erfassungsreihenfolge angeordnet sind (Reihenfolge der Anzahl der Erfassungszeitpunkte, Reihenfolge der Zeitreihen). Und als Anzahl der Reihenfolge wird die Anzahl der Erkennungszeitpunkte festgelegt. Wie in 1 gezeigt, ist die Zielobjektposition-Erfassungseinheit 11 mit einer Eigen-Positionsinformationserfassungseinheit 11a, einer Frontobjektpositionserfassungseinheit 11b und einer Historienpositionsberechnungseinheit 11c versehen.
Erfassungseinheit für die Position des vorderen Objekts 11b
Die Frontobjektpositions-Erfassungseinheit 11b ermittelt eine relative Position des Frontobjekts, das sich vor dem eigenen Fahrzeug befindet, in Bezug auf das eigene Fahrzeug. In der vorliegenden Ausführungsform erhält die Frontobjektpositions-Erfassungseinheit 11b die relative Position des Frontobjekts basierend auf dem Ausgangssignal der Frontkörper-Erfassungsvorrichtung 20.
Die Frontkörpererfassungsvorrichtung 20 ist eine Vorrichtung, die einen vor dem eigenen Fahrzeug vorhandenen Körper erfasst. Als Frontkörper-Erfassungsvorrichtung 20 werden beispielsweise eine oder mehrere von verschiedenen Arten von Erfassungsvorrichtungen, wie eine Überwachungskamera, ein Millimeterwellen-Radar, LIDAR (LichtDetektion und Ranging) und ein Ultraschallsensor verwendet. In dem Fall, in dem die Überwachungskamera verwendet wird, wird durch die Durchführung verschiedener bekannter Bildverarbeitungen des von der Kamera aufgenommenen Bildes vor dem eigenen Fahrzeug ein Körper, wie beispielsweise ein vorausfahrendes Fahrzeug, das sich vor dem eigenen Fahrzeug befindet, erkannt, und die relative Position des erkannten Körpers in Bezug auf das eigene Fahrzeug wird erkannt. In dem Fall, in dem das Millimeterwellenradar, der LIDAR oder der Ultraschallsensor verwendet wird, wird eine Millimeterwelle, ein Laser oder eine Ultraschallwelle vor das eigene Fahrzeug gestrahlt, und die relative Position der detektierten Karosserie in Bezug auf das eigene Fahrzeug wird basierend auf einer Strahlungsrichtung und einer Zeitdifferenz bis zum Empfang einer reflektierten Welle, die von der Karosserie, wie beispielsweise dem vorausfahrenden Fahrzeug, reflektiert wird, detektiert.
Die Erfassungseinheit 11b für die Position des vorderen Objekts erhält die relative Position des vorderen Objekts für jede Erfassungsperiode. Die Erfassungsperiode kann je nach Fahrbedingung, wie beispielsweise der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, variabel sein oder ein vorher festgelegter Wert sein.
Aus den von der Frontkörper-Detektionseinrichtung 20 detektierten Frontkörpern stellt die FrontobjektPositionserfassungseinheit 11b kontinuierlich das vorausfahrende Fahrzeug, das vor dem eigenen Fahrzeug fährt, als Frontobjekt ein. Zum Beispiel erkennt die Frontobjektpositions-Erfassungseinheit 11b Karosserien, deren Erkennungsposition und Erkennungsmerkmal zwischen Nummern von Erkennungszeitpunkten nahe beieinander liegen, als dasselbe Frontobjekt, und erkennt die relative Position desselben Frontobjekts im Erkennungszeitraum kontinuierlich. Wenn mehrere vorausfahrende Fahrzeuge erkannt werden, wird die Verarbeitung der Erzeugung einer Trajektorie um jedes der vorausfahrenden Fahrzeuge durchgeführt, und eine Trajektorie zur Durchführung einer Trajektorienverfolgung-Lenkungssteuerung wird aus den mehreren Trajektorien ausgewählt. Im Folgenden wird beispielhaft der Fall erläutert, in dem ein und dasselbe vorausfahrende Fahrzeug kontinuierlich als das vordere Objekt eingestellt wird.
Wie in 4 gezeigt, berechnet die Erfassungseinheit 11b für die Position des vorderen Objekts relative Positionskoordinaten (Xf, Yf) des vorderen Objekts (in diesem Beispiel das vorausfahrende Fahrzeug) in Bezug auf das eigene Fahrzeug in einem Koordinatensystem (im Folgenden als Koordinatensystem des eigenen Fahrzeugs bezeichnet), in dem die vordere Richtung und die seitliche Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs als zwei Koordinatenachsen X und Y festgelegt sind. Die Frontrichtung (auch als Fahrtrichtung bezeichnet) des eigenen Fahrzeugs wird als X-Achse festgelegt, und die seitliche Richtung (in diesem Beispiel links) des eigenen Fahrzeugs orthogonal zur Frontrichtung wird als Y-Achse festgelegt. Das eigene Fahrzeug befindet sich im Nullpunkt der X-Achse und der Y-Achse. Wie in 5 gezeigt, speichert die Erfassungseinheit 11b für die Position des vorderen Objekts die relativen Positionskoordinaten (Xf_i, Yf_i) des vorderen Objekts, das bei der Nummer i des Erfassungszeitpunkts erfasst wurde, in der wiederbeschreibbaren Speichervorrichtung 91, beispielsweise im RAM der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10, indem diese mit der Nummer i des Erfassungszeitpunkts korreliert. Die Daten der Nummern der Erfassungszeitpunkte, die um eine vorbestimmte Zeitspanne älter sind als die aktuellen, werden aus der Speichervorrichtung 91 gelöscht, um das Datenvolumen zu reduzieren.
Eigene Positionsinformations-Erfassungseinheit 11a
Die eigene Positionsinformations-Erfassungseinheit 11a erhält die Bewegungsinformationen des eigenen Fahrzeugs. In der vorliegenden Ausführungsform erhält die eigene Positionsinformations-Erfassungseinheit 11a die Bewegungsinformationen des eigenen Fahrzeugs basierend auf dem Ausgangssignal der Eigen-Position-Erfassungsvorrichtung 21.
Die Eigen-Position-Erfassungsvorrichtung 21 ist eine Vorrichtung, die die Bewegungsinformationen des eigenen Fahrzeugs erfasst. Als Eigen-Position-Erfassungsvorrichtung 21 werden beispielsweise eine oder mehrere von verschiedenen Arten von Erfassungsvorrichtungen, wie ein Beschleunigungssensor, ein GPS (Globales Positionierungssystem)-Empfänger und ein Azimutsensor, verwendet. Die Eigen-Position-Erfassungsvorrichtung 21 kann innerhalb der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 vorgesehen sein oder außerhalb der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 vorgesehen sein.
Die eigene Positionsinformationserfassungseinheit 11a erhält die Bewegungsinformationen des eigenen Fahrzeugs für jede Erfassungsperiode. Die eigene Positionsinformations-Erfassungseinheit 11a berechnet die Bewegungsinformationen des eigenen Fahrzeugs zwischen Nummern von Erfassungszeitpunkten. Zum Beispiel berechnet die Erfassungseinheit 11a die Bewegungsinformation (Parallelbewegung und Drehung) des eigenen Fahrzeugkoordinatensystems zwischen den Nummern der Erfassungszeitpunkte als die Bewegungsinformation. In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 6 gezeigt, berechnet die eigene Positionsinformations-Erfassungseinheit 11a eine Bewegungsposition (ΔX0_i0, ΔY0_i0) und einen Rotationswinkel θ_i0 des eigenen Fahrzeugkoordinatensystems dieser Zeitnummer i0 des Erfassungszeitpunkts auf der Basis des eigenen Fahrzeugkoordinatensystems der letzten Zeitnummer i0-1 des Erfassungszeitpunkts.
Historische Positionsberechnungseinheit 11c
Die Verlaufspositionsberechnungseinheit 11c berechnet Verlaufspositionen des vorderen Objekts der mehreren Zeitpunkte auf der Basis der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs, basierend auf den relativen Positionen des vorderen Objekts und den Bewegungsinformationen des eigenen Fahrzeugs, die zu mehreren Zeitpunkten der Gegenwart und der Vergangenheit erhalten wurden. Die Historienpositionen des vorderen Objekts von mehreren Zeitpunkten entsprechen den mehreren Positionen des Zielobjekts. Diese Historienpositionen sind Positionen, bei denen die auf der Basis der Position des eigenen Fahrzeugs zu den jeweiligen pluralen Zeitpunkten ermittelten Relativpositionen des Frontobjekts in die Relativpositionen auf der Basis der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs umgerechnet werden.
Wie in 7 gezeigt, bewegt sich, wenn sich das eigene Fahrzeug bewegt, die relative Position des vergangenen vorderen Objekts, das auf der Grundlage der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs betrachtet wird (das eigene Fahrzeugkoordinatensystem), in eine Richtung, die der Bewegungsrichtung des eigenen Fahrzeugs entgegengesetzt ist, um den Bewegungsbetrag des eigenen Fahrzeugs, und dreht sich in eine Richtung, die der Drehrichtung des eigenen Fahrzeugs entgegengesetzt ist, um den Drehwinkel des eigenen Fahrzeugs.
Dann führt die Einheit 11c zur Berechnung der historischen Position für jede Erfassungsperiode eine affine Transformation durch, die die historischen Positionen (Xfh_i, Yfh_i), die den relativen Positionen entsprechen, die zu den jeweiligen Nummern i des Erfassungszeitpunkts (i= ... , i0-2, i0-1), in eine Richtung verschiebt und dreht, die dem Verschiebungsbetrag (ΔX0_i0, ΔY0_i0) bzw. dem Drehwinkel θ_i0 des eigenen Fahrzeugkoordinatensystems entgegengesetzt ist, das zu dieser Zeitnummer _i0 des Erfassungszeitpunkts erfasst wird, und die Historienpositionen (Xfh_i, Yfh_i) aktualisiert, die den relativen Positionen entsprechen, die zu den jeweiligen Nummern des Erfassungszeitpunkts erfasst werden. Für jede Erfassungsperiode führt die Einheit 11 zur Berechnung der Historienposition kumulativ die affine Transformation durch, die die Bewegung des eigenen Fahrzeugs zwischen den Perioden an den Historienpositionen der jeweiligen Erfassungszeitpunkte widerspiegelt, und aktualisiert die Historienpositionen der jeweiligen Erfassungszeitpunkte.
Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung
Im Schritt S02 von 3 führt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung eine Datenauswahlverarbeitung zur Trajektorienerzeugung (ein Datenauswahlschritt zur Trajektorienerzeugung) durch, die einen Trajektorienerzeugungsbereich festlegt, der ein kontinuierlicher Bereich ist, der eine Position des Zielobjekts nahe einer Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs einschließt, und wählt Positionen des Zielobjekts, die in dem Trajektorienerzeugungsbereich enthalten sind, unter den mehreren Positionen des Zielobjekts als Zielobjektpositionen zur Trajektorienerzeugung aus. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Position des Zielobjekts durch die Nummer verwaltet. Die Datenauswahleinheit 12 für die Trajektorienerzeugung stellt den Trajektorienerzeugungsbereich ein, der ein Bereich kontinuierlicher Zahlen ist, der die Zahl der Position des Zielobjekts nahe der Position des eigenen Fahrzeugs enthält, und wählt Positionen des Zielobjekts, die in dem Trajektorienerzeugungsbereich unter den mehreren Positionen der Zielobjekte enthalten sind, als die Zielobjektpositionen für die Trajektorienerzeugung aus. Die Position des Zielobjekts nahe der Position des aktuellen eigenen Fahrzeugs wird zu einer Position des Zielobjekts, die der Position des aktuellen eigenen Fahrzeugs am nächsten ist, unter den Positionen des Zielobjekts, die sich auf der Vorderseite des aktuellen eigenen Fahrzeugs befinden.
Und in der vorliegenden Ausführungsform stellt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung den Trajektorienerzeugungsbereich ein, der ein Bereich einer kontinuierlichen Anzahl von Erfassungszeitpunkten ist, einschließlich der Anzahl von Erfassungszeitpunkten der Verlaufsposition nahe der Position der vorderen und hinteren Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs, und wählt Verlaufspositionen, die in dem Trajektorienerzeugungsbereich enthalten sind, unter den Verlaufspositionen mehrerer Zeitpunkte als die Zielobjektpositionen für die Trajektorienerzeugung aus.
Gemäß dieser Konfiguration kann die Trajektorie des Zielobjekts basierend auf den Verlaufspositionen, die im Trajektorienerzeugungsbereich enthalten sind, der der Bereich der fortlaufenden Anzahl von Erfassungszeitpunkten einschließlich der Verlaufsposition des vorderen Objekts nahe der Position der vorderen und hinteren Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs ist, erzeugt werden. Daher kann die Anzahl der Verlaufspositionen des vorderen Objekts, die für die Erzeugung der Trajektorie verwendet werden, erhöht werden, und die Erzeugungsgenauigkeit der Trajektorie kann verbessert werden.
Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung setzt den Trajektorienerzeugungsbereich auf einen kontinuierlichen Bereich, der Positionen des Zielobjekts in der Nähe einer Position der vorderen und hinteren Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs einschließt und in dem ein absoluter Wert des Winkels der Änderungsrichtung der Positionen des Zielobjekts in Bezug auf die vordere und hintere Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs kleiner als ein Bestimmungswinkel wird.
In der vorliegenden Ausführungsform setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung den Trajektorienerzeugungsbereich auf einen Bereich kontinuierlicher Nummern von Erfassungszeitpunkten, die die Anzahl der historischen Positionen nahe der Position der vorderen und hinteren Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs einschließen und in denen ein Absolutwert des Winkels der Änderungsrichtung der historischen Positionen zwischen Nummern von Erfassungszeitpunkten in Bezug auf die vordere und hintere Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs kleiner als der Bestimmungswinkel αj wird.
Gemäß dieser Konfiguration kann die Neigung der Änderungsrichtung der Historienpositionen des vorderen Objekts in Bezug auf die vordere und hintere Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs kontinuierlich kleiner als der Bestimmungswinkel αj gemacht werden. Wenn die Neigung der Änderungsrichtung der Historienpositionen zu groß wird, besteht die Möglichkeit, dass eine ungefähre Präzision der unten beschriebenen Trajektorie verschlechtert wird. Daher ist es möglich, die Verschlechterung der ungefähren Genauigkeit der Trajektorie zu unterdrücken, indem die historischen Positionen ausgeschlossen werden, bei denen die Neigung größer als der Bestimmungswinkel αj wird. Wie später beschrieben, wird die Verfolgung des eigenen Fahrzeugs nicht einfach, wenn die Neigung der Trajektorie zu groß wird, wenn das eigene Fahrzeug der Trajektorie folgt. Daher kann durch Ausschluss der Verlaufspositionen, bei denen die Neigung größer als der Bestimmungswinkel αj wird, die Trajektorie erzeugt werden, der das eigene Fahrzeug folgen kann.
Zum Beispiel wird der Bestimmungswinkel αj auf einen Winkel kleiner oder gleich π/2 (90 Grad) gesetzt. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung kann den Bestimmungswinkel αj in Abhängigkeit von der Erfassungsdauer, der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs und ähnlichem ändern. Zum Beispiel wird der Bestimmungswinkel αj verkleinert, wenn die Erfassungsdauer kurz wird, und der Bestimmungswinkel αj wird verkleinert, wenn die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs hoch wird.
In der vorliegenden Ausführungsform unterteilt die Datenauswahleinheit 12 für die Trajektorienerzeugung die Verlaufspositionen mehrerer Zeitpunkte in die Vorderseite und die Rückseite der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs und wählt die Verlaufspositionen für die Trajektorienerzeugung um jede der Vorderseitenverlaufspositionen und der Rückseitenverlaufspositionen aus.
<Bearbeitung der Vorderseite>
Die Verarbeitung der Frontseite wird erläutert. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung ermittelt unter den mehreren Positionen des Zielobjekts die Frontseitenpositionen des Zielobjekts, die sich auf der Frontseite des vorliegenden eigenen Fahrzeugs befinden. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung berechnet eine Änderungsrichtung von Positionen des Zielobjekts in einer ersten Richtung um jede der Frontseitenpositionen des Zielobjekts und bestimmt eine Position, an der ein Absolutwert des Winkels der Änderungsrichtung von Positionen des Zielobjekts in Bezug auf die Frontrichtung größer oder gleich dem Bestimmungswinkel αj wird, unter den Frontseitenpositionen des Zielobjekts. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung wählt Positionen, die sich auf einer zweiten Richtungsseite der ermittelten Position unter den frontseitigen Positionen des Zielobjekts befinden, als die frontseitigen Zielobjektpositionen zur Trajektorienerzeugung aus.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Richtung eine Reihenfolge von Positionen, in der sich die frontseitigen Positionen des Zielobjekts frontseitig ändern, zumindest an der frontseitigen Position des Zielobjekts nahe der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs. In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Richtung eine Reihenfolge chronologisch von der Vergangenheit zur Gegenwart. Genauer gesagt ist die erste Richtung eine Reihenfolge, in der die Anzahl i der Erfassungszeitpunkte zunimmt. Die zweite Richtung ist eine Reihenfolge von Positionen, in der sich die Positionen der Vorderseite des Zielobjekts in die Rückseite ändern, zumindest an der Position der Vorderseite des Zielobjekts in der Nähe der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs, und ist eine Reihenfolge von Positionen entgegengesetzt zur ersten Richtung. In der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Richtung eine Reihenfolge chronologisch von der Gegenwart zur Vergangenheit. Insbesondere ist die zweite Richtung eine Reihenfolge, in der die Anzahl i der Erfassungszeitpunkte abnimmt.
In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die frontseitigen Historienpositionen des Zielobjekts, die sich auf der Frontseite des vorliegenden eigenen Fahrzeugs befinden, unter den Historienpositionen der mehreren Zeitpunkte der Gegenwart und der Vergangenheit. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung berechnet die Änderungsrichtung der Verlaufspositionen zwischen den Nummern des Erfassungszeitpunkts in der Richtung chronologisch von der Vergangenheit zur Gegenwart (der ersten Richtung), um jede der frontseitigen Verlaufspositionen, und bestimmt eine Nummer, bei der der Absolutwert des Winkels αf der Änderungsrichtung der Verlaufspositionen in Bezug auf die vordere Richtung größer oder gleich dem Bestimmungswinkel αj wird, unter den frontseitigen Verlaufspositionen. Die Datenauswahleinheit 12 für die Trajektorienerzeugung wählt die frontseitigen Historienpositionen von Zahlen, die älter als die ermittelte Zahl sind (die zweite Richtungsseite), als die frontseitigen Historienpositionen für die Trajektorienerzeugung aus.
Die Verarbeitung dieser Vorderseite kann wie das Flussdiagramm von 8 konfiguriert werden. Im Schritt S11 wählt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung als die frontseitigen Historienpositionen die Historienpositionen, bei denen die Position Xfh_i der vorderen Richtung größer oder gleich Null wird, unter den Historienpositionen (Xfh_i, Yfh_i) des vorderen Objekts, die jeder Zahl i (i= ..., i0- 2, i0- 1, i0) des Erfassungszeitpunkts dieser Zeit und der Vergangenheit entsprechen. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung setzt die älteste Nummer Nfold des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite und die neueste Nummer Nfnew des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite unter den Nummern des Erfassungszeitpunkts, die als die Vorderseiten-Historienpositionen ausgewählt wurden.
Im Schritt S12 initialisiert die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung eine Verarbeitungsanzahl L des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite auf die älteste Anzahl Nfold des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite (L=Nfold). Dann, im Schritt S13, bestimmt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung, ob die Verarbeitungszahl L des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite kleiner als die neueste Zahl Nfnew des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite (L<Nfnew) ist oder nicht; geht zum Schritt S14 weiter, wenn diese bestimmt, dass diese kleiner ist, und geht zum Schritt S19 weiter, wenn diese bestimmt, dass diese nicht kleiner ist.
Im Schritt S14 setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die historische Position (Xfh_L, Yfh_L) des vorderen Objekts, die der Verarbeitungsnummer L des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite entspricht, als eine Referenzposition AL. Im Schritt S15 setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die historische Position (Xfh_L+1, Yfh_L+1) des vorderen Objekts, die der nächsten Nummer L+1 des Erfassungszeitpunkts der Verarbeitungsnummer L des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite entspricht, als eine Vergleichsposition BL+1.
In dem Schritt S16, wie in 9 und einer nächsten Gleichung gezeigt, berechnet die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung einen Winkel αf der Richtung von der Referenzposition AL (Xfh_L, Yfh_L) zur Vergleichsposition BL+1 (Xfh_L+1, Yfh_L+1), in Bezug auf die Frontrichtung (X-Achse) des vorliegenden eigenen Fahrzeugs. $α f = {tan}^{- 1} (\frac{{Yfh}_{L + 1} - {Yfh}_{L}}{{Xfh}_{L + 1} - {Xfh}_{L}})$
Im Schritt S17 bestimmt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung, ob ein absoluter Wert des Winkels αf größer oder gleich dem Bestimmungswinkel αj wird (|αf|>=αj); geht zum Schritt S19 weiter, wenn bestimmt wird, dass er größer oder gleich dem Bestimmungswinkel αj wird, und geht zum Schritt S18 weiter, wenn bestimmt wird, dass er nicht größer oder gleich dem Bestimmungswinkel αj wird.
Im Schritt S18 erhöht die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die Verarbeitungsanzahl L des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite um eins (L=L+1); geht danach zum Schritt S13 weiter und führt erneut die Verarbeitung des Schritts S13 zum Schritt S17 aus.
Andererseits setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung im Schritt S19 die aktuell eingestellte Verarbeitungszahl L des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite als eine Zahl Nfend des Erfassungszeitpunkts der Trajektorienerzeugung der Vorderseite (Nfend=L). Dann, wie in einer nächsten Gleichung gezeigt, setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung von der ältesten Zahl Nfold des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite zu der Zahl Nfend des Erfassungszeitpunkts der Trajektorienerzeugung des vorderen Endes einen Trajektorienerzeugungsbereich Nrngf der Vorderseite, und beendet dann die Verarbeitung. $Nrngf = Nfold \sim Nfend (= L)$
<Verhalten der frontseitigen Verarbeitung>
Ein Verhalten der frontseitigen Verarbeitung wird anhand von 10 erläutert. Von der Verarbeitungsnummer des Erfassungszeitpunkts L = Nfold bis Nfold+3 wird der Absolutwert des Winkels αf der Richtung von der historischen Position (der Referenzposition), die dieser Verarbeitungsnummer L des Erfassungszeitpunkts entspricht, zur historischen Position (der Vergleichsposition), die der nächsten Verarbeitungsnummer L+1 des Erfassungszeitpunkts entspricht, kleiner als der Bestimmungswinkel αj, der beispielsweise auf 80 Grad eingestellt ist. Andererseits ist bei der Verarbeitungsnummer des Erfassungszeitpunkts L = Nfold+4 der Absolutwert des Winkels αf der Richtung von der Historienposition (der Referenzposition), die dieser Verarbeitungsnummer L = Nfold+4 des Erfassungszeitpunkts entspricht, zu der Historienposition (der Vergleichsposition), die der nächsten Verarbeitungsnummer L = Nfold+5 des Erfassungszeitpunkts entspricht, größer als der Bestimmungswinkel αj, der auf 80 Grad eingestellt ist. Daher werden Nummern an und nach der Verarbeitungsnummer des Erkennungszeitpunkts L = Nfold+5, wenn der Winkel αf groß wird, nicht in den Trajektorienerzeugungsbereich der Vorderseite aufgenommen. Und die Verlaufspositionen von der ältesten Nummer Nfold des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite bis zur Verarbeitungsnummer des Erfassungszeitpunkts L = Nfold+4 wird auf den Trajektorienerzeugungsbereich der Vorderseite gesetzt.
<Bearbeitung der Rückseite>
Als nächstes wird die Verarbeitung der Rückseite erläutert. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung ermittelt aus der Vielzahl der Positionen des Zielobjekts die Rückseitenpositionen des Zielobjekts, die sich auf der Rückseite des vorliegenden eigenen Fahrzeugs befinden. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung berechnet eine Änderungsrichtung von Positionen des Zielobjekts in der zweiten Richtung um jede der Rückseitenpositionen des Zielobjekts und bestimmt eine Position unter den Rückseitenpositionen des Zielobjekts, bei der ein Absolutwert des Winkels der Änderungsrichtung von Positionen des Zielobjekts in Bezug auf die Rückseitenrichtung größer als oder gleich dem Bestimmungswinkel αj wird. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung wählt unter den Rückseitenpositionen des Zielobjekts Positionen, die sich auf der ersten Richtungsseite der ermittelten Position befinden, als Rückseiten-Zielobjektpositionen für die Trajektorienerzeugung aus.
In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die Rückseiten-Historienpositionen des Zielobjekts, die sich auf der Rückseite des vorliegenden eigenen Fahrzeugs befinden, unter den Historienpositionen der mehreren Zeitpunkte der Gegenwart und der Vergangenheit. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung berechnet die Änderungsrichtung der Verlaufspositionen zwischen den Nummern des Erfassungszeitpunkts in der Richtung chronologisch von der Gegenwart zur Vergangenheit (der zweiten Richtung) um jede der rückseitigen Verlaufspositionen und bestimmt eine Nummer, bei der der Absolutwert des Winkels αr der Änderungsrichtung der Verlaufspositionen in Bezug auf die Rückwärtsrichtung kleiner oder gleich dem Bestimmungswinkel αj wird, unter den rückseitigen Verlaufspositionen. Die Datenauswahleinheit 12 für die Trajektorienerzeugung wählt die Rückseiten-Historienpositionen mit Nummern, die neuer sind als die ermittelte Zahl (der ersten Richtungsseite), als die Rückseiten-Historienpositionen für die Trajektorienerzeugung aus.
Die Verarbeitung dieser Rückseite kann wie das Flussdiagramm von 11 konfiguriert werden. Im Schritt S21 wählt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung als die Rückseiten-Historienpositionen die Historienpositionen aus, bei denen die Position Xfh_i der vorderen Richtung kleiner oder gleich Null wird, unter den Historienpositionen (Xfh_i, Yfh_i) des vorderen Objekts, die jeder Zahl i (i= ..., i0- 2, i0- 1, i0) des Erfassungszeitpunkts dieser Zeit und der Vergangenheit entsprechen. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung setzt die älteste Nummer Nrold des Erfassungszeitpunkts der Rückseite und die neueste Nummer Nrnew des Erfassungszeitpunkts der Rückseite unter den Nummern des Erfassungszeitpunkts, die als die Rückseiten-Historienpositionen ausgewählt wurden.
Im Schritt S22 initialisiert die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung eine Verarbeitungsnummer M des Erfassungszeitpunkts der Rückseite auf die neueste Nummer Nrnew des Erfassungszeitpunkts der Rückseite (M=Nrnew). Dann, im Schritt S23, bestimmt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung, ob die Verarbeitungszahl M des Erfassungszeitpunkts der Rückseite größer als die älteste Zahl Nrold des Erfassungszeitpunkts der Rückseite (M>Nrold) ist oder nicht; geht zum Schritt S24 weiter, wenn diese bestimmt, dass diese größer ist, und geht zum Schritt S29 weiter, wenn diese bestimmt, dass diese nicht größer ist.
Im Schritt S24 setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die historische Position (Xfh_M, Yfh_M) des vorderen Objekts, die der Verarbeitungsnummer M des Erfassungszeitpunkts der Rückseite entspricht, als eine Referenzposition CM. Im Schritt S25 setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die historische Position (Xfh_M-1, Yfh_M-1) des vorderen Objekts, die der vorherigen Nummer M-1 des Erfassungszeitpunkts der Verarbeitungsnummer M des Erfassungszeitpunkts der Rückseite entspricht, als eine Vergleichsposition DM-1.
In dem Schritt S26, wie in 12 und einer nächsten Gleichung gezeigt, berechnet die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung einen Winkel αr der Richtung von der Referenzposition CM (Xfh_M, Yfh_M) zur Vergleichsposition DM-1 (Xfh_M-1, Yfh_M-1), in Bezug auf die Rückwärtsrichtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs. $α r = {tan}^{- 1} (\frac{{Yfh}_{M} - {Yfh}_{M - 1}}{{Xfh}_{M}_{- 1} - {Xfh}_{M}})$
Im Schritt S27 bestimmt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung, ob ein absoluter Wert des Winkels αr größer oder gleich dem Bestimmungswinkel αj wird (|αr|>=αj); geht zum Schritt S29 weiter, wenn bestimmt wird, dass er größer oder gleich dem Bestimmungswinkel αj wird, und geht zum Schritt S28 weiter, wenn bestimmt wird, dass er nicht größer oder gleich dem Bestimmungswinkel αj wird.
Im Schritt S28 verringert die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die Verarbeitungsanzahl M des Erfassungszeitpunkts der Rückseite um eins (M=M-1); geht danach zum Schritt S23 weiter und führt erneut die Verarbeitung des Schritts S23 zum Schritt S27 aus.
Andererseits setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung im Schritt S29 die aktuell eingestellte Verarbeitungszahl M des Erfassungszeitpunkts der Rückseite als eine Zahl Nrend des Erfassungszeitpunkts der Trajektorienerzeugung der Rückseite (Nrend=M). Dann setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung, wie in der nächsten Gleichung gezeigt, von der Anzahl Nrend des Erfassungszeitpunkts der Trajektorienerzeugung Rückseite auf die neueste Anzahl Nrnew des Erfassungszeitpunkts der Rückseite, auf einen Trajektorienerzeugungsbereich Nrngr der Rückseite, und beendet dann die Verarbeitung. $Nrngr = Nrend (= M) \sim Nrnew$
<Verhalten der Rückseitenverarbeitung>
Ein Verhalten der Rückseitenverarbeitung wird anhand von 13 erläutert. Von der Verarbeitungsnummer des Erfassungszeitpunkts M = Nrnew bis Nrnew-2 wird der Absolutwert des Winkels αr der Richtung von der Historienposition (der Referenzposition), die dieser Verarbeitungsnummer M des Erfassungszeitpunkts entspricht, zu der Historienposition (der Vergleichsposition), die der vorherigen Verarbeitungsnummer M-1 des Erfassungszeitpunkts entspricht, kleiner als der Bestimmungswinkel αj, der beispielsweise auf 80 Grad eingestellt ist. Da die nächste Verarbeitungsnummer des Erfassungszeitpunkts M=Nrnew-3 die älteste Nummer Nrold des Erfassungszeitpunkts der Rückseite ist, wird die Auswahlverarbeitung beendet. Und die historischen Positionen von der neuesten Nummer Nrnew des Erfassungszeitpunkts der Rückseite bis zur ältesten Nummer Nrold des Erfassungszeitpunkts der Rückseite werden auf den Trajektorienerzeugungsbereich der Rückseite gesetzt.
<Summe des Trajektorienerzeugungsbereichs der Vorderseite und der Rückseite>
Die Datenauswahleinheit 12 für die Trajektorienerzeugung summiert die Historienpositionen für die Trajektorienerzeugung der Vorderseite und die Historienpositionen für die Trajektorienerzeugung der Rückseite und setzt die Historienposition für die Trajektorienerzeugung. In der vorliegenden Ausführungsform, wie in der nächsten Gleichung gezeigt, kombiniert die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung den Trajektorienerzeugungsbereich Nrngf der Vorderseite und den Trajektorienerzeugungsbereich Nrngr der Rückseite und setzt von der Anzahl Nfend der Erfassungszeitpunkte der Trajektorienerzeugung der Vorderseite bis zur Anzahl Nrend der Erfassungszeitpunkte der Trajektorienerzeugung der Rückseite den Trajektorienerzeugungsbereich Nrng. Dann wählt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die dem Trajektorienerzeugungsbereich Nrng entsprechenden Verlaufspositionen als die Verlaufspositionen für die Trajektorienerzeugung aus. $Nrng = Nrngf + Nrngr = Nrend \sim Nfend$
Trajektorienerzeugungseinheit 13
Im Schritt S05 von 3 führt die Trajektorienerzeugungseinheit 13 eine Trajektorienerzeugungsverarbeitung (einen Trajektorienerzeugungsschritt) durch, die eine Trajektorie des Zielobjekts (in diesem Beispiel das vordere Objekt) basierend auf den Zielobjektpositionen für die Trajektorienerzeugung (in diesem Beispiel die Historienpositionen) erzeugt.
In der vorliegenden Ausführungsform erzeugt die Trajektorienerzeugungseinheit 13 die Trajektorie auf dem eigenen Fahrzeugkoordinatensystem, das auf der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs basiert. Wie in der nächsten Gleichung gezeigt, erzeugt die Trajektorienerzeugungseinheit 13 die Trajektorie durch Annäherung unter Verwendung eines Polynoms, in dem ein Wert X der Koordinatenachse der vorderen Richtung eine Eingangsvariable und ein Wert Y der Koordinatenachse der seitlichen Richtung eine Ausgangsvariable ist. Die Trajektorienerzeugungseinheit 13 begrenzt die unter Verwendung des Polynoms erzeugte Trajektorie innerhalb des Trajektorienerzeugungsbereichs. $\begin{array}{l} Y = a_{hmx} X^{hmx} + a_{hmx - 1} X^{hmx - 1} + \dots + a_{1} X^{1} + a_{0} \\ {Xf}_{Nrend} \leq X \leq {Xf}_{Nfend} \end{array}$
Dabei ist hmx die maximale Ordnung des Polynoms und wird vorläufig festgelegt. ahmx, ahmx-1, ..., a1, a0 sind Koeffizienten der jeweiligen Ordnungen hmx, hmx-1, ..., 1, 0. XfNrend ist ein Wert der Koordinatenachse der vorderen Richtung der Verlaufsposition bei der Anzahl Nrend des Erfassungszeitpunkts des hinteren Endes der Trajektorienerzeugung im Trajektorienerzeugungsbereich. XfNfend ist ein Wert der Koordinatenachse der vorderen Richtung der historischen Position bei der Nummer Nfend des Erfassungszeitpunkts des vorderen Endes der Trajektorienerzeugung im Trajektorienerzeugungsbereich. Die Trajektorienerzeugungseinheit 13 passt jeden Ordnungskoeffizienten a mithilfe der Methode der kleinsten Quadrate und dergleichen an, so dass der Fehler zwischen den historischen Positionen für die Trajektorienerzeugung und dem Polynom klein wird.
14 zeigt ein vergleichendes Beispiel, das sich von der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet. Im Vergleichsbeispiel wird der Bereich, in dem der Absolutwert des Winkels αf größer als der Bestimmungswinkel αj wird, ebenfalls auf den Trajektorienerzeugungsbereich der Vorderseite festgelegt. Da die Näherung bei der Trajektorienerzeugung einschließlich des Bereichs durchgeführt wird, in dem der Änderungswinkel der historischen Positionen groß wird, verschlechtert sich daher die Näherungsgenauigkeit. Obwohl eine Verbesserung der Näherungsgenauigkeit erwartet wird, wenn die Ordnung des Polynoms erhöht wird, ist es notwendig, die Anzahl der historischen Positionen für die Trajektorienerzeugung durch die Erhöhung der Ordnung zu erhöhen, und das ist nicht wünschenswert. Wenn der Änderungswinkel der Historienpositionen größer oder gleich 90 Grad ist, wie im Beispiel von 14, treten mehrere Historienpositionen auf, bei denen sich die Werte der seitlichen Richtung (Y-Achse) von den Werten der ähnlichen vorderen Richtung (X-Achse) unterscheiden. Daher wird der Näherungsfehler groß, wenn die Näherung unter Verwendung des Polynoms durchgeführt wird, in dem der Wert der vorderen Richtung (X-Achse) die Eingangsvariable ist. Andererseits wird bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 15 gezeigt, die ungefähre Genauigkeit der Trajektorie hoch, da der Teil, in dem der Änderungswinkel der historischen Positionen groß wird, entfernt wird.
Lenkungssteuerungseinheit 14
Im Schritt S04 von 3 führt die Lenksteuereinheit 14 eine Lenksteuerungsverarbeitung (einen Lenksteuerungsschritt) durch, die eine Trajektorienverfolgung-Lenksteuerung durchführt, die den Lenkwinkel des eigenen Fahrzeugs so steuert, dass das eigene Fahrzeug der Trajektorie folgt.
In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 16 gezeigt, setzt die Lenksteuereinheit 14 eine Position der Trajektorie, die um einen vorderen Blickabstand Xw vor der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs liegt, auf eine Zielposition Yt der Querrichtung des eigenen Fahrzeugs und steuert den Lenkwinkel so, dass eine Position der Querrichtung des eigenen Fahrzeugs sich der Zielposition Yt nähert. Konkret, wie in einer nächsten Gleichung gezeigt, gibt die Lenkungssteuereinheit 14 den vorderen Blickabstand Xw in den Wert X der Koordinatenachse der vorderen Richtung der Gleichung (6) ein und setzt den berechneten Wert Y der Koordinatenachse der seitlichen Richtung auf die Zielposition Yt. $Yt = a_{hmx} {Xw}^{hmx} + a_{hmx-1} {Xw}^{hmx-1} + \dots + a_{1} {Xw}^{1} + a_{0}$
Die Lenkungssteuereinheit 14 stellt einen Sollwert des Lenkwinkels entsprechend der Zielposition Yt ein. Da die Position der Querrichtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs Y= 0 ist, setzt die Lenkungssteuereinheit 14 einen Winkel der linken Richtung gemäß der Zielposition Yt auf den Sollwert des Lenkwinkels, wenn die Zielposition Yt ein positiver Wert ist, und setzt einen Winkel der rechten Richtung gemäß der Zielposition Yt auf den Sollwert des Lenkwinkels, wenn die Zielposition Yt ein negativer Wert ist.
Die Lenksteuereinheit 14 überträgt den Befehlswert des Lenkwinkels über die Kommunikationseinrichtung und dergleichen an die Lenkvorrichtung 24. Die Lenkvorrichtung 24 ist durch eine elektrische Servolenkung konfiguriert, und diese führt die Antriebssteuerung eines Elektromotors zum Lenken durch, so dass der Lenkwinkel der Räder mit dem Befehlswert des Lenkwinkels übereinstimmt.
Die Lenkungssteuereinheit 14 stellt den vorderen Blickabstand Xw entsprechend dem vorderen Endpunkt XfNfend der Trajektorie ein. Die Lenksteuereinheit 14 stellt den vorderen Blickabstand Xw auf einen Abstand ein, der kürzer als der vordere Endpunkt XfNfend der Trajektorie ist. Der vordere Endpunkt XfNfend der Trajektorie wird zu dem Wert XfNfend der vorderen Richtung der historischen Position des vorderen Endes des Trajektorienerzeugungsbereichs.
Gemäß dieser Konfiguration kann in Übereinstimmung mit der Änderung des vorderen Endes des Trajektorienerzeugungsbereichs der vordere Blickabstand Xw im Trajektorienerzeugungsbereich entsprechend eingestellt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Lenksteuereinheit 14 unter Bezugnahme auf Kartendaten, in denen eine Beziehung zwischen dem vorderen Endpunkt XfNfend der Trajektorie und dem vorderen Blickabstand Xw vorab festgelegt ist, den vorderen Blickabstand Xw, der dem vorderen Endpunkt XfNfend der vorliegenden Trajektorie entspricht.
Ein Beispiel für die Einstellung der Kartendaten ist in 17 dargestellt. In einem Bereich, in dem der vordere Endpunkt XfNfend der Trajektorie größer als ein oberer Grenzwert X1 ist, wird der vordere Blickabstand Xw auf einen festen Wert X2 eingestellt, der kleiner als der obere Grenzwert X1 ist. In einem Bereich, in dem der vordere Endpunkt XfNfend der Trajektorie kleiner als der obere Grenzwert X1 ist, wird, wenn der vordere Endpunkt XfNfend der Trajektorie abnimmt, der vordere Blickabstand Xw verringert und kleiner als der vordere Endpunkt XfNfend der Trajektorie eingestellt.
Gemäß dieser Konfiguration wird in dem Bereich, in dem der vordere Endpunkt XfNfend der Trajektorie größer als der obere Grenzwert X1 ist, der vordere Blickabstand Xw auf den festen Wert X2 gesetzt, und der vordere Blickabstand Xw kann daran gehindert werden, sich zu sehr nach vorne zu entfernen, und kann auf einen geeigneten Abstand für die Steuerung der Trajektorienverfolgung gesetzt werden. Andererseits kann der vordere Blickabstand Xw verringert werden, wenn der vordere Endpunkt XfNfend der Trajektorie weniger als der obere Grenzwert X1 abfällt, und der vordere Blickabstand Xw kann im Bereich der Trajektorienerzeugung eingestellt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform führt die Lenksteuereinheit 14 die Trajektorienverfolgung-Lenksteuerung durch, wenn der vordere Endpunkt XfNfend der Trajektorie größer oder gleich dem unteren Grenzwert X3 ist, und führt die Trajektorienverfolgung-Lenksteuerung nicht durch, wenn der vordere Endpunkt XfNfend der Trajektorie kleiner als der untere Grenzwert X3 ist. Daher ist in den Kartendaten von 17 der vordere Blickabstand Xw nicht in dem Bereich eingestellt, in dem der vordere Endpunkt XfNfend der Trajektorie kleiner als der untere Grenzwert X3 ist.
Wenn der vordere Endpunkt XfNfend der Trajektorie zu nahe am eigenen Fahrzeug liegt und der geeignete vordere Blickabstand Xw nicht eingestellt werden kann, kann gemäß dieser Konfiguration verhindert werden, dass die Trajektorienverfolgung-Lenksteuerung durchgeführt wird.
Und in der vorliegenden Ausführungsform führt die Lenksteuereinheit 14 die Trajektorienverfolgung-Lenksteuerung durch, wenn die Anzahl der Verlaufspositionen für die Trajektorienerzeugung größer oder gleich der maximalen Ordnung des Polynoms hmx + 1 ist, und führt die Trajektorienverfolgung-Lenksteuerung nicht durch, wenn die Anzahl der Verlaufspositionen für die Trajektorienerzeugung kleiner als die maximale Ordnung hmx + 1 ist.
Für die Bestimmung der Koeffizienten des Polynoms ist die Anzahl der Historienpositionen für die Trajektorienerzeugung größer oder gleich der maximalen Ordnung des Polynoms hmx + 1 erforderlich. Gemäß der obigen Konfiguration kann, wenn die Anzahl der Verlaufspositionen für die Trajektorienerzeugung kleiner als die maximale Ordnung des Polynoms hmx + 1 ist, verhindert werden, dass die Trajektorienverfolgungssteuerung unter Verwendung der durch das Polynom generierten Trajektorie mit geringer Näherungsgenauigkeit durchgeführt wird.
Ausführungsform 2
Es wird die Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß Ausführungsform 2 erläutert. Die Erläuterung von Bestandteilen, die mit denen in Ausführungsform 1 identisch sind, wird weggelassen. Die Grundkonfiguration der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die gleiche wie die von Ausführungsform 1. Ausführungsform 2 unterscheidet sich von Ausführungsform 1 in der Verarbeitung der Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung.
In der vorliegenden Ausführungsform setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung ähnlich wie in Ausführungsform 1 den Trajektorienerzeugungsbereich auf einen kontinuierlichen Bereich, der eine Position des Zielobjekts nahe einer Position der vorderen und hinteren Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs einschließt und in dem ein Absolutwert des Winkels der Änderungsrichtung der Position des Zielobjekts in Bezug auf die vordere und hintere Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs kleiner wird als der Bestimmungswinkel αj.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Bestimmungswinkel αj jedoch auf π/2 (90 Grad) eingestellt, und die detaillierte Verarbeitung der Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung unterscheidet sich von Ausführungsform 1.
Auch in der vorliegenden Ausführungsform teilt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die Verlaufspositionen mehrerer Zeitpunkte in Vorderseite und Rückseite der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs auf, und wählt die Verlaufspositionen zur Trajektorienerzeugung um jede der VorderseitenVerlaufspositionen und der Rückseiten-Verlaufspositionen aus.
<Verarbeitung der Vorderseite>
Die Verarbeitung der Vorderseite wird erläutert. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung ermittelt aus der Vielzahl der Positionen des Zielobjekts die Vorderseitenpositionen des Zielobjekts, die sich auf der Vorderseite des vorliegenden eigenen Fahrzeugs befinden. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung ermittelt unter den Vorderseitenpositionen des Zielobjekts eine Position, an der sich die Positionen des Zielobjekts in der ersten Richtung nach hinten ändern. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung wählt Positionen, die sich auf der zweiten Richtungsseite der ermittelten Position befinden, unter den vorderseitigen Positionen des Zielobjekts als die vorderseitigen Zielobjektpositionen zur Trajektorienerzeugung aus.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Richtung eine Reihenfolge von Positionen, in der sich die frontseitigen Positionen des Zielobjekts in der Frontseite ändern, zumindest an der frontseitigen Position des Zielobjekts nahe der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs. In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Richtung eine Reihenfolge chronologisch von der Vergangenheit zur Gegenwart. Genauer gesagt ist die erste Richtung eine Reihenfolge, in der die Anzahl i der Erfassungszeitpunkte zunimmt. Die zweite Richtung ist eine Reihenfolge von Positionen, in der sich die Positionen der Vorderseite des Zielobjekts in die Rückseite ändern, zumindest an der Position der Vorderseite des Zielobjekts in der Nähe der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs, und ist eine Reihenfolge von Positionen entgegengesetzt zur ersten Richtung. In der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Richtung eine Reihenfolge chronologisch von der Gegenwart zur Vergangenheit. Insbesondere ist die zweite Richtung eine Reihenfolge, in der die Anzahl i der Erfassungszeitpunkte abnimmt.
In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die frontseitigen Historienpositionen des Zielobjekts, die sich auf der Frontseite des vorliegenden eigenen Fahrzeugs befinden, unter den Historienpositionen der mehreren Zeitpunkte der Gegenwart und der Vergangenheit. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung bestimmt unter den Verlaufspositionen der Vorderseite eine Anzahl, bei der sich die Verlaufspositionen in der Rückwärtsrichtung zwischen den Nummern der Erfassungszeitpunkte in der Richtung chronologisch von der Vergangenheit zur Gegenwart (der ersten Richtung) ändern. Die Datenauswahleinheit 12 für die Trajektorienerzeugung wählt die vorderseitigen Historienpositionen von Nummern, die älter als die ermittelte Zahl sind (die Seite der zweiten Richtung), als die vorderseitigen Historienpositionen für die Trajektorienerzeugung aus. Dieser Zeitpunkt, an dem sich die Historienpositionen in die hintere Richtung ändern, ist ein Zeitpunkt, an dem der Absolutwert des Winkels der Änderungsrichtung der Historienpositionen in Bezug auf die vordere und hintere Richtung des eigenen Fahrzeugs größer wird als der Bestimmungswinkel αj, der auf π/2 eingestellt ist.
Die Verarbeitung dieser Vorderseite kann wie das Flussdiagramm von 18 konfiguriert werden. Im Schritt S31 wählt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung als die frontseitigen Historienpositionen die Historienpositionen aus, bei denen die Position Xfh_i der Frontrichtung größer oder gleich Null wird, unter den Historienpositionen (Xfh_i, Yfh_i) des Frontobjekts, die jeder Zahl i (i= ..., i0- 2, i0- 1, i0) des Erfassungszeitpunkts dieser Zeit und der Vergangenheit entsprechen. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung setzt die älteste Nummer Nfold des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite und die neueste Nummer Nfnew des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite unter den Nummern des Erfassungszeitpunkts, die als die Vorderseiten-Historienpositionen ausgewählt wurden.
Im Schritt S32 initialisiert die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung eine Verarbeitungsnummer L des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite auf die älteste Nummer Nfold des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite (L=Nfold). Dann bestimmt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung im Schritt S33, ob die Verarbeitungszahl L des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite kleiner als die neueste Zahl Nfnew des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite (L<Nfnew) ist oder nicht; geht zum Schritt S34 weiter, wenn diese bestimmt, dass diese kleiner ist, und geht zum Schritt S38 weiter, wenn diese bestimmt, dass diese nicht kleiner ist.
Im Schritt S34 setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die historische Position (Xfh_L, Yfh_L) des vorderen Objekts, die der Verarbeitungsnummer L des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite entspricht, als eine Referenzposition AL. Im Schritt S35 setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die historische Position (Xfh_L+1, Yfh_L+1) des vorderen Objekts, die der nächsten Nummer L+1 des Erfassungszeitpunkts der Verarbeitungsnummer L des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite entspricht, als eine Vergleichsposition BL+1.
Im Schritt S36 bestimmt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung, ob die Position Xfh_L+1 der Vorderseite der Vergleichsposition BL+1 kleiner oder gleich der Position Xfh_L der Vorderseite der Referenzposition AL (Xfh_L+1 <=Xfh_L) wird oder nicht; geht zum Schritt S38 weiter, wenn bestimmt wird, dass diese kleiner oder gleich der Position Xfh_L wird, und geht zum Schritt S37 weiter, wenn bestimmt wird, dass diese nicht kleiner oder gleich der Position Xfh_L wird.
Im Schritt S37 erhöht die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die Verarbeitungsanzahl L des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite um eins (L=L+1); geht danach zum Schritt S33 weiter und führt erneut die Verarbeitung des Schritts S33 zum Schritt S36 aus.
Andererseits setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung im Schritt S38 die aktuell eingestellte Verarbeitungszahl L des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite als eine Zahl Nfend des Erfassungszeitpunkts der Trajektorienerzeugung der Vorderseite (Nfend=L). Dann setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung, wie in der Gleichung (2) gezeigt, von der ältesten Nummer Nfold des Erfassungszeitpunkts der Vorderseite bis zur Nummer Nfend des Erfassungszeitpunkts der Trajektorienerzeugung des vorderen Endes, auf einen Trajektorienerzeugungsbereich Nrngf der Vorderseite und beendet dann die Verarbeitung.
<Verhalten der frontseitigen Verarbeitung>
Ein Verhalten der frontseitigen Verarbeitung wird anhand von 19 erläutert. Von der Verarbeitungsnummer des Erfassungszeitpunkts L = Nfold bis Nfold+3 wird die Position Xfh_L der vorderen Richtung der historischen Position (die Referenzposition), die dieser Verarbeitungsnummer L des Erfassungszeitpunkts entspricht, kleiner als die Position Xfh_L+1 der vorderen Richtung der historischen Position (die Vergleichsposition), die der nächsten Verarbeitungsnummer L+1 des Erfassungszeitpunkts entspricht. Andererseits wird bei der Verarbeitungsnummer des Erkennungszeitpunkts L = Nfold+4 die Position XfhNfold+4 der vorderen Richtung der historischen Position (der Referenzposition), die dieser Verarbeitungsnummer L = Nfold+4 des Erkennungszeitpunkts entspricht, größer oder gleich der Position XfhNfold+5 der vorderen Richtung der historischen Position (der Vergleichsposition), die der nächsten Verarbeitungsnummer L = Nfold+5 des Erkennungszeitpunkts entspricht. Daher werden Nummern bei und nach der Verarbeitungsnummer des Erkennungszeitpunkts L = Nfold+5 nicht in den Trajektorienerzeugungsbereich der Vorderseite einbezogen. Und die historischen Positionen von der ältesten Nummer Nfold des Erkennungszeitpunkts der Vorderseite bis zur Verarbeitungsnummer des Erkennungszeitpunkts L = Nfold+4 werden als Trajektorienerzeugungsbereich der Vorderseite festgelegt. Gemäß dieser Auswahl, wie anhand des Vergleichsbeispiels von 14 und 15 in Ausführungsform 1 erläutert, wird die ungefähre Genauigkeit der Trajektorie hoch.
<Bearbeitung der Rückseite>
Als nächstes wird die Verarbeitung der Rückseite erläutert. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung ermittelt aus der Vielzahl der Positionen des Zielobjekts die Rückseitenpositionen des Zielobjekts, die sich auf der Rückseite des vorliegenden eigenen Fahrzeugs befinden. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung ermittelt unter den Rückseitenpositionen des Zielobjekts eine Position, an der sich die Positionen des Zielobjekts in der vorderen Richtung in die zweite Richtung ändern. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung wählt unter den Rückseitenpositionen des Zielobjekts Positionen, die sich auf der ersten Richtungsseite der ermittelten Position befinden, als Rückseitenpositionen des Zielobjekts für die Trajektorienerzeugung aus.
In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die Rückseiten-Historienpositionen des Zielobjekts, die sich auf der Rückseite des vorliegenden eigenen Fahrzeugs befinden, unter den Historienpositionen der mehreren Zeitpunkte der Gegenwart und der Vergangenheit. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung ermittelt unter den Historienpositionen der Rückseite eine Anzahl, bei der sich die Historienpositionen in der vorderen Richtung zwischen den Nummern der Erfassungszeitpunkte in der Richtung chronologisch von der Gegenwart zur Vergangenheit (der zweiten Richtung) ändern. Die Datenauswahleinheit 12 für die Trajektorienerzeugung wählt die Rückseiten-Historienpositionen von Nummern, die neuer sind als die ermittelte Zahl (die Seite der ersten Richtung), als die Rückseiten-Historienpositionen für die Trajektorienerzeugung aus. Dieser Zeitpunkt, an dem sich die Historienpositionen in der vorderen Richtung ändern, ist ein Zeitpunkt, an dem der Absolutwert des Winkels der Änderungsrichtung der Historienpositionen in Bezug auf die vordere und hintere Richtung des eigenen Fahrzeugs größer wird als der Bestimmungswinkel αj, der auf π/2 eingestellt ist.
Die Verarbeitung dieser Rückseite kann wie das Flussdiagramm von 20 konfiguriert werden. Im Schritt S41 wählt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung als die Rückseiten-Historienpositionen die Historienpositionen aus, bei denen die Position Xfh_i der Vorderseite kleiner oder gleich Null wird, unter den Historienpositionen (Xfh_i, Yfh_i) des vorderen Objekts, die jeder Zahl i (i= ..., i0- 2, i0- 1, _i0) des Erfassungszeitpunkts dieser Zeit und der Vergangenheit entsprechen. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung setzt die älteste Nummer Nrold des Erfassungszeitpunkts der Rückseite und die neueste Nummer Nrnew des Erfassungszeitpunkts der Rückseite unter den Nummern des Erfassungszeitpunkts, die als die Rückseiten-Historienpositionen ausgewählt wurden.
Im Schritt S42 initialisiert die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung eine Verarbeitungsnummer M des Erfassungszeitpunkts der Rückseite auf die neueste Nummer Nrnew des Erfassungszeitpunkts der Rückseite (M=Nrnew). Dann, im Schritt S43, bestimmt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung, ob die Verarbeitungszahl M des Erfassungszeitpunkts der Rückseite größer als die älteste Zahl Nrold des Erfassungszeitpunkts der Rückseite (M>Nrold) ist oder nicht; geht zum Schritt S44 weiter, wenn diese bestimmt, dass diese größer ist, und geht zum Schritt S48 weiter, wenn diese bestimmt, dass diese nicht größer ist.
Im Schritt S44 setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die historische Position (Xfh_M, Yfh_M) des vorderen Objekts, die der Verarbeitungszahl M des Erfassungszeitpunkts der Rückseite entspricht, als eine Referenzposition CM. Im Schritt S45 setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die historische Position (Xfh_M-1, Yfh_M-1) des vorderen Objekts, die der vorherigen Nummer M-1 des Erfassungszeitpunkts der Verarbeitungsnummer M des Erfassungszeitpunkts der Rückseite entspricht, als eine Vergleichsposition DM-1.
In dem Schritt S46, wie in 20 gezeigt ist, bestimmt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung, ob die Position Xfh_M-1 der vorderen Richtung der Vergleichsposition DM-1 größer oder gleich der Position Xfh_M der vorderen Richtung der Referenzposition CM (Xfh_M-1 >=Xfh_M) wird oder nicht; geht zum Schritt S48 weiter, wenn bestimmt wird, dass diese größer oder gleich der Position Xfh_M wird, und geht zum Schritt S47 weiter, wenn bestimmt wird, dass diese nicht größer oder gleich der Position Xfh_M wird.
Im Schritt S47 verringert die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung die Verarbeitungsanzahl M des Erfassungszeitpunkts der Rückseite um eins (M=M-1); geht danach zum Schritt S43 weiter und führt erneut die Verarbeitung des Schritts S43 zum Schritt S46 aus.
Andererseits setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung im Schritt S48 die aktuell eingestellte Verarbeitungszahl M des Erfassungszeitpunkts der Rückseite als eine Zahl Nrend des Erfassungszeitpunkts der Trajektorienerzeugung der Rückseite (Nrend=M). Dann setzt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung, wie in Gleichung (4) gezeigt, von der Nummer Nrend des Erfassungszeitpunkts der Trajektorienerzeugung Rückseite zur neuesten Nummer Nrnew des Erfassungszeitpunkts der Rückseite als Trajektorienerzeugungsbereich Nrngr der Rückseite und beendet dann die Verarbeitung.
<Verhalten der Rückseitenbearbeitung>
Ein Verhalten der Rückseitenverarbeitung wird anhand von 21 erläutert. Von der Verarbeitungsnummer des Erfassungszeitpunkts M = Nrnew bis Nrnew-2 wird die Position Xfh_M der vorderen Richtung der Historienposition (die Referenzposition), die dieser Zeitverarbeitungsnummer M des Erfassungszeitpunkts entspricht, größer als die Position Xfh_M-1 der vorderen Richtung der Historienposition (die Vergleichsposition), die der vorherigen Verarbeitungsnummer M-1 des Erfassungszeitpunkts entspricht. Da die nächste Verarbeitungsnummer des Erkennungszeitpunkts M=Nrnew-3 die älteste Nummer Nrold des Erkennungszeitpunkts der Rückseite ist, wird die Auswahlverarbeitung beendet. Und die Verlaufspositionen von der neuesten Nummer Nrnew des Erfassungszeitpunkts der Rückseite bis zur ältesten Nummer Nrold des Erfassungszeitpunkts der Rückseite wird als Trajektorienerzeugungsbereich der Rückseite festgelegt.
<Summe des Trajektorienerzeugungsbereichs der Vorderseite und der Rückseite>
Die Datenauswahleinheit 12 für die Trajektorienerzeugung summiert die Verlaufspositionen für die Trajektorienerzeugung der Vorderseite und die Verlaufspositionen für die Trajektorienerzeugung der Rückseite und legt die Verlaufsposition für die Trajektorienerzeugung fest. In der vorliegenden Ausführungsform kombiniert die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung, wie in Gleichung (5) gezeigt, den Trajektorienerzeugungsbereich Nrngf der Vorderseite und den Trajektorienerzeugungsbereich Nrngr der Rückseite und setzt von der Anzahl Nfend des Erfassungszeitpunkts der Trajektorienerzeugung am vorderen Ende bis zur Anzahl Nrend des Erfassungszeitpunkts der Trajektorienerzeugung am hinteren Ende als den Trajektorienerzeugungsbereich Nrng. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung wählt die dem Trajektorienerzeugungsbereich Nrng entsprechenden Historienpositionen als die Historienpositionen für die Trajektorienerzeugung aus.
Ausführungsform 3
Es wird die Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß Ausführungsform 3 erläutert. Die Erläuterung von Bestandteilen, die mit denen der Ausführungsformen 1 oder 2 identisch sind, wird weggelassen. Die Grundkonfiguration der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die gleiche wie die von Ausführungsform 1 oder 2. Ausführungsform 3 unterscheidet sich von Ausführungsform 1 oder 2 in der Verarbeitung der Zielobjektposition-Erfassungseinheit 11.
Auch in der vorliegenden Ausführungsform erhält die Zielobjektposition-Erfassungseinheit 11 Positionen des Zielobjekts. In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 23 gezeigt, ist das Zielobjekt jedoch ein Straßenpunkt, der aus Kartendaten gewonnen wird. Die mehreren Positionen des Zielobjekts sind Positionen von mehreren Straßenpunkten, die in der Reihenfolge entlang einer Fahrtrichtung einer Straße angeordnet sind, auf der das eigene Fahrzeug fährt. Auch in der vorliegenden Ausführungsform wird die Position des Straßenpunkts durch die Nummer verwaltet. Und als Ordnungszahl i wird die Ordnungszahl entlang der Fahrtrichtung der Straße festgelegt. Wie in 22 gezeigt, ist die Zielobjektposition-Erfassungseinheit 11 mit einer Eigen-Positionsinformationserfassungseinheit 11a und einer Straßenpositionserfassungseinheit 11d versehen.
Die eigene Positionsinformations-Erfassungseinheit 11a ermittelt die Position des eigenen Fahrzeugs. In der vorliegenden Ausführungsform erhält die Eigenpositionsinformations-Erfassungseinheit 11a die Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs basierend auf dem Ausgangssignal der Eigenpositions-Erfassungsvorrichtung 21 für jede Erfassungsperiode.
Die Eigen-Position-Erfassungsvorrichtung 21 ist eine Vorrichtung, die die Positionsinformationen des eigenen Fahrzeugs erfasst. Als Eigen-Position-Erfassungsvorrichtung 21 werden beispielsweise eine oder mehrere von verschiedenen Arten von Erfassungsvorrichtungen, wie ein GPS (Globales Positionierungssystem)-Empfänger und ein Beacon-Empfänger, verwendet. Die Eigen-Position-Erfassungsvorrichtung 21 kann in der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 vorgesehen sein oder in der externen Vorrichtung der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtungen 10, wie beispielsweise einer Autonavigationsvorrichtung, vorgesehen sein, und die Daten können über die Kommunikationsvorrichtung erhalten werden. Obwohl die Erfassungsposition des eigenen Fahrzeugs durch den GPS-Empfänger verwendet werden kann, wie es der Fall ist, wenn das Hochpräzisions-GPS verwendet wird, kann die Position des eigenen Fahrzeugs verwendet werden, die durch Kartenabgleich angegeben wird.
Wie in 23 gezeigt, erhält die Straßenpositionserfassungseinheit 11d für jeden Erfassungszeitraum als die mehreren Positionen des Zielobjekts die Positionen mehrerer Straßenpunkte, die in der Reihenfolge entlang der Fahrtrichtung der Straße angeordnet sind, auf der das eigene Fahrzeug fährt, aus den Kartendaten 11e, basierend auf der Position des aktuellen eigenen Fahrzeugs. Die Straßenpositionserfassungseinheit 11d stellt als Nummer i der Reihenfolge die Nummer der Reihenfolge entlang der Fahrtrichtung der Straße ein. Die Position des Straßenpunktes wird auf die Position des mittleren Teils in der Querrichtung der Straße gesetzt, in der das eigene Fahrzeug fährt oder die Fahrspur.
In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 23 gezeigt, erhält die Straßenpositionserfassungseinheit 11d nicht nur die Positionen der Straßenpunkte auf der Vorderseite der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs, sondern auch die Positionen der Straßenpunkte auf der Rückseite der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs, entlang der Fahrtrichtung der Straße. Dann stellt die Straßenpositionserfassungseinheit 11d für jede der erhaltenen Positionen mehrerer Straßenpunkte für jeden Erfassungszeitraum die Nummer i des Straßenpunkts ein, die von hinten nach vorne in der Reihenfolge zunimmt.
In den Kartendaten werden Straßeninformationen, wie beispielsweise Positionsinformationen zu jedem Punkt der Straße (Breitengrad, Längengrad, Höhe), gespeichert. Die Kartendaten können in der Speichervorrichtung 91, wie beispielsweise dem Flash-Speicher der Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10, gespeichert werden, oder diese können in der Speichervorrichtung der externen Vorrichtung, wie beispielsweise dem Fahrzeugnavigationsvorrichtung, gespeichert werden, und die Daten können über die Kommunikationsvorrichtung bezogen werden. Wenn die Routenführung durch die Navigationsfunktion durchgeführt wird, kann die Position des Straßenpunktes entlang der Fahrtrichtung der Führungsroute erhalten werden.
Für jede Erfassungsperiode berechnet die Straßenpositionserfassungseinheit 11d relative Positionskoordinaten der mehreren Straßenpunkte auf der Basis der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs auf dem eigenen Fahrzeugkoordinatensystem, indem diese eine Koordinatenumwandlung zu den erhaltenen Positionen der mehreren Straßenpunkte durchführt.
Die Datenauswahleinheit 12 für die Trajektorienerzeugung stellt den Trajektorienerzeugungsbereich ein, der ein Bereich von kontinuierlichen Nummern von Straßenpunkten ist, einschließlich der Nummer der Position des Straßenpunktes nahe der Position der vorderen und hinteren Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs, und wählt Positionen der Straßenpunkte, die in dem Trajektorienerzeugungsbereich enthalten sind, unter den Positionen der mehreren Straßenpunkte, als die Zielobjektpositionen für die Trajektorienerzeugung aus.
Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung setzt den Trajektorienerzeugungsbereich auf einen Bereich kontinuierlicher Ordnungszahlen, die die Anzahl der Positionen der Straßenpunkte nahe der Position der vorderen und hinteren Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs einschließen und in denen ein absoluter Wert des Winkels αs der Änderungsrichtung der Positionen der Straßenpunkte zwischen den Nummern der Straßenpunkte in Bezug auf die vordere und hintere Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs kleiner wird als der Bestimmungswinkel αj.
Gemäß dieser Konfiguration kann die Neigung αs der Änderungsrichtung der Positionen der Straßenpunkte in Bezug auf die vordere und hintere Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs kontinuierlich kleiner gemacht werden als der Bestimmungswinkel αj. Wenn die Neigung αs der Änderungsrichtung der Positionen der Straßenpunkte zu groß wird, besteht die Möglichkeit, dass die ungefähre Genauigkeit der Trajektorie verschlechtert wird. Daher ist es möglich, die Verschlechterung der Näherungsgenauigkeit der Trajektorie zu unterdrücken, indem man die Positionen der Straßenpunkte ausschließt, bei denen die Neigung größer als der Bestimmungswinkel αj wird. Wenn die Neigung der Trajektorie zu groß wird und das eigene Fahrzeug der Trajektorie folgt, ist die Nachführung des eigenen Fahrzeugs nicht mehr einfach. Daher kann durch das Ausschließen der Positionen der Straßenpunkte, bei denen die Neigung αs größer als der Bestimmungswinkel αj wird, die Trajektorie erzeugt werden, der das eigene Fahrzeug folgen kann.
<Wenn diese ähnlich wie in Ausführungsform 1 konfiguriert ist>
Wenn diese ähnlich wie in Ausführungsform 1 konfiguriert ist, bestimmt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung unter den Positionen der mehreren Straßenpunkte die Frontseitenpositionen der Straßenpunkte, die sich auf der Frontseite des vorliegenden eigenen Fahrzeugs befinden. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung berechnet die Änderungsrichtung der Positionen der Straßenpunkte zwischen den Ordnungszahlen in der ersten Richtung um jede der frontseitigen Positionen der Straßenpunkte und bestimmt unter den frontseitigen Positionen der Straßenpunkte eine Position, bei der der Absolutwert des Winkels der Änderungsrichtung der Positionen der Straßenpunkte in Bezug auf die Frontrichtung größer oder gleich dem Bestimmungswinkel αj wird. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung wählt die Vorderseitenpositionen der Straßenpunkte von Nummern auf der zweiten Richtungsseite der ermittelten Zahl als die Vorderseitenpositionen der Straßenpunkte zur Trajektorienerzeugung aus.
Dabei ist die erste Richtung eine Reihenfolge von hinten nach vorne entlang der Fahrtrichtung der Straße. Genauer gesagt ist die erste Richtung eine Reihenfolge, in der die Anzahl i der Straßenpunkte zunimmt. Die zweite Richtung ist eine Reihenfolge von vorne nach hinten entlang der Fahrtrichtung der Straße. Insbesondere ist die zweite Richtung eine Reihenfolge, in der die Anzahl i der Straßenpunkte abnimmt.
Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung bestimmt unter den Positionen der mehreren Straßenpunkte die Rückseitenpositionen der Straßenpunkte, die sich auf der Rückseite des vorliegenden eigenen Fahrzeugs befinden. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung berechnet die Änderungsrichtung der Positionen der Straßenpunkte zwischen den Ordnungszahlen in der zweiten Richtung, um jede der Rückseitenpositionen der Straßenpunkte, und bestimmt eine Position, wo der Absolutwert des Winkels der Änderungsrichtung der Positionen der Straßenpunkte in Bezug auf die Rückrichtung größer oder gleich dem Bestimmungswinkel αj wird, unter den Rückseitenpositionen der Straßenpunkte. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung wählt die Rückseitenpositionen der Straßenpunkte von Nummern auf der ersten Richtungsseite der ermittelten Nummer als Rückseitenpositionen der Straßenpunkte zur Trajektorienerzeugung aus.
In diesem Fall wird durch das Ersetzen der Nummer i des Erfassungszeitpunkts in Ausführungsform 1 durch die Nummer i des Straßenpunkts und das Ersetzen der Rückseitenpositionen in Ausführungsform 1 durch die Positionen der Straßenpunkte eine ähnliche Verarbeitung konfiguriert, wie diese anhand des Flussdiagramms von 8 und des Flussdiagramms von 11 erläutert wurde. Daher wird auf eine Erläuterung verzichtet.
<Wenn es ähnlich wie in Ausführungsform 2 konfiguriert ist>
Wenn es ähnlich wie in Ausführungsform 2 konfiguriert ist, bestimmt die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung unter den Positionen der mehreren Straßenpunkte die Frontseitenpositionen der Straßenpunkte, die sich an der Frontseite des vorliegenden eigenen Fahrzeugs befinden. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung bestimmt unter den frontseitigen Positionen der Straßenpunkte eine Anzahl, bei der sich die Positionen der Straßenpunkte in der Rückwärtsrichtung zwischen den Zahlen der Reihenfolge in der ersten Richtung ändern. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung wählt die Vorderseitenpositionen der Straßenpunkte von Zahlen auf der zweiten Richtungsseite der ermittelten Zahl, als die Vorderseitenpositionen der Straßenpunkte für die Trajektorienerzeugung.
In ähnlicher Weise ist die erste Richtung eine Reihenfolge von hinten nach vorne entlang der Fahrtrichtung der Straße. Genauer gesagt ist die erste Richtung eine Reihenfolge, in der die Anzahl i der Straßenpunkte zunimmt. Die zweite Richtung ist eine Reihenfolge von vorne nach hinten entlang der Fahrtrichtung der Straße. Insbesondere ist die zweite Richtung eine Reihenfolge, in der die Anzahl i der Straßenpunkte abnimmt.
Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung ermittelt unter den Positionen der mehreren Straßenpunkte rückseitige Positionen der Straßenpunkte, die sich auf der Rückseite des vorliegenden eigenen Fahrzeugs befinden. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung bestimmt unter den Rückseitenpositionen der Straßenpunkte eine Anzahl, bei der sich die Positionen der Straßenpunkte in der vorderen Richtung zwischen den Nummern der Reihenfolge in der zweiten Richtung ändern. Die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung wählt die Rückseitenpositionen der Straßenpunkte von Zahlen auf der ersten Richtungsseite der ermittelten Zahl als die Rückseitenpositionen der Straßenpunkte für die Trajektorienerzeugung aus.
In diesem Fall wird durch das Ersetzen der Nummer i des Erfassungszeitpunkts in Ausführungsform 2 durch die Nummer i des Straßenpunkts und das Ersetzen der Rückseitenpositionen in Ausführungsform 2 durch die Positionen der Straßenpunkte eine ähnliche Verarbeitung konfiguriert, wie diese anhand des Flussdiagramms von 18 und des Flussdiagramms von 20 erläutert wurde. Daher wird auf eine Erläuterung verzichtet.
<Andere Ausführungsformen>
Abschließend werden weitere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung erläutert. Jede der nachfolgend zu erläuternden Ausführungsformen ist nicht darauf beschränkt, separat verwendet zu werden, sondern kann in Kombination mit den Ausführungsformen der anderen Ausführungsformen verwendet werden, solange keine Diskrepanz auftritt.

(1) In jeder der oben erwähnten Ausführungsformen wurde der Fall erläutert, in dem die Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 mit der Lenkungssteuereinheit 14 versehen ist. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind jedoch nicht auf den vorgenannten Fall beschränkt. Das heißt, die Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 kann nicht mit der Lenkungssteuereinheit 14 versehen sein, sondern kann von der Zielobjektposition-Erfassungseinheit 11 bis zur Trajektorienerzeugungseinheit 13 vorgesehen sein. In diesem Fall kann die Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 auch als Trajektorienerzeugungsvorrichtung bezeichnet werden. Wenn die Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 wie in jeder Ausführungsform mit der Lenksteuereinheit 14 versehen ist, wird die Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung 10 auch als Fahrzeugsteuerungsvorrichtung bezeichnet.
(2) In den Ausführungsformen 1, 2 wurde der Fall erläutert, dass die Vorderwagenerfassungsvorrichtung 20 das vor dem eigenen Fahrzeug befindliche vorausfahrende Fahrzeug erfasst und die relative Position des vorausfahrenden Fahrzeugs in Bezug auf das eigene Fahrzeug erfasst. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind jedoch nicht auf den vorgenannten Fall beschränkt. Das heißt, die Frontkörpererfassungsvorrichtung 20 kann auch einen anderen Körper als das vorausfahrende Fahrzeug, das sich vor dem eigenen Fahrzeug befindet, als Frontobjekt erfassen. Zum Beispiel kann die Frontkörpererfassungsvorrichtung 20 die relative Wertposition des vorausfahrenden Fahrzeugs erfassen, das auf der Fahrspur neben der Fahrspur des eigenen Fahrzeugs fährt, und die Trajektorie des vorausfahrenden Fahrzeugs der benachbarten Fahrspur erzeugen. In diesem Fall kann die Trajektorienverfolgung-Lenkungssteuerung nicht durchgeführt werden, aber eine Steuerung zur Verhinderungssicherheit kann durchgeführt werden.
(3) In jeder der oben genannten Ausführungsformen wurde der Fall erläutert, in dem die Datenauswahleinheit 12 zur Trajektorienerzeugung zusätzlich zu den vorderen Zielobjektpositionen zur Trajektorienerzeugung auch die hinteren Zielobjektpositionen zur Trajektorienerzeugung auswählt. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind jedoch nicht auf den vorgenannten Fall beschränkt. Das heißt, die Datenauswahleinheit 12 für die Trajektorienerzeugung kann nur die Positionen der Zielobjekte auf der Vorderseite für die Trajektorienerzeugung auswählen und die Positionen der Zielobjekte auf der Rückseite für die Trajektorienerzeugung nicht auswählen. Und die Trajektorienerzeugungseinheit 13 kann die Trajektorie des Zielobjekts nur auf der Grundlage der Positionen des Zielobjekts auf der Vorderseite für die Trajektorienerzeugung erzeugen.

Obwohl die vorliegende Offenbarung oben in Bezug auf verschiedene beispielhafte Ausführungsformen und Implementierungen beschrieben ist, sollte es verstanden werden, dass die verschiedenen Merkmale, Aspekte und Funktionen, die in einer oder mehreren der einzelnen Ausführungsformen beschrieben sind, nicht in ihrer Anwendbarkeit auf die besondere Ausführungsform, mit der diese beschrieben sind, beschränkt sind, sondern stattdessen angewendet werden können, allein oder in verschiedenen Kombinationen zu einer oder mehreren der Ausführungsformen. Es versteht sich daher, dass zahlreiche Modifikationen, die nicht beispielhaft dargestellt wurden, entwickelt werden können, ohne vom Anwendungsbereich der vorliegenden Anwendung abzuweichen. Zum Beispiel kann mindestens eine der konstituierenden Komponenten modifiziert, hinzugefügt oder eliminiert werden. Mindestens einer der in mindestens einer der bevorzugten Ausführungsformen genannten Merkmalskomponenten kann ausgewählt und mit den in einer anderen bevorzugten Ausführungsform genannten Merkmalskomponenten kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

10: Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung (Fahrzeugsteuerungsvorrichtung)
11: Zielobjektposition-Erfassungseinheit
11a: Eigenpositionsinformationserfassungseinheit
11b: Frontobjektpositionserfassungseinheit
11c: Verlaufspositionsberechnungseinheit
11d: Straßenpositionserfassungseinheit
12: Datenauswahleinheit zur Trajektorienerzeugung
13: Trajektorienerzeugungseinheit
14: Lenksteuerungseinheit
αj: Bestimmungswinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017052412 A [0004]

Claims

Eine Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung, umfassend eine Zielobjektposition-Erfassungseinheit, die Positionen eines Zielobjekts erhält eine Datenauswahleinheit zur Trajektorienerzeugung, die einen Trajektorienerzeugungsbereich festlegt, der ein kontinuierlicher Bereich ist, der eine Position des Zielobjekts nahe einer Position eines vorliegenden eigenen Fahrzeugs einschließt, und Positionen des Zielobjekts, die in dem Trajektorienerzeugungsbereich enthalten sind, unter mehreren Positionen des Zielobjekts als Zielobjektpositionen für die Trajektorienerzeugung auswählt; und eine Trajektorienerzeugungseinheit, die eine Trajektorie des Zielobjekts basierend auf den Zielobjektpositionen zur Trajektorienerzeugung erzeugt.
Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Datenauswahleinheit zur Trajektorienerzeugung den Trajektorienerzeugungsbereich auf einen kontinuierlichen Bereich einstellt, der Positionen des Zielobjekts in der Nähe einer Position der vorderen und hinteren Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs einschließt und in dem ein Absolutwert des Winkels der Änderungsrichtung der Positionen des Zielobjekts in Bezug auf die vordere und hintere Richtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs kleiner als ein Bestimmungswinkel wird.
Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Datenauswahleinheit zur Trajektorienerzeugung Frontseitenpositionen des Zielobjekts bestimmt, die sich auf der Frontseite des vorliegenden eigenen Fahrzeugs befinden, unter den mehreren Positionen des Zielobjekts, eine Änderungsrichtung von Positionen des Zielobjekts in einer ersten Richtung, um jede der Frontseitenpositionen des Zielobjekts, berechnet unter den Frontseitenpositionen des Zielobjekts eine Position bestimmt, bei der ein Absolutwert des Winkels der Änderungsrichtung von Positionen des Zielobjekts in Bezug auf eine Frontrichtung größer oder gleich einem Bestimmungswinkel wird, und Positionen auswählt, die sich auf einer zweiten Richtungsseite der bestimmten Position befinden, unter den Vorderseitenpositionen des Zielobjekts, als die Zielobjektpositionen für die Trajektorienerzeugung, wobei die erste Richtung eine Reihenfolge von Positionen ist, in der sich die Frontseitenpositionen des Zielobjekts in der Frontseite ändern, zumindest an der Frontseitenposition des Zielobjekts nahe der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs, und wobei die zweite Richtung eine Reihenfolge von Positionen ist, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Datenauswahleinheit zur Trajektorienerzeugung unter den mehreren Positionen des Zielobjekts Rückseitenpositionen des Zielobjekts bestimmt, die sich auf einer Rückseite des vorliegenden eigenen Fahrzeugs befinden, eine Änderungsrichtung von Positionen des Zielobjekts in der zweiten Richtung, um jede der Rückseitenpositionen des Zielobjekts, berechnet eine Position bestimmt, bei der ein Absolutwert des Winkels der Änderungsrichtung von Positionen des Zielobjekts in Bezug auf eine Rückrichtung größer oder gleich dem Bestimmungswinkel wird, unter den Rückseitenpositionen des Zielobjekts, und ferner Positionen, die sich auf der ersten Richtungsseite der bestimmten Position befinden, unter den Rückseitenpositionen des Zielobjekts als die Zielobjektpositionen für die Trajektorienerzeugung auswählt.
Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Datenauswahleinheit zur Trajektorienerzeugung unter den mehreren Positionen des Zielobjekts Vorderseitenpositionen des Zielobjekts bestimmt, die sich auf der Vorderseite des vorliegenden eigenen Fahrzeugs befinden, eine Position bestimmt, bei der sich die Positionen des Zielobjekts in einer Rückrichtung in einer ersten Richtung ändern, unter den Vorderseitenpositionen des Zielobjekts, und Positionen, die sich auf einer zweiten Richtungsseite der ermittelten Position befinden, unter den Vorderseitenpositionen des Zielobjekts, als die Zielobjektpositionen für die Trajektorienerzeugung auswählt, wobei die erste Richtung eine Reihenfolge von Positionen ist, in der sich die Vorderseitenpositionen des Zielobjekts in der Vorderseite ändern, zumindest zwischen vorderen und hinteren Positionen der Vorderseitenposition des Zielobjekts nahe der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs, und wobei die zweite Richtung eine Reihenfolge von Positionen ist, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Datenauswahleinheit zur Trajektorienerzeugung unter den mehreren Positionen des Zielobjekts Rückseitenpositionen des Zielobjekts bestimmt, die sich auf einer Rückseite des vorliegenden eigenen Fahrzeugs befinden, eine Position bestimmt, bei der sich die Positionen des Zielobjekts in einer Rückwärtsrichtung in der zweiten Richtung ändern, unter den Rückseitenpositionen des Zielobjekts, und ferner unter den Rückseitenpositionen des Zielobjekts Positionen, die sich auf der ersten Richtungsseite der bestimmten Position befinden, als die Zielobjektpositionen für die Trajektorienerzeugung auswählt.
Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Zielobjektposition-Erfassungseinheit versehen ist mit einer Frontobjektpositionserfassungseinheit, die eine relative Position eines Frontobjekts, das sich vor dem eigenen Fahrzeug befindet, in Bezug auf das eigene Fahrzeug ermittelt, einer Eigen-Positionsinformations-Erfassungseinheit, die Bewegungsinformationen des eigenen Fahrzeugs erhält, und eine Verlaufspositionsberechnungseinheit, die, basierend auf den relativen Positionen und den Bewegungsinformationen des eigenen Fahrzeugs, die zu mehreren Zeitpunkten der Gegenwart und der Vergangenheit erhalten wurden, Verlaufspositionen des vorderen Objekts der mehreren Zeitpunkte auf der Basis der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs als die mehreren Positionen des Zielobjekts berechnet.
Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Zielobjektposition-Erfassungseinheit versehen ist mit einer Eigen-Positionsinformations-Erfassungseinheit, die die Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs erhält, und eine Straßenpositionserfassungseinheit, die Positionen von mehreren Straßenpunkten, die in einer Reihenfolge entlang einer Fahrtrichtung einer Straße, auf der das eigene Fahrzeug fährt, angeordnet sind, aus Kartendaten, basierend auf der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs, als die mehreren Positionen des Zielobjekts erhält.
Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Zielobjektposition-Erfassungseinheit als die Position des Zielobjekts eine Koordinatenposition des Zielobjekts auf einem eigenen Fahrzeugkoordinatensystem berechnet, das ein Koordinatensystem mit zwei Koordinatenachsen der Frontrichtung und der Seitenrichtung des vorliegenden eigenen Fahrzeugs ist, und wobei die Trajektorienerzeugungseinheit die Trajektorie auf dem eigenen Fahrzeugkoordinatensystem erzeugt.
Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Trajektorienerzeugungseinheit die Trajektorie durch Annäherung unter Verwendung eines Polynoms erzeugt, bei dem ein Wert der Koordinatenachse der Frontrichtung eine Eingangsvariable und ein Wert der Koordinatenachse der Querrichtung eine Ausgangsvariable ist.
Eine Fahrzeugsteuerungsvorrichtung umfassend die Fahrzeugpositionsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, und eine Lenkungssteuerungseinheit, die eine Trajektorienverfolgung-Lenkungssteuerung durchführt, die einen Lenkwinkel des eigenen Fahrzeugs so steuert, dass das eigene Fahrzeug der Trajektorie folgt.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Lenksteuereinheit eine Position der Trajektorie, die um einen vorderen Blickabstand vor der Position des aktuellen eigenen Fahrzeugs liegt, auf eine Zielposition der Querrichtung des eigenen Fahrzeugs setzt, steuert den Lenkwinkel so, dass sich eine Position der Querrichtung des eigenen Fahrzeugs der Zielposition nähert, und den vorderen Blickabstand auf einen Abstand einstellt, der kürzer ist als ein vorderer Abstand von der Position des vorliegenden eigenen Fahrzeugs zu einem vorderen Endpunkt der Trajektorie.
Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei die Lenksteuereinheit die Trajektorienverfolgung-Lenksteuerung durchführt, wenn der vordere Abstand von der Position des aktuellen eigenen Fahrzeugs zu dem vorderen Endpunkt der Trajektorie größer oder gleich einem unteren Grenzwert ist, und die Trajektorienverfolgung-Lenksteuerung nicht durchführt, wenn der vordere Abstand kleiner als der untere Grenzwert ist.
Fahrzeugsteuerungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Trajektorienerzeugungseinheit die Trajektorie durch Annäherung unter Verwendung eines Polynoms erzeugt, und wobei die Lenksteuereinheit die Trajektorienverfolgung-Lenksteuerung durchführt, wenn die Anzahl der Zielobjektpositionen für die Trajektorienerzeugung größer oder gleich einem Wert ist, der durch Addition von 1 zu einer maximalen Ordnung des Polynoms erhalten wird, und die Trajektorienverfolgung-Lenksteuerung nicht durchführt, wenn die Anzahl der Zielobjektpositionen für die Trajektorienerzeugung kleiner ist als der Wert, der durch Addieren von 1 zu einer maximalen Ordnung des Polynoms erhalten wird.
Ein Fahrzeugpositionsverarbeitungsverfahren, umfassend einen Zielobjektpositionserfassungsschritt, der die Positionen eines Zielobjekts erhält einen Datenauswahlschritt zur Trajektorienerzeugung, der einen Trajektorienerzeugungsbereich einstellt, der ein kontinuierlicher Bereich ist, der eine Position des Zielobjekts nahe einer Position eines vorliegenden eigenen Fahrzeugs einschließt, und der Positionen des Zielobjekts, die in dem Trajektorienerzeugungsbereich enthalten sind, unter mehreren Positionen des Zielobjekts als Zielobjektpositionen zur Trajektorienerzeugung auswählt; und einen Trajektorienerzeugungsschritt, der eine Trajektorie des Zielobjekts basierend auf den Zielobjektpositionen zur Trajektorienerzeugung erzeugt.
Ein Fahrzeugsteuerungsverfahren, umfassend die Schritte des Fahrzeugpositionsverarbeitungsverfahrens gemäß Anspruch 15, und einen Lenksteuerungsschritt, der eine Trajektorienverfolgung-Lenkungssteuerung durchführt, die einen Lenkwinkel des eigenen Fahrzeugs so steuert, dass das eigene Fahrzeug der Trajektorie folgt.