DE112021004961T5

DE112021004961T5 - Fahrzeugsteuervorrichtung und fahrzeugsteuerverfahren

Info

Publication number: DE112021004961T5
Application number: DE112021004961.5T
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Takaya; Kenichi Shimada; Hiroshi Kuroda; Daisuke Hirose
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2021-09-09
Publication date: 2023-08-10
Also published as: JP7474352B2; WO2022113472A1; JPWO2022113472A1

Abstract

Es ist ein Ziel, eine Fahrzeugsteuervorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, die Geschwindigkeit relativ zum Boden eines Ziels in der Umgebung genau zu berechnen, selbst wenn ein eigenes Fahrzeug abbiegt. Eine Fahrzeugsteuervorrichtung, die eine Geschwindigkeit eines Ziels relativ zum Boden basierend auf einer Ausgabe eines Zielerkennungssensors, der eine Relativgeschwindigkeit des Ziels detektiert, und einer Ausgabe eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors, der eine eigene Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs detektiert, berechnet, enthält: eine Einheit zur Schätzung der Route des eigenen Fahrzeugs, die eine Route eines eigenen Fahrzeugs schätzt; eine Einheit zur Berechnung der peripheren Relativgeschwindigkeit, die eine periphere Relativgeschwindigkeit des Ziels in Bezug auf das eigene Fahrzeug berechnet; und eine Einheit zur Berechnung der Geschwindigkeit relativ zum Boden, die die Geschwindigkeit des Ziels relativ zum Boden durch Subtrahieren der relativen peripheren Geschwindigkeit des Ziels von der Summe der Relativgeschwindigkeit des Ziels und der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs berechnet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugsteuervorrichtung und ein Fahrzeugsteuerverfahren, die in der Lage sind, eine Geschwindigkeit relativ zum Boden eines Ziels in der Umgebung (insbesondere eines Fußgängers) selbst dann, wenn ein eigenes Fahrzeug abbiegt, genau zu berechnen.
Stand der Technik
In den letzten Jahren wird von Fahrzeugen eine verbesserte Leistung einer Kollisionsschutzfunktion für Fußgänger gefordert. Das Europäische Programm zur Bewertung von Neufahrzeugen (ENCAP) fordert beispielsweise ein System, das eine Möglichkeit einer Kollision mit einem Fußgänger, der die Straße vor dem Fahrzeug überquert, wenn das Fahrzeug an einer Kreuzung nach rechts oder links abbiegt, bestimmt und den Fahrer im Voraus warnt, wenn die Möglichkeit einer Kollision besteht. Um auf eine solche Anforderung zu reagieren, ist es in neueren Fahrassistenzsystemen notwendig, die relative Bewegungsbahn eines Zielobjekts (nachstehend als „Ziel“ bezeichnet) mit höherer Genauigkeit abzuschätzen, indem eine fahrzeuginterne Erfassungsvorrichtung verwendet wird, um die Möglichkeit einer Kollision zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem Ziel genau zu bestimmen.
PTL 1 ist als verwandte Technik zum Schätzen einer Bewegungsbahn eines Ziels bekannt. Absatz 0004 von PTL 1 beschreibt, dass „there is a method in which a relative coordinate system with an own vehicle position as an origin is set in an own vehicle, and a route of a target object is estimated (hereinafter, relative coordinate system route estimation) from a past position history of the target object in the relative coordinate system to determine a possibility of collision. Since the determination method by the relative coordinate system route estimation determines the possibility of collision without grasping a traveling path of the own vehicle, it is not necessary to provide a camera or an image processing device for capturing an image of a road situation“ [es ein Verfahren gibt, bei dem ein relatives Koordinatensystem mit einer Position des eigenen Fahrzeugs als Ursprung in einem eigenen Fahrzeug eingestellt wird und eine Route eines Zielobjekts aus einem vergangenen Positionsverlauf des Zielobjekts in dem relativen Koordinatensystem geschätzt wird (nachstehend Routenschätzung im relativen Koordinatensystem), um eine Möglichkeit einer Kollision zu bestimmen. Da das Bestimmungsverfahren zur Routenschätzung im relativen Koordinatensystem die Möglichkeit einer Kollision bestimmt, ohne einen Fahrweg des eigenen Fahrzeugs zu erfassen, ist es nicht notwendig, eine Kamera oder eine Bildverarbeitungsvorrichtung zum Aufnehmen eines Bildes einer Straßensituation bereitzustellen].
Zusätzlich offenbart PTL 1 die folgenden Probleme und Lösungen eines Verfahrens zum Schätzen einer Route in einem relativen Koordinatensystem aus einem vergangenen Positionsverlauf.
In Absatz 0005 wird beschrieben, dass „in a situation where a steering angle of the own vehicle changes suddenly, the change in steering angle is reflected in the estimated route of the target object with a delay, and thus the estimation accuracy is deteriorated. Such a situation is likely to occur, for example, in a case where the own vehicle avoids an obstacle such as a parked vehicle or in a case where the own vehicle enters a curve having a small road radius from a straight road“ [in einer Situation, in der sich der Lenkwinkel des eigenen Fahrzeugs plötzlich ändert, die Änderung des Lenkwinkels in der geschätzten Route des Zielobjekts mit einer Verzögerung widergespiegelt wird und somit die Schätzgenauigkeit verschlechtert wird. Eine solche Situation tritt wahrscheinlich beispielsweise in einem Fall, in dem das eigene Fahrzeug einem Hindernis wie z. B. einem geparkten Fahrzeug ausweicht, oder in einem Fall, in dem das eigene Fahrzeug aus einer geraden Straße in eine Kurve mit kleinem Radius einfährt, auf].
In Absatz 0012 wird beschrieben, dass „since an estimated route of a roadside object is obtained from a past position history of the previous roadside object, a temporary change in position of the roadside object is hardly reflected, and therefore, the estimated route of the roadside object is reflected with a delay. This phenomenon frequently occurs particularly for a stationary object having a high relative speed with respect to the own vehicle, such as a roadside object“ [da eine geschätzte Route eines Objekts am Straßenrand aus einem vergangenen Positionsverlauf des vorherigen Objekts am Straßenrand erhalten wird, eine vorübergehende Änderung der Position des Objekts am Straßenrand kaum widergespiegelt wird, und daher die geschätzte Route des Objekts am Straßenrand mit einer Verzögerung widergespiegelt wird. Dieses Phänomen tritt insbesondere bei einem stationären Objekt, das eine hohe Relativgeschwindigkeit in Bezug auf das eigene Fahrzeug aufweist, wie z. B. ein Objekt am Straßenrand, häufig auf].
In Absatz 0013 wird beschrieben, dass „if an object is a stationary object (in other words, an object with an absolute velocity of zero), the relative movement of the object with respect to the own vehicle is directly opposite to the relative movement of the own vehicle with respect to the object. In addition, the movement state of the own vehicle can be grasped from a vehicle speed and a steering angle (or a yaw rate or the like) with less time delay. Therefore, if it is possible to estimate the relative route of the stationary object based on the movement state of the own vehicle, it is possible to estimate the route with less time delay and high accuracy“ [falls das Objekt ein stationäres Objekt ist (mit anderen Worten ein Objekt mit einer absoluten Geschwindigkeit von Null), die Relativbewegung des Objekts in Bezug auf das eigene Fahrzeug der Relativbewegung des eigenen Fahrzeugs in Bezug auf das Objekt direkt entgegengesetzt ist. Zusätzlich kann der Bewegungszustand des eigenen Fahrzeugs mit geringerer Zeitverzögerung aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenkwinkel (oder der Gierrate oder dergleichen) erfasst werden. Daher ist es, falls es möglich ist, die relative Route des stationären Objekts basierend auf dem Bewegungszustand des eigenen Fahrzeugs zu schätzen, möglich, die Route mit geringerer Zeitverzögerung und hoher Genauigkeit zu schätzen].
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur
PTL 1: JP 2007-4711 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
In PTL 1 wird in einer Situation, in der sich der Lenkwinkel plötzlich ändert, wie z. B. wenn ein Fahrzeug abbiegt, bestimmt, ob ein Objekt in der Umgebung ein stationäres Objekt oder ein sich bewegendes Objekt ist, und ein Verfahren zum Schätzen einer Route wird gemäß dem Bestimmungsergebnis umgeschaltet, oder beide Verfahren werden kombiniert, um die Genauigkeit der Schätzung einer Bewegungsroute zu verbessern. PTL 1 beschreibt jedoch kein Verfahren zum Berechnen der Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden, das verwendet wird, wenn bestimmt wird, ob ein Objekt ein stationäres Objekt oder ein sich bewegendes Objekt ist.
Als bekannte Technologie zum Berechnen der Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden ist ein Verfahren zum Addieren einer Geschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs und einer Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels bekannt. Ein Verfahren zum Berechnen der Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden gemäß dem Stand der Technik wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Zunächst stellt das linke Diagramm in 1 die Berechnung der Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden in einer Situation dar, in der das eigene Fahrzeug 1 geradeaus fährt. Da die Geschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs aus dem Umdrehungsbetrag eines Reifens oder dergleichen unter der Voraussetzung, dass das eigene Fahrzeug 1 geradeaus fährt, erhalten wird, kann, falls das eigene Fahrzeug 1 geradeaus fährt, eine korrekte Geschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs berechnet werden, und infolgedessen davon kann eine korrekte Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden berechnet werden.
Wie im rechten Diagramm von 1 dargestellt ist, verschlechtert sich jedoch die Genauigkeit der Berechnung der Geschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs, wenn das eigene Fahrzeug 1 entgegen der vorstehenden Voraussetzung abbiegt. Daher nimmt in dem Berechnungsverfahren aus dem Stand der Technik auch die Genauigkeit der Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden ab, und es besteht eine Möglichkeit, dass ein stationäres Ziel fälschlicherweise als ein sich bewegendes Ziel bestimmt wird oder umgekehrt ein sich bewegendes Ziel fälschlicherweise als stationäres Ziel bestimmt wird.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend genannten Probleme gemacht, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugsteuervorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Geschwindigkeit relativ zum Boden eines Ziels in der Umgebung selbst dann genau zu berechnen, wenn ein eigenes Fahrzeug abbiegt.
Lösung der Aufgabe
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, ist eine Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Fahrzeugsteuervorrichtung, die eine Geschwindigkeit eines Ziels relativ zum Boden basierend auf einer Ausgabe eines Zielerkennungssensors, der eine Relativgeschwindigkeit des Ziels detektiert, und einer Ausgabe eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors, der eine Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs detektiert, berechnet, wobei die Fahrzeugsteuervorrichtung enthält: eine Einheit zur Schätzung der Route des eigenen Fahrzeugs, die eine Route eines eigenen Fahrzeugs schätzt; eine Einheit zur Berechnung der peripheren Relativgeschwindigkeit, die eine periphere Relativgeschwindigkeit des Ziels in Bezug auf das eigene Fahrzeug berechnet; und eine Einheit zur Berechnung der Geschwindigkeit relativ zum Boden, die die Geschwindigkeit des Ziels relativ zum Boden durch Subtrahieren der peripheren Relativgeschwindigkeit des Ziels von einer Summe der Relativgeschwindigkeit des Ziels und der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs berechnet.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Mit der Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann selbst dann, wenn das eigene Fahrzeuge abbiegt, die Geschwindigkeit des Ziels relativ zum Boden in der Umgebung des eigenen Fahrzeugs genau berechnet werden.
Figurenliste

[1] 1 stellt ein Verfahren zum Berechnen der Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden gemäß dem Stand der Technik dar.
[2] 2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Fahrassistenzsystems einer ersten Ausführungsform.
[3] 3 ist ein Ablaufplan der Verarbeitung in einer Fahrzeugsteuervorrichtung der ersten Ausführungsform.
[4] 4 ist ein Blockdiagramm, das die Berechnung einer Gierrate ω und einer Position Ps des eigenen Fahrzeugs durch eine allgemeine Fahrzeugmodellformel darstellt.
[5] 5 stellt ein Verfahren zum Berechnen eines Abstands L_T zwischen der Mitte der Hinterradachse und einem Ziel dar.[
6] 6 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Grund für das Einstellen der Mitte Os der Hinterachse als Ursprung darstellt.
[7] 7 stellt ein Verfahren zum Berechnen einer peripheren Relativgeschwindigkeit V_Tθ des Ziels dar.
[8] 8 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Berechnen der Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden in einem Fall darstellt, in dem die Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels aus der Verlagerung bestimmt wird.
[9] 9 ist ein Diagramm, das eine Route eines eigenen Fahrzeugs und des Ziels im Bodenkoordinatensystem darstellt.
[10] 10 ist ein Diagramm, das die Route des Ziels in einem Relativkoordinatensystem darstellt.
[11] 11 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Verfahren zum Ausführen von Warnkandidatenbestimmung und zum Ausführen von Warnbestimmung basierend auf einer Zeit bis zur Kollision (TTC) darstellt.
[12] 12 ist ein Diagramm, das eine Umgebung zur Erläuterung der Effekte der Fahrzeugsteuervorrichtung der ersten Ausführungsform darstellt.
[13] 13 stellt ein Ergebnis des Vergleichs zwischen einer Geschwindigkeit relativ zum Boden gemäß dem Stand der Technik, einer Geschwindigkeit relativ zum Boden gemäß der vorliegenden Erfindung und einer tatsächlichen Geschwindigkeit relativ zum Boden in 12 dar.
[14] 14 stellt ein Verfahren zum Berechnen einer peripheren Relativgeschwindigkeit V_Rθ des Radars gemäß einer zweiten Ausführungsform dar.
[15] 15 stellt ein Verfahren zum Berechnen einer Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden gemäß der zweiten Ausführungsform dar.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend werden Ausführungsformen einer Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
Nachstehend wird eine Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 2 bis 13 beschrieben.
2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines auf einem Fahrzeug 1 montierten Fahrassistenzsystems 100 der vorliegenden Ausführungsform. Das Fahrassistenzsystem 100 ist ein System, in dem auf einer Eingabeseite der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 ein Zielerkennungssensor 21, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22, ein Lenksensor 23 und ein Gierratensensor 24 vorhanden sind und auf einer Ausgabeseite des Fahrassistenzsystems 100 eine Warnvorrichtung 31 vorhanden ist. Es ist angenommen, dass sie über ein Steuereinheitenbereichsnetz (CAN) oder dergleichen kommunikationstechnisch verbunden sind.
Der Zielerkennungssensor 21 ist ein Sensor, der Informationen über ein Ziel 2 (beispielsweise andere Fahrzeuge und Fußgänger 2a) in der Umgebung des eigenen Fahrzeugs 1 erfasst, und ist beispielsweise eine Kamera, ein Millimeterwellenradar (MRR), ein Ultraschallsensor, ein LiDAR oder dergleichen. Falls der Zielerkennungssensor 21 eine Kamera ist, kann eine relative Position P_TR(x_TR, y_TR) des Ziels 2 nacheinander aus jedem Element der Bilddaten gemessen werden, und eine Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels 2 kann aus der Verlagerung des Ziels 2 in jedem Element der Bilddaten berechnet werden. Falls der Zielerkennungssensor 21 ein LiDAR ist, kann die relative Position P_TR(x_TR, y_TR) des Ziels 2 direkt gemessen werden, und die Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels 2 kann aus der Verlagerung des Ziels 2 berechnet werden. Falls der Zielerkennungssensor 21 ein Millimeterwellenradar, ein Ultraschallsensor oder dergleichen ist, können die relative Position und die Relativgeschwindigkeit des Ziels 2 direkt gemessen werden.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die Steuerinhalte in einem Fall, in dem der Zielerkennungssensor 21 eine Kamera oder ein LiDAR ist und die Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels aus einer Änderung der relativen Position P_TR des Ziels über die Zeit berechnet wird, beschrieben. In einer zweiten Ausführungsform werden die Steuerinhalte in einem Fall, in dem der Zielerkennungssensor 21 ein Millimeterwellenradar oder ein Ultraschallsensor ist und die Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels direkt gemessen wird, beschrieben. Jedoch sogar in einem Fall, in dem der Zielerkennungssensor 21 ein Millimeterwellenradar oder dergleichen ist, werden die Steuerinhalte der vorliegenden Ausführungsform in einem Fall verwendet, in dem die Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels aus der Änderung der relativen Position P_TR des Ziels über die Zeit berechnet wird.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 ist ein Sensor, der die Geschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs detektiert und die Geschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs unter der Annahme, dass das eigene Fahrzeug 1 geradeaus fährt, beispielsweise basierend auf der vom Raddrehzahlsensor ausgegebenen Drehzahl des Reifens berechnet.
Der Lenksensor 23 ist ein Sensor, der den Lenkwinkel (Betrag) des eigenen Fahrzeugs 1 erfasst, und ist beispielsweise ein Winkelsensor, der an einem Lenkrad angebracht ist.
Der Gierratensensor 24 ist ein Sensor, der eine Gierrate ω des eigenen Fahrzeugs 1 erfasst, und ist beispielsweise ein Beschleunigungssensor, der die Beschleunigung um eine vertikale Achse des eigenen Fahrzeugs 1 detektiert. Da die Gierrate ω durch ein nachstehend zu beschreibendes Verfahren berechnet werden kann, kann der Gierratensensor 24 weggelassen sein.
Die Warnvorrichtung 31 ist eine Vorrichtung, die einen Fahrer vor der Möglichkeit einer Kollision mit dem Ziel 2 warnt, indem sie eine Anzeigevorrichtung, LED-Lichtemission, Lenkoperation, akustische Meldung oder dergleichen als Reaktion auf eine von der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 ausgegebene Warnanforderung verwendet, um den Fahrer aufzufordern, eine geeignete Ausweichoperation auszuführen. In 2 wird der Fahrer selbst über die Warneinrichtung 31 gedrängt, eine Ausweichoperation auszuführen, es kann jedoch auch ein System verwendet werden, bei dem die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 das Bremsen und Lenken des eigenen Fahrzeugs 1 im Falle einer möglichen Kollision direkt steuert.
<Fahrzeugsteuervorrichtung 10>
Als Nächstes werden Einzelheiten der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Wie in 2 dargestellt, enthält die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 eine Parameterspeichereinheit 11, eine Einheit 12 zur Schätzung der Route des eigenen Fahrzeugs, eine Einheit 13 zur Berechnung der peripheren Relativgeschwindigkeit, eine Einheit 14 zur Berechnung der Geschwindigkeit des Ziels relativ zum Boden und eine Warneinheit 15. Dann wird die Verarbeitung der Einheit 12 zur Schätzung der Route des eigenen Fahrzeugs, der Einheit 13 zur Berechnung der peripheren Relativgeschwindigkeit, der Einheit 14 zur Berechnung der Geschwindigkeit des Ziels relativ zum Boden und der Warneinheit 15 periodisch ausgeführt, und in einem Fall, in dem eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wird eine Warnanforderung erzeugt und an die Warnvorrichtung 31 ausgegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 insbesondere um eine elektronische Steuereinheit (ECU) ist, die Hardware wie z. B. eine Berechnungsvorrichtung wie z. B. eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), eine Speichervorrichtung wie z. B. einen Halbleiterspeicher und eine Kommunikationsvorrichtung enthält. Die Berechnungsvorrichtung führt ein in die Speichervorrichtung geladenes Programm aus, um jede Funktion der Einheit 12 zur Schätzung der Route des eigenen Fahrzeugs und dergleichen zu implementieren. Nachstehend wird eine solche bekannte Technik gegebenenfalls weggelassen.
Die Parameterspeichereinheit 11 ist eine Speichervorrichtung, die einen Fahrzeugparameter und einen Warnparameter speichert. Der Fahrzeugparameter ist ein Parameter, der hauptsächlich durch die Einheit 12 zur Schätzung der Route des eigenen Fahrzeugs verwendet wird, und ist beispielsweise ein Parameter, der sich auf Spezifikationen des eigenen Fahrzeugs 1 bezieht, wie z. B. ein Radstand, ein Übersetzungsverhältnis zum Umsetzen eines Lenkwinkels in einen Reifenwinkel und ein Abstand L_S von einem vorderen Ende des eigenen Fahrzeugs zu einer Hinterradachse. Zusätzlich ist der Warnparameter ein Parameter, der hauptsächlich durch die Warneinheit 15 verwendet wird, und ist ein Parameter wie z. B. ein Schwellenwert für die Zeit bis zur Kollision (nachstehend als „TTC“ bezeichnet) zum Vergleich mit einer TTC eines Warnkandidaten.
Die Einheit 12 zur Schätzung der Route des eigenen Fahrzeugs schätzt die Gierrate ω des eigenen Fahrzeugs 1 und die Position Ps des eigenen Fahrzeugs nach einer vorbestimmten Zeit unter Verwendung der Geschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs, des Lenkwinkels, des Übersetzungsverhältnisses zum Umsetzen des Lenkwinkels in den Reifenwinkel und des Radstands. Einzelheiten dieser Verarbeitung werden nachstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Die Einheit 13 zur Berechnung der peripheren Relativgeschwindigkeit berechnet eine periphere Relativgeschwindigkeit V_Tθ des Ziels unter Verwendung der relativen Position P_TR des Ziels, der Gierrate ω und einer Position einer Mitte Os der Hinterradachse. Einzelheiten dieser Verarbeitung werden nachstehend unter Bezugnahme auf 5 und 7 beschrieben.
Die Einheit 14 zur Berechnung der Geschwindigkeit des Ziels relativ zum Boden berechnet eine Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden unter Verwendung der Geschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs, der Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels und der peripheren Relativgeschwindigkeit V_Tθ des Ziels. Einzelheiten dieser Verarbeitung werden nachstehend unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
Die Warneinheit 15 schätzt eine Route des Ziels 2 im Relativkoordinatensystem unter Verwendung des Zielerkennungssensors 21, Einheit 12 zur Schätzung der Route des eigenen Fahrzeugs und der Einheit 14 zur Berechnung der Geschwindigkeit des Ziels relativ zum Boden und berechnet eine Möglichkeit einer Kollision und eine TTC. Einzelheiten dieser Verarbeitung werden nachstehend unter Bezugnahme auf 9 bis 11 beschrieben.
<Einzelheiten der Verarbeitung in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10>
Als Nächstes wird die Verarbeitung bis zur Bestimmung der Notwendigkeit einer Warnausgabe durch die die Fahrzeugsteuervorrichtung 100 der Reihe nach unter Bezugnahme auf den Ablaufplan von 3 beschrieben.
Schritt S1:
Zuerst berechnet die Einheit 12 zur Schätzung der Route des eigenen Fahrzeugs sequenziell die Gierrate ω und die Position Ps des eigenen Fahrzeugs nach einer vorbestimmten Zeit (nachstehend als „Schätzzeit t_i“ bezeichnet) basierend auf dem Radstand und dem Übersetzungsverhältnis, die aus der Parameterspeichereinheit 11 erfasst wurden, der Geschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs, die aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 erfasst wurde, und dem Lenkwinkels, der aus dem Lenksensor 23 erfasst wurde, und schätzt eine Route R₁ des eigenen Fahrzeugs 1 im Bodenkoordinatensystems aus diesen Bewegungsbahnen.
4 stellt ein Beispiel für die Verarbeitung in der Einheit 12 zur Schätzung der Route des eigenen Fahrzeugs unter Verwendung einer allgemeinen Fahrzeugmodellformel dar. Wie hier dargestellt, kann der Reifenwinkel aus dem Lenkwinkel und dem Übersetzungsverhältnis berechnet werden. Die Gierrate ω kann durch Geschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs × Reifenwinkel ÷ Radstand berechnet werden. Der Wenderadius ρ kann durch Radstand ÷ Reifenwinkel berechnet werden. Der Gierwinkel θ(t_i) kann durch die Gierrate ω × Schätzzeit t_i berechnet werden. Dann wird eine Position P_S(t_i) des eigenen Fahrzeugs, die eine geschätzte x-Koordinate x_S(ti) und eine geschätzte y-Koordinate y_S(t_i) des eigenen Fahrzeugs 1 enthält, unter Verwendung des berechneten Gierwinkels θ(t_i) und des Wenderadius ρ berechnet. Die Route R₁ im Bodenkoordinatensystem des eigenen Fahrzeugs 1, wie in 9 dargestellt, kann aus einer auf diese Weise erhaltenen Bewegungsbahn der Position P_S(t_i) des eigenen Fahrzeugs geschätzt werden.
Die durch den Gierratensensor 24 gemessene Gierrate ω kann ebenfalls verwendet werden. Da der Gierratensensor 24 jedoch durch die Erschütterungen der Fahrzeugkarosserie beeinflusst wird, verschlechtert sich die Zuverlässigkeit der durch den Gierratensensor 24 gemessenen Gierrate ω in einem Fall, in dem die Fahrzeugkarosserie stark erschüttert wird. Da es andererseits kein Problem mit der Gierrate ω gibt, die durch die Einheit 12 zur Schätzung der Route des eigenen Fahrzeugs berechnet wird, wird in der folgenden Beschreibung die durch die Einheit 12 zur Schätzung der Route des eigenen Fahrzeugs berechnete Gierrate ω verwendet.
Schritt S2:
Als Nächstes berechnet die Einheit 13 zur Berechnung der peripheren Relativgeschwindigkeit einen Abstand L_T zwischen der Mitte der Hinterradachse des eigenen Fahrzeugs 1 und dem Ziel wie in 5 und Gleichung 1 basierend auf dem Abstand Ls vom vorderen Ende des eigenen Fahrzeugs zur Hinterradachse, der aus der Parameterspeichereinheit 11 erfasst wird, und der relativen Position P_TR des Ziels, die aus dem Zielerkennungssensor 21 erfasst wird. Der Grund, warum der Ursprung des Abstands L_T nicht die Mitte des vorderen Endes des eigenen Fahrzeugs (der Ursprung der xy-Koordinaten bezogen auf die relative Position P_TR des Ziels), sondern die Mitte Os der Hinterradachse ist, liegt darin, dass bei dem eigenen Fahrzeug 1, dessen Vorderrad ein Lenkrad ist, eine Fahrtrichtung senkrecht zur Hinterradachse ist, wie in 6 dargestellt, und somit die Mitte Os der Hinterradachse als Drehpunkt des eigenen Fahrzeugs 1 betrachtet werden kann.
[Math. 1] $\vec{L_{T}} = (\begin{matrix} L_{T_{y}} \\ L_{T_{x}} \end{matrix}) = (\begin{matrix} y_{T R} \\ L_{S} + x_{T R} \end{matrix})$
Schritt S3:
Zusätzlich berechnet die Einheit 13 zur Berechnung der peripheren Relativgeschwindigkeit die Relativgeschwindigkeit V_Tθ des Ziels wie in 7 und Gleichung 2 unter Verwendung der in Schritt S1 erhaltenen Gierrate ω und des in Schritt S2 erhaltenen Abstands L_T .
Die periphere Relativgeschwindigkeit V_Tθ des Ziels ist ein Vektor senkrecht zum Abstand L_T, und sein Betrag kann durch Multiplizieren des Abstands L_T mit der Gierrate ω berechnet werden.
[Math. 2] $| \vec{V_{T θ}} | = L_{T} \times ω$
Schritt S4:
Als Nächstes schaltet die Einheit 14 zur Berechnung der Geschwindigkeit des Ziels relativ zum Boden die nachfolgende Verarbeitung gemäß einem Verfahren zum Erfassen der Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels um. Insbesondere in einem Fall, in dem der Zielerkennungssensor 21 eine Kamera oder dergleichen ist und die Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels basierend auf der Verlagerung der relativen Position P_TR des Ziels gegenüber derjenigen vor einem Zyklus berechnet wird, fährt die Verarbeitung zu Schritt S5 fort. Andererseits fährt die Verarbeitung in einem Fall, in dem der Zielerkennungssensor 21 Millimeterwellenradar oder dergleichen ist und die Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels direkt misst, zu Schritt S21 fort.
Der Grund für diese Verzweigung ist, dass im letzteren Fall der Einfluss der peripheren Relativgeschwindigkeit des Millimeterwellenradars oder dergleichen bei der Berechnung der Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden berücksichtigt werden muss, während es im ersteren Fall nicht notwendig ist, den Einfluss der peripheren Relativgeschwindigkeit der Kamera oder dergleichen zu berücksichtigen. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Fall beschrieben, in dem zu Schritt S5 fortgefahren wird, und die Verarbeitung in einem Fall, in dem zu Schritt S21 fortgefahren wird, wird in der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Schritt S5:
Zusätzlich berechnet die Einheit 14 zur Berechnung der Geschwindigkeit des Ziels relativ zum Boden die genaue Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden unter Verwendung der Geschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs, der Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels und der peripheren Relativgeschwindigkeit V_Tθ des Ziels wie in den 8 und 3. Das heißt, in dem in 1 dargestellten Stand der Technik kann, da die Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden durch Addition der Geschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs und der Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels berechnet wird, die korrekte Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden aufgrund des Einflusses der peripheren Relativgeschwindigkeit V_Tθ des Ziels zum Zeitpunkt des Abbiegens des eigenen Fahrzeugs 1 nicht berechnet werden . In diesem Schritt wird jedoch die periphere Relativgeschwindigkeit V_Tθ des Ziels von der Summe der Geschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs und der Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels subtrahiert, so dass der mit dem Abbiegen verbundene Einfluss der Relativgeschwindigkeit V_Tθ des Ziels entfernt werden kann und die genaue Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden berechnet werden kann.
Schritt S6:
Als Nächstes schätzt die Warneinheit 15 wie in 9 und Gleichung 4 eine Route R_2A des Ziels im Bodenkoordinatensystem. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Position P_TA(t_i) des Ziels relativ zum Boden sequentiell zu jedem Schätzzeitpunkt berechnet, indem das Produkt aus der Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden und dem Schätzzeitpunkt t_i zur relativen Position P_TR (t₀) des Ziels zum Zeitpunkt to addiert wird, und die Route R_2A des Ziels 2 im Bodenkoordinatensystem wird aus diesen Bewegungsbahnen geschätzt. Es wird angenommen, dass die durch die Warneinheit 15 verwendete Schätzzeit t_i mit der Schätzzeit t_i, die durch die Einheit 12 zur Schätzung der Route des eigenen Fahrzeugs verwendet wird, synchronisiert ist.
[Math. 3] $\vec{V_{T A}} = \vec{V_{T R}} + \vec{V_{S}} - \vec{V_{T θ}}$
Schritt S7:
Zusätzlich berechnet die Warneinheit 15 die geschätzte relative Position P_TR(t_i) für jede Schätzzeit t_i wie in 10 und Gleichung 5 und schätzt eine Route R_2R des Ziels 2 im Relativkoordinatensystem aus der Bewegungsbahn. Daher wird zunächst eine Differenz zwischen der in Schritt S6 erhaltenen Position P_TA(t_i) des Ziels relativ zum Boden und der in Schritt S1 erhaltenen Position P_S(t_i) des eigenen Fahrzeugs in Koordinaten mit der Position P_S(t_i) des eigenen Fahrzeugs zur gleichen Schätzzeit t_i als Ursprung umgerechnet. Da die Position des Ziels nach der Koordinatenumrechnung der der Position des Ziels für einen Fall, in dem sich der Gierwinkel des eigenen Fahrzeugs 1 nicht ändert, entspricht, werden die Koordinaten der Differenz für jede Schätzzeit t_i gemäß Gleichung 5 um die Gierrate ω × Schätzzeit t_i ÷ Gierwinkel θ(t_i) gedreht. Durch Ausführen des vorstehenden Prozesses für alle i Abtastpunkte, die durch die Schätzung 12 der Route des eigenen Fahrzeugs ausgegeben werden, ist es möglich, die Route R_2R im Relativkoordinatensystem, die eine Bewegungsbahn des Ziels 2 aus der aktuellen Perspektive des Fahrzeugs ist, zu schätzen.
[Math. 4] $P_{T A} (t_{i}) = P_{T R} (t_{0}) + (V_{T A} \times t_{i})$
Schritt S8:
Wie in 11 dargestellt, erzeugt die Warneinheit 15 einen Bereich des eigenen Fahrzeugs basierend auf der Gesamtlänge und der seitlichen Breite des eigenen Fahrzeugs 1 und bestimmt, ob die Route R_2R in Relativkoordinatensystem innerhalb des Bereichs des eigenen Fahrzeugs ist oder nicht. In einem Fall, in dem die Route R_2R im Relativkoordinatensystem innerhalb des Bereichs des eigenen Fahrzeugs ist, wird die relative Position P_TR(t_i) des Ziels innerhalb des Bereichs des eigenen Fahrzeugs als ein Warnkandidat eingestellt, und die Verarbeitung fährt zu Schritt S9 fort. Andererseits endet die Verarbeitung von 3 in einem Fall, in dem die Route R_2R im Relativkoordinatensystem nicht innerhalb des Bereichs des eigenen Fahrzeugs ist.
Schritt S9:
Die Warneinheit 15 stellt als Zeit bis zur Kollision (TTC) den kleinsten Wert der Schätzzeit t_i der relativen Position P_TR(t_i) des Ziels ein, die in Schritt S8 als Warnkandidat eingestellt wurde.
Schritt S10:
Die Warneinheit 15 bestimmt, ob die in Schritt S9 eingestellte TTC gleich oder kürzer als ein im System spezifizierter Schwellenwert ist oder nicht. In einem Fall, in dem die TTC kürzer als der Schwellenwert ist, fährt die Verarbeitung zu Schritt S11 fort. Andererseits endet die Verarbeitung von Schritt 3 in einem Fall, in dem die TTC nicht kürzer ist als der Schwellenwert.
Schritt S11:
In einem Fall, in dem die TTC gleich dem oder kürzer als der Schwellenwert ist, das heißt in einem Fall, in dem eine baldige Kollision des eigenen Fahrzeugs 1 mit dem Ziel 2 vorhergesagt wird, gibt die Warneinheit 15 eine Warnanforderung an die Warnvorrichtung 31 aus. Infolgedessen warnt die Warnvorrichtung 31 den Fahrer vor einer möglichen Berührung mit dem Ziel 2, und der Fahrer kann eine Fahroperation ausführen, die erforderlich ist, um die Berührung mit dem Ziel 2 zu vermeiden.
<Simulationsergebnis>
Hier wird ein Simulationsergebnis, das den Effekt der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform zeigt, unter Bezugnahme auf die 12 und 13 beschrieben.
12 stellt ein Beispiel für eine Situation dar, in der die Fahrzeugsteuervorrichtung aus dem Stand der Technik, die die Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden durch das Verfahren von 1 berechnet, nicht auf geeignete Weise vor einer möglichen Kollision mit einem Fußgänger 2a warnen kann, und die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform auf geeignete Weise vor der Möglichkeit einer Kollision mit dem Fußgänger 2a warnen kann. in diesem Beispiel fährt das eigene Fahrzeug 1 in eine Kreuzung ein, indem es geradeaus fährt, und biegt dann mit einer Geschwindigkeit von 10 km/h gleichförmig nach rechts ab. Dabei wird angenommen, dass der Fußgänger 2a plötzlich mit einer Geschwindigkeit von 5 km/h auf den Fußgängerüberweg springt, während das eigene Fahrzeug 1 gleichförmig abbiegt. Das heißt, der Fußgänger 2a kollidiert mit dem vorderen Ende des eigenen Fahrzeugs 1, wenn nicht auf der Seite des eigenen Fahrzeugs 1 eine geeignete Vermeidungsmaßnahme wie z. B. Bremsen oder Lenken ergriffen wird.
13 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der tatsächlichen Geschwindigkeit (durchgezogene Linie) des Fußgängers 2a relativ zum Boden, der Geschwindigkeit relativ zum Boden (eine Linie mit abwechselnd langen und kurzen Strichen), die durch die Fahrzeugsteuervorrichtung aus dem Stand der Technik berechnet wird, und der Geschwindigkeit relativ zum Boden (gestrichelte Linie), die durch die Fahrzeugsteuervorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform berechnet wird, darstellt. Wie hier dargestellt, bleibt der tatsächliche Fußgänger 2a zunächst stehen und springt zu einem Zeitpunkt, der 8 Sekunden entspricht, plötzlich mit einer Geschwindigkeit von 5 km/h auf den Fußgängerüberweg.
In diesem Fall erkennt die Fahrzeugsteuervorrichtung aus dem Stand der Technik fälschlicherweise, dass die Geschwindigkeit des Fußgängers 2a relativ zum Boden, der zu einem Zeitpunkt, der 7 Sekunden am Beginn des Abbiegens entspricht, tatsächlich stationär ist, etwa 18,4 km/h ist. Die Abweichung von der tatsächlichen Geschwindigkeit relativ zum Boden verringert sich allmählich, wenn sich das eigene Fahrzeug 1 dem Fußgänger 2a nähert, jedoch nach einem Zeitpunkt, der 9 Sekunden entspricht, kann die Geschwindigkeit relativ zum Boden, die niedriger ist als die tatsächliche Geschwindigkeit des Fußgängers 2a relativ zum Boden (5 km/h), berechnet werden, oder es kann bestimmt werden, dass sich der Fußgänger 2a nicht bewegt, obwohl sich der Fußgänger 2a bewegt. Aus diesem Grund ist es für die Fahrzeugsteuervorrichtung aus dem Stand der Technik schwierig, eine Warnung zu einem geeigneten Zeitpunkt auszugeben, während das eigene Fahrzeug 1 abbiegt.
Andererseits kann in der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform, wie durch die gestrichelte Linie angegeben, die Geschwindigkeit des Ziels relativ zum Boden nahe dem tatsächlichen Verhalten (durchgezogene Linie) des Fußgängers 2a berechnet werden, und es ist zu erkennen, dass das Verhalten des Fußgängers 2a auch dann genau erfasst werden kann, wenn das eigene Fahrzeug 1 abbiegt.
Daher kann mit der Fahrzeugsteuervorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform selbst dann, wenn das eigene Fahrzeug 1 abbiegt, die Geschwindigkeit eines Ziels relativ zum Boden in der Umgebung des eigenen Fahrzeug genau berechnet werden, und es kann zu einem geeigneten Zeitpunkt vor der Möglichkeit einer mit dem Ziel gewarnt werden. Infolgedessen ist es möglich, auf der Seite des eigenen Fahrzeugs 1 eine geeignete Vermeidungsmaßnahme wie z. B. Bremsen oder Lenken zu ergreifen, und es ist möglich, eine Kollision zwischen dem eigenen Fahrzeug 1 und dem Fußgänger 2a zu vermeiden.
Zweite Ausführungsform
Als Nächstes wird eine Fahrzeugsteuervorrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Eine überlappende Beschreibung der mit der ersten Ausführungsform gemeinsamen Punkte wird weggelassen.
In der ersten Ausführungsform wird die Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels aus einer Änderung der relativen Position P_TR des Ziels über die Zeit berechnet, indem eine Kamera oder ein LiDAR, die/das die Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels nicht direkt messen kann, als Zielerkennungssensor 21 verwendet wird. Andererseits wird in der vorliegenden Ausführungsform als ein Millimeterwellenradar, ein Ultraschallsensor oder dergleichen als Zielerkennungssensor 21 verwendet, der in der Lage ist, die Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels direkt zu messen.
Wie vorstehend beschrieben, ist es in einem Fall, in dem die Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels aus einer Änderung der relativen Position P_TR des Ziels über die Zeit berechnet wird, nicht notwendig, die periphere Relativgeschwindigkeit des Zielerkennungssensors 21 bei der Berechnung der Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden zu berücksichtigen. In einem Fall, in dem die Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels direkt gemessen wird, ist es jedoch notwendig, den Einfluss der peripheren Relativgeschwindigkeit des Zielerkennungssensors 21 bei der Berechnung der Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden zu eliminieren. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Fall beschrieben, in dem die Verarbeitung in einer Situation, in der der Zielerkennungssensor 21 ein Millimeterwellenradar 21a ist und die Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels direkt durch das Millimeterwellenradar 21a gemessen wird, von Schritt S4 zu Schritt S21 in 3 fortsch reitet.
Die Schritte S21 und S22 der vorliegenden Ausführungsform sind die Verarbeitung zum Eliminieren einer peripheren Relativgeschwindigkeitskomponente V_Rθ des Radars, die in die durch das Millimeterwellenradar 21a gemessene Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels gemischt ist. Beide werden im Folgenden genau beschrieben.
Schritt S21:
Zuerst berechnet die Einheit 13 zur Berechnung der peripheren Relativgeschwindigkeit die periphere Relativgeschwindigkeit V_Rθ des Radars unter Verwendung der Gierrate ω und eines Abstands L_R zwischen der Mitte der Hinterradachse und dem Radar wie in 14 und Gleichung 6. Es ist angenommen, dass der Abstand L_R zwischen der Mitte der Hinterradachse und dem Radar im Voraus in der Parameterspeichereinheit 11 als Fahrzeugparameter registriert ist. Wie vorstehend beschrieben, kann die periphere Relativgeschwindigkeit V_Rθ des Radars beinahe ähnlich wie die periphere Relativgeschwindigkeit V_Tθ des Ziels in 7 berechnet werden, jedoch ist ein Vektor der peripheren Relativgeschwindigkeit V_Rθ des Radars ist genau entgegengesetzt zur der peripheren Relativgeschwindigkeit V_Tθ des Ziels in 7, weil sie am eigenen Fahrzeug 1 verankert ist.
[Math. 5] $P_{T R} (t_{i}) = (\begin{matrix} y_{T R} (t_{i}) \\ x_{T R} (t_{i}) \end{matrix}) = (\begin{matrix} c o s (θ (t_{i})) & - s i n (θ (t_{i})) \\ sin (θ (t_{i})) & c o s (θ (t_{i})) \end{matrix}) (\begin{matrix} y_{T A} (t_{i}) - y_{s} (t_{i}) \\ x_{T A} (t_{i}) - x_{S} (t_{i}) \end{matrix})$
Schritt S22:
Als Nächstes berechnet die Einheit 14 zur Berechnung der Geschwindigkeit relativ zum Boden die Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden unter Verwendung der Geschwindigkeit Vs des eigenen Fahrzeugs, der Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels, der peripheren Relativgeschwindigkeit V_T8 des Ziels und der peripheren Relativgeschwindigkeit V_Rθ des Radars wie in 15 und Gleichung 7. Die in diesem Schritt verwendete Gleichung 7 wird erhalten, indem ferner die in Schritt S21 berechnete periphere Relativgeschwindigkeit V_Rθ des Radars aus Gleichung 3 in Schritt S5 der ersten Ausführungsform subtrahiert wird, und selbst in einem Fall, in dem das Millimeterwellenradar 21a die Relativgeschwindigkeit V_TR des Ziels direkt misst, ist es möglich, eine mit dem Abbiegen des eigenen Fahrzeugs 1 einhergehende Änderung der peripheren Geschwindigkeit zu unterdrücken.
[Math. 6] $| \vec{V_{R θ}} | = L_{R} \times ω$
Es gibt auch ein Millimeterwellenradar 21a, das einige Geschwindigkeitskomponenten nicht direkt messen kann, wie ein Millimeterwellenradar 21a, das nur eine Geschwindigkeit in einer normalen Richtung messen kann. In diesem Fall ist es ausreichend, wenn die Geschwindigkeit V_TA des Ziels relativ zum Boden unter Verwendung der Komponente der peripheren Relativgeschwindigkeit V_Tθ des Ziels ohne eine nicht messbare Geschwindigkeitskomponente und der peripheren Relativgeschwindigkeit V_Rθ des Radars berechnet wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern verschiedene modifizierte Beispiele enthält.
Beispielsweise sind die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen genau beschrieben worden, um die vorliegende Erfindung auf leicht verständliche Weise zu erläutern, und die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf diejenigen beschränkt, die alle beschriebenen Konfigurationen aufweisen. Ferner kann ein Teil einer Konfiguration einer Ausführungsform durch eine Konfiguration einer weiteren Ausführungsform ersetzt werden, und die Konfiguration einer weiteren Ausführungsform kann der Konfiguration der einen Ausführungsform hinzugefügt werden. Zusätzlich kann ein Teil der Konfiguration jeder Ausführungsform einem Teil einer anderen Konfiguration hinzugefügt werden, kann entfernt werden und kann durch eine andere Konfiguration ersetzt werden. Zusätzlich können einige der oder alle vorstehend beschriebenen Konfigurationen, Funktionen, Verarbeitungseinheiten, Verarbeitungsmittel und dergleichen beispielsweise dadurch implementiert werden, dass die Einheit 13 zur Berechnung der peripheren Relativgeschwindigkeit und die Einheit 14 zur Berechnung der Geschwindigkeit des Ziels relativ zum Boden so konstruiert werden, dass sie im Zielerkennungssensor 21 berechnet werden. Daten wie z. B. ein Programm, eine Tabelle und eine Datei zum Implementieren der vorstehend beschriebenen Konfigurationen und Funktionen können in einer Aufzeichnungsvorrichtung, wie z. B. einem Speicher, einer Festplatte oder einem Festkörperlaufwerk (SSD), oder einem Aufzeichnungsmedium, wie z. B. einer IC-Karte, einer SD-Karte oder einer DVD, gespeichert sein.
Bezugszeichenliste

100: Fahrassistenzsystem
1: eigenes Fahrzeug
10: Fahrzeugsteuervorrichtung
11: Parameterspeichereinheit
12: Einheit zur Schätzung der Route des eigenen Fahrzeugs
13: Einheit zur Berechnung der peripheren Relativgeschwindigkeit
14: Einheit zur Berechnung der Geschwindigkeit des Ziels relativ zum Boden
15: Warneinheit
21: Zielerkennungssensor
21a: Millimeterwellenradar
22: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
23: Lenksensor
24: Gierratensensor
31: Warnvorrichtung
2: Ziel
2a: Fußgänger
PS: Position des eigenen Fahrzeugs
PTR: relative Position des Ziels
PTA: Position des Ziels relativ zum Boden
VS: Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs
VTR: Relativgeschwindigkeit des Ziels
VTA: Geschwindigkeit des Ziels relativ zum Boden
VTθ: periphere Relativgeschwindigkeit des Ziels
VRθ: periphere Relativgeschwindigkeit des Radars
R1: Route des eigenen Fahrzeugs im Bodenkoordinatensystem
R2A: Route des Ziels im Bodenkoordinatensystem
R2R: Route des Ziels im Relativkoordinatensystem
OS: Mitte der Hinterradachse
LS: Abstand zwischen der Mitte der Hinterradachse und dem vorderen Ende des eigenen Fahrzeugs
LT: Abstand zwischen der Mitte der Hinterradachse und dem Ziel
LR: Abstand zwischen der Mitte der Hinterradachse und dem Radar
ω: Gierrate

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 20074711 A [0008]

Claims

Fahrzeugsteuervorrichtung, die eine Geschwindigkeit eines Ziels relativ zum Boden basierend auf einer Ausgabe eines Zielerkennungssensors, der eine Relativgeschwindigkeit des Ziels detektiert; und einer Ausgabe eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors, der eine Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs detektiert, berechnet, wobei die Fahrzeugsteuervorrichtung umfasst: eine Einheit zur Schätzung der Route des eigenen Fahrzeugs, die eine Route eines eigenen Fahrzeugs schätzt; eine Einheit zur Berechnung der peripheren Relativgeschwindigkeit, die eine periphere Relativgeschwindigkeit des Ziels in Bezug auf das eigene Fahrzeug berechnet; und eine Einheit zur Berechnung der Geschwindigkeit relativ zum Boden, die die Geschwindigkeit des Ziels relativ zum Boden durch Subtrahieren der peripheren Relativgeschwindigkeit des Ziels von einer Summe der Relativgeschwindigkeit des Ziels und der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs berechnet.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einheit zur Schätzung der Route des eigenen Fahrzeugs die Route des eigenen Fahrzeugs basierend der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs und einem Lenkwinkel des eigenen Fahrzeugs oder einer Ausgabe eines an dem eigenen Fahrzeug angebrachten Gierratensensors berechnet.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei in einem Fall, in dem der Zielerkennungssensor ein Sensor ist, der die Relativgeschwindigkeit des Ziels aus einer Änderung der relativen Position des Ziels über die Zeit berechnet, die durch die Einheit zur Berechnung der peripheren Relativgeschwindigkeit berechnete periphere Relativgeschwindigkeit eine periphere Relativgeschwindigkeit des Ziels mit einer Mitte der Hinterradachse des eigenen Fahrzeugs als Ursprung ist.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Zielerkennungssensor eine Kamera, ein Millimeterwellenradar, ein Ultraschallsensor oder ein LiDAR ist.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei in einem Fall, in dem der Zielerkennungssensor ein Sensor ist, der die Relativgeschwindigkeit des Ziels direkt misst, die periphere Relativgeschwindigkeit, die durch die Einheit zur Berechnung der peripheren Relativgeschwindigkeit berechnet wird, eine Summe einer peripheren Relativgeschwindigkeit des Ziels mit einer Mitte der Hinterradachse des eigenen Fahrzeugs als Ursprung und einer peripheren Relativgeschwindigkeit des Zielerkennungssensors mit der Mitte der Hinterradachse des eigenen Fahrzeugs als Ursprung ist.
Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Zielerkennungssensor ein Millimeterwellenradar oder ein Ultraschallsensor ist.
Fahrzeugsteuerverfahren zum Berechnen einer Geschwindigkeit eines Ziels relativ zum Boden basierend auf einer Ausgabe eines Zielerkennungssensors, der eine Relativgeschwindigkeit des Ziels detektiert, und einer Ausgabe eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors, der eine Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs detektiert, wobei das Fahrzeugsteuerverfahren umfasst: Schätzen der Route des eigenen Fahrzeugs; Berechnen einer peripheren Relativgeschwindigkeit des Ziels in Bezug auf das eigene Fahrzeug; und Berechnen der Geschwindigkeit des Ziels relativ zum Boden durch Subtrahieren der peripheren Relativgeschwindigkeit des Ziels von einer Summe der Relativgeschwindigkeit des Ziels und der Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs.