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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet
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Die Erfindungskonzepte betreffen ein System und ein Verfahren zur Vermeidung einer Heck-Querverkehrskollision. Insbesondere betreffen die Erfindungskonzepte ein System und ein Verfahren, welche, wenn ein Fahrzeug anhält oder rückwärts fährt, ein Hindernis, dessen Fahrtrichtung eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs kreuzt, erkennen und den Fahrer vor dem Hindernis warnen.
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Erörterung des Hintergrundes
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Mit der Entwicklung fortschrittlicher Technologien hinsichtlich des autonomen Fahrens eines Fahrzeugs wurden auch verschiedene Fahrzeugsicherheitstechnologien unter Berücksichtigung des Komforts und der Sicherheit der Fahrer entwickelt. Diese Sicherheitstechnologien wurden bei tatsächlichen Fahrzeugen angewendet.
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Insbesondere wurden Technologien zur Bestimmung der Möglichkeit einer Kollision zwischen einem bestimmten Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug oder einem Hindernis und zum Warnen des Fahrers des bestimmten Fahrzeug oder zum Steuern des bestimmten Fahrzeugs entwickelt. Unter diesen Technologien ist die Heck-Querverkehrswarnfunktion (Rear-Cross Traffic Collision Warning (RCCW)) eine Funktion, welche, wenn ein Fahrzeug anhält oder rückwärts fährt, ein von der Seite herannahendes Hindernis erkennt und einen Fahrer warnt.
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Die Heck-Querverkehrswarnfunktion erkennt jedoch ein sich dem bestimmten Fahrzeug näherndes Fahrzeug mittels Radar. Es besteht daher ein Problem dahingehend, dass eine Position eines Reflexionspunkts an dem von dem Radar durch Reflexion erkannten Hindernis in Abhängigkeit von der Entfernung von dem bestimmten Fahrzeug variiert.
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Dementsprechend wird, da der Reflexionspunkt an dem Hindernis, welcher die Reflexion an das Radar zurückstrahlt, sich bewegt, im Stand der Technik fälschlicherweise erkannt, dass das parallel zu dem bestimmten Fahrzeug fahrende Hindernis mit dem bestimmten Fahrzeug kollidieren wird.
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Das Vorangehende dient lediglich dem besseren Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung und soll nicht bedeuten, dass die vorliegende Offenbarung in den Rahmen des dem Fachmann bereits bekannten Standes der Technik fällt.
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Dokument des Stands der Technik
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(Patentdokument 1)
KR 10-1843251 B
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Überblick
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Die vorliegende Offenbarung betrifft die Schaffung eines Systems, das dazu ausgebildet ist, eine Heck-Querverkehrskollision zu vermeiden, um das Problem der irrtümlichen Feststellung zu lösen, dass das Fahrzeug wahrscheinlich mit einem parallel zu einer Längsrichtung des Fahrzeugs fahrenden Hindernis kollidieren wird.
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Zusätzliche Merkmale der Erfindungskonzepte werden in der nachfolgenden Beschreibung ausgeführt und ergeben sich zum Teil aus der Beschreibung oder können durch die praktische Ausführung der Erfindungskonzepte erlernt werden.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein System offenbart, das dazu ausgebildet ist, eine Heck-Querverkehrskollision zu vermeiden, wobei das System aufweist: eine Hinderniserkennungseinheit, welche eine Position eines Hindernisses durch das Empfangen von elektromagnetischen Wellen erkennt, welche von einem Reflexionspunkt des Hindernisses reflektiert werden; eine Richtungsschätzeinheit, welche eine Fahrtrichtung des Hindernisses auf der Basis der Position des von der Hinderniserkennungseinheit erkannten Hindernisses schätzt; und eine Kollisionsbestimmungseinheit, welche die Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis auf der Basis der von der Richtungsschätzeinheit geschätzten Fahrtrichtung des Hindernisses bestimmt.
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Die Hinderniserkennungseinheit kann mit einem Radarsensor verbunden sein, der an jedem der gegenüberliegenden hinteren Enden eines Fahrzeugs vorgesehen ist, und kann die Position des hinter oder neben dem Fahrzeug befindlichen Hindernisses erkennen.
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Die Richtungsschätzeinheit kann die mehreren Positionen des Hindernisses, welche von der Hinderniserkennungseinheit erkannt wurden, sammeln und die mehreren gesammelten Positionen des Hindernisses verwenden, um ein Verhältnis zwischen einer Veränderung einer Längsrichtungsposition des Hindernisses und einer Veränderung einer Seitenrichtungsposition des Hindernisses zu berechnen, wodurch sie die Fahrtrichtung des Hindernisses schätzt.
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Die Richtungsschätzeinheit kann das Verhältnis zwischen der Veränderung der Längsrichtungsposition und der Veränderung der Seitenrichtungsposition berechnen, die zwischen einer zuerst erkannten Ausgangsposition des Hindernisses und einer aktuellen Position auftreten, wodurch sie die Fahrtrichtung des Hindernisses in Echtzeit bestimmt.
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Wenn ein Näherungswinkel zwischen der geschätzten Fahrtrichtung des Hindernisses und einer Seitenachse eines Fahrzeugs innerhalb eines voreingestellten Winkelbereichs liegt, stellt die Kollisionsbestimmungseinheit fest, dass keine Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis gegeben ist.
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Die Hinderniserkennungseinheit kann eine seitliche Entfernung des Fahrzeugs zu dem Hindernis oder eine seitliche Geschwindigkeit des Hindernisses berechnen, indem sie die erkannte Position des Hindernisses verwendet, und wenn der Betrag der Veränderung der seitlichen Entfernung zu dem Hindernis oder der seitlichen Geschwindigkeit des Hindernisses gleich oder geringer als ein voreingestellter Veränderungsbetrag ist, stellt die Kollisionsbestimmungseinheit fest, dass keine Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis gegeben ist.
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Das System kann ferner eine Zuverlässigkeitsauswerteeinheit aufweisen, welche die von der Richtungsschätzeinheit geschätzten mehreren Fahrtrichtungen des Hindernisses sammelt und einen geschätzten Zuverlässigkeitsgrad für die Fahrtrichtung des Hindernisses auswertet, indem sie die Anzahl der gesammelten Fahrtrichtungen und eine Varianz oder Standardabweichung zwischen den gesammelten Fahrtrichtungen verwendet, wobei, wenn der von der Zuverlässigkeitsauswerteeinheit geschätzte Zuverlässigkeitsgrad gleich oder größer als ein voreingestellter Zuverlässigkeitsgrad ist, die Kollisionsbestimmungseinheit die Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis auf der Basis der Fahrtrichtung des Hindernisses bestimmt.
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Die Hinderniserkennungseinheit kann eine seitliche Entfernung eines Fahrzeugs von dem Hindernis und eine seitliche Geschwindigkeit des Hindernisses unter Verwendung der erkannten Position des Hindernisses berechnen, und die Kollisionsbestimmungseinheit kann die Zeit bis zur Kollision auf der Basis der berechneten seitlichen Entfernung und der berechneten seitlichen Geschwindigkeit berechnen und kann feststellen, dass die Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis besteht, wenn das Hindernis sich innerhalb eines voreingestellten Bereichs befindet und die Zeit bis zur Kollision gleich oder kürzer als eine voreingestellte Zeit ist.
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Die Kollisionsbestimmungseinheit kann die seitliche Geschwindigkeit des Hindernisses unter Verwendung der zuvor erkannten seitlichen Geschwindigkeit des Hindernisses und der aktuell erkannten seitlichen Geschwindigkeit des Hindernisses auf der Basis der Fahrtrichtung des Hindernisses einstellen.
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Die Kollisionsbestimmungseinheit kann den voreingestellten Bereich modifizieren, um einen dem Fahrzeug benachbarten Teil eines Bereichs aus dem voreingestellten Bereich auf der Basis der Fahrtrichtung des Hindernisses auszuschließen.
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Das System kann ferner eine Benachrichtigungsanzeigeeinheit aufweisen, die einem Fahrer eines Fahrzeugs eine Benachrichtigung anzeigt, wenn die durch die Kollisionsbestimmungseinheit festgestellte Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis besteht.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zur Vermeidung einer Heck-Querverkehrskollision vorgesehen, wobei das Verfahren aufweist: das Empfangen von elektromagnetischen Wellen, die von einem Reflexionspunkt eines Hindernisses reflektiert werden, durch ein Fahrzeug und das Erkennen einer Position des Hindernisses; das Schätzen einer Fahrtrichtung des Hindernisses auf der Basis der erkannten Position des Hindernisses; und das Bestimmen der Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis auf der Basis der erkannten Position des Hindernisses oder der geschätzten Fahrtrichtung des Hindernisses.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung lösen das System und das Verfahren zur Vermeidung der Heck-Querverkehrskollision das Problem der fälschlichen Feststellung, dass das Fahrzeug wahrscheinlich mit einem sich in zu dem Fahrzeug parallelen Richtung bewegenden Hindernis kollidieren wird.
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Es sei darauf hingewiesen, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung, als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung exemplarisch und erläuternd sind und einer weitergehenden Erläuterung der beanspruchten Erfindung dienen.
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Figurenliste
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Die zugehörigen Zeichnungen, die für ein weiteres Verständnis der Erfindung beigefügt sind und in die vorliegende Beschreibung einbezogen sind und einen Teil derselben bilden, zeigen exemplarische Ausführungsbeispiele und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Erfindungskonzepte. Die genannten und andere Aufgaben, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Offenbarung ergeben sich in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen deutlicher aus der nachfolgenden detaillierte Beschreibung, wobei diese zeigen:
- 1 ein Blockdiagramm zur Darstellung eines zur Vermeidung einer Heck-Querverkehrskollision ausgebildeten Systems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
- 2 ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zur Vermeidung einer Heck-Querverkehrskollision nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
- 3 ein Diagramm zur Darstellung eines Reflexionspunkts und eines Hauptreflexionspunkts eines Hindernisses, das sich in großer Entfernung und in geringer Entfernung von einem Fahrzeug befindet, wenn das Hindernis und das Fahrzeug parallel zueinander fahren.
- 4 ein Diagramm zur Darstellung eines voreingestellten Bereichs nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
- 5 ein Diagramm zur Darstellung eines Verfahrens zur Bestimmung einer Fahrtrichtung eines Hindernisses nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
- 6 eine Grafik zur Darstellung einer Fahrtrichtung eines Hindernisses in Abhängigkeit von einem Annäherungswinkel des Hindernisses.
- 7 eine Grafik zur Darstellung eines Zuverlässigkeitsgrads nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
- 8 ein Diagramm zur Darstellung einer Veränderung in einem voreingestellten Bereich nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
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Detaillierte Beschreibung
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Wenn nicht anders angegeben, sind die dargestellten exemplarischen Ausführungsformen derart zu verstehen, dass sie exemplarische Merkmale mit variierendem Detail einiger Arten und Weisen angeben, auf welche die Erfindungskonzepte in der Praxis implementiert werden können. Daher, wenn nicht anders angegeben, können die Merkmale, Komponenten, Module, Schichten, Filme, Platten, Bereiche, Aspekte etc. (nachfolgend einzeln oder zusammen als „Elemente“ bezeichnet) der verschiedenen Ausführungsbeispiele anders kombiniert, getrennt, ausgetauscht und/oder neu angeordnet werden, ohne die Erfindungskonzepte zu verlassen.
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Die Verwendung von Kreuzschraffur und/oder Schattierung in den zugehörigen Zeichnungen dient im Allgemeinen der Verdeutlichung von Grenzen zwischen angrenzenden Elementen. Als solches wird weder durch das Vorhandensein noch durch das Fehlen von Kreuzschraffur oder Schattierung eine Präferenz oder das Erfordernis bestimmter Materialien, Materialeigenschaften, Dimensionen, Proportionen, Gemeinsamkeiten zwischen dargestellten Elementen, und/oder ein anderes Charakteristikum, Attribut, Eigenschaft etc. des Elements vermittelt oder angegeben, wenn nicht festgelegt. Ferner können in den zugehörigen Zeichnungen die Größe und die relativen Größen von Elementen aus Gründen der Klarheit und zu Beschreibungszwecken übertrieben dargestellt sein. Wenn eine exemplarische Ausführungsform anders implementiert werden kann, kann eine spezifische Prozessreihenfolge anders als die beschriebene Reihenfolge durchgeführt werden. Beispielsweise können zwei nacheinander beschriebene Prozesse im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden oder in einer Reihenfolge umgekehrt zu der beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Ferner bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.
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Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung können „mindestens eines aus X, Y und Z“ und „mindestens eines, das aus der durch X, Y und Z gebildeten Gruppe gewählt ist“ als nur X, nur Y, nur Z oder jede Kombination aus zwei oder mehr aus X, Y und Z, wie beispielweise XYZ, XYY, YZ und ZZ, verstanden werden. Im vorliegenden Fall umfasst der Ausdruck „und/oder“ jede beliebige und sämtliche Kombinationen aus einem oder mehr der betreffenden genannten Elemente.
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Räumliche Bezugswörter wie „unterhalb“, „unter“, „tiefer“, „oberhalb“, „obere“, „über“, „höher“, „seitlich“ (z. B. wie in „Seitenwand“) und der-gleichen können vorliegend für Beschreibungszwecke verwendet werden und somit der Beschreibung des in den Zeichnungen dargestellten Verhältnisses eines Elements zu einem oder mehreren anderen Elementen dienen. Räumliche Bezugswörter sollen zusätzlich zu der in den Zeichnungen dargestellten Ausrichtung unterschiedliche Ausrichtungen einer Vorrichtung im Gebrauch, im Betrieb und/oder bei der Herstellung umfassen. Wenn beispielsweise eine Vorrichtung in den Zeichnungen umgedreht ist, wären als „unterhalb“ oder „unter“ anderen Elementen oder Einrichtungen befindlich beschriebene Elemente sodann „über“ den anderen Elementen oder Einrichtungen angeordnet. Somit kann der exemplarische Ausdruck „unter“ sowohl eine Anordnung über als auch unter einem Element oder einer Einrichtung umfassen. Ferner kann die Vorrichtung auch anders ausgerichtet sein (beispielsweise um 90 Grad gedreht oder eine andere Ausrichtung aufweisen) und somit sind die vorliegend verwendeten räumlichen Bezugsdeskriptoren entsprechend zu interpretieren.
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Es ist zudem anzumerken, dass die Ausdrücke „im Wesentlichen“ und „in etwa“ oder andere ähnliche Ausdrücke, wenn sie vorliegend verwendet werden, als Ausdrücke der Näherung und nicht als Ausdrücke eines Grads verwendet werden und zur Berücksichtigung inhärenter Abweichungen in gemessenen, berechneten und/oder bereitgestellten Werten eingesetzt werden, die durch eine Fachperson auf dem Gebiet erkannt werden würden.
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Wie auf dem Sachgebiet üblich, sind einige Ausführungsbeispiele in den beiliegenden Zeichnungen als Funktionsblöcke, -einheiten und/oder -module beschrieben und dargestellt. Fachleute auf dem Sachgebiet erkennen, dass diese Blöcke, Einheiten und/oder Module durch elektronische (oder optische) Schaltungen, wie z.B. logische Schaltungen, diskrete Komponenten, Mikroprozessoren, festverdrahtete Schaltungen, Speicherelemente, Verdrahtungsverbindungen und dergleichen, physisch implementiert werden, die unter Anwendung halbleiterbasierter Fertigungstechniken oder anderer Herstellungstechnologien ausgebildet werden können. Wenn die Blöcke, Einheiten und/oder Module von Mikroprozessoren oder einer ähnlichen Hardware implementiert werden, können sie unter Verwendung von Software (z.B. Mikrocode) zum Durchführen verschiedener hier diskutierter Funktionen programmiert und gesteuert werden und können optional von Firmware und/oder Software angesteuert werden. Es wird ferner in Betracht gezogen, dass jeder Block, jede Einheit und/oder jedes Modul durch eine zweckbestimmte Hardware oder als Kombination aus zweckbestimmter Hardware zum Durchführen einiger Funktionen und einem Prozessor (z.B. einem oder mehreren programmierten Prozessoren und dazugehöriger Schaltungsanordnung) zum Durchführen anderer Funktionen implementiert werden. Ferner kann jeder Block, jede Einheit und/oder jedes Modul einiger Ausführungsbeispiele physisch in zwei oder mehr interagierende und diskrete Blöcke, Einheiten und/oder Module getrennt werden, ohne dass dadurch vom Umfang der Erfindungskonzepte abgewichen wird. Ferner können die Blöcke, Einheiten und/oder Module einiger Ausführungsbeispiele physisch zu komplexeren Blöcken, Einheiten und/oder Modulen kombiniert werden, ohne dass dadurch vom Umfang der Erfindungskonzepte abgewichen wird.
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Spezifische strukturelle und funktionelle Beschreibungen von Ausführungsbeispiele der Erfindungskonzepte, die in der Beschreibung oder Anmeldung beschrieben sind, dienen lediglich dem Zweck der Illustration der Ausführungsbeispiele der Erfindungskonzepte. Die Ausführungsbeispiele der Erfindungskonzepte können in zahlreichen verschiedenen Formen ausgebildet sein und die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Beschreibung oder Anmeldung sollten nicht als die Erfindungskonzepte einschränkend verstanden werden.
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Da das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung in verschiedener Weise modifiziert werden kann und verschiedene Formen aufweisen kann, sind bestimmte Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen dargestellt und in der Beschreibung oder Anmeldung im Detail beschrieben. Das Ausführungsbeispiel nach dem Konzept der Erfindungskonzepte sollte nicht als auf eine bestimmte Offenbarung beschränkt verstanden werden, und es sei darauf hingewiesen, dass sämtliche Modifikationen, Äquivalente oder Alternativen, die unter den Gedanken und in den Rahmen der Offenbarung fallen, eingeschlossen sind.
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Zwar können die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke „erster“, „zweiter“ etc. vorliegend verwendet werden, um verschiedene Elemente zu beschreiben, jedoch sollten diese Elemente nicht durch diese Ausdrücke eingeschränkt werden. Diese Ausdrücke dienen nur der Unterscheidung eines Elements von einem anderen Element. Somit kann beispielsweise ein erstes Element als zweites Element bezeichnet werden, ohne den Rahmen der Lehre der vorliegenden Offenbarung zu verlassen. Gleichermaßen könnte ein zweites Element auch als erstes Element bezeichnet werden.
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Es sei darauf hingewiesen, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „gekoppelt“ oder „verbunden“ bezeichnet wird, dieses direkt mit dem anderen Element gekoppelt sein kann oder zwischengefügte Elemente zwischen diesen vorhanden sein können. Es sei demgegenüber darauf hingewiesen, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „direkt gekoppelt“ oder „direkt verbunden“ bezeichnet wird, keine zwischengefügten Elemente vorhanden sind. Andere zur Beschreibung des Verhältnisses zwischen Elementen wie „zwischen“, „unmittelbar zwischen“, „benachbart“ und unmittelbar „benachbart“ sollten auf dieselbe Weise verstanden werden.
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Die in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Begriffe dienen der Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele und sind nicht als die Erfindungskonzepte einschränkend zu verstehen. Die vorliegend verwendeten Singularformen „ein/-e/-er“ und „der/die/das“ umfassen auch die Pluralformen, sofern der Kontext nicht deutlich anderes angibt. Es sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie „aufweisen“, „umfassen“ etc. das Vorhandensein in der vorliegenden Beschreibung angegebener Merkmale, Zahlen, Schritte, Aktionen, Elemente, Teile oder Kombinationen derselben angeben sollen, ohne die Möglichkeit des Vorhandenseins oder des Hinzufügens einer oder mehrerer anderer Merkmale, Zahlen, Schritte, Aktionen, Elemente und/oder Kombinationen derselben auszuschließen.
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Sofern nicht anders definiert haben sämtliche vorliegend verwendeten Begriffe, einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe, dieselbe Bedeutung wie sie einem Fachmann auf dem Gebiet der Erfindungskonzepte geläufig ist. Es sei ferner darauf hingewiesen, dass die vorliegend verwendeten Begriffe als eine Bedeutung aufweisend interpretiert werden, die mit deren Bedeutung im Zusammenhang dieser Beschreibung und dem betreffenden technischen Gebiet übereinstimmt, und nicht auf idealisierte Weise oder in übermäßig formalem Sinn interpretiert werden, sofern dies vorliegend nicht ausdrücklich anders definiert ist.
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Nachfolgend wird ein exemplarisches Ausführungsbeispiel der Erfindungskonzepte im Einzelnen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. Gleiche Bezugszeichen in sämtlichen Zeichnungen bezeichnen gleiche Teile.
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1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung eines zur Vermeidung einer Heck-Querverkehrskollision ausgebildeten Systems nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindungskonzepte. 2 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zur Vermeidung einer Heck-Querverkehrskollision nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindungskonzepte.
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Bezug nehmend auf die 1 und 2 ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindungskonzepte ein System vorgesehen, das zur Vermeidung eines Heck-Querverkehrsunfalls ausgebildet ist, wobei das System aufweist: eine Hinderniserkennungseinheit 20, welche eine Position eines (in 3 dargestellten) Hindernisses B durch das Empfangen von elektromagnetischen Wellen erkennt, welche von einem Reflexionspunkt des Hindernisses B reflektiert werden; eine Richtungsschätzeinheit 30, welche eine Fahrtrichtung des Hindernisses B auf der Basis der Position des von der Hinderniserkennungseinheit 20 erkannten Hindernisses B schätzt; und eine Kollisionsbestimmungseinheit 40, welche die Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis B auf der Basis der von der Hinderniserkennungseinheit 20 erkannten Position des Hindernisses B oder der von der Richtungsschätzeinheit 30 geschätzten Fahrtrichtung des Hindernisses B bestimmt.
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Die Hinderniserkennungseinheit 20, die Richtungsschätzeinheit 30, die Kollisionsbestimmungseinheit 40, eine Zuverlässigkeitsauswerteeinheit 50 und eine Benachrichtigungsanzeigeeinheit 60 nach einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindungskonzepte können als ein (nicht dargestellter) nicht-flüchtiger Speicher und ein (nicht dargestellter) Prozessor implementiert sein, wobei der nicht-flüchtige Speicher dazu ausgebildet ist, daten zu speichern, welche einen Algorithmus, der dazu ausgebildet ist, Operationen verschiedener Elemente zu steuern, oder Softwarebefehle betreffen, die dazu ausgebildet sind, den Algorithmus zu reproduzieren, und der Prozessor ist dazu ausgebildet, eine nachfolgend beschriebene Operation durchzuführen, indem er die in dem Speicher gespeicherten Daten verwendet. Hierbei können der Speicher und der Prozessor als separate Chips implementiert sein. Alternativ können der Speicher und der Prozessor als ein einzelner integrierter Chip implementiert sein. Der Prozessor kann in Form eines oder mehrerer Prozessoren vorgesehen sein.
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Darüber hinaus ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindungskonzepte ein Verfahren zur Vermeidung einer Heck-Querverkehrskollision vorgesehen, wobei das Verfahren aufweist: das Empfangen von elektromagnetischen Wellen, die von einem Reflexionspunkt des Hindernisses B reflektiert werden, durch das Fahrzeug A und das Erkennen einer Position des Hindernisses B im Schritt S100; das Schätzen einer Fahrtrichtung des Hindernisses B auf der Basis der erkannten Position des Hindernisses B im Schritt S200; und das Bestimmen der Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis B auf der Basis der erkannten Position des Hindernisses B oder der durch die Richtungsschätzeinheit 30 geschätzten Fahrtrichtung des Hindernisses B im Schritt S300.
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Die Hinderniserkennungseinheit 20 erkennt eine Position des Hindernisses B. Die Position des Hindernisses B kann unter Verwendung verschiedener Sensoren erkannt werden, wie eines Radarsensors 10, eines Ultraschallsensors, eines Lidarsensors und dergleichen. Die Hinderniserkennungseinheit 20 erkennt eine relative Position des Hindernisses B in Bezug auf das Fahrzeug A und berechnet die Entfernung des Fahrzeugs A von dem Hindernis B.
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Die Hinderniserkennungseinheit 20 erkennt die Position des Hindernisses B durch das Aussenden elektromagnetischer Wellen und das Empfangen der von einem Reflexionspunkt des Hindernisses B reflektierten elektromagnetischen Wellen. Insbesondere kann ein Sensor, der elektromagnetische Wellen sendet und empfängt, an dem hinteren Ende des Fahrzeugs A vorgesehen sein.
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Insbesondere ist die Hinderniserkennungseinheit 20 mit dem an jedem der einander gegenüberliegenden hinteren Enden des Fahrzeugs A vorgesehenen Radarsensoren 10 verbunden und erkennt die Position des Hindernisses B, das sich hinter oder neben dem Fahrzeug A befindet.
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Der Radarsensor 10 emittiert elektromagnetische Wellen, beispielsweise Mikrowellen, an das Hindernis 10 und empfängt die von dem Hindernis B reflektierten elektromagnetischen Wellen, wodurch er die Entfernung, die Richtung, die Höhe und dergleichen in Bezug auf das Hindernis B erkennt. Der Radarsensor 10 ist jeweils an den einander gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs A vorgesehen und kann am hinteren Ende des Fahrzeugs A vorgesehen sein. Ein Erkennungsbereich des Radarsensors 10 kann ein Winkelbereich sein, der sich von dem Heck des Fahrzeugs A zu entgegengesetzten Seiten erstreckt.
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Darüber hinaus kann die Hinderniserkennungseinheit 20 mehrere Positionen des Hindernisses B erkennen und eine Positionsänderung des erkannten Hindernisses B zur Berechnung der Geschwindigkeit des Hindernisses B verwenden. Insbesondere kann die Hinderniserkennungseinheit 20 die Entfernung zwischen dem Fahrzeug A und dem Hindernis B und die Geschwindigkeit des Hindernisses B in eine Längsrichtungskomponente und eine Seitenrichtungskomponente trennen.
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Die Kollisionsbestimmungseinheit 40 kann die Möglichkeit einer Kollision zwischen dem Fahrzeug A und dem Hindernis B bestimmen, indem sie die Entfernung zwischen dem Fahrzeug A und dem Hindernis B und die Geschwindigkeit des Hindernisses B, welche jeweils auf der Basis der Position des Hindernisses B und einer anderen Position des Hindernisses B berechnet wurden, verwendet.
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Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindungskonzepte kann die Kollisionsbestimmungseinheit 40 die Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis B auf der Basis der von der Richtungsschätzeinheit 30 geschätzten Fahrtrichtung des Hindernisses B bestimmen. Genauer gesagt kann die Kollisionsbestimmungseinheit 40 feststellen, dass unter Berücksichtigung der von der Richtungsschätzeinheit 30 geschätzten Fahrtrichtung des Hindernisses B keine Möglichkeit einer Kollision zwischen dem Fahrzeug A und dem Hindernis B gegeben ist, obwohl anhand der Entfernung zwischen dem Fahrzeug A und dem Hindernis B und der Geschwindigkeit des Hindernisses B, die auf der Basis einer Position des Hindernisses B und einer anderen Position des Hindernisses B berechnet wurden, welche von der Hinderniserkennungseinheit 20 erkannt wurden, festgestellt wurde, dass eine Kollision möglich ist.
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3 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Reflexionspunkts und eines Hauptreflexionspunkts des Hindernisses B, das sich in großer Entfernung und in geringer Entfernung von dem Fahrzeug A befindet, wenn das Hindernis B und das Fahrzeug A parallel zueinander fahren.
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Bezug nehmend auf 3 kann der am hinteren Ende des Fahrzeugs A vorgesehene Radarsensor 10 eine hinter und neben dem Fahrzeug A befindliche Position des Hindernisses B erkennen. Reflexionspunkte des Hindernisses B können an einem vorderen Teil und einem seitlichen Teil nahe dem Fahrzeug A angeordnet sein.
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Insbesondere wenn das Hindernis B sich in großer Entfernung von dem Heck des Fahrzeugs A befindet, ist ein Hauptreflexionspunkt am vorderen Teil des Hindernisses B angeordnet. Wenn das Hindernis B sich in geringer Entfernung von dem Fahrzeug A befindet, ist ein Hauptreflexionspunkt am Seitenteil des Hindernisses B angeordnet. Eine große Entfernung kann angenommen werden, wenn sich das Hindernis B mindestens eine oder mehrere Fahrzeuglängen von dem Fahrzeug A entfernt befindet, bis zu einem Punkt, an dem das Hindernis B das Fahrzeug A überholt. Eine geringe Entfernung kann angenommen werden, wenn das Hindernis B beginnt, das Fahrzeug A zu überholen und ein Bereich des Hindernisses B auf gleicher Höhe mit dem Fahrzeug A ist.
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Gemäß dem Stand der Technik besteht das folgende Problem: Wenn das Hindernis B von dem Fahrzeug A in seitlicher Richtung beabstandet ist und parallel zu der Längsrichtung des Fahrzeugs A fährt, besteht keine Möglichkeit einer Kollision zwischen dem Hindernis B und dem Fahrzeug A. Da sich der Hauptreflexionspunkt für das Fahrzeug A in seitlicher Richtung bewegt, wird jedoch fälschlicherweise festgestellt, dass das Hindernis B in seitlicher Richtung fährt.
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Hierbei bezeichnet die Längsrichtung des Fahrzeugs A eine Gesamtlängenrichtung des Fahrzeugs A. Die seitliche Richtung des Fahrzeugs A bezeichnet eine Gesamtbreitenrichtung des Fahrzeugs A (wie in 4 dargestellt). Der Hauptreflexionspunkt bezeichnet den Reflexionspunkt, der als der dem Fahrzeug A nächste unter den Reflexionspunkten des Hindernisses B erkannt wird, oder bezeichnet den Reflexionspunkt, von welchem die elektromagnetische Welle mit dem höchsten Pegel eines Empfangssignals reflektiert wird.
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Daher kann die Kollisionsbestimmungseinheit 40 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindungskonzepte die Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis B auf der Basis der von der Fahrtrichtungsbestimmungseinheit 30 Fahrtrichtung des Hindernisses B bestimmen.
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Die Hinderniserkennungseinheit 20 verwendet die erkannte Position des Hindernisses B um eine seitliche Entfernung des Fahrzeugs A von dem Hindernis B und eine seitliche Geschwindigkeit des Hindernisses B zu berechnen. Die Hinderniserkennungseinheit 40 berechnet die Zeit bis zur Kollision auf der Basis der berechneten seitlichen Entfernung und der berechneten seitlichen Geschwindigkeit. Befindet sich das Hindernis B innerhalb eines voreingestellten Bereichs und die Zeit bis zur Kollision ist gleich oder geringer als eine voreingestellte Zeit, stellt die Kollisionsbestimmungseinheit 40 fest, das die Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis B besteht.
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Genauer gesagt kann die Hinderniserkennungseinheit 20 die Entfernung des Fahrzeugs A von dem Hindernis B und die Geschwindigkeit des Hindernisses B auf der Basis der Position des Hindernisses B berechnen. Insbesondere kann die Hinderniserkennungseinheit 20 die Entfernung von dem Hindernis B und die Geschwindigkeit des Hindernisses B in eine Längsrichtungskomponente und eine Seitenrichtungskomponente trennen, indem sie die Entfernung von der erkannten Position des Hindernisses B und die Richtung zu diesem verwendet.
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Die Kollisionsbestimmungseinheit 40 berechnet die Zeit bis zu einer Kollision auf der Basis der berechneten seitlichen Entfernung und der berechneten seitlichen Geschwindigkeit. Wenn das Hindernis B sich innerhalb des voreingestellten Bereichs befindet und die Zeit bis zur Kollision gleich oder geringer als die voreingestellte Zeit ist, stellt die Kollisionsbestimmungseinheit 40 fest, dass die Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis B besteht.
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4 ist ein Diagramm zur Darstellung eines voreingestellten Bereichs 400 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindungskonzepte.
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4 zeigt den voreingestellten Bereich 400 für das Hindernis B, das von dem am rechten hinteren Ende des Fahrzeugs A vorgesehenen Radarsensor 10 erkannt wird. Ein davon verschiedener voreingestellter Bereich für das von dem an dem linken hinteren Ende des Fahrzeugs A vorgesehenen Radarsensor 10 erkannte Hindernis B kann so voreingestellt sein, dass er zu dem zuvor beschriebenen voreingestellten Bereich symmetrisch ist.
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Darüber hinaus berechnet die Kollisionsbestimmungseinheit
40 die Zeit bis zu einer Kollision (TTC), und wenn die berechnete Zeit bis zu einer Kollision gleich oder geringer als die voreingestellte Zeitz ist, stellt die Kollisionsbestimmungseinheit
40 fest, dass die Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis
B besteht. Als Ausführungsbeispiel kann die Zeit bis zur Kollision unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet werden:
wobei k: k-tes Radar-Frame und
TTC: Zeit bis zur Kollision bedeutet.
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Insbesondere wenn das Hindernis B sich in dem voreingestellten Bereich befindet und die Zeit bis zur Kollision gleichzeitig gleich oder geringer als die voreingestellte Zeit ist, stellt die Kollisionsbestimmungseinheit 40 fest, dass die Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis B besteht.
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5 ist ein Diagramm 500 zur Darstellung eines Verfahrens zum Schätzen einer Fahrtrichtung eines Hindernisses B nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindungskonzepte. 6 ist eine Grafik zur Darstellung einer Fahrtrichtung eines Hindernisses B nach einem Annäherungswinkel des Hindernisses B.
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Bezug nehmend auf die 5 und 6 sammelt die Richtungsschätzeinheit 30 die mehreren Positionen des Hindernisses B, welche von der Hinderniserkennungseinheit 20 erkannt wurden, und verwendet die gesammelten Positionen des Hindernisses B, um ein Verhältnis zwischen einer Veränderung der Längsrichtungsposition des Hindernisses B und einer Veränderung der Seitenrichtungsposition desselben zu berechnen, wodurch sie die Fahrtrichtung des Hindernisses B schätzt.
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Die Hinderniserkennungseinheit 20 erkennt die Position des Hindernisses B in Echtzeit und erkennt somit mehrere Positionen des Hindernisses B. Die Richtungsschätzeinheit 30 berechnet eine Veränderung der Position des Hindernisses B unter Verwendung der mehreren Positionen des Hindernisses B. Als ein Ausführungsbeispiel kann die Richtungsschätzeinheit 30 die Fahrtrichtung des Hindernisses B anhand einer Veränderung zwischen der aktuellen Position des Hindernisses B und der zuvor erkannten Position schätzen.
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Insbesondere berechnet die Richtungsschätzeinheit 30 ein Verhältnis zwischen einer Veränderung der Längsrichtungsposition und einer Veränderung der Seitenrichtungsposition, welche zwischen der zuerst erkannten Ausgangsposition des Hindernisses B und der aktuellen Position des Hindernisses B auftreten, wodurch sie die Fahrtrichtung des Hindernisses B in Echtzeit schätzt.
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Genauer gesagt wird der Annäherungswinkel θ
k des Hindernisses
B wie in der folgenden Gleichung dargestellt geschätzt. Hierbei ist der Annäherungswinkel θ
k des Hindernisses
B ein Winkel zwischen der Seitenachse des Fahrzeugs
A und der Fahrtrichtung des Hindernisses
B.
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Da der Betrag der Veränderung von der Ausgangsposition zu der aktuellen Position des Hindernisses B verwendet wird, verändert sich der Annäherungswinkel θk nicht wesentlich, obwohl der Reflexionspunkt für die Erkennung des Hindernisses B variiert. Dementsprechend wird die Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis B nicht irrtümlich festgestellt.
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Wie in 6 dargestellt, wird, wenn der Annäherungswinkel θk gleich oder größer als ein erster Winkel ist, festgestellt, dass das Hindernis B parallel zu dem Fahrzeug fährt. Wenn der Annäherungswinkel θk kleiner als ein zweiter Winkel ist, wird festgestellt, dass das Hindernis B senkrecht zu dem Fahrzeug fährt. Wenn darüber hinaus der Annäherungswinkel θk kleiner als der erste Winkel und gleich oder größer als der zweite Winkel ist, wird festgestellt, dass das Hindernis B diagonal fährt.
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Wenn der Annäherungswinkel θk zwischen der geschätzten Fahrtrichtung des Hindernisses B und der Seitenachse des Fahrzeugs A innerhalb eines voreingestellten Winkelbereichs liegt, stellt die Kollisionsbestimmungseinheit 40 fest, dass keine Möglichkeit einer Kollision mit dem Fahrzeug B besteht. Hierbei kann der voreingestellte Winkelbereich als gleich oder größer als der erste Winkel und gleich oder kleiner als ein rechter Winkel (ein 90 Grad-Winkel) voreingestellt sein.
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Der voreingestellte Winkelbereich kann so voreingestellt sein, dass er größer als die Veränderung des Annäherungswinkels θk ist, die durch die Bewegung des Hauptreflexionspunkts verursacht wird, während das Hindernis B parallel zum Fahrzeug A fährt. Darüber hinaus kann der voreingestellte Winkelbereich derart voreingestellt sein kann, dass er kleiner als die Veränderung des Annäherungswinkels θk in dem Fall ist, dass der Winkel des Hindernisses B sich nahe dem Fahrzeug A ändert und eine Kollision des Hindernisses B mit dem Fahrzeug A tatsächlich wahrscheinlich ist.
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7 ist eine Grafik zur Darstellung eines Zuverlässigkeitsgrads nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindungskonzepte.
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Bezug nehmend auf die 7 weist das System ferner eine Zuverlässigkeitsauswerteeinheit 50 auf, die mehrere von der Richtungsschätzeinheit 30 geschätzte Fahrtrichtungen des Hindernisses B sammelt und einen geschätzten Zuverlässigkeitsgrad für die Fahrtrichtung des Hindernisses B auswertet, indem sie die Anzahl der gesammelten Fahrtrichtungen und die Varianz oder Standardabweichung zwischen den gesammelten Annäherungswinkeln θk verwendet. Wenn ferner der von der Zuverlässigkeitsauswerteeinheit 50 ausgewertete geschätzte Zuverlässigkeitsgrad gleich oder höher als ein voreingestellter Zuverlässigkeitsgrad ist, stellt die Kollisionsbestimmungseinheit 40 die Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis B auf der Basis der Fahrtrichtung des Hindernisses B fest.
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Wie in 7 dargestellt, kann der geschätzte Zuverlässigkeitsgrad γk für die Fahrtrichtung des Hindernisses B gleich einer Funktion sein, die als Variablen die Anzahl der gesammelten Fahrtrichtungen und die Varianz oder Standardabweichung zwischen den gesammelten Fahrtrichtungen aufweist.
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Der geschätzte Zuverlässigkeitsgrad für die Fahrtrichtung des Hindernisses B ist proportional zu der Anzahl der gesammelten Fahrtrichtungen und ist umgekehrt proportional zu der Varianz oder Standardabweichung σk zwischen den gesammelten Fahrtrichtungen.
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Wenn der von der Zuverlässigkeitsauswerteeinheit 50 ausgewertete geschätzte Zuverlässigkeitsgrad gleich oder höher als der voreingestellte Zuverlässigkeitsgrad ist, stellt die Kollisionsbestimmungseinheit 40 die Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis B auf der Basis der Fahrtrichtung des Hindernisses B fest.
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Genauer gesagt wird, wenn der geschätzte Zuverlässigkeitsgrad gleich oder höher als der voreingestellte Zuverlässigkeitsgrad ist und der Annäherungswinkel entsprechend der Fahrtrichtung des Hindernisses B innerhalb des voreingestellten Winkelbereichs liegt, festgestellt, dass keine Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis B besteht.
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Wenn festgestellt wird, dass der Annäherungswinkel θk entsprechend der Fahrtrichtung des Hindernisses B innerhalb des voreingestellten Winkelbereichs liegt und keine Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis B besteht, stellt die Kollisionsbestimmungseinheit 40 nach einem Ausführungsbeispiel unmittelbar fest, dass keine Möglichkeit einer Kollision besteht.
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Nach einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Kollisionsbestimmungseinheit 40 die seitliche Geschwindigkeit des Hindernisses B einstellen, indem sie die zuvor erkannte seitliche Geschwindigkeit des Hindernisses B und die aktuell erkannte seitliche Geschwindigkeit des Hindernisses B auf der Basis der Fahrtrichtung des Hindernisses B verwendet.
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Genauer gesagt stellt die Kollisionsbestimmungseinheit 40 fest, dass die Möglichkeit einer Kollision besteht, wenn die unter Verwendung der seitlichen Geschwindigkeit des Hindernisses B berechnete Zeit bis zur Kollision innerhalb der voreingestellten Zeit liegt.
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Daher stellt die Kollisionsbestimmungseinheit
40, wenn festgestellt wird, dass der Annäherungswinkel θ
k entsprechend der Fahrtrichtung des Hindernisses
B innerhalb des voreingestellten Winkelbereichs liegt, die seitliche Geschwindigkeit des Hindernisses
B ein, indem sie die zuvor erkannte seitliche Geschwindigkeit des Hindernisses
B und die aktuell erkannte seitliche Geschwindigkeit des Hindernisses
B verwendet. Genauer gesagt wird die zur Berechnung der Zeit bis zur Kollision konfigurierte seitliche Geschwindigkeit des Hindernisses
B wie in der folgenden Gleichung dargestellt korrigiert.
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Hierbei ist YGeschw, k eine seitliche Geschwindigkeit die aktuell erkannt wird, YGeschw, k-1 ist die seitliche Geschwindigkeit, die unmittelbar zuvor erkannt wurde und α und β sind Skalierungsfaktoren.
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Die Faktoren α und β können derart voreingestellt sein, dass sie die Gleichung α + β = 1 erfüllen.
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8 ist ein Diagramm zur Darstellung einer Veränderung in einem voreingestellten Bereich nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindungskonzepte.
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Bezug nehmend auf 8 kann die Kollisionsbestimmungseinheit 40 den zuvor voreingestellten Bereich in einen anderen voreingestellten Bereich 800 ändern, um einen Teil eines Bereichs nahe dem Fahrzeug A von dem anderen voreingestellten Bereich 800 auf der Basis der Fahrtrichtung des Hindernisses B auszuschließen.
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Genauer gesagt wird, wenn festgestellt wird, dass der Annäherungswinkel entsprechend der Fahrtrichtung des Hindernisses B innerhalb des voreingestellten Winkelbereichs liegt, der vorherige voreingestellte Bereich 400 so modifiziert, dass er kleiner als zuvor ist. Insbesondere kann der vorherige voreingestellte Bereich 400 derart modifiziert werden, dass der dem Heck des Fahrzeugs A in Längsrichtung benachbarte Bereich ausgeschlossen ist. Das heißt, dass der vorherige voreingestellte Bereich 400 so modifiziert werden kann, dass er als von dem Fahrzeug A um eine vorbestimmte Entfernung in Rückwärtsrichtung beabstandet und als um eine vorbestimmte Entfernung in seitlicher Richtung beabstandet definiert ist.
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Wenn das Hindernis B hinter dem Fahrzeug A fährt und sich in einer geringen Entfernung von dem Fahrzeug A befindet und der Hauptreflexionspunkt sich ebenfalls bewegt, wird dementsprechend festgestellt, dass keine Möglichkeit einer Kollision besteht.
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Das System weist ferner eine Benachrichtigungsanzeigeeinheit 60 auf, die dem Fahrer eine Benachrichtigung vermittelt, wenn die von der Kollisionsbestimmungseinheit 40 festgestellte Möglichkeit einer Kollision mit dem Hindernis B besteht. Die Benachrichtigungsanzeigeeinheit 60 kann eine Benachrichtigung auf visuelle Art, taktile Art, vibrierende Art etc. unter Verwendung einer Vorrichtung, beispielsweise eines Instrumentenclusters, einer Audio-, Video- und Navigationsvorrichtung (AVN) oder dergleichen vermitteln.
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Die Benachrichtigungsanzeigeeinheit 60 stellt fest, ob das Fahrzeug A sich im R-Gang (Rückwärtsgang) befindet. Nur wenn sich das Fahrzeug A im R-Gang befindet, liefert die Benachrichtigungsanzeigeeinheit 60 dem Fahrer eine Benachrichtigung.
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Als ein weiteres Ausführungsbeispiel stellt die Hinderniserkennungseinheit 20, die Richtungsschätzeinheit 30 oder die Kollisionsbestimmungseinheit 40 fest, ob das Fahrzeug A sich im R-Gang befindet. Nur im Falle des R-Gangs wird das Hindernis B erkannt, die Richtung geschätzt oder die Möglichkeit einer Kollision bestimmt.
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Obwohl ein bestimmtes Ausführungsbeispiel der Erfindungskonzepte zu Darstellungszwecken offenbart wurde, ist für den Fachmann ersichtlich, dass zahlreiche verschiedene Modifikationen, Zusätze und Ersetzungen möglich sind, ohne den technischen Gedanken der Offenbarung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert sind, zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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