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DE102007027075A1 - Hindernisvermeidungspfad-Berechnungseinrichtung, Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsverfahren und Hindernisvermeidungs-Regelungssystem mit Hindernisvermeidungspfad-Berechnungssystem - Google Patents

Hindernisvermeidungspfad-Berechnungseinrichtung, Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsverfahren und Hindernisvermeidungs-Regelungssystem mit Hindernisvermeidungspfad-Berechnungssystem Download PDF

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DE102007027075A1
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DE
Germany
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host vehicle
obstacle
avoidance path
preceding object
obstacle avoidance
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102007027075A
Other languages
English (en)
Inventor
Hikaru Atsugi Nishira
Yoshitaka Atsugi Deguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Eine Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsvorrichtung ist mit einer Erfassungseinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts, einer Host-Fahrzeug-Informationen-Erfassungseinrichtung, einer Ankunftsgebiet-Schätzeinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts und einer Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts ausgestattet. Die Erfassungseinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts erfasst ein vorausgehendes Objekt. Die Host-Fahrzeug-Informationen-Erfassungseinrichtung erfasst Host-Fahrzeug-Informationen. Die Ankunftsgebiet-Schätzeinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts schätzt das Ankunftsgebiet, in dem das vorausgehende Objekt ankommen könnte, wenn ein festgesetzter Zeitbetrag abgelaufen ist, seitdem das vorausgehende Objekt erfasst worden ist, basierend auf einer geschätzten Eigenschaft des vorausgehenden Objekts aus den Informationen über das vorausgehende Objekt. Die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts berechnet einen Vermeidungspfad, der nicht in das geschätzte Ankunftsgebiet eindringen wird, basierend auf den Informationen über das vorausgehende Objekt und den Host-Fahrzeug-Informationen.

Description

  • BEZUGNAHME AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 13. Juni 2006 angemeldeten japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-163332. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-163332 wird hiermit durch Bezugnahme zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Erfindung gemacht.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Anwendungsgebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Hindernisvermeidungs- bzw. Hindernisumfahrungs-Steuerungs-/Regelungssystem und ein Hindernisvermeidungs- bzw. Hindernisumfahrungs-Steuerungs-/Regelungsverfahren, um einem Fahrzeug zu ermöglichen, einem Hindernis auszuweichen, das sich auf einer Straße befindet, auf der das Fahrzeug fährt.
  • HINTERGRUNDINFORMATIONEN
  • Es sind Fahrzeug-Brems-Regelungssysteme vorgeschlagen worden, die die Möglichkeit ermitteln, ein Hindernis zu vermeiden bzw. zu umfahren, das sich vor einem Host-Fahrzeug befindet, in dem das System verwendet wird, und um ein auf das Host-Fahrzeug angewandtes Host-Fahrzeug-Bremssystem zu steuern/regeln, um so eine Kollision zu verhindern. Ein Beispiel eines solchen Fahrzeug-Brems-Regelungssystems ist in der offen gelegten, japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-155241 offenbart. In dieser Veröffentlichung wird auch vorgeschlagen, dass, wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt, eine erzeugte Bremskraft im Vergleich zu der Bremskraft reduziert wird, die erzeugt werden würde, wenn der Fahrer das Lenkrad nicht betätigen würde.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Das oben beschriebene Vermeidungs-Regelungsverfahren ist ausgelegt, die Hindernisvermeidungs-Regelung in der Annahme auszuführen, dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Hindernisses ab der Zeit konstant bleibt, zu der das Hindernis erfasst wurde. Da es jedoch eine gewisse Spanne gibt, innerhalb der die Geschwindigkeit des erfassten Hindernisses sich ändern könnte, besteht die Möglichkeit, dass, selbst wenn das System ermittelt, dass das Hindernis vermieden werden kann, die berechnete und ausgeführte Vermeidungsregelung nicht verhindern wird, dass das Fahrzeug die Position des Hindernisses erreicht.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht dieses Problems in dem oben erwähnten Fahrzeug-Brems-Regelungssystem erdacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Geschwindigkeitsänderungen des erfassten Hindernisses zu berücksichtigen, wenn ermittelt wird, ob es für das Fahrzeug möglich ist, dem Hindernis auszuweichen, und dadurch die Genauigkeit der Vermeidungs- bzw. Ausweich-Steuerung/-Regelung zu verbessern.
  • Um die Aufgabe zu lösen, ist ein Vermeidungsregelungssystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgelegt, ein geschätztes Ankunftsgebiet zu schätzen, das das größte Gebiet angibt, in dem ein erfasstes Hindernis möglicherweise ankommen könnte, nachdem ein festgesetzter Zeitbetrag abgelaufen ist, seitdem das Hindernis erfasst worden ist, und einen Vermeidungspfad einzustellen, der so erdacht ist, dass das Fahrzeug, in dem das System verwendet wird, nicht in das geschätzte Ankunftsgebiet eindringt. Insbesondere kann die oben aufgeführte Aufgabe grundsätzlich gelöst werden, indem eine Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsvorrichtung vorgesehen wird, die eine Erfassungseinrichtung bezüglich eines vorausgehendes bzw. vorausbefindliches Objekt, eine Host-Fahrzeug-Informationen-Erfassungseinrichtung, eine Ankunftsgebiet-Schätzeinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts, und eine Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts umfasst. Die Erfassungseinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts ist ausgelegt, einen Zustand eines vorausgehenden bzw. vorausbefindlichen Objekts und eine Bewegungsgeschwindigkeit eines vorausgehenden Objekts, das sich vor einem Host-Fahrzeug befindet, zu erfassen. Die Host-Fahrzeug-Informationen-Erfassungseinrichtung ist ausgelegt, einen Host-Fahrzeug-Fahrzustand als Host-Fahrzeug-Informationen zu erfassen. Die Ankunftsgebiet-Schätzeinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts ist ausgelegt, ein geschätztes Ankunftsgebiet zu berechnen, in dem das vorausgehende Objekt ankommen könnte, nachdem ein festgesetzter Zeitbetrag abgelaufen ist, seitdem das vorausgehende Objekt erfasst worden ist, basierend auf einer aus dem Zustand des vorausgehenden Objekt und der Bewegungsgeschwindigkeit des vorausgehenden Objekts geschätzten Eigenschaft des vorausgehenden Objekts. Die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts ist ausgelegt, einen Vermeidungspfad zu berechnen, der, basierend auf den Informationen über das vorausgehende Objekt und den Host-Fahrzeug-Informationen, nicht in das geschätzte Ankunftsgebiet eindringen wird.
  • Diese und andere Aufgaben, Eigenschaften, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus den folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich werden, die, zusammengenommen mit den beiliegenden Zeichnungen, ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung offenbaren.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es wird Bezug genommen auf die beiliegenden Zeichnungen, die einen Teil dieser Originaloffenbarung bilden:
  • 1 ist ein Blockdiagram eines Hindernisvermeidungs-Steuerungs-/Regelungssystems, um die funktionalen Beziehungen der Komponenten eines Fahrzeug-Brems-Steuerungs-/Regelungssystems in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu erklären;
  • 2 ist eine obere schematische Draufsicht auf ein auf einer Straße fahrendes Host-Fahrzeug, wobei die Bezeichnungen erläutern, wie die verarbeiteten Informationen auf das Koordinatensystem angewandt werden;
  • 3 ist eine Grafik, die Geschwindigkeitsspannenbänder darstellt, die eine Vielzahl von Geschwindigkeitsspannen umfassen, die für das Schätzen des Bewegungszustands eines Hindernisses verwendet werden;
  • 4 ist eine Grafik, die ein Beispiel einer Funktionsform eines Bewertungsausdruckes zu einem bestimmten Zeitpunkt zeigt, der verwendet wird, um einen berechneten Vermeidungspfad in einer in dem ersten Ausführungsbeispiel angenommenen Situation zu bewerten, wobei der Ausdruck sich auf den Annäherungsgrad (Risiko) in Bezug auf das Hindernis und die Straßenbegrenzungen bezieht; und
  • 5 ist eine obere Draufsicht des auf einer Straße fahrenden Host-Fahrzeugs mit Bezeichnungen, um das geschätzte Ankunftsgebiet zu erklären;
  • 6 ist eine Grafik, die darstellt, wie das geschätzte Ankunftsgebiet sich im Verlauf der Zeit verändert;
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm, das die durch die Vermeidungsbetätigungsbetrag-Berechnungseinheit ausgeführte Steuerungs-/Regelungsverarbeitung zeigt;
  • 8 ist ein Ablaufdiagramm, das die durch eine Verarbeitung A durchgeführte Steuerungs-/Regelungsverarbeitung zeigt (d.h., die Details des Schrittes S103 der 7);
  • 9 ist ein Ablaufdiagramm, das die durch eine Verarbeitung B durchgeführte Steuerungs-/Regelungsverarbeitung zeigt (d.h., die Details des Schrittes S104 der 7);
  • 10 ist eine Grafik, die darstellt, wie der Bewegungszustand des Hindernisses sich in jedem der drei Beispielfälle mit der Zeit ändert;
  • 11 ist eine schematische obere Draufsicht des auf einer Straße fahrenden Host-Fahrzeugs mit Bezeichnungen, die den Fall 1 von 10 darstellen, wobei die Darstellung (a) die Situation zu der Zeit t0 (Erfassungszeit) zeigt, die Darstellung (b) die Situation zu der Zeit t1 zeigt, und die Darstellung (c) die Situation zu der Zeit t2 zeigt;
  • 12 ist eine schematische obere Draufsicht des auf einer Straße fahrenden Host-Fahrzeugs mit Bezeichnungen, die den Fall 2 von 10 darstellen, wobei die Darstellung (a) die Situation zu der Zeit t0 (Erfassungszeit) zeigt, die Darstellung (b) die Situation zu der Zeit t1 zeigt, und die Darstellung (c) die Situation zu der Zeit t2 zeigt;
  • 13 ist eine schematische obere Draufsicht des auf einer Straße fahrenden Host-Fahrzeugs mit Bezeichnungen, die den Fall 3 von 10 darstellen, wobei die Darstellung (a) die Situation zu der Zeit t0 (Erfassungszeit) zeigt, die Darstellung (b) die Situation zu der Zeit t1 zeigt, und die Darstellung (c) die Situation zu der Zeit t2 zeigt;
  • 14 ist eine einfache obere Draufsicht eines Host-Fahrzeugs, das schematisch mit einem Fahrzeug-Brems-Steuerungs-/Regelungssystem in Übereinstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
  • 15 ist ein Blockdiagram eines Hindernisvermeidungs-Steuerungs-/Regelungssystems in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel;
  • 16 ist ein Ablaufdiagramm, das die durch die Vermeidungsbetätigungsbetrag-Berechnungseinheit ausgeführte Steuerungs-/Regelungsverarbeitung des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt; und
  • 17 ist eine schematische obere Draufsicht, ähnlich wie 13, des auf einer Straße fahrenden Host-Fahrzeugs mit Bezeichnungen, um die durch ein Vermeidungs-Steuerungs-/Regelungs-System ausgeführte Vermeidungs-Steuerung/Regelung in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel zu erklären, wobei die Darstellung (a) die Situation zu der Zeit t0 zeigt, die Darstellung (b) die Situation zu der Zeit t1 zeigt, und die Darstellung (c) die Situation zu der Zeit t2 zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Ausgewählte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen erklärt. Für den Fachmann wird es aus dieser Offenbarung ersichtlich sein, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nur zur Darstellung bestimmt sind, und nicht zum Zwecke der Begrenzung der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche und deren Entsprechungen definiert ist.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Zuerst bezugnehmend auf 1 und 2, wird ein Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 10 in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 10 ist in einem Fahrzeug 11 installiert (im folgenden "das Host-Fahrzeug" genannt), wie es in 2 in Betrieb befindlich zu sehen ist. Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 10 umfasst eine Berechnungseinheit 12 für einen Hindernisvermeidungs-Betätigungsbetrag und eine Fahrzeugbewegung-Regelungseinheit 13. Die Berechnungseinheit 12 für einen Hindernisvermeidungs-Betätigungsbetrag ist ausgelegt, einen Fahrbetrieb-Betätigungsbetrag zu berechnen, der es dem Host-Fahrzeug 11 ermöglicht, einem Hindernis oder Objekt 15 auszuweichen, wenn das Hindernis oder das Objekt 15 auf der Straße 14 erfasst ist, auf der das Host-Fahrzeug 11 fährt, wie in 2 zu sehen. Die Fahrzeugbewegung-Regelungseinheit 13 ist ausgelegt, den Fahrbetrieb-Betätigungsbetrag auszuführen, der durch die Berechnungseinheit 12 für den Vermeidungsbetätigungsbetrag berechnet worden ist, um zu bewirken, dass das Host-Fahrzeug 11 dem Hindernis 15 ausweicht. Wie unten erklärt wird mit dem Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 10 ein vorhergesagter Bewegungszustand eines erfassten Hindernisses oder Objekts 15 geschätzt, um ein geschätztes Ankunftsgebiet zu erhalten, das das größte Gebiet angibt, in dem das Hindernis 15 möglicherweise ankommen könnte, nachdem ein festgesetzter Zeitbetrag abgelaufen ist, und ein Vermeidungspfad wird derart eingestellt, dass das Host-Fahrzeug 11 dem geschätzten Ankunftsgebiet ausweichen kann. Als Ergebnis kann die Hindernisvermeidbarkeit bzw. Hindernisausweichmöglichkeit in einer Weise bestimmt werden, die Veränderungen der erfassten Geschwindigkeit des Hindernisses einbezieht, und die Genauigkeit der Hindernisvermeidungsregelung kann verbessert werden, indem bewirkt wird, dass das Host-Fahrzeug 11 dem berechneten Vermeidungspfad folgt.
  • Das Host-Fahrzeug 11 ist mit einem Paar von Kameras 16, einem Raddrehzahlsensor 17, einem Gierratensensor 18, einem Beschleunigungssensor 19, einem Mikroprozessor 20, einem Lenkwinkelsensor 21, einem Lenkungsmotor 22, einer Lenkwinkel-Servoregelungseinrichtung 23, einer Bremsregelungseinrichtung 24, einem Hydraulikdruck-Regelungssystem 25 und einer Bremse 26 ausgestattet. In dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet das Host-Fahrzeug 11 einen Vorderrad-Lenkungsmechanismus vom Typ Zahnstange und Zahnrad, und der Lenkwinkelsensor 21, der Lenkungsmotor 22 und die Lenkwinkel-Servoregelungseinrichtung 23 sind eingerichtet und ausgelegt, den Vorderrad-Lenkungsmechanismus aufzunehmen. Der Lenkwinkelsensor 21 ist an dem Vorderrad-Lenkungsmechanismus angebracht und elektrisch mit der Lenkwinkel-Seevoregelungseinrichtung verbunden, wie später betrachtet wird. Die Lenkwinkel-Servoregelungseinrichtung 23 ist mit dem Lenkungsmotor 22 und dem Mikroprozessor 20 elektrisch verbunden. Der Mikroprozessor 20 ist elektrisch mit den Kameras 16, dem Raddrehzahlsensor 17, dem Gierratensensor 18, dem Beschleunigungssensor 19 und der Bremsregelungseinrichtung 24 verbunden.
  • Die Kameras 16 sind innerhalb der Fahrgastzelle des Host-Fahrzeugs 11 so angeordnet, dass sie ein Gebiet vor dem Host-Fahrzeug 11 fotografieren können. Das erste Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise mit zwei Kameras 16 ausgestattet: einer linken und einer rechten. Eine Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27 (später beschriebenen, siehe 1) des Mikroprozessors 20 erzeugt basierend auf Bildsignalen von den Kameras 16 ein Bild und verarbeitet die Informationen in dem Bild in drei Dimensionen. Zum Beispiel kann die Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27 die Entfernung von der Position, an der sich das Host-Fahrzeug 11 befindet, zu dem Hindernis 15 erfassen (siehe 2). Die Kameras 16 senden die Bildsignale an eine Fahrzeuginformationen-Verarbeitungseinrichtung 28 und an eine Hindernisinformationen-Verarbeitungseinrichtung 29 (später beschriebenen, siehe 1) der Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27.
  • Der Raddrehzahlsensor 17 erzeugt ein Signal zum Erfassen der Fahrgeschwindigkeit des Host-Fahrzeugs 11. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Raddrehzahlsensor 17 ein an einem Rad des Host-Fahrzeugs 11 angebrachter, rotierender Messgeber und er ist ausgelegt, ein zu der Rotationsdrehzahl des Rades proportionales Impulssignal an die Fahrzeuginformationen-Verarbeitungseinrichtung 28 zu senden (siehe 1).
  • Der Gierratensensor 18 ist ein Sensor, der ausgelegt und angeordnet ist, ein Signal zum Erfassen der Gierrate des Host-Fahrzeugs 11 an die Fahrzeuginformationen-Verarbeitungseinrichtung 28 zu senden (siehe 1). Der Gierratensensor 18 verwendet eine bekannte Technologie, die einen Quarz-Messwertaufnehmer oder eine Halbleitervorrichtung verwendet.
  • Der Beschleunigungssensor 19 ist ein Sensor, der ausgelegt und angeordnet ist, ein Signal zum Erfassen der Beschleunigungsrate des Host-Fahrzeugs 11 in einer spezifischen Richtung an die Fahrzeuginformationen-Verarbeitungseinrichtung 28 zu senden (siehe 1). Der Beschleunigungssensor 19 verwendet eine bekannte Technologie, die zum Beispiel eine piezoelektrische Vorrichtung verwendet. Die auf das Host-Fahrzeug 11 einwirkende Bremskraft kann unter Verwendung des Beschleunigungssensors 19 geschätzt werden.
  • Der Mikroprozessor 20 ist eine integrierte Schaltung, die eine A/D-Wandlerschaltung, eine D/A-Wandlerschaltung, eine zentrale Verarbeitungseinheit und einen Speicher umfasst. Der Mikroprozessor 20 umfasst in dem Speicher gespeicherte Programme, die die Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27, eine Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts, einen Speicher 31 und eine Hindernisankunftsgebiet-Schätzeinrichtung 36 bilden (siehe 1). Der Mikroprozessor 20 ist so erdacht, dass die Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27 die Signale von den Kameras 16 und den Sensoren 17 bis 19 verarbeitet und verschiedene Arten von Informationen erzeugt. Die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts berechnet basierend auf Informationen von der Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27 Vermeidungsbetätigungsbeträge für das Umfahren bzw. Vermeiden des Hindernisses 15 (siehe 1), und sendet den berechneten Vermeidungsbetätigungsbeträgen entsprechende Signale an die Lenkwinkel-Servoregelungseinrichtung 23 und die Bremsregelungseinrichtung 24. Da der Mikroprozessor 20 den Vermeidungsbetätigungsbetrag auf Signalen von den Kameras 16 und den Sensoren 17 bis 19 basierend berechnet, fungieren die Kameras 16, die Sensoren 17 bis 19 und der Mikroprozessor 20 als die Vermeidungsbetätigungsbetrag-Berechnungseinheit 12. Der Speicher 31 des Mikroprozessors 20 kann Informationen derart speichern, dass die Informationen zwischen der Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27 und der Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts ausgetauscht werden können.
  • Die Lenkwinkel-Servoregelungseinrichtung 23 umfasst einen Mikroprozessor zum Ausführen computerbasierter Steuerung/Regelung und eine Spannungsverstärkungsschaltung (nicht gezeigt) zum Antreiben des Lenkungsmotors 22. Die Lenkwinkel-Servoregelungseinrichtung 23 dient dazu Servoregelung auszuführen, um entsprechend dem von der Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts des Mikroprozessors 20 empfangenen Signal einen als Ziel gesetzten Vermeidungsbetätigungsbetrag zu erlangen, d.h., den als Ziel gesetzten Lenkwinkel (Lenkungsbetätigungsbetrag).
  • Der Lenkwinkelsensor 21 dient dazu, ein Signal zum Erfassen des gegenwärtigen Lenkwinkels (Lenkungsbetätigungsbetrag) an die Lenkwinkel-Servoregelungseinrichtung 23 zu senden. Die Lenkwinkel-Servoregelungseinrichtung 23 verwendet auf diesem Signal basierende Informationen als Feedback-Informationen für die Servoregelung. In dem ersten Ausführungsbeispiel erzeugt der Lenkwinkelsensor 21 ein dem Zahnstangen-Hubbetrag des Vorderrad-Lenkungsmechanismus von Zahnstange und Zahnrad entsprechendes Signal, und sendet das Signal an die Lenkwinkel-Servoregelungseinrichtung 23. Die Lenkwinkel-Servoregelungseinrichtung 23 kann basierend auf diesem Signal den Lenkwinkel (Lenkungsbetätigungsbetrag) erfassen.
  • Der Lenkungsmotor 22 ist ein Motor, der die Lenkung des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit einem Signal von der Lenkwinkel-Servoregelungseinrichtung 23 unabhängig von der Bedienung des Lenkrads durch den Fahrer betätigen kann. In dem ersten Ausführungsbeispiel betätigt der Lenkungsmotor 22 die Lenkung durch Rotation des Zahnrades des Vorderrad-Lenkungsmechanismus von Zahnstange und Zahnrad.
  • Auf diese Weise kann die Lenkwinkel-Servoregelungseinrichtung 23 das Fahrzeug durch Regeln des Lenkungsmotors 22 lenken, und den durch den Lenkwinkelsensor 21 erfassten Lenkungsbetätigungsbetrag verwenden, um Feedback-Regelung auszuführen, um einen Lenkungsbetätigungsbetrag auszuführen, der in den durch die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts (siehe 1) des Mikroprozessors 20 berechneten Vermeidungsbetätigungsbeträgen enthalten ist, d.h., ein Lenkungsbetätigungsbetrag aus den von der Vermeidungsbetätigungsbetrag-Berechnungseinheit 12 berechneten Vermeidungsbetätigungsbeträgen. Somit fungieren der Lenkwinkelsensor 21, der Lenkungsmotor 22 und die Lenkwinkel-Servoregelungseinrichtung 23 als eine Lenkungsregelungseinrichtung 32 der Fahrzeugbewegung-Regelungseinheit 13, die dazu dient die Bewegung des Host-Fahrzeugs 11 zu regeln.
  • Eine Bremse 26 ist an jedem der vier Räder des Host-Fahrzeugs 11 derart vorgesehen, dass die Rotation jedes der Räder durch Bremsen gesteuert/geregelt werden kann. Die Bremsen 26 werden durch Hydraulikdruck von dem hydraulischen Drucksystem 25 gesteuert/geregelt, und die Regelventile (nicht gezeigt) des hydraulischen Drucksystems 25 sind elektrisch mit der Bremsregelungseinrichtung 24 verbunden.
  • Die Bremsregelungseinrichtung 24 ist ein Mikroprozessor, der dazu dient, eine gegen jeden der Reifen auszuübende Bremskraft zu berechnen (d.h., die durch jeden der Reifen auszuübende Haftkraft). Wie später beschrieben wird, berechnet die Bremsregelungseinrichtung 24 die Bremskräfte, um eine zusätzliche Bremskraft, die durch die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekt des Mikroprozessors 20 berechnet worden ist, gegen das Host-Fahrzeug 11 auszuüben, oder um die Bremskraft auszuüben, die erforderlich ist, um einen Verzögerungsbetrag zu erzielen, damit bewirkt wird, dass das Host-Fahrzeug 11 einem Vermeidungspfad folgt, der durch die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts berechnet worden ist. Da die Bremsregelungseinrichtung 24 ein Bremsmoment regelt, um die durch jede Bremse 26 ausgeübte Bremskraft zu regeln, wird der Regelungszielwert für jedes Rad von dem Mikroprozessor 20 an die Bremsregelungseinrichtung als ein Bremsdrehmoment Ticom ausgegeben, das wie in der folgenden Gleichung (1) gezeigt ausgedrückt wird. In der Gleichung ist der Ausdruck "r" der Reifenradius, und Fi(wobei i = 1, 2, 3, 4) ist die an dem jeweiligen Reifen erzeugte Bremskraft. Ticom = Fi/r (1)
  • Die Bremsregelungseinrichtung 24 regelt die Öffnungsgrade der Regelventile (nicht gezeigt) des hydraulischen Druckregelungssystems 25, um das berechnete Bremsdrehmoment zur Verfügung zu stellen. Folglich kann das Host-Fahrzeug 11 verzögert werden, während zwischen den linken und rechten Rädern eine Bremskraftdifferenz bereitgestellt wird, wodurch ein Giermoment auf das Host-Fahrzeug 11 ausgeübt wird.
  • Insbesondere wird ein Verzögerungsbetrag realisiert, der in den Vermeidungsbetätigungsbeträgen, die durch die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts (siehe 1) des Mikroprozessors 20 berechnet werden, enthalten ist, indem bewirkt wird, dass die Reifen Bremskräfte ausüben, und die Bremskräfte werden durch die Bremsregelungseinrichtung 24 geregelt, die die Öffnungsgrade der Regelventile (nicht gezeigt) des hydraulischen Regelungssystems 25 steuert. Somit fungieren die Bremsen 26, das hydraulische Regelungssystem 25, die Bremsregelungseinrichtung 24 und die Räder als eine Bremskraft-Regelungseinrichtung 34 der Fahrzeugbewegung-Regelungseinheit 13.
  • Wie in 1 gezeigt, verarbeitet in der Vermeidungsbetätigungsbetrag-Berechnungseinheit 12 die Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27 die Signale von den Kameras 16 und den Sensoren 17 bis 19 und erzeugt verschiedene Arten von Informationen. Die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts berechnet basierend auf den erzeugten Informationen einen Vermeidungsbetätigungsbetrag, und die Hindernisankunftsgebiet-Schätzeinrichtung 36 berechnet ein geschätztes Ankunftsgebiet A (siehe 5) des Hindernisses 15 basierend auf den Hindernisinformationen der Hindernisinformationen-Verarbeitungseinrichtung 29 der Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27.
  • Die Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27 umfasst die Fahrzeuginformationen-Verarbeitungseinrichtung 28, die Hindernisinformationen-Verarbeitungseinrichtung 29 und eine Strassenbegrenzungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 35. Basierend auf den Signalen von den Kameras 16 und dem Sensor 17 bis 19, erzeugt die Fahrzeuginformationen-Verarbeitungseinrichtung 28 Informationen bezüglich des Host-Fahrzeugs 11, in welches das System eingebaut ist (siehe 1). Basierend auf den Signalen von den Kameras 16 und dem Sensor 17 bis 19 erzeugt die Hindernisinformationen-Verarbeitungseinrichtung 29 Informationen bezüglich des Hindernisses 15, und die Strassenbegrenzungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung erzeugt Informationen bezüglich eines Straßenbegrenzungsbereichs 14a der Straße 14. Die Strassenbegrenzungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 35 kann auch ausgelegt sein, eine auf der Straße angeordnete Leitplanke zu erfassen. Mit einer solchen Anordnung ist es, wenn ein Hindernis auf der Straße erfasst worden ist, möglich, zu unterscheiden, ob das Hindernis ein Fußgänger ist, der außerhalb der Leitplanke geht, oder ein Fußgänger, der die Straße betreten hat.
  • Die durch die Fahrzeuginformationen-Verarbeitungseinrichtung 28 erzeugten Fahrzeuginformationen umfassen, wie in 2 gezeigt, Informationen über die Position des Host-Fahrzeugs 11 bezüglich der Straße 14, auf der es fährt, Informationen über den Gierwinkel θ des Host-Fahrzeugs 11, Informationen über die Gierrate γ des Host- Fahrzeugs 11, Informationen über den Rutschwinkel β des Host-Fahrzeugs 11 und Informationen über die Fahrgeschwindigkeit v des Host-Fahrzeugs 11. Der Gierwinkel θ ist hier der Winkel zwischen der Richtung der Straße 14, d. h., der Richtung in welche die Straße 14 sich in dem Bereich erstreckt, in dem das Host-Fahrzeug 11 sich befindet, und der Längsmittellinie des Host-Fahrzeugs 11, und/der Rutschwinkel β ist der Winkel zwischen der Längsmittellinie des Fahrzeugs 11 und der tatsächlichen Richtung, in die sich das Fahrzeug bewegt.
  • Die Fahrzeuginformationen-Verarbeitungseinrichtung 28 kann die Position des Host-Fahrzeugs 11 bezüglich der Straße 14 erfassen, indem sie Bildverarbeitung hinsichtlich der Bildsignale von dem Paar von Kameras 16 ausführt.
  • Der Gierwinkel θ kann dadurch gefunden werden, dass angenommen wird, dass die Straße gerade ist und der Winkel zwischen einem Begrenzungsbereich der Straße 14 und der Richtung, in die das Host-Fahrzeug 11 zeigt, geschätzt wird. Es ist auch möglich, einen angemessenen Anfangswert anzusetzen, und den Gierwinkel durch Integrieren der von dem Gierratensensor 18 ausgegebenen Werte zu berechnen. Zum Beispiel kann die Richtung, in die das Host-Fahrzeug 11 sich bewegen würde, wenn es in der Richtung der Straße 14 fahren würde, d.h., der Richtung, in welche das Fahrzeug gefahren ist, bevor eine Fahrfunktion, um dem Hindernis 15 auszuweichen, ausgeführt worden ist, als der angemessene Anfangswert eingestellt werden.
  • Die Fahrzeuginformationen-Verarbeitungseinrichtung 28 kann, wie zuvor beschrieben, die Gierrate γ auf dem von dem Gierratensensor 18 ausgegebenen Signal basierend erfassen.
  • Die Fahrzeuginformationen-Verarbeitungseinrichtung 28 kann die Fahrgeschwindigkeit v auf dem Signal von dem Raddrehzahlsensor 17 basierend zum Beispiel dadurch erfassen, dass angenommen wird, das die Geschwindigkeitskomponente (vy) in der lateralen Richtung des Host-Fahrzeugs 11 ausreichend kleiner als die Geschwindigkeitskomponente (vx) in der Längsrichtung des Host-Fahrzeugs 11 ist.
  • Der Rutschwinkel β kann unter Verwendung der unten gezeigten Gleichung (2) berechnet werden, in der vx die Längsgeschwindigkeitskomponente des Host-Fahrzeugs 11 ist, und vy die laterale Geschwindigkeitskomponente des Host-Fahrzeugs 11 ist. β = arctan(vy/vx) (2)
  • Wenn zum Beispiel die laterale Geschwindigkeitskomponente ausreichend kleiner als die Längsgeschwindigkeitskomponente des Host-Fahrzeugs 11 ist, kann die Geschwindigkeit v als vx verwendet werden. Die laterale Geschwindigkeitskomponente vy kann auch durch Integrieren der Ausgabe des Beschleunigungssensors 19 berechnet werden. Somit kann ein ungefährer Wert des Rutschwinkels β durch Gleichung (2) erlangt werden. Es gibt auch eine bekannte Technologie, um den Rutschwinkel abhängig von dem Beobachter, basierend auf dem Raddrehzahlsignal von dem Raddrehzahlsensor 17, dem Gierratensignal von dem Gierratensensor 18 und dem lateralen Beschleunigungssignal von dem Beschleunigungssensor 19 genau zu schätzen, und es ist zulässig, den Rutschwinkel β unter Verwendung einer solchen Technologie zu berechnen.
  • Die Hindernisinformationen umfassen hauptsächlich die Größe (Abmessungen) und die Bewegungsgeschwindigkeit des Hindernisses 15 (siehe 2). Die Hindernisinformationen-Verarbeitungseinrichtung 29 kann die Hindernisinformationen erfassen, indem sie die Bildverarbeitung der Bildsignale von dem Paar von Kameras 16 ausführt.
  • Wie zuvor erwähnt, arbeitet die Fahrzeuginformationen-Verarbeitungseinrichtung 28 als eine Fahrzeuginformationen-Erfassungseinrichtung, indem sie in einer koordinierten Weise mit den Kameras 16, dem Raddrehzahlsensor 17, dem Gierratensensor 18 und dem Beschleunigungssensor 19 zusammenwirkt. Ähnlich arbeitet die Hindernisinformationen-Verarbeitungseinrichtung 29 als eine Erfassungseinrichtung für ein vorausgehendes Objekt, indem sie im Zusammenwirken mit den Kameras 16 und der Straßenbegrenzungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 35 Funktionen wie eine Straßenbegrenzungs-Erfassungseinrichtung betreibt, indem sie mit den Kameras 16 zusammenwirkend arbeitet. Da es für das Erfassen eines Hindernisses unter Verwendung von Bildverarbeitung eine Vielzahl von öffentlich bekannten Technologien gibt, werden die Details des Erfassungsverfahrens hier weggelassen.
  • Der Mikroprozessor 20 baut ein Koordinatensystem derart auf, dass die durch die Erfassungseinrichtung für Host-Fahrzeug-Informationen, die Erfassungseinrichtung für das vorausgehende Hindernis und die Straßenbegrenzungs-Erfassungseinrichtung erfassten Informationen, wie auch der geschätzte Fahrpfad in einer einheitlichen Weise verwendet werden können. Somit werden den Informationen bezüglich des Host-Fahrzeugs 11 und des Hindernisses 15 derart Koordinatenwerten zugeordnet, dass die Informationen mit demselben Koordinatensystem korrespondieren (siehe 2). In dem ersten Ausführungsbeispiel wird das Koordinatensystem durch die Straßenbegrenzungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 35 eingestellt. Wie in 2 gezeigt, wird eine X-Achse so eingestellt, dass sie sich entlang der Richtung der Straße 14 erstreckt, und eine Y-Achse so eingestellt, dass sie sich in der lateralen Richtung (in der Breite) der Straße 14 erstreckt, so dass sie zu der X-Achse rechtwinklig ist. Der Ursprung des Koordinatensystems kann beliebig gewählt werden. Das erste Ausführungsbeispiel stellt ein Beispiel dar, in dem der Ursprung der X-Achse auf die gegenwärtige Position des Fahrzeugs eingestellt ist, und der Ursprung der Y-Achse auf die Mittellinie der Straße 14 eingestellt ist (siehe Figur X). Durch das Einrichten des Koordinatensystems können die Positionen des Host-Fahrzeugs 11 und des Hindernisses 15 als Koordinatenwerte ausgedrückt werden. In den folgenden Erklärungen entsprechen, wie in 2 gezeigt, die X- und Y-Koordinaten für die Position des Host-Fahrzeugs 11 dem Schwerpunkt des Host-Fahrzeugs 11 und sind als "(x,y)" angegebenen, die X- und Y-Koordinaten für die Position des Hindernisses 15 (in dem ersten Ausführungsbeispiel ein sich bewegender Fußgänger) sind als "(xp,yp)" angegeben, und die Y-Koordinaten der linken und rechten Begrenzungsabschnitte 14a der Straße 14 sind als "yL" für die linke Seite und "yR" für die rechte Seite angegeben. Zusätzlich ist die Geschwindigkeit des Hindernisses 15 mit "vp" angegeben (siehe Figur X); die Geschwindigkeit in der Richtung, in die die Straße 14 sich erstreckt, ist als "vpx" angegeben, und die Geschwindigkeit in der Richtung der Breite der Straße 14 ist als "vpy" angegeben.
  • Der Hindernisankunftsgebiet-Schätzeinrichtung 36 berechnet die Eigenschaft des Hindernisses 15 und das geschätzte Ankunftsgebiet A (siehe 5) des Hindernisses 15 basierend auf den Hindernisinformationen von der Hindernisinformationen-Verarbeitungseinrichtung 29.
  • Die Eigenschaft des Hindernisses 15 ist ein Kennzeichen, das auf solchen Merkmalen wie der Größe und der Gestalt des Hindernisses 15 basiert, und zum Beispiel dazu dient, anzugeben, ob das Hindernis 15 eine Person, ein Fahrrad oder ähnliches ist. Wenn das Hindernis 15 eine Person ist, kann die Eigenschaft auch angeben, ob die Person ein Erwachsener oder ein Kind ist. Die Eigenschaft wird verwendet, um einen vorhergesagten Bewegungszustand des Hindernisses 15 basierend auf den erfassten Hindernisinformationen zu schätzen, und der vorhergesagte Bewegungszustand und die Eigenschaft werden verwendet, um das geschätzte Ankunftsgebiet A zu berechnen, d.h., das größte Gebiet, in dem das Hindernis möglicherweise ankommen könnte, nachdem ein festgesetzter Zeitbetrag abgelaufen ist.
  • Insbesondere wird, selbst wenn die Bewegungsgeschwindigkeit bekannt (ermittelt) ist, der Bewegungszustand des Hindernisses 15 abhängig davon verschieden sein, ob das Hindernis 15 eine Person oder ein Fahrrad ist (z.B. könnte eine Person stehen, gehen, laufen, oder ähnliches). Somit ist es, selbst wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Hindernisses 15 ermittelt ist, schwierig, zu schätzen (vorherzusagen) welcher der Bewegungszustand des Hindernisses sein wird, ohne die Eigenschaft des Hindernisses 15 zu kennen. Ähnlich wird, selbst wenn bekannt ist (ermittelt), dass das Hindernis 15 eine gehende Person ist, die Größe des größten Gebietes, in dem die Person möglicherweise ankommen kann, nachdem ein festgesetzter Zeitbetrag abgelaufen ist, sich abhängig davon unterscheiden, ob die Person ein Erwachsener oder ein Kind ist.
  • Die Eigenschaft des Hindernisses 15 (z. B. eine Angabe darüber, ob das Hindernis eine Person oder, wenn eine Person, ob die Personen ein Erwachsener oder ein Kind ist) kann basierend auf der Breitenabmessung (Y-Richtung), der Tiefenabmessung (X-Richtung) und der Höhenabmessung (die zu der die X- und Y-Achse enthaltenden Ebene senkrechte Richtung) geschätzt werden, die aus den Hindernisinformationen erlangt werden, die auf den von den Kameras 16 aufgenommenen Bildern basieren. Da es öffentlich bekannte Technologien zum Schätzen der Größe eines erfassten Objekts unter Verwendung von Bildverarbeitung gibt, wird eine Beschreibung eines spezifischen Verfahrens hier aus Gründen der Kürze weggelassen.
  • Das geschätzte Ankunftsgebiet wird in der X-Y-Ebene eingestellt. Es wird nun das Verfahren erklärt, mit dem die Hindernisankunftsgebiet-Schätzeinrichtung das geschätzte Ankunftsgebiet A in dem ersten Ausführungsbeispiel berechnet. Bei der folgenden Erklärung wird zusätzlich zu der Annahme der Merkmale des ersten Ausführungsbeispiels auch angenommen, dass das erfasste Hindernis 15 eine Person ist, die sich plötzlich im wesentlichen entlang der Y-Achsen-Richtung auf die Straße 14 bewegt hat (die die Straße 14 kreuzende Richtung).
  • Im allgemeinen hängt die Veränderungsspanne des Bewegungszustands einer Person, z.B. die Veränderungsspanne der Bewegungsgeschwindigkeit einer Person, nicht nur von der Eigenschaft der Person (Erwachsener oder Kind) ab, sondern auch von der Absicht der Person. Es ist jedoch schwierig, die Absicht einer Person in genauer Weise zu erkennen. Daher wird in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorhergesagte Bewegungszustand des erfassten Hindernisses 15 geschätzt, indem der Bewegungszustand basierend auf der Bewegungsgeschwindigkeit der Person oder des Objekts grob kategorisiert wird.
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel werden, wie in 3 gezeigt, zwei Geschwindigkeitsspannenbänder B1 und B2 im Voraus erstellt, die verwendet werden, wenn festgestellt wird, dass das Hindernis 15 eine Person ist. Jedes der Geschwindigkeitsspannenbänder B1 und B2 ist für eine Gesamtheit von 10 vorhergesagten Bewegungszuständen in fünf Abschnitte unterteilt, wobei jeder einer spezifischen Spanne von Geschwindigkeiten entspricht. Das Geschwindigkeitsspannenband B1 ist dafür vorgesehen, wenn die Eigenschaft angibt, dass das Hindernis 15 ein Kind ist, und das Geschwindigkeitsspannenband B2 ist dafür vorgesehen, wenn die Eigenschaft angibt, dass das Hindernis 15 ein Erwachsener ist. Die fünf Abschnitte dienen dazu, den Bewegungszustand der Person in einen Stillstandszustand, einen Gehzustand oder einen Laufzustand zu kategorisieren. Auch dienen in dem Fall des Gehens oder Laufens die fünf Abschnitte dazu, anzuzeigen, ob die Person sich nach links oder rechts bewegt, um so anzuzeigen, ob die Richtung, in die die Person sich zum Zeitpunkt der Erfassung bewegt hat, von der rechten Seite oder von der linken Seite der Straße 14 her war. Der Grund dafür, dass erdacht wurde, für die Eigenschaft die Richtung anzugeben, liegt darin, dass, wenn ein Hindernis, das es vorher auf der Straße nicht gegeben hat, erfasst worden ist, es möglich ist, dass das Hindernis die Straße von der rechten Seite oder der linken Seite der Straße betreten hat.
  • Für jeden der voreingestellten fünf vorhergesagten Bewegungszustände stellt das System eine Geschwindigkeitsspanne ein, die entweder einer Stillstandsbedingung, einer Gehbedingung oder einer Laufbedingung entspricht. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Geschwindigkeit des erfassten Hindernisses 15 als positiv (+) angegeben, wenn sich das Hindernis 15 relativ zu der Richtung, in der das Host-Fahrzeug 11 fährt, nach rechts bewegt, und als negativ (-), wenn sich das Hindernis 15 relativ zu der Richtung, in welche das Host-Fahrzeug 11 fährt, nach links bewegt. Die Geschwindigkeitsspannen sind so eingestellt, dass sie angemessene Geschwindigkeiten für eine Person umfassen, die sich in einer Weise bewegt, die im allgemeinen als Gehen oder Laufen angesehen wird. Zum Beispiel sind in dem Fall des Geschwindigkeitsspannenbandes B1 für Kinder die Geschwindigkeitsspannen für ein gehendes Kind in Form einer kleinsten Geschwindigkeit (ν S / C) und einer größten Geschwindigkeit (ν W / C) eingestellt, die vernünftigerweise als ein Gehzustand für ein Kind angesehen werden können. Ähnlich werden die Geschwindigkeitsspannen für ein laufendes Kind mit Begriffen der kleinsten und größten Geschwindigkeiten (ν W / C und ν R / C) bezeichnet, die vernünftigerweise als ein Laufzustand für ein Kind angesehen werden können. Die dem Stillstandszustand entsprechende Geschwindigkeitsspanne ist die Spanne, die durch die Mindestgeschwindigkeiten (-ν S / C und ν S / C) der nach links und rechts gerichteten Gehzustand-Geschwindigkeitsspannen eingeschlossen wird.
  • Auf den erfassten Hindernisinformationen basierend wählt die Hindernisankunftsgebiet-Schätzeinrichtung 36 das Geschwindigkeitsspannenband B1 oder B2, das zu der Eigenschaft des Hindernisses 15 passt, und wählt dann die Geschwindigkeitsspanne des ausgewählten Geschwindigkeitsspannenbandes, das der Bewegungsgeschwindigkeit vp des Hindernisses 15 entspricht. Auf diese Weise schätzt die Hindernisankunftsgebiet-Schätzeinrichtung 36 den Bewegungszustand des Hindernisses 15. Wenn in dem ersten Ausführungsbeispiel zum Beispiel ermittelt wird, dass das Hindernis 15 ein Kind ist, das sich mit einer Bewegungsgeschwindigkeit vp nach rechts bewegt, die die Beziehung ν S / C < vp < ν W / C erfüllt, dann schätzt die Hindernisankunftsgebiet-Schätzeinrichtung 36, dass das Kind nach rechts geht, da die nach rechts gerichtete Bewegungsgeschwindigkeit vp der nach rechts gerichteten Geh-Geschwindigkeitsspanne des Geschwindigkeitsspannenbandes B1 entspricht. Somit wird die Bewegungsgeschwindigkeitsspanne des Hindernisses 15 unter Verwendung der unten gezeigten Gleichung (3) eingestellt. νSC ≤ vp ≤ νWC (3)
  • Wenn inzwischen zum Beispiel festgestellt wird, dass das Hindernis 15 ein Erwachsener ist, der sich nach rechts bewegt, aber die Bewegungsgeschwindigkeit vp nicht angemessen ermittelt werden kann, d.h., wenn die Ermittlungsergebnisse anzeigen, dass das Hindernis sich möglicherweise nach rechts bewegen könnte, aber es unklar ist, ob das Hindernis 15 geht oder läuft (ein solches Ermittlungsergebnis könnte zum Beispiel auftreten, wenn das Hindernis 15 gerade zum ersten Mal an dem linken Rand der Straße 14 erfasst worden ist), dann wird die Bewegungsgeschwindigkeitsspanne des Hindernisses 15 unter Verwendung der Gleichung (4) eingestellt, um alle möglichen Bewegungszustände einzuschließen, d.h., den Stillstandszustand, den nach rechts gerichteten Gehzustand und den nach rechts gerichteten Laufzustand. -νSA ≤ vp ≤ νRA (4)
  • Wenn ein Hindernis 15 erfasst ist, aber weder die Eigenschaft noch die Bewegungsgeschwindigkeit bestimmt werden können, wird die Bewegungsgeschwindigkeitsspanne des Hindernisses 15 unter Verwendung der Gleichung (5) eingestellt, um alle Möglichkeiten einzuschließen. -νRA ≤ vp ≤ νRA (5)
  • Es ist auch möglich, die Hindernisankunftsgebiet-Schätzeinrichtung 36 so zu gestalten, dass sie zwei benachbarte Geschwindigkeitsspannen auswählt, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des erfassten Hindernisses 15 in der Nähe der Grenze zwischen zweien der voreingestellten Geschwindigkeitsspannen ist.
  • Nach dem Auswählen der Geschwindigkeitsspanne berechnet die Hindernisankunftsgebiet-Schätzeinrichtung 36 das geschätzte Ankunftsgebiet A basierend auf der ausgewählten Geschwindigkeitsspanne, wie in 5 gezeigt. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist, da angenommen wird, dass das Hindernis 15 sich entlang der Richtung der Y-Achse bewegt, die X-Ausdehnung des geschätzten Ankunftsgebietes A (d.h., die Ausdehnung entlang der Richtung, in die die Straße 14 sich erstreckt) mit der Breitenausdehnung σx des Hindernisses 15 in der X-Richtung festgelegt. Umgekehrt ist die Y-Ausdehnung des geschätzten Ankunftsgebietes A (d.h., die Ausdehnung entlang der breitenmäßigen Richtung der Straße 14) eine Ausbreitung der Y-Ausdehnung σY des Hindernisses 15 entlang der Y-Richtung in Übereinstimmung mit der ausgewählten Geschwindigkeitsspanne.
  • Unter Verwendung der Variablen "t", um die Zeit darzustellen, und der Annahme, dass die aktuelle Zeit (Zeit, zu der die Erfassung geschehen ist) t0(t = t0) ist, wird ein Fall betrachtet, in dem die Geschwindigkeit des erfassten Hindernisses 15 vp ist, die Positionskoordinaten des Hindernisses 15 zu der aktuellen Zeit t0(xP0, yP0)(=(XP(t0)yP(t0)) sind, und die ausgewählte Geschwindigkeitsspanne (vp Min ≤ vp ≤ vp Max) ist. Die X-Ausdehnung des geschätzten Ankunftsgebiets A wird, mit der X-Ausdehnung σX des Hindernisses 15 festgelegt, und das geschätzte Ankunftsgebiet A bleibt in Bezug auf die X-Richtung, unabhängig von der Zeit t, an der Position xP(t0) zentriert. Die Y-Ausdehnung des geschätzten Ankunftsgebietes A kann unter Verwendung der unten aufgeführten Gleichungen (6) und (7) in Form von linken und rechten Y-Koordinaten errechnet werden, wobei yP L(t) die Y-Koordinate der am weitesten links liegenden Seite und yP R(t) die Y-Koordinate der am weitesten rechts liegenden Seite des Gebietes A zu einer bestimmten Zeit t ist. yP L(t) = yP(t0) + vp Min × t (6) yP R(t) = yP(t0) + vp Max × t (7)
  • 6 zeigt das durch die Gleichungen (6) und (7) ausgedrückte, geschätzte Ankunftsgebiet A. In 6 zeigt die vertikale Achse die seit der Zeit t0 abgelaufene Zeit an, als das Hindernis erfasst wurde, und die horizontale Achse zeigt die Position des Hindernisses 15 in Form der Entfernung von der Position zu der Zeit t0 an. Somit entspricht der Ursprung der vertikalen Achse der Zeit t0, und der Ursprung der horizontalen Achse entspricht der Position des Hindernisses 15 zu der Zeit t0.
  • Wie zuvor erklärt, erzeugt die Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27 des Mikroprozessors 20 basierend auf den Signalen von den Kameras 16 und den Sensoren 17 bis 19 die benötigten Informationen, und die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts berechnet basierend auf den Informationen einen Vermeidungspfad.
  • Die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts weist eine Vermeidungspfad-Berechnungseinrichtung 37, eine Vermeidbarkeit-Verarbeitungseinrichtung 38 und einen Zwischenspeicher 39 auf.
  • Die Vermeidungspfad-Berechnungseinrichtung 37 ist ausgelegt, einen Pfad zu berechnen, auf dem das Host-Fahrzeug 11 dem geschätzten Ankunftsgebiet A des Hindernisses 15 in einer Weise ausweichen kann, die berücksichtigt, dass die Fläche des geschätzten Ankunftsgebietes A sich mit der Zeit verändern wird, während sich das Hindernis 15 bewegt. In dem ersten Ausführungsbeispiel stellt die Vermeidungspfad-Berechnungseinrichtung 37 eine Zeitdauer ein, die von der Vermeidungspfadberechnung umfasst werden muss, bevor der Vermeidungspfad berechnet wird.
  • Der Vermeidungspfad wird vorzugsweise so berechnet, dass das Host-Fahrzeug 11 dem Hindernis 15 ausweicht und danach auf der Straße in einem angemessenen Zustand weiterfährt. Darum ist die Vermeidungspfad-Berechnungseinrichtung 37 ausgelegt, die Zeit zu schätzen, die erforderlich ist, um dem Hindernis 15 auszuweichen, eine Beendigungszeit einzustellen, die eintritt, wenn ein festgesetzter Zeitbetrag abgelaufen ist, nachdem dem Hindernis ausgewichen worden ist, und einen Vermeidungspfad zu berechnen, der die Zeit bis zu der Beendigungszeit umfasst. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass sich das erfasste Hindernis 15 entlang der Y-Achsenrichtung mit einer Bewegungsgeschwindigkeit vp bewegt (siehe 2). Daher ist die Zeit, zu der das Host-Fahrzeug 11 die Position des Hindernisses 15 erreicht, d.h., die Zeit, zu der das Host-Fahrzeug 11 dem Hindernis ausweicht, bzw. es vermeidet (im folgenden "Vermeidungszeit" genannt), der Zeitpunkt, wenn die X-Koordinate der Position des Host-Fahrzeugs 11 gleich der X-Koordinate der Position des Hindernisses 15 ist (d.h., wenn x = xP). Folglich kann die Vermeidungszeit Tp, d.h., der Zeitbetrag, der von der Zeit t0, wenn das Hindernis 15 erfasst worden ist (im folgenden "Erfassungszeit" genannt) bis zu der Zeit abläuft, wenn das Host-Fahrzeug 11 die X-Koordinate des Hindernisses 15 erreicht, unter Verwendung der unten aufgeführten Gleichung (8) berechnet werden. In der Gleichung geben die Koordinaten x0 und y0 die Position des Host-Fahrzeugs 11 zu der Erfassungszeit t0 an, der Ausdruck VC0 bezeichnet die Geschwindigkeit (Fahrgeschwindigkeit) des Host-Fahrzeugs 11 zu der Erfassungszeit t0, und d bezeichnet die Verzögerungsrate das Host-Fahrzeugs 11 zu der Erfassungszeit t0, wenn auf das Host-Fahrzeug 11 eine Bremskraft wirkt (z.B. wenn der Fahrer das Hindernis 15 erkannt hat und das Bremspedal herunter drückt).
  • Figure 00260001
  • In der in 2 dargestellten Situation ist es notwendig, den Vermeidungspfad in einer Weise zu berechnen, die das Vermeiden der Grenzbereiche 14a (siehe yL und yR) der Straße 14 (Verhindern des Abweichens von der Straße) zusätzlich zu dem Vermeiden des Hindernisses 15 umfasst. Daher muss sich der Vermeidungspfad hinter den Punkt erstrecken, an dem das Host-Fahrzeug 11 die Position des Hindernisses 15 erreicht, und einen Pfad einschließen, dem zu folgen ist, nachdem das Hindernis 15 vermieden bzw. umfahren worden ist. Aus diesem Grund wird in dem ersten Ausführungsbeispiel der Vermeidungspfad so berechnet, dass er sich bis zu einem Punkt erstreckt, an dem ein festgesetzter Zeitbetrag Tafter abgelaufen ist, seitdem das Hindernis 15 vermieden worden ist. Somit wird die von der Vermeidungspfadberechnung eingeschlossene Zeitdauer T unter Verwendung der unten aufgeführten Gleichung (9) eingestellt. T = Tp + Tafter (9)
  • Der von einem Fahrzeug verfolgte Fahrpfad wird auf die Weise basierend bestimmt, in der die Betätigungsbeträge (z.B. Bremsen- und Lenkungsbetätigungsbeträge) dem Fahrzeug über die Zeit auferlegt werden. Daher verwendet die Vermeidungspfad-Berechnungseinrichtung 37, um den Vermeidungspfad zu berechnen, Fahrzeugbewegungsmodelgleichungen, die die Dynamik des Fahrzeugs und die Beziehungen zwischen den Betätigungsbeträgen und dem Fahrpfad des Fahrzeugs ausdrücken. Zum Beispiel sehen die in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Fahrzeugbewegungsmodelgleichungen wie unten gezeigt aus (U. Kiencke und L. Nielsen, "Automotive Control Systems", Springer Verlag, (2000)). In den Gleichungen bezeichnet x' die zeitliche Ableitung von x. x' = f(x,u) (10) x = (vβγ)T (11) u = (F1F2F3F4δ)T (12)
  • In den Gleichung ist der Ausdruck δ der Vorderrad-Lenkwinkel, Fi(i = 1, 2, 3, 4) ist die auf jedes der Räder wirkende Bremskraft, der Ausdruck f ist eine nichtlineare Funktion, die das Verhalten des Fahrzeugs beschreibt, und der Ausdruck u ist ein Eingabevektor. Der Exponent T gibt die Transponierte der Reihe oder des Vektors an.
  • Wenn der anfängliche Wert des Ausgabevektors, der mit der Erfassungszeit t0 korrespondiert, d.h., x(t0) = (v0β0γ0) festgestellt werden kann, dann kann eine Zeitreihe des Ausgabevektors x, der irgend einem Eingabevektor u entspricht, durch Integrieren der Gleichung 10 geschätzt werden.
  • Der Anfangswert vC0 der Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs 11 (d.h., die Fahrzeuggeschwindigkeit zur Erfassungszeit t0) kann auf dem Erfassungssignal von dem Raddrehzahlsensor 17 oder dem Beschleunigungssensor 19 basierend bestimmt werden. Wenn angenommen werden kann, dass das Host-Fahrzeug 11 auf einer geraden Linie fährt, kann der Anfangswert β0 des Rutschwinkels des Host-Fahrzeugs 11 auf 0 eingestellt werden (β0 = 0), und der Anfangswert γ0 der Gierrate des Host-Fahrzeugs 11 kann auf 0 eingestellt werden (γ0 = 0). Wenn das Host-Fahrzeug 11 nicht auf einer geraden Linie fährt, wird der Rutschwinkel β unter Verwendung der Gierrate γ, die durch den Gierratensensor 18 gemessen wird, der Fahrzeuggeschwindigkeit v, die durch den Raddrehzahlsensor 17 gemessen wird, und der Beschleunigung, die durch den Beschleunigungssensor 19 gemessen wird, geschätzt.
  • Von den Komponenten des Eingabevektors u werden die auf die Räder wirkenden Bremskräfte Fi(i = 1, 2, 3, 4) auf geeignete konstante Werte eingestellt, die der Bremskraft entsprechen, die auf das Host-Fahrzeugs 11 zu der Erfassungszeit t0 wirken. Somit werden, wenn der Fahrer das Bremspedal nicht herunter drückt, die Bremskräfte Fi auf 0 eingestellt, und wenn der Fahrer das Bremspedal herunter drückt, werden die Bremskräfte Fi in Übereinstimmung mit der Verzögerungsrate d (siehe die Gleichung (8)) des Host-Fahrzeugs 11 auf geeignete, konstante Werte eingestellt. Folglich wird in dem ersten Ausführungsbeispiel der Vermeidungspfad auf der Annahme basierend berechnet, dass die auf das Host-Fahrzeug 11 zu der Erfassungszeit t0 wirkende Bremskraft weiterhin auf das Host-Fahrzeug 11 wirkt, ohne sich zu verändern, und der berechnete Vermeidungspfad wird durch die Vorderrad-Lenkwinkel δ-Komponente des Eingabevektors u gekennzeichnet.
  • Die auf der Basis einer gegebenen Zeitreihe des Betätigungsbetragvektors u gemäß dem oben beschriebenen Fahrzeugmodel berechnete Zeitreihe des Zustandsvektors x kann verwendet werden, um den Fahrpfad zu berechnen, indem die Koordinatenumrechnungsgleichungen (13) bis (15) auf die Zeitreihe des Zustandsvektors x angewandt werden. x' = v·cos(β + θ) (13) y' = v·sin(β + θ) (14) θ' = γ (15)
  • Um den Vermeidungspfad auf diesem Fahrpfad basierend zu berechnen, wird die unten gezeigte Bewertungsgleichung (16) auf der Annahme einer Zeitreihe des Eingabevektors u basierend gelöst, die mit der der Zeitdauer T korrespondiert, die sich von der aktuellen Zeit t0, wenn das Hindernis 15 erfasst wird, bis zu der Zeit erstreckt, wenn der festgesetzte Zeitbetrag Tafter abgelaufen sein wird. Je kleiner der mit der Gleichung (16) erhaltene Wert ist, umso besser ist das Bewertungsergebnis. J[u(t)] = ∫TL(x(t),u(t),t)dt (16)
  • Die Funktion L, die in der Gleichung (16) integriert wird, ist eine Funktion, die die Angemessenheit des Fahrpfades als einen Vermeidungspfad in einer numerischen Weise ausdrückt. In dem ersten Ausführungsbeispiel gibt es drei Bewertungsstandards, die verwendet werden, um die Angemessenheit eines Fahrpfades als einen Vermeidungspfad zu bestimmen.
    • Standard 1: der Vorderrad-Lenkwinkel ist nicht größer als notwendig.
    • Standard 2: das Host-Fahrzeug 11 gerät nicht zu nahe an einen Grenzbereich 14a der Straße 14.
    • Standard 3: das Host-Fahrzeug 11 gerät nicht zu nahe an das Hindernis 15.
  • Das Ziel des Standards 1 ist, das Hindernis 15 mit dem kleinst möglichen Lenkwinkel zu umfahren, und er kann zum Beispiel durch die Verwendung der Gleichung (17) bewertet werden. Lδ(δ(t)) = (δ(t))2/2 (17)
  • Die Forderung 2 bezieht sich auf den Annäherungsgrad des Host-Fahrzeugs 11 bezüglich der Grenzbereiche 14a der Straße 14 und wird mit einer Funktion ausgedrückt, deren Wert sich erhöht, wenn sich die Entfernung zwischen den Host-Fahrzeug 11 und der Grenze 14a verringert. Insbesondere kann zum Beispiel die durch die Gleichung (18) ausgedrückte Funktion verwendet werden.
  • Figure 00300001
  • In dieser Gleichung ist der Ausdruck Δ ein Parameter, der die Entfernung bezeichnet, die zwischen dem Fahrzeug 11 und dem Grenzbereich 14a einzuhalten ist. Je größer der Wert von Δ ist, umso größer ist die Entfernung zwischen dem Vermeidungspfad des Host-Fahrzeugs 11 und dem Grenzbereich 14a.
  • Die Forderung 3 bezieht sich auf den Grad, zu dem sich das Host-Fahrzeug 11 dem Hindernis 15 nähert, und er wird mit einer Funktion ausgedrückt, deren Wert sich erhöht, wenn der Abstand zwischen dem Host-Fahrzeug 11 und dem Hindernis 15 abnimmt. Insbesondere kann zum Beispiel die durch die Gleichungen (19) und (20) ausgedrückte Funktion verwendet werden.
  • Figure 00310001
  • In den Gleichungen sind die Ausdrücke σX und σY Parameter, die die Gestalt der Funktion bestimmen. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Werte von σX und σY jeweils auf der Basis der X-Ausdehnung und der Y-Ausdehnung des Hindernisses 15 eingestellt. Wenn die Information bezüglich der X-Ausdehnung (Tiefenausdehnung) des Hindernisses 15 nicht erlangt werden kann, dann kann der Parameter σX auf denselben Wert eingestellt werden wie σY(σX = σY).
  • Die Begriffe xP(t) und yP(t) drücken die Koordinaten des Punktes aus, für den die größte Wahrscheinlichkeit dafür besteht, dass er zu einer bestimmten Zeit t die Position des Hindernisses 15 ist. Ein Beispiel für ein einfaches Verfahren zum Schätzen von xP(t) und yP(t) ist es, anzunehmen, dass das Hindernis 15 sich weiterhin linear mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegen wird, und die unten gezeigten Gleichungen (21) und (22) zu verwenden. In den Gleichungen geben xP0 und yP0 die Positionskoordinaten des Hindernisses 15 zu der Erfassungszeit t0((xP0, YP0) = (xP(t0), yP(t0))) an, und vp gibt die Bewegungsgeschwindigkeit des Hindernisses 15 an. xP(t) = xP0 (21) yP(t) = yP0 + vp×t (22)
  • Die in der unten aufgeführten Gleichung (23) ausgedrückte Bewertungsfunktion L wird erhalten, indem jede der wie oben beschrieben definierten drei Bewertungsfunktionen geeignet gewichtet wird (d.h., die Bewertungsgleichung für jede der drei Forderungen), und sie in einer linearen Weise zusammen addiert werden. L = wδLδ + wRLR + wPLP (23)
  • 4 zeigt ein konkretes Beispiel der Funktionsgestalt des WRLR + wPLP-Bereichs der Gleichung (23), der den Annäherungsgrad, d.h. das Risikopotenzial des Host-Fahrzeugs 11 bezüglich eines auf der Straße 14 befindlichen Objekts ausdrückt. Die Funktionsgestalt ist in der X-Y-Ebene zusammen mit der Straße 14 gezeigt.
  • Dadurch, dass die Bewertungsfunktion so wie gerade gezeigt definiert wird, kann das Problem des Findens des Vermeidungspfads auf ein optimales Regelungsproblem unter Verwendung vorbestimmter, formelhafter Gleichungen reduziert werden. Insbesondere kann der Vermeidungspfad gefunden werden, indem der Eingabevektor u (d.h., der Vorderrad-Lenkwinkel δ in dem ersten Ausführungsbeispiel) gefunden wird, der den besten Bewertungswert ergibt, wenn er in die Bewertungsfunktion eingegeben wird, die durch die Gleichung (16) ausgedrückt wird, die auf den Gleichungen (9) und (13) bis (15) basierend aufgebaut ist. Unter Verwendung des Eingabevektors u kann der optimale Vermeidungspfad durch Integrieren der Gleichungen (9), (13), (14) und (15) gefunden werden. Da es mehrere öffentlich bekannte Technologien für Lösungsverfahren optimaler Regelungsprobleme gibt, wird aus Gründen der Kürze eine detaillierte Erklärung des Verfahrens hier weggelassen. 5 zeigt ein Beispiel der Berechnungsergebnisse für das geschätzte Ankunftsgebiet A des Hindernisses 15 und den optimale Vermeidungspfad zu einem bestimmten Zeitpunkt. Die Zeitreihe des berechneten Eingabevektors u, d.h., des Vorderrad-Lenkwinkels δ, wird in dem Zwischenspeicher 39 in der Form eines Signals gespeichert, das mit einer geeigneten Abtastzykluszeit abgetastet wird.
  • Der Zwischenspeicher 39 kann die Zeitreihenwerte des Eingabevektors u, d.h., des Vorderrad-Lenkwinkels δ, der durch die Vermeidungspfad-Berechnungseinrichtung 37 berechnet wird, in der Reihenfolge speichern, in der sie gelesen werden. Der in dem Zwischenspeicher 39 gespeicherte Vermeidungspfad kann durch die Vermeidbarkeit-Bestimmungseinrichtung 38 bewertet werden, um zu bestimmen, ob er geeignet ist, oder nicht.
  • Insbesondere bestimmt die Vermeidbarkeit-Bestimmungseinrichtung 38, ob das Host-Fahrzeug 11 in das geschätzte Ankunftsgebiet A des Hindernisses 15 während der Zeitdauer T eindringen würde (d.h., während der Dauer von der aktuellen Zeit t0 bis zu dem Ende des festgesetzten Zeitbetrags Tafter), wenn es tatsächlich dem Vermeidungspfad folgen würde, der sich aus dem Eingabevektor u ergibt, d.h., dem Vorderrad-Lenkwinkel δ, der durch die Vermeidungspfad-Berechnungseinrichtung 37 berechnet wird.
  • Die Vermeidbarkeit-Bestimmungseinrichtung 38 berechnet eine Zeitreihe der Position des Host-Fahrzeugs 11, während es auf dem Vermeidungspfad fährt, basierend auf der berechneten Zeitreihe des Vorderrad-Lenkwinkels δ und der Gleichungen (10) bis (15). Die Vermeidbarkeit-Bestimmungseinrichtung 38 berechnet auch unter Verwendung der Gleichungen (6) und (7) die Positionskoordinaten des geschätzten Ankunftsgebietes A des Hindernisses 15 zu jedem Zeitpunkt. Dann ermittelt die Vermeidbarkeit-Bestimmungseinrichtung 38 für jeden Zeitpunkt von der aktuellen Zeit t0 bis zu dem Zeitpunkt, der das Ende des festgesetzten Zeitbetrags Tafter markiert, ob sich die Position des Host-Fahrzeugs 11 mit dem geschätzten Ankunftsgebiet A überlagert.
  • Wenn das Ermittlungsergebnis angibt, dass das Host-Fahrzeug 11 zu keinem Zeitpunkt während der gesamten Zeitdauer T in das geschätzte Ankunftsgebiet A eindringen wird, dann wird der durch die Vermeidungspfad-Berechnungseinrichtung 37 berechnete Vermeidungspfad als ein Vermeidungspfad übernommen. Das heißt, dass die Vermeidungsregelung derart ausgeführt wird, dass die Vorderrad-Lenkwinkel δ erlangt werden, die durch die in dem Zwischenspeicher 39 gespeicherte Zeitreihe beschrieben werden.
  • Wie später beschrieben wird, ist das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 10 derart ausgelegt, dass es Situationen gibt, in denen eine maximale Bremskraft auf das Host-Fahrzeug 11 ausgeübt wird. Das Verfahren zum Einstellen der Bremskraft(-kräfte) wird nun erklärt.
  • Der maximale Bremskraftwert FiMax(i = 1, 2, 3, 4), der durch jeden Reifen ausgeübt werden kann, kann durch Verwendung der unten gezeigten Gleichung (24) berechnet werden, wobei Wi(i = 1, 2, 3, 4) die von dem jeweiligen Rad getragene Gewichtslast ist. FiMax = μWi (24)
  • In diesen Ausführungsbeispiel wird der Straßenoberflächenreibungskoeffizient u im voraus auf einen Wert eingestellt, von dem angenommen wird, dass er für die Art der Straße, auf welcher das Host-Fahrzeug 11 fahren wird, typisch ist. Es ist auch möglich, irgend eine der zahlreichen, öffentlich bekannten Technologien zu verwenden, um den Straßenoberflächenreibungskoeffizienten μ zu schätzen. Die Radlasten Wi können genau geschätzt werden, indem Radlastwerte als Referenzwerte verwendet werden, die erlangt werden, wenn das Host-Fahrzeug 11 sich in Ruhestellung befindet, und die Referenzwerte unter Verwendung der Messwerte korrigiert werden, die von dem Beschleunigungssensor 19 erlangt werden.
  • Da die Bremsregelungseinrichtung 24 ein Bremsmoment regelt, um die durch jede Bremse 26 ausgeübte Bremskraft zu regeln, wird der Regelungszielwert für jedes Rad von dem Mikroprozessor 20 an die Bremsregelungseinrichtung 24 als ein Bremsmoment Ticom ausgegeben, das wie unten in der Gleichung (25) gezeigt ausgedrückt wird, wobei r der Reifenradius ist. Ticom = FiMax/r (25)
  • Die durch das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 10 ausgeführten Schritte, um einem Hindernis 15 auszuweichen, werden nun mit Bezug auf das in 7 gezeigte Ablaufdiagramm erklärt. Das Ablaufdiagramm basiert auf der Annahme einer Situation wie der in 5 gezeigten. 5 stellt eine Situation dar, in der das Host-Fahrzeug 11, in dem das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 10 installiert ist, die Straße 14 entlang fährt, und wobei ein Fußgänger (Hindernis 15) plötzlich von der linken Seite vor dem Host-Fahrzeug 11 auf die Straße 14 getreten ist. Die Schritte des Ablaufdiagramms werden kontinuierlich wiederholt während das Host-Fahrzeug 11 fährt.
  • HINDERNISVERMEIDBARKEIT-VERARBEITUNG
  • Die Verarbeitung von Schritt S101 wird durch die Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27 durchgeführt (z.B. die Fahrzeuginformationen- Verarbeitungseinrichtung 28, die Hindernisinformationen-Verarbeitungseinrichtung 29 und die Strassenbegrenzungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 35). Die Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27 erzeugt basierend auf den Ausgabesignalen von den Kameras 16 und den Sensoren 17 bis 19 die erforderlichen Informationen und speichert die Informationen in dem Speicher 31. Die Informationen werden geeignet umgewandelt, um mit einem eingerichteten Koordinatensystem zu korrespondieren. Schritt S101 wird wiederholt ausgeführt während das Host-Fahrzeug 11 fährt (sich bewegt), und die erzeugten Informationen werden in kumulativer Weise gespeichert. Die Informationen in dem Speicher 31 können von der Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27 und der Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Fahrzeugs gelesen werden.
  • In dem Schritt S102 bestimmt der Mikroprozessor 20 basierend auf den Informationen von der Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27, ob es ein Hindernis 15 auf der Straße 14 gibt. Wenn es ein Hindernis 15 gibt, geht der Mikroprozessor 20 weiter zu Schritt S103. Wenn es kein Hindernis 15 gibt, dann geht der Mikroprozessor 20 weiter zu Schritt S111. Es ist auch möglich, das System so zu gestalten, dass, wenn ermittelt wird, dass es sehr unwahrscheinlich ist, dass das Host-Fahrzeug 11 die Position des erfassten Objekts erreicht (z.B., wenn das erfasste Objekt ein Fußgänger ist, der auf der Außenseite einer Leitplanke geht), nicht bestimmt wird, dass das erfasste Objekt ein Hindernis 15 ist, und der Mikroprozessor 20 zu Schritt S111 weitergeht.
  • Im Schritt S103 stellt, da ein Hindernis 15 erfasst worden ist, die Hindernisankunftsgebiet-Schätzeinrichtung 36 die Geschwindigkeitsspanne zum Berechnen des geschätzten Ankunftsgebietes A des Hindernisses 15 ein. Die im Schritt S103 ausgeführten Verarbeitungsschritte werden nun mit Bezug auf das in 8 gezeigte Ablaufdiagramm (Verarbeitung A) erklärt.
  • BERECHNUNG DES GESCHÄTZTEN ANKUNFTSGEBIETES DES HINDERNISSES
  • Im Schritt S1031 ermittelt der Mikroprozessor 20, ob das im Schritt S102 erfasste Hindernis 15 ein neu erfasstes Objekt oder ein Objekt ist, das in einem vorhergehenden Regelungszyklus erfasst worden ist. Wenn das Hindernis 15 neu ist, dann geht der Mikroprozessor weiter zu Schritt S1032. Wenn das Hindernis 15 ein zuvor erfasstes Hindernis ist, dann geht der Mikroprozessor 20 zu Schritt S1035.
  • Im Schritt S1032 schätzt der Mikroprozessor 20 die Eigenschaft des neu erfassten Hindernisses 15. Insbesondere ermittelt der Mikroprozessor 20 in dem ersten Ausführungsbeispiel, ob das Hindernis 15 eine Person oder ein Fahrrad ist, und wenn das Hindernis 15 eine Person ist, ob die Person ein Erwachsener oder ein Kind ist.
  • Im Schritt S1033 ermittelt der Mikroprozessor 20, welche(r) Abschnitt(e) der Geschwindigkeitsspannenbänder B1 und B2 als eine anfängliche Schätzung des Bewegungszustands des Hindernisses 15 der Geschwindigkeit vp des Hindernisses 15 entspricht. Insbesondere bestimmt der Mikroprozessor 20 in dem ersten Ausführungsbeispiel, ob das Hindernis stationär ist, nach links oder rechts geht, oder nach links oder rechts läuft. Auch gibt es in dem ersten Ausführungsbeispiel, da die Informationen bezüglich des Hindernisses 15 unter Verwendung von Bildverarbeitung erlangt werden, die Möglichkeit, dass die Bewegungsgeschwindigkeit vp und die Größenausdehnungen des Hindernisses 15 nicht genau festgelegt werden können, wenn das Hindernis 15 zum ersten Mal erfasst wird. Daher bestimmt der Mikroprozessor 20 in diesem Schritt, dass der Bewegungszustand alle Möglichkeiten umfasst. Wenn einigermaßen geeignete Hindernisinformationen erlangt werden können, ist es möglich, den Bewegungszustand auf der Geschwindigkeitsspanne basierend zu schätzen, die mit den Hindernisinformationen übereinstimmt.
  • Im Schritt S1034 stellt der Mikroprozessor 20 die Geschwindigkeitsspanne ein, die dem geschätzten Bewegungszustand des Hindernisses 15 entspricht. In dem ersten Ausführungsbeispiel stellt der Mikroprozessor 20, wenn ermittelt ist, dass das Hindernis 15 eine Person ist, die Geschwindigkeitsspanne auf die größtmögliche Geschwindigkeitsspanne ein, um alle Geschwindigkeiten zu umfassen, die möglicherweise auftreten könnten, wenn das Hindernis 15 eine Person ist (d.h., der Mikroprozessor 20 stellt die Geschwindigkeitsspanne auf das gesamte Erwachsenen-Geschwindigkeitsspannenband B2 ein (-ν R / A ≤ vp ≤ ν R / A)). Im Schritt S1035, der ausgeführt wird, wenn ermittelt worden ist, dass das Hindernis 15 zuvor im Schritt S1031 erfasst worden ist, verwirft der Mikroprozessor 20 die zuvor erfassten Bewegungsgeschwindigkeits(vp)-Informationen und erfasst die neue Bewegungsgeschwindigkeit vp des Hindernisses 15.
  • Im Schritt S1036 ermittelt der Mikroprozessor 20, welche Geschwindigkeitsspanne des eingestellten Geschwindigkeitsspannenbands der neu erfassten Bewegungsgeschwindigkeit vp des Hindernisses 15 entspricht und schätzt dadurch den Bewegungszustand des Hindernisses 15 (in dem ersten Ausführungsbeispiel bezieht sich die Bewegungszustand darauf, ob das Hindernis 15 stationär ist, nach links oder rechts geht oder nach links oder rechts läuft).
  • Im Schritt S1037 stellt der Mikroprozessor 20 die Geschwindigkeitsspanne ein, die dem Bewegungszustand des Hindernisses 15 entspricht, der auf der neu erfassten Bewegungsgeschwindigkeit vp basierend geschätzt worden ist.
  • Nachdem die Geschwindigkeitsspanne entweder im Schritt S1034 oder S1037 eingestellt worden ist, wird die Verarbeitung des in 8 gezeigten Ablaufdiagramms beendet, und der Mikroprozessor 20 geht weiter zu Schritt S104.
  • Im Schritt S104 berechnet die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts basierend auf der eingestellten Geschwindigkeitsspanne einen Vermeidungspfad. Die im Schritt S104 ausgeführten Verarbeitungsschritte werden nun mit Bezug auf das in 9 gezeigte Ablaufdiagramm (Verarbeitung B) erklärt.
  • VERMEIDUNGSPFADBERECHNUNG
  • Im Schritt S1041 erfasst der Mikroprozessor 20 die Bremskraft, die auf das Host-Fahrzeug 11 wirkt, basierend auf den Fahrzeuginformationen von der Fahrzeuginformationen-Verarbeitungseinrichtung 28 und stellt, basierend auf der erfassten Bremskraft, eine Zeitdauer T (siehe Gleichungen (8) und (9)) zum Berechnen eines geeigneten Vermeidungspfades ein.
  • Im Schritt S1042 legt der Mikroprozessor 20 eine Bewertungsfunktion zum Bewerten der Vermeidungspfade fest, die von dem Host-Fahrzeug 11 während der eingestellten Zeitdauer T bewältigt werden können.
  • Im Schritt S1043 berechnet der Mikroprozessor 20 den optimalen Vermeidungspfad, der von den Bewertungsfunktionen als der am besten geeignete bewertet wird, und berechnet die Eingabevektoren u, d.h., die Vorderrad-Lenkwinkel δ, die über die Zeit erforderlich sind, um den berechneten Vermeidungspfad auszuführen.
  • Im Schritt S1044 werden die berechneten Vorderrad-Lenkwinkel δ (die eine Zeitreihe darstellen) in dem Zwischenspeicher 39 gespeichert, so dass sie in der Reihenfolge angeordnet sind, in der sie aus dem Zwischenspeicher 39 ausgelesen werden. Wenn die Lenkwinkelregelung zur Vermeidung einer Kollision schon begonnen worden ist, dann wird es schon in dem Zwischenspeicher 39 gespeicherte Anweisungswerte geben, und diese bestehenden Anweisungswerte werden mit neuen Anweisungswerten für den neu berechneten Vermeidungspfad überschrieben.
  • Nachdem die berechnete Zeitreihe der Vorderrad-Lenkwinkel δ in dem Zwischenspeicher 39 im Schritt S1044 gespeichert worden ist, wird die Verarbeitung des in 9 gezeigten Ablaufdiagramms beendet, und der Mikroprozessor 20 geht weiter zu Schritt S105.
  • Im Schritt S105 bestimmt die Vermeidbarkeit-Bestimmungseinrichtung 38, ob das Host-Fahrzeug 11 in das geschätzte Ankunftsgebiet A des Hindernisses 15 eindringen wird, oder nicht, wenn es tatsächlich dem berechneten Vermeidungspfad folgt. Dann geht der Mikroprozessor 20 weiter zu Schritt S106. Wenn im Schritt S106 die Vermeidbarkeit-Bestimmungseinrichtung 38 bestimmt, dass das Host-Fahrzeug 11 eindringen wird, dann geht der Mikroprozessor 20 weiter zu Schritt S107, anstatt den Vermeidungspfad auszuführen, da die Möglichkeit besteht, dass das Host-Fahrzeug 11 die Position des Hindernisses 15 selbst dann erreichen wird, wenn der Vermeidungspfad ausgeführt wird. Wenn die Vermeidbarkeit-Bestimmungseinrichtung 38 ermittelt, dass das Host-Fahrzeug 11 nicht eindringen wird, wenn der Vermeidungspfad ausgeführt wird, dann geht der Mikroprozessor 20 weiter zu Schritt S109 und führt den Vermeidungspfad aus, da das Host-Fahrzeug 11 dem Hindernis 15 ausweichen kann, indem es dem Vermeidungspfad folgt.
  • Im Schritt S107 bringt der Mikroprozessor 20, da ermittelt worden ist, dass das Host-Fahrzeug 11 in das Hindernis 15 eindringen wird, die maximal zulässige Bremskraft auf das Host-Fahrzeug 11 auf. Da die Bremsregelungseinrichtung 24 ein Bremsmoment regelt, um die durch jede Bremse 26 ausgeübte Bremskraft zu regeln, wird der Regelungszielwert von dem Mikroprozessor 20 für jedes Rad an die Bremsregelungseinrichtung 24 als ein Bremsdrehmoment Ticom ausgegeben, das wie in der oben erwähnten Gleichung (25) gezeigt ausgedrückt wird. Wenn zu der Erfassungszeit t0 eine Bremskraft auf das Host-Fahrzeug 11 wirken würde, wird die schon auf das Host-Fahrzeug 11 wirkende Bremskraft von der berechneten, maximal zulässigen Bremskraft abgezogen, und die Differenz wird als eine zusätzliche Bremskraft aufgebracht. Wenn die Bremskräfte auf die maximale Bremskraft geregelt werden, die von den Reifen ausgeübt werden kann, verlieren die Reifen im wesentlichen ihre Fähigkeit, laterale Kräfte auszuhalten (auszuüben), und jeder Versuch, den Vorderrad-Lenkwinkel zu steuern, hat auf das Fahrzeugverhalten sehr geringen Einfluss. Der Grund dafür, dass die Reifen keine lateralen Kräfte ausüben können, liegt darin, dass die maximale Haft-(Traktions-)Kraft, die von den Reifen erzielt werden kann, durch das Ausüben der Bremskräfte aufgebraucht wird (der Betriebspunkt auf dem Reibungskreis für den Reifen liegt in der Bremskraftrichtung (d.h., entlang der Umfangsrichtung des Reifens)).
  • Im Schritt S108 verwirft die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts die Daten, die die in dem Zwischenspeicher 39 gespeicherte, berechnete Zeitreihe der Vorderrad-Lenkwinkel δ umfassen, und der Mikroprozessor 20 bricht die durch die Lenkungsregelungseinrichtung 32 durchgeführte Ausführung der Vermeidungslenkungsregelung ab. Diese beiden Aktivitäten werden durchgeführt, da, wenn der Schritt S108 erreicht worden ist, die Vermeidbarkeit-Bestimmungseinrichtung 38 schon im Schritt S105 ermittelt hat, dass das Host-Fahrzeug 11 dem Hindernis 15 bei Verwendung des Vermeidungspfades, der durch die Vermeidungspfad-Berechnungseinrichtung 37 berechnet worden ist, nicht ausweichen kann. Ferner wird, da die Regelung im Schritt S107 ausgeführt worden ist, um die maximale Bremskraft aufzubringen, die von den Reifen gegen das Host-Fahrzeug 11 ausgehalten werden kann, das Host-Fahrzeug 11 sowieso nicht gelenkt werden, selbst wenn versucht wird, das Fahrzeugverhalten durch Regeln des Vorderrad-Lenkwinkels zu regeln. Indem die Bremskraft auf die maximale Bremskraft geregelt wird, die von den Reifen ausgehalten werden kann, wird die kinetische Energie des Host-Fahrzeugs 11 verringert.
  • Die Verarbeitung des in 7 gezeigten Ablaufdiagramms wird beendet, nachdem die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts die in dem Zwischenspeicher 39 gespeicherten Vorderrad-Lenkwinkel δ-Daten verwirft, und der Mikroprozessor 20 die durch die Lenkungsregelungseinrichtung 32 ausgeführte Vermeidungslenkungsregelung abbricht.
  • Wie zuvor erwähnt, wird die Verarbeitung des in 7 gezeigten Ablaufdiagramms wiederholt durchgeführt während das Host-Fahrzeug 11 fährt, und ein Vermeidungspfad, um dem Hindernisses 15 auszuweichen, wird in jedem Zyklus wieder berechnet. Daher wird das System nicht untätig bzw. im Leerlauf bleiben, ohne einen Vermeidungsbetrieb bezüglich des Hindernisses 15 auszuführen. In einem späteren Zyklus des in 7 gezeigten Ablaufdiagramms wird das Vermeiden des Hindernisses 15 durch die Ausführung des Schrittes S109 oder des Schrittes S110 ausgeführt.
  • Schritt S109 wird ausgeführt, wenn die Vermeidbarkeit-Bestimmungseinrichtung 38 im Schritt S105 ermittelt hat, dass dem Hindernis 15 durch Verwenden des in der Vermeidungspfad-Berechnungseinrichtung 37 berechneten Vermeidungspfads ausgewichen kann. Insbesondere bricht im Schritt S109 der Mikroprozessor 20 die Anwendung der maximal zulässigen Bremskraft gegen das Host-Fahrzeug 11 ab (wenn zu der Erfassungszeit t0 eine Bremskraft auf das Host-Fahrzeug 11 aufgebracht wurde, wird die zusätzliche Bremskraft aufgehoben), da ermittelt worden ist, dass das Host-Fahrzeug 11 nicht in das geschätzte Ankunftsgebiet A des Hindernisses 15 eindringen wird, wenn der berechnete Vermeidungspfad von der aktuellen Zeit t0 bis zum Ende des festgesetzten Zeitbetrags Tafter ausgeführt wird. Somit beendet der Mikroprozessor 20 den Zustand, in dem nur eine Bremskraft auf das Host-Fahrzeug 11 angewandt wird und das Host-Fahrzeug 11 nicht gelenkt wird. Der Mikroprozessor 20 berechnet wiederum die Bremsmomente Ticom, um die Bremskräfte zu erlangen, die auf jedes Rad des Host-Fahrzeugs 11 zu der Erfassungszeit t0 aufgebracht wurden, und sendet die Bremsmomente Ticom als Bremsregelungszielwerte (Anweisungen) an die Bremsregelungseinrichtung 24 (wenn zu der Erfassungszeit t0 keine Bremskraft auf das Host-Fahrzeug 11 ausgeübt wurde, führt der Mikroprozessor 20 nur Lenkungsregelung durch).
  • Im Schritt S110 beginnt der Mikroprozessor 20 die Ausführung des durch die Vermeidungspfad-Berechnungseinrichtung 37 berechneten Vermeidungspfads, indem er ein Signal an die Fahrzeugbewegung-Regelungseinheit 13 sendet, das die Fahrzeugbewegung-Regelungseinheit 13 anweist, die Zeitreihendaten für den in dem Zwischenspeicher 39 gespeicherten Vorderrad-Lenkwinkel δ zu lesen zu beginnen. Als Antwort auf das Signal führt die Lenkungsregelungseinrichtung 32 die Lenkungsregelung so durch, dass das Host-Fahrzeug 11 dem Hindernis 15 ausweicht. Da die Verarbeitung von Schritt S109 die zusätzliche maximale Bremskraftregelung aufgehoben hat, erreicht das Host-Fahrzeug 11 einen Zustand, in dem die Bremskraft, auf der die Vermeidungspfadberechnung basierte (d.h., die Bremskraft, die auf das Host-Fahrzeug 11 zu der Erfassungszeit t0 gewirkt hat), gegen das Fahrzeug ausgeübt wird. Das Host-Fahrzeug 11 kann dann veranlasst werden, dem durch die Vermeidungspfad-Berechnungseinrichtung 37 berechneten Vermeidungspfad zu folgen, indem die in den Zeitreihendaten enthaltenen Vorderrad-Lenkwinkel δ ausgeführt werden.
  • Schritt S111 wird ausgeführt, wenn im Schritt S102 kein Hindernis erfasst worden ist. Im Schritt S111 ermittelt der Mikroprozessor 20, ob Lenkungsregelung durch die Fahrzeugbewegung-Regelungseinheit 13 ausgeführt wird (d.h., ob Anweisungswerte in dem Zwischenspeicher 39 gespeichert sind und Lenkwinkelregelung durchgeführt wird).
  • Wenn die Lenkwinkelregelung nicht durchgeführt wird, beendet der Mikroprozessor 20 sofort die Verarbeitung, da es ein Vermeidungsregelung erforderndes Hindernis in der Nähe des Host-Fahrzeugs 11 nicht gibt. Wenn die Lenkwinkelregelung durchgeführt wird, besteht die Möglichkeit, dass die Lenkwinkelregelung, die durchgeführt worden ist, um einem in der Nähe des Host-Fahrzeugs 11 befindlichen Hindernis 15 auszuweichen, bewirkt hat, dass sich die Ausrichtung des Host-Fahrzeugs 11 so ändert, dass das Hindernis 15 aus dem Sichtfeld der Kameras 16 heraus ist und nicht erfasst werden kann. In einem solchen Fall geht der Mikroprozessor 20 weiter zu Schritt S110. Indem zu Schritt S110 weitergegangen wird, wird die aktuell durchgeführte Lenkwinkelregelung fortgeführt, und die den in dem Zwischenspeicher 39 gespeicherten Anweisungswerten entsprechende Lenkwinkelregelung wird fortgeführt. Wenn der Zwischenspeicher 39 leer ist (d.h., wenn es keine gespeicherten Daten gibt), dann sind alle Vorderrad-Lenkwinkel δ der berechneten Zeitreihe ausgeführt worden, und somit kann gefolgert werden, dass das Host-Fahrzeug 11 dem Hindernis 15 ausgewichen ist und angemessen auf der Straße 14 fährt. Daher beendet der Mikroprozessor 20 einfach die Verarbeitung, wenn der Zwischenspeicher 39 leer ist. Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 10 führt die Kollisionsvermeidungsregelung durch Wiederholen der bis hierhin beschriebenen Regelungsverarbeitung einmal pro festgesetztem Regelungszyklus durch.
  • Ein spezielles Beispiel des Betriebs des Hindernisvermeidungs-Regelungssystems 10 wird nun erklärt.
  • 10 zeigt drei Kurven, die beispielhaft den Bewegungszustand des Hindernisses 15 (in diesem Beispiel ein gehender Fußgänger) zeigen, das nach der in 5 gezeigten Situation auftritt. Die horizontale Achse gibt die Zeit t an, und die vertikale Achse gibt die Bewegungsgeschwindigkeit vp des Hindernisses 15 an.
  • Fall 1 ist ein Beispiel, in dem das Hindernis 15 weiterhin mit der zu der Erfassungszeit t0 ermittelten Geschwindigkeit vp0 geht. Fall 2 ist ein Beispiel, in dem das Hindernis 15 das sich nähernde Fahrzeug 11 bemerkt, während es die Straße 14 überquert, und von einem Gehzustand in einen Laufzustand wechselt. Fall 3 ist ein Beispiel, in dem das Hindernis 15 durch das sich nähernde Fahrzeug 11 überrascht wird, während es die Straße 14 überquert und mit dem Gehen, auf derselben Stelle stehen bleibend, einhält.
  • 13 bis 15 stellen die Details der in jedem der Fälle jeweils durchgeführten Regelung dar. In jeder der 13 bis 15 werden die Positionen des Host-Fahrzeugs 11 und des Hindernisses 15, das Hindernisankunftsgebiet zu der Zeit, wenn die Vermeidungspfadberechnung beendet ist, und der berechnete Vermeidungspfad (wenn ein eine Kollision vermeidender Pfad berechnet wurde) zu der Zeit t0, wenn das System zum ersten Mal das Hindernis 15 erfasst hat, und zu den späteren Zeiten t1 und t2 gezeigt. In den 13 bis 15 zeigt die Darstellung (a) die Situation zu der Zeit t0 (Erfassungszeit), die Darstellung (b) zeigt die Situation zu der Zeit t1, und die Darstellung (c) zeigt die Situation zu der Zeit t2. In den 13 bis 15 ist von den geschätzten Ankunftsgebieten, die basierend auf dem vorhergesagten Bewegungszustand (siehe 6) zu der jeweiligen Erfassungszeit berechnet worden sind (siehe 7), das gezeigte geschätzte Ankunftsgebiet A das geschätzte Ankunftsgebiet A, das mit dem Zeitpunkt der Vermeidung korrespondiert (Zeitpunkt, zu dem die Vermeidungszeit Tp seit der Erfassung abgelaufen ist). In der Zwischenzeit wird das Hindernis 15 an der Position gezeigt, an der es sich zu jeder jeweiligen Zeit (jeder Erfassungszeit) befinden wird. Es könnte eine Situation auftreten, in der, während die Zeit vergeht, die Zeit, bis zu der das Host-Fahrzeug 11 die Position des Hindernisses 15 erreicht (in dem ersten Ausführungsbeispiel die Zeit bis die X-Koordinate des Host-Fahrzeugs 11 gleich der X-Koordinate des Hindernisses 15 wird), geringer wird. In einer Situation, in der die Zeit, bis zu der das Host-Fahrzeug 11 das Objekt 15 erreicht, mit der Zeit geringer wird, wird das geschätzte Ankunftsgebiet A mit der Zeit kleiner, wie in den Darstellungen (b) und (c) in 13 gezeigt, selbst wenn vorausgesetzt wird, dass das Hindernis 15 den selben Bewegungszustand beibehält.
  • In allen Fällen (die in 13 bis 15 gezeigt sind) wird, zu der Zeit t0, unmittelbar nachdem das Hindernis 15 erfasst worden ist, geschätzt, dass die Bewegungsgeschwindigkeitsspanne breit ist, und das geschätzte Ankunftsgebiet A erstreckt sich über die gesamte Breite der Straße, da der Zustand des Hindernisses 15 unbekannt ist. Das geschätzte Ankunftsgebiet A wird auf der breitest möglichen Geschwindigkeitsspanne (-ν R / A ≤ vp ≤ ν R / A) basierend berechnet (siehe 3). Daher wird, da es unmöglich ist, einen Vermeidungspfad zu berechnen, der nicht in das geschätzte Ankunftsgebiet A eindringen wird, eine Bremsregelung ausgeführt, die die maximal mögliche Bremskraft ausübt (siehe Schritt S7), und die Geschwindigkeit (Fahrgeschwindigkeit) des Host-Fahrzeugs 11 verringert sich von der Geschwindigkeit vC0 zu der Zeit t0 auf die Geschwindigkeit vC1 zu der Zeit t1.
  • In dem Fall 1 hat das System zu der Zeit t1 ermittelt, dass das Hindernis 15 eine erwachsene Person ist, die sich nach rechts bewegt, aber das System ist noch immer nicht in der Lage, zu ermitteln, ob die Person geht oder läuft. Daher wird das geschätzte Ankunftsgebiet A auf der geschätzten Geschwindigkeitsspanne ν S / A ≤ vp ≤ ν R / A basierend berechnet (siehe 3). In der Zwischenzeit wird das geschätzte Ankunftsgebiet A zu der Zeit t2 für eine erwachsene Person auf der geschätzten Geschwindigkeitsspanne ν S / A ≤ vp ≤ ν W / A basierend berechnet (siehe 3), da das System ermittelt hat, dass das Hindernis 15 ein nach rechts gehender Erwachsener ist. Zu der Zeit t1 kann ein Vermeidungspfad unter Verwendung der Lenkung nicht gefunden werden, und die Bremsregelung wird fortgesetzt, wodurch die Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs 11 weiter verringert wird. Zu der Zeit t2 ist die Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs 11 auf eine Geschwindigkeit vC2 verringert worden, und das System hat erfolgreich einen Vermeidungspfad berechnet, der ein geschätztes Ankunftsgebiet A vermeiden kann, das auf der Hindernisgeschwindigkeitsspanne ν S / A ≤ vp ≤ ν W / A und der Fahrzeuggeschwindigkeit vC2 basierend berechnet ist. In dem in 11 gezeigten Beispiel passiert das Hindernis 15 vor dem Host-Fahrzeug 11, und die Lenkungsregelung wird so ausgeführt, dass ein Vermeidungspfad realisiert wird, der an dem hinteren Ende des Hindernisses 15 vorbeiführt.
  • Im Fall 2 hat das System zu der Zeit t1 ermittelt, dass das Hindernis 15 eine erwachsene Person ist, die sich nach rechts bewegt, aber das System ist noch nicht in der Lage zu ermitteln, ob die Personen geht oder läuft. Daher wird das geschätzte Ankunftsgebiet A auf der geschätzten Geschwindigkeitsspanne ν S / A ≤ vp ≤ ν R / A basierend berechnet (siehe 3). In der Zwischenzeit hat das System zu der Zeit t2 ermittelt, dass das Hindernis 15 ein nach rechts laufender Erwachsener ist, und das geschätzte Ankunftsgebiet A wird auf der geschätzten Geschwindigkeitsspanne ν W / A ≤ vp ≤ ν R / A basierend berechnet (siehe 3). In dem in 12 gezeigten Beispiel berechnet das System einen Vermeidungspfad, der hinter dem Hindernis 15 vorbeiführt, da das Hindernis 15 läuft und zu der Zeit t1 schon vor dem Host-Fahrzeug 11 vorbeigekommen ist. Daher wechselt das System zu der Zeit t1 zu der Lenkungsregelung (Schritte S109 und S110) und vollendet das Umfahren des Hindernisses 15.
  • Im Fall 3 ermittelt das System zur Zeit t1, dass das Hindernis 15 ein Erwachsener ist, der sich nicht bewegt, und berechnet auf der Geschwindigkeitsspanne -ν S / A ≤ vp ≤ ν S / A basierend das geschätzte Ankunftsgebiet A (siehe 3). Zu der Zeit t1 schrumpft das geschätzte Ankunftsgebiet A, da das Hindernis 15 stationär ist, und das System berechnet einen Vermeidungspfad, der vor dem Hindernis 15 vorbeiführt. Somit beginnt zu der Zeit t1 die Lenkungsregelung in die rechte Richtung, und die Lenkungsregelung lenkt das Host-Fahrzeug 11 so, dass das Host-Fahrzeug 11 dem Hindernis 15 dadurch ausweicht, indem es vor dem Hindernis 15 vorbeifährt.
  • Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 10 in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel weicht einem erfassten Hindernis 15 aus, indem es den Bewegungszustand des Hindernisses 15 schätzt, ein geschätztes Ankunftsgebiet A des Hindernisses 15 auf dem geschätzten Bewegungszustand basierend berechnet, und das Host-Fahrzeug 11 derart regelt, dass das Host-Fahrzeug 11 einem Vermeidungspfad folgt, der nicht in das geschätzte Ankunftsgebiet A eindringt. Als Ergebnis versetzt das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 10 das Host-Fahrzeug 11 in die Lage, einem Hindernis 15 in zuverlässiger Weise auszuweichen, selbst wenn das Hindernis 15 sich nicht mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt.
  • Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 10 in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel 1 ist ausgelegt, ein angemessenes Regelungsverfahren in Übereinstimmung mit dem beobachteten Verhalten des Hindernisses 15 auszuwählen, selbst wenn es die Bewegung des Hindernisses 15 nicht genau vorhersagen kann. Als Ergebnis führt das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 10 eine Vermeidungsregelung durch, die zu der aktuellen Bewegung des Hindernisses 15 passt, und ermöglicht es dem Host-Fahrzeug 11, dem Hindernis 15 in einer zuverlässigen Weise auszuweichen.
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die durch die Bremskraft-Regelungseinrichtung 34 ausgeführte Bremskraftregelung gedacht, dem Hindernis 15 auszuweichen, indem zu der Bremskraft, die gegen das Host-Fahrzeug 11 durch einen durch den Fahrer ausgeführten Bremsbetrieb ausgeübt wird, eine zusätzliche Bremskraft hinzu addiert wird, und der von der Vermeidungsregelung verwendete Vermeidungspfad wird auf der Annahme basierend berechnet, dass eine aus einer Bremsbetätigung durch den Fahrer resultierende Bremskraft auf das Host-Fahrzeug 11 einwirkt. Jedoch ist die Erfindung nicht auf eine solche Anordnung begrenzt. Zum Beispiel ist es auch zulässig, das System derart auszulegen, dass es, wenn es einen Vermeidungspfad berechnet, alle möglichen Zustände von einem Zustand, bei dem keine Bremskraft auf das Host-Fahrzeug 11 einwirkt, bis zu einem Zustand, in dem die maximal mögliche Bremskraft auf das Host-Fahrzeug 11 ausgeübt wird, berücksichtigt. In einem derartigen Fall kann das System so ausgelegt werden, dass, wenn es den berechneten Vermeidungspfad im Schritt S110 ausführt, die Bremsregelungseinrichtung 24 der Fahrzeugbewegung-Regelungseinheit 13 die auf das Host-Fahrzeug 11 wirkende Bremskraft verringert, d.h., die durch den Fahrer durchgeführte Bremssteuerung in einer geeigneten Weise abbricht, bevor die Lenkungsregelungseinrichtung 32 die Lenkungsregelung ausführt.
  • ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel eines Hindernisvermeidungs-Regelungssystems 100 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird jetzt mit Bezug auf die 14 bis 17 erklärt. Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 100 des zweiten Ausführungsbeispiels ist im wesentlichen das selbe wie das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 10 des ersten Ausführungsbeispiels, mit der Ausnahme, dass die Vermeidungsregelung, die ausgeführt wird, um dem erfassten Hindernis 15 auszuweichen, nur die Bremsregelung umfasst. Da die konstituierenden Merkmale und Arbeitsgänge des Hindernisvermeidungs-Regelungssystems 100 im wesentlichen die selben sind wie die des Hindernisvermeidungs-Regelungssystems 10 des ersten Ausführungsbeispiels, werden detaillierte Beschreibungen der konstituierenden Merkmale und Funktionen, die dieselben sind, aus Gründen der Kürze weggelassen.
  • 14 ist eine einfache obere Draufsicht, die ein Fahrzeug 110 darstellt, in dem ein Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 100 in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird. 15 ist ein Blockdiagramm des Hindernisvermeidungs-Regelungssystems 100. Wie in 15 gezeigt, unterscheidet sich das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 100 von dem Vermeidungssystem 10 dadurch, dass die Fahrzeugbewegung-Regelungseinheit 13 nicht mit einer Lenkungsregelungseinrichtung 32 ausgerüstet ist. Stattdessen umfasst die Fahrzeugbewegung-Regelungseinheit 13 nur die Bremskraft-Regelungseinrichtung 34.
  • Wie in 14 gezeigt, ist das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 100 mit einem Bremspedal 40, einem Hauptzylinder 41 und einem Bremsdrucksensor 42 ausgestattet.
  • Das Bremspedal 40 ist ein Pedal, das für einen Fahrer ausgelegt und angeordnet ist, um mit einem Fuß herunter gedrückt zu werden, um bezüglich des Host-Fahrzeugs 110 Bremssteuerung auszuführen. Der Hauptzylinder 41 dient dazu, eine gegen das Bremspedal 40 ausgeübte herunterdrückende Kraft in einen Hydraulikdruck umzuwandeln, der die Bremsen 26 betätigt. Der Bremskraftsensor 42 dient dazu, den Druck des Hauptzylinders zu erfassen und ein Signal, das den Bremssteuerungsbetrag anzeigt, der durch den Fahrer ausgeübt worden ist (Bremskraft, die von der herunterdrückenden Kraft herrührt, die der Fahrer gegen das Bremspedal 40 ausgeübt hat), an die Fahrzeuginformationen-Verarbeitungseinrichtung 28 zu senden. Basierend auf den Signalen von dem Bremsdrucksensor 42 und dem Lenkwinkelsensor 21 erzeugt die Fahrzeuginformationen-Verarbeitungseinrichtung 28 Informationen bezüglich des auf das Host-Fahrzeug 110 wirkenden Bremssteuerungs-/Bremsregelungsbetrags und Lenkungssteuerungs-/Lenkungsregelungsbetrags, und speichert die Steuerungs-/Regelungsbeträge in dem Speicher 31.
  • Die von dem Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 100 ausgeführten Schritte, um einem Hindernis 15 auszuweichen, werden nun mit Bezug auf das in 16 gezeigte Ablaufdiagramm erklärt. Ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel basiert das Ablaufdiagramm von 16 auf der Annahme einer Situation wie der in 5 dargestellten, und das Ablaufdiagramm wird wiederholt ausgeführt während das Host-Fahrzeug 110 fährt.
  • HINDERNISVERMEIDBARKEIT-VERARBEITUNG
  • Die Verarbeitung des Schrittes S201 wird durch die Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27 ausgeführt (z.B., die Fahrzeuginformationen-Verarbeitungseinrichtung 28, die Hindernisinformationen-Verarbeitungseinrichtung 29 und die Strassenbegrenzungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 35). Die Erfassungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 27 erzeugt basierend auf den Ausgabesignalen von den Kameras 16 und den Sensoren 17 bis 19 die benötigten Informationen, und speichert die Informationen in dem Speicher 31. Dieser Schritt S201 ist im Wesentlichen der gleiche wie der Schritt S101 des ersten Ausführungsbeispiels, mit der Ausnahme, dass auch Informationen bezüglich des Vorderrad-Lenkwinkels δ und des auf das Host-Fahrzeug 110 zu der Erfassungszeit t0 wirkenden Bremsendrucks P erzeugt werden. Diese Informationen werden passend umgewandelt, um mit einem festgelegten Koordinatensystem zu korrespondieren.
  • Im Schritt S202 ermittelt der Mikroprozessor 20, ob es nötig ist, die Vermeidungsregelung basierend auf den Informationen von der Fahrzeuginformationen-Verarbeitungseinrichtung 28, der Hindernisinformationen-Verarbeitungseinrichtung 29 und der Straßenbegrenzungsinformationen-Verarbeitungseinrichtung 35 auszuführen. Das zweite Ausführungsbeispiels ist ausgelegt, zu ermitteln, ob die Situation das Ausführen von Vermeidungsregelung nicht nur auf dem Annäherungsgrad des Host-Fahrzeugs 110 bezüglich des Hindernisses 15, sondern auch auf der durch den Fahrer ausgeführten Bremssteuerung basierend erfordert.
  • Insbesondere bestimmt der Mikroprozessor 20, dass die Situation Vermeidungsregelung erfordert, wenn alle die unten gezeigten Gleichungen (26) bis (28) erfüllt sind. In der Gleichung sind die Ausdrücke xp und yp Koordinaten für die Position des Hindernisses 15 zu der Erfassungszeit t0, der Ausdruck ΔY ist ein Schwellenwert für die Entfernung zwischen dem Host-Fahrzeug 110 und dem Hindernis 15 in der Y-Richtung, der Ausdruck vC ist die Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs 110 in der X-Richtung, der Ausdruck P ist der Bremsendruck (ein durch den Bremsdrucksensor 42 erfasster Wert), der sich aus der von dem Fahrer zu der Erfassungszeit t0 durchgeführten Bremstätigkeit ergibt, und der Ausdruck PON ist ein Bremsendruck-Schwellenwert. Da sich das Host-Fahrzeug 110 mit der Geschwindigkeit vC in die X-Richtung bewegt, kann der Annäherungsgrad des Host-Fahrzeugs 110 in Richtung des Hindernisses 15 entlang der X-Richtung in Form der Zeit ausgedrückt werden, bis das Host-Fahrzeug 110 die Position des Hindernisses 15 erreichen wird. TTCmin ist ein Schwellenwert, der in Form von Zeit angegeben wird. (xp – x)/vC ≤ TTCmin (26) |yp – y| ≤ ΔY (27) P ≥ PON (28)
  • Wenn der Mikroprozessor 20 im Schritt S203 ermittelt hat, dass Vermeidungsregelung erforderlich ist, dann geht er weiter zu Schritt S204, um die Vermeidungsregelung durchzuführen. Umgekehrt geht, wenn ermittelt worden ist, dass Vermeidungsregelung nicht erforderlich ist, der Mikroprozessor 20 zu Schritt S209 weiter, um keine Vermeidungsregelung durchzuführen.
  • Im Schritt S204 schätzt, da ermittelt worden ist, dass Vermeidungsregelung erforderlich ist, die Hindernisankunftsgebiet-Schätzeinrichtung 36 die Geschwindigkeitsspanne des erfassten Hindernisses 15 als Vorbereitung zur Berechnung des Vermeidungspfades. Da die Verarbeitung, die durchgeführt wird, um die Geschwindigkeitsspanne festzulegen, dieselbe ist wie in dem Schritt S103 des in 7 gezeigten Ablaufdiagramms des ersten Ausführungsbeispiels, wird hier aus Gründen der Kürze eine detaillierte Erklärung dazu weggelassen.
  • Im Schritt S205 berechnet die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts einen Vermeidungspfad. In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Berechnung des Vermeidungspfades durch die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts anders gehandhabt als im Schritt S104 des in 7 gezeigten Ablaufdiagramms des ersten Ausführungsbeispiels. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Berechnung des Vermeidungspfades nämlich auf der Annahme aufgebaut, dass sowohl der Lenkungsbetätigungsbetrag (der durch den Lenkwinkelsensor 21 ermittelte Vorderrad-Lenkwinkel δ0) wie auch der Bremsenbetätigungsbetrag (der durch den Bremsdrucksensor 42 ermittelte Bremsendruck P0), der zu der Erfassungszeit t0 auf das Host-Fahrzeug 110 wirkt, während der Vermeidungsregelung beibehalten werden (konstant gehalten werden).
  • Die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts berechnet den Vermeidungspfad unter Verwendung desselben Fahrzeugmodels wie es in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet worden ist, das in Gleichungen (10) bis (15) beschrieben ist. Um den Vermeidungspfad unter Verwendung des Fahrzeugmodells zu berechnen, muss der Wert jeder Komponente des Eingabevektors u ermittelt werden. Die Vorderrad-Lenkwinkel δ-Komponente des Eingabevektors u ist auf einen konstanten Wert festgelegt, da, wie zuvor erwähnt, die Berechnung auf der Annahme beruht, dass der zu der Erfassungszeit t0 erfasste Vorderrad-Lenkwinkel δ0 beibehalten wird. Der Grund für diese Annahme ist, dass das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem 100 des zweiten Ausführungsbeispiel nicht mit einem Mechanismus zur Regelung der Lenkung des Host-Fahrzeugs 110 ausgerüstet ist (Lenkungsregelungseinrichtung 32), und daher die Berechnung des Vermeidungspfades auf der Annahme basiert, dass der Fahrer die Lenkung in einem konstanten Zustand hält. In der Zwischenzeit werden die auf die Räder angewandten Bremskräfte Fi(i = 1, 2, 3, 4) als ein Zeitreihensignal erlangt, das unter Verwendung der unten in der Gleichung (29) gezeigten Differenzialgleichungen berechnet wird, wobei der Ausdruck Fb(P) die gegen das Host-Fahrzeug 110 durch den Druck P (Bremsendruck) des Hauptzylinders 41 ausgeübte Bremskraft ist, die sich aus der durch den Fahrer ausgeführten Bremstätigkeit ergibt, der Ausdruck M die Masse des Host-Fahrzeugs 110 ist, und der Ausdruck ax(0) ein Messwert der Beschleunigung des Host-Fahrzeugs 110 in der Bewegungsrichtung ist.
  • Figure 00550001
  • Somit kann, ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel, die Bremskraftregelung, die zum Ausüben der maximal zulässigen Bremskraft gedacht ist, ausgeführt werden, wenn ein Vermeidungspfad nicht berechnet werden kann, und die von dem Fahrer durch die Betätigung des Bremspedals erzeugte Bremskraft kann wirksam bleiben, wenn die Bremskraftregelung abgebrochen wird, weil ein Vermeidungspfad berechnet worden ist.
  • Wie zuvor beschrieben, kann ein Fahrpfad berechnet werden, indem der Eingabevektor u definiert wird und die Fahrzeugmodelgleichungen integriert werden. In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein Fahrpfad auf diese Weise berechnet und in den darauf folgenden Verarbeitungsschritten als ein Vermeidungspfad behandelt.
  • Im Schritt S205 ermittelt die Vermeidbarkeit-Bestimmungseinrichtung 38, ob das Host-Fahrzeug 110 in das geschätzte Ankunftsgebiet A des Hindernisses 15 eindringen wird, wenn es tatsächlich dem durch die Vermeidungspfad- Einstelleinrichtung 30 bezüglich eines vorausgehenden Objekts berechneten Vermeidungspfad folgt. Dann geht der Mikroprozessor 20 zu Schritt S207 weiter. Die in dem Schritt 5206 durchgeführte Verarbeitung ist im wesentlichen dieselbe wie die in dem Schritt S105 des in 7 gezeigten Ablaufdiagramms des ersten Ausführungsbeispiels durchgeführte Verarbeitung.
  • Im Schritt S207 geht der Mikroprozessor 20 weiter zu Schritt S208, wenn die Vermeidbarkeit-Bestimmungseinrichtung 38 ermittelt hat, dass das Host-Fahrzeug 110 in das geschätzte Ankunftsgebiet A eindringen wird, und zu Schritt S209, wenn die Vermeidbarkeit-Bestimmungseinrichtung 38 ermittelt hat, dass das Host-Fahrzeug 110 nicht eindringen wird. Die im Schritt S207 durchgeführte Verarbeitung ist im wesentlichen dieselbe wie die in dem Schritt S106 des in 7 gezeigten Ablaufdiagramms des ersten Ausführungsbeispiels durchgeführte Verarbeitung.
  • Im Schritt S208 weist der Mikroprozessor 20 die Bremskraft-Regelungseinrichtung 34 an, eine zusätzliche Bremskraft derart hinzu zu addieren, dass eine Bremskraft, die größer als die zu der Erfassungszeit t0 auf das Host-Fahrzeug 110 wirkende Bremskraft ist, gegen das Host-Fahrzeug 110 ausgeübt wird. Es ist auch zulässig, das System derart auszulegen, dass ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel, die maximal zulässige Bremskraft gegen das Host-Fahrzeug 110 ausgeübt wird. Nachdem die zusätzliche Bremskraft hinzu addiert ist, ist die Bearbeitung des in 16 gezeigten Ablaufdiagramms beendet.
  • Wenn er im Schritt S202 ermittelt, dass die Vermeidungsregelung nicht notwendig ist, oder wenn er im Schritt S206 ermittelt, dass das Host-Fahrzeug 110 nicht in das geschätzte Ankunftsgebiet A des Hindernisses 15 eindringen wird, wenn der berechnete Vermeidungspfad ausgeführt wird, dann beendet der Mikroprozessor 20 die Verarbeitung des in 16 gezeigten Ablaufdiagramms sofort nach dem Abbrechen der Bremsregelung (wenn der Mikroprozessor 20 schon Bremsregelung durchführt). Der Grund dafür, die Regelung auf diese Weise zu strukturieren, ist der folgende. Wenn nämlich ermittelt worden ist, dass Vermeidungsregelung nicht erforderlich ist, dann gibt es für das Host-Fahrzeug 110 kein Risiko an der Position des Hindernisses 15 anzukommen, selbst wenn es in demselben Fahrzustand weiter fährt, wie es dies zur Erfassungszeit t0 getan hat, und daher ist es nicht erforderlich, dass der Mikroprozessor 20 die Bremsregelung durchführt, um eine zusätzliche Bremskraft hinzu zu addieren. Unterdessen wird dann, wenn ermittelt worden ist, dass das Host-Fahrzeug 110 nicht in das geschätzte Ankunftsgebiet A des Hindernisses 15 eindringen wird, wenn der berechnete Vermeidungspfad ausgeführt wird, eine zusätzliche durch die Bremsregelung, die die durch den Mikroprozessor 20 ausgeführt wird, hinzu addierte Bremskraft die Fähigkeit des Host-Fahrzeugs 110 unterdrücken, dem berechneten Vermeidungspfad zu folgen, da der Vermeidungspfad auf der Annahme basierend berechnet ist, dass der Lenkungsbetätigungsbetrag und der Bremsenbetätigungsbetrag, die auf das Host-Fahrzeug 110 zur Erfassungszeit t0 wirken, beibehalten werden (sich nicht ändern).
  • Da der Lenkungsbetätigungsbetrag und der Bremsenbetätigungsbetrag jedes Mal berechnet werden, wenn die Verarbeitung des in 16 gezeigten Ablaufdiagramms wiederholt wird, kann das Host-Fahrzeug 110 so geregelt werden, dass es einem Vermeidungspfad folgt, der in Anbetracht der durch den Fahrer ausgeübten Fahrtätigkeiten angemessen ist.
  • Ein spezifisches Beispiel des Betriebs des Hindernisvermeidungs-Regelungssystems 100 wird nun erklärt.
  • 17 stellt einen Fall dar, in dem ein Hindernis 15, ähnlich dem des ersten Ausführungsbeispiels, auf die Straße 14 gelangt, und sein Bewegungszustand sich ähnlich dem Fall 3 des ersten Ausführungsbeispiels ändert (siehe 13). Außerdem wird in dem in 17 gezeigten Fall angenommen, dass der Fahrer das Hindernis 15 erkennt und dann das Bremspedal 40 herunter drückt und nach rechts lenkt. In 17 zeigt die Darstellung (a) die Situation zu der Zeit t0 (Erfassungszeit), die Darstellung (b) zeigt die Situation zu der Zeit t1, und die Darstellung (c) zeigt die Situation zu der Zeit t2 (siehe 13).
  • Zu der Zeit t0, unmittelbar nachdem das Hindernis 15 erfasst worden ist, wird geschätzt, dass die Bewegungsgeschwindigkeitsspanne breit ist und das geschätzte Ankunftsgebiet A sich über die gesamte Breite der Straße erstreckt, da der Zustand des Hindernisses 15 unbekannt ist. Somit wird das geschätzte Ankunftsgebiet A auf der breitest möglichen Geschwindigkeitsspanne (-ν R / A ≤ vp ≤ ν R / A) basierend berechnet (siehe 3). Daher wird, da es unmöglich ist, einen Vermeidungspfad zu berechnen, der nicht in das geschätzte Ankunftsgebiet A eindringen wird, eine eine zusätzliche Bremskraft hinzufügende Bremsregelung ausgeführt, und die Geschwindigkeit (Fahrgeschwindigkeit) des Host-Fahrzeugs 11 verringert sich von der Geschwindigkeit vC0 zu der Zeit t0 auf die Geschwindigkeit vC1 zu der Zeit t1.
  • Zu der Zeit t1 ermittelt das System, dass das Hindernis 15 ein Erwachsener ist, der sich nicht bewegt, und dann berechnet das System basierend auf der Geschwindigkeitsspanne -ν S / A ≤ vp ≤ ν S / A das geschätzte Ankunftsgebiet A (siehe 3). Obwohl das geschätzte Ankunftsgebiet A zu der Zeit t1 kleiner ist, da das Hindernis 15 aufgehört hat, sich zu bewegen, kann unter der Bedingung der zuvor erwähnten Annahme ein Vermeidungspfad nicht gefunden werden, und die Verzögerung (Bremsen) des Host-Fahrzeugs 110 wird fortgesetzt.
  • Zu der Zeit t2 ist die Geschwindigkeit des Host-Fahrzeugs 11 auf eine Geschwindigkeit vC2 verringert worden, und das System hat erfolgreich einen Vermeidungspfad berechnet, der dem geschätzten Ankunftsgebiet A, das auf der Hindernisgeschwindigkeitsspanne v S / A ≤ vp ≤ ν W / A und der Fahrzeuggeschwindigkeit vC2 basierend berechnet ist, ausweichen kann. Daher wird, da das Host-Fahrzeug 110 nicht in das geschätzte Ankunftsgebiet A des Hindernisses 15 eindringen wird, wenn es dem Vermeidungspfad folgt, die durch den Mikroprozessor 20 durchgeführte Bremsregelung beendet. Als Ergebnis wechselt das Host-Fahrzeug 110 von einem Zustand, in dem es unabhängig von dem Vorderrad-Lenkwinkel δ0 geradeaus fährt, da die hinzugefügte, zusätzliche Bremskraft die Fähigkeit des Host-Fahrzeugs 110 verringert hat, durch Lenken die Fahrtrichtung zu verändern, zu einem Zustand, in dem es dem Hindernis 15 ausweichen kann, indem es dem berechneten Vermeidungspfad folgt, da das Abbrechen der zusätzlichen Bremskraft das Host-Fahrzeug 110 in die Lage versetzt hat, in Übereinstimmung mit dem Vorderrad-Lenkwinkel δ0 durch Lenken die Fahrtrichtung zu verändern. Ferner ist der berechnete Vermeidungspfad angemessen, da er auf der Annahme basierend berechnet wurde, dass der Lenkwinkel δ0 ist, und die Bremskraft auf der basiert, wie sie war, bevor die zusätzliche Bremskraft hinzugefügt wurde.
  • Mit einem Hindernisvermeidungs-Regelungssystems 100 in Übereinstimmung mit dem zweiten Ausführungsbeispiel ermöglicht die durch den Bremskraft-Regelungseinrichtung 34 ausgeführte Vermeidungsbremskraftregelung, dass das Host-Fahrzeug 110 einem Hindernis 15 in einer zuverlässigen Weise ausweicht.
  • Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem ermöglicht es einem Fahrzeug, zuverlässig einem Hindernis auszuweichen, da es bewirkt, dass ein Fahrzeug einem Vermeidungspfad folgt, der auf einer Spanne der Bewegungsgeschwindigkeiten des Hindernisses basierend berechnet ist.
  • Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem ermöglicht es einem Fahrzeug, zuverlässig einem Hindernis auszuweichen, indem es das Fahrzeug veranlasst, einem Vermeidungspfad zu folgen, der auf einer Spanne von Bewegungsgeschwindigkeiten des Hindernisses basierend berechnet ist.
  • In dem Hindernisvermeidungs-Regelungssystem wird, wenn dem geschätzten Ankunftsgebiet des Hindernisses mit dem berechneten Vermeidungspfad nicht ausgewichen werden kann, das Fahrzeug verzögert, und das geschätzte Ankunftsgebiet wird auf den aufgespeicherten Informationen bezüglich des Hindernisses basierend neu eingestellt. Folglich wird mit der Zeit das geschätzte Ankunftsgebiet genauer und verringert sich in der Größe. Nachdem das geschätzte Ankunftsgebiet kleiner wird, kann ein durchführbarer Vermeidungspfad berechnet werden, und dem Hindernis kann in einer zuverlässigen Weise ausgewichen werden. Da das geschätzte Ankunftsgebiet unter Verwendung der Bewegungshistorie des Hindernisses fortlaufend revidiert wird, kann das geschätzte Ankunftsgebiet derart berechnet werden, dass es die Änderungen in dem Verhalten des Hindernisses angemessen widerspiegelt, und es kann eine schnell auf die Änderungen im Verhalten des Hindernisses antwortende Kollisionsvermeidungsregelung erreicht werden. Ferner kann, da das Fahrzeug verzögert wird, wenn dem geschätzten Ankunftsgebiet des Hindernisses mit dem berechneten Vermeidungspfad nicht ausgewichen werden kann, die kinetische Energie des Fahrzeugs verringert werden.
  • Mit dem Hindernisvermeidungs-Regelungssystem kann das geschätzte Ankunftsgebiet einfach berechnet werden, da die Berechnung auf der Bewegungsgeschwindigkeit des Hindernisses basiert, die ein einfach zu schätzender Parameter ist.
  • In dem Hindernisvermeidungs-Regelungssystem wird das geschätzte Ankunftsgebiet unter Verwendung einer Vielzahl von voreingestellten Geschwindigkeitsspannen berechnet. Damit kann, da der Bewegungszustand und das geschätzte Ankunftsgebiet des Hindernisses auf einer statistischen Klassifizierung basierend eingestellt werden können, eine noch zuverlässigere Hindernisvermeidungsregelung erreicht werden.
  • In dem Hindernisvermeidungs-Regelungssystem werden, wenn ein Hindernis gerade erfasst worden ist und es erst wenig Informationen bezüglich des Hindernisses gibt, der Bewegungszustand und das geschätzte Ankunftsgebiet eingestellt, indem alle Geschwindigkeitsgebiete zusammen als Geschwindigkeitsspanne verwendet werden. Als Ergebnis kann dem Hindernis noch zuverlässiger ausgewichen werden.
  • Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem führt keine Bremskraftregelung durch, wenn der Fahrer keine Bremstätigkeit ausführt. Als Ergebnis ist es möglich, eine Situation zu verhindern, in der die Bremskraftregelung gegen die Absicht des Fahrers begonnen wird und bei dem Fahrer bewirkt, dass er ein Gefühl erfährt, dass irgend etwas an dem Fahrzeugverhalten ungewöhnlich ist.
  • Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem kann einem Hindernis ausweichen, indem es eine angemessene Kombination von Bremskraftregelung und Lenkungsregelung verwendet, wenn sich das Hindernis in einer Position befindet, der nicht durch Bremsen allein ausgewichen werden kann.
  • Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem führt Vermeidungsregelung durch, indem es einen Vermeidungspfad verwendet, der innerhalb der Traktionsgrenze der Reifen berechnet ist. Als Ergebnis kann eine zuverlässigere Hindernisvermeidungsregelung erreicht werden.
  • Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem führt die Hindernisvermeidungsregelung des Fahrzeugs durch, während es ermöglicht, dass eine Bremskraft entsprechend einer durch den Fahrer ausgeführten Bremstätigkeit auf das Fahrzeug wirkt. Als Ergebnis kann eine Vermeidungsregelung erreicht werden, die die Absicht des Fahrers wiedergibt, zu verzögern, und es kann verhindert werden, dass der Fahrer ein Gefühl bekommt, dass irgend etwas an dem Fahrzeugverhalten ungewöhnlich ist.
  • Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem berechnet den Vermeidungspfad auf der Annahme basierend, dass die Bremskraft verringert wird, bis sie null erreicht, und, wenn der Vermeidungspfad ausgeführt wird, verringert das System die Bremskraft wie erforderlich, so dass die lateralen Kräfte der Reifen maximiert werden können und das Fahrzeug dem Hindernis mit lateraler Bewegung ausweichen kann. Als Ergebnis kann eine zuverlässigere Vermeidungsregelung erreicht werden.
  • Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem berechnet den Vermeidungspfad auf der Annahme basierend, dass der durch den Fahrer aufgebrachte Lenkungsbetätigungsbetrag konstant gehalten wird. Als Ergebnis kann eine Vermeidungsregelung erreicht werden, die die Absicht des Fahrers bezüglich des Lenkens respektiert.
  • Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem kann den Vermeidungspfad unter Verwendung einer Berechnung berechnen, die dazu dient, einen von einer Bewertungsfunktion erhaltenen Bewertungswert zu optimieren. Als Ergebnis kann ein Fahrzeugvermeidungspfad, der für das Vermeiden einer Kollision am besten geeignet ist, als der Vermeidungspfad eingestellt werden, und es kann eine zuverlässigere Hindernisvermeidungsregelung erreicht werden.
  • Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem kann bewirken, dass das Fahrzeug, unabhängig von durch den Fahrer ausgeübten Fahrbetätigungen, einem Vermeidungspfad folgt, der zuverlässig eine Kollision vermeidet, indem sowohl eine Bremskraftregelung wie auch eine automatische Regelung (unabhängig von der Betätigung durch den Fahrer) des Lenkwinkels der gelenkten Räder ausgeführt wird. Als Ergebnis kann eine zuverlässigere Hindernisvermeidungsregelung erreicht werden.
  • Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem stellt das geschätzte Ankunftsgebiet auf einer Eigenschaft des Hindernisses basierend ein. Als Ergebnis kann die Genauigkeit des geschätzten Ankunftsgebietes erhöht werden und es kann eine zuverlässigere Hindernisvermeidungsregelung erreicht werden.
  • Das Hindernisvermeidungs-Regelungssystem erfasst eine Straßenbegrenzung und führt, zusätzlich zur Durchführung der Regelung, um einem Hindernis auszuweichen, eine Regelung durch, um zu verhindern, dass das Fahrzeug die Straße verlässt. Als Ergebnis kann eine Vermeidungsregelung erreicht werden, die das Risiko des Abkommens von der Straße berücksichtigt, das mit dem Vermeiden eines Hindernisses verbunden ist.
  • ALLGEMEINE INTERPRETATION DER BEGRIFFE
  • Zum Verständnis des Umfangs der Erfindung sind der Begriff „aufweisen" und seine Derivate, wie sie hierin verwendet werden, als offene Begriffe gedacht, die das Vorhandensein der ausgewiesenen Merkmale, Bauteile, Komponenten, Gruppen, ganzer Zahlen und/oder Schritte spezifizieren, aber das Vorhandensein von anderen nicht ausgewiesenen Merkmalen, Bauteilen, Komponenten, Gruppen, ganzer Zahlen und/oder Schritten nicht ausschließen. Das Vorausgehende betrifft auch Wörter mit ähnlichen Bedeutungen, wie z. B. die Begriffe „umfassen", „haben" und ihre Derivate. Auch die Begriffe „Teil", „Abschnitt", „Bereich", „Element" oder „Bauteil" können, wenn sie im Singular verwendet werden, die doppelte Bedeutung eines einzelnen Teils oder einer Mehrzahl von Teilen haben. Auch die hierin zur Beschreibung der vorausgehenden Ausführungsbeispiel(e) verwendeten nachfolgenden Richtungsbegriffe „vorwärts, rückwärts, über, nach unten, vertikal, horizontal, unten und quer", ebenso wie weitere ähnliche Richtungsbegriffe, beziehen sich auf jene Richtungen eines Fahrzeugs, das mit der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Demzufolge sollten diese Begriffe, wie sie verwendet werden, um die vorliegende Erfindung zu beschreiben, in Bezug auf ein Fahrzeug interpretiert werden, das mit einem Fahrzeug-Brems-Regelungssystem der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist. Der Begriff „erfassen", wir er hierin verwendet wird, um einen Vorgang oder eine Funktion zu beschreiben, die von einer Komponente, einem Abschnitt, einer Vorrichtung oder dergleichen durchgeführt wird, umfasst eine Komponente, einen Abschnitt, eine Vorrichtung oder dergleichen, die keine physikalische Erfassung erfordert, sondern vielmehr das Ermitteln, Messen, Modellieren, Vorhersagen oder Berechnen oder dergleichen umfasst, um den Vorgang oder die Funktion auszuführen. Der Begriff „ausgelegt", wie er hierin verwendet wurde, um eine Komponente, einen Abschnitt oder einen Teil einer Vorrichtung zu beschreiben, umfasst Hardware und/oder Software, die aufgebaut und/oder programmiert ist, die gewünschte Funktion auszuführen. Darüber hinaus sollten die Begriffe, die in den Ansprüchen als „means plus function" bzw. „Einrichtung plus Funktion" ausgedrückt wurden, jede Struktur umfassen, die verwendet werden kann, um die Funktion desjenigen Teils der vorliegenden Erfindung auszuführen. Die Begriffe eines Maßes, wie z. B. „im Wesentlichen", „ungefähr" und „annähernd", wie sie hierin verwendet werden, bedeuten einen sinnvollen Betrag einer Abweichung des modifizierten Ausdrucks, sodass das Endergebnis nicht signifikant verändert wird.
  • Während nur ausgewählte Ausführungsbeispiele ausgewählt worden sind, um die vorliegende Erfindung darzustellen, wird es dem Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich werden, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen darin gemacht werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Zum Beispiel können die Größe, die Gestalt, der Ort oder die Orientierung der verschiedenen Komponenten wie benötigt und/oder gewünscht geändert werden. Komponenten, die direkt miteinander verbunden oder im direkten Kontakt zueinander gezeigt sind, können zwischen ihnen angeordnete Zwischenstrukturen aufweisen. Die Funktionen eines Bauteils können von zweien ausgeführt werden, und umgekehrt. Die Strukturen und Funktionen eines Ausführungsbeispiels können in einem anderen Ausführungsbeispiel übernommen werden. Es ist nicht notwendig, dass alle Vorteile in einem bestimmten Ausführungsbeispiel zur gleichen Zeit vorhanden sind. Jedes Merkmal, das gegenüber dem Stand der Technik einzigartig ist, allein oder in Kombination mit anderen Merkmalen, sollte auch als eine getrennte Beschreibung weiterer Erfindungen durch den Antragsteller betrachtet werden, einschließlich der durch derartige Merkmal(e) verkörperten strukturellen und/oder funktionalen Konzepte. Somit sind die vorhergehenden Beschreibungen der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung nur zur Darstellung vorgesehen, und nicht zum Zwecke der Begrenzung der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüchen und deren Entsprechungen definiert ist.

Claims (22)

  1. Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsvorrichtung, umfassend: eine Erfassungseinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts, die ausgelegt ist, einen Zustand eines vorausgehenden Objekts und eine Bewegungsgeschwindigkeit eines vorausgehenden Objekts, das sich vor einem Host-Fahrzeug befindet, als Informationen über das vorausgehende Objekte zu erfassen; eine Host-Fahrzeug-Informationen-Erfassungseinrichtung, die ausgelegt ist, einen Host-Fahrzeug-Fahrzustand als Host-Fahrzeug-Information zu erfassen; eine Ankunftsgebiet-Schätzeinrichtung bezüglich des vorausgehenden Objekts, die ausgelegt ist, ein geschätztes Ankunftsgebiet zu berechnen, in dem das vorausgehende Objekt ankommen könnte, nachdem ein festgesetzter Zeitbetrag abgelaufen ist, seitdem das vorausgehende Objekt erfasst worden ist, basierend auf einer geschätzten Eigenschaft des vorausgehenden Objekts aus dem Zustand des vorausgehenden Objekts und der Bewegungsgeschwindigkeit des vorausgehenden Objekts; und eine Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts, die ausgelegt ist, einen Vermeidungspfad zu berechnen, der nicht in das geschätzte Ankunftsgebiet eindringen wird, basierend auf den Informationen über das vorausgehende Objekt und den Host-Fahrzeug-Informationen.
  2. Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Ankunftsgebiet-Schätzeinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts ausgelegt ist, das geschätzte Ankunftsgebiet basierend auf einer maximalen Geschwindigkeit und einer minimalen Geschwindigkeit einer Geschwindigkeitsspanne, die mit der Eigenschaft des vorausgehenden Objekts korrespondiert und die die Bewegungsgeschwindigkeit des vorausgehenden Objekts umfasst, zu berechnen.
  3. Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Ankunftsgebiet-Schätzeinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts ferner ausgelegt ist, das geschätzte Ankunftsgebiet unter Verwendung einer breitesten Geschwindigkeitsspanne zu berechnen, die in einem Satz von zuvor gespeicherten Geschwindigkeitsspannen vorkommt, die mit der Eigenschaft des vorausgehenden Objekts korrespondieren, wenn die Ankunftsgebiet-Schätzeinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts zum ersten Mal das geschätzte Ankunftsgebiet berechnet.
  4. Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Host-Fahrzeug-Informationen-Erfassungseinrichtung ferner ausgelegt ist, einen Lenkwinkel des Host-Fahrzeugs als Teil der Host-Fahrzeug-Informationen zu erfassen; und die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts ausgelegt ist, den Vermeidungspfad zu berechnen, indem der durch die Host-Fahrzeug-Informationen-Erfassungseinrichtung erfasste Lenkwinkel verwendet wird.
  5. Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts ferner ausgelegt ist, den Vermeidungspfad mit einer resultierenden Kraft zu berechnen, die kleiner ist als ein maximaler Wert einer Bodenhaftkraft für das Host-Fahrzeug, wobei die resultierende Kraft eine Summe einer Beschleunigungskraft, einer Verzögerungskraft und einer auf dem Lenkwinkel basierenden lateralen Kraft ist.
  6. Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Host-Fahrzeug-Informationen-Erfassungseinrichtung ferner ausgelegt ist, eine auf das Host-Fahrzeug angewandte Bremskraft als Teil der Host-Fahrzeug-Informationen zu erfassen; und die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts ferner ausgelegt ist, den Vermeidungspfad zu berechnen, indem die durch die Host-Fahrzeug-Informationen-Erfassungseinrichtung erfasste Bremskraft verwendet wird.
  7. Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts ferner ausgelegt ist, eine Vielzahl von Fahrpfaden zu berechnen, die von dem Host-Fahrzeug ausführbar verfolgt werden können, um dem vorausgehenden Objekt auszuweichen; und die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts ferner ausgelegt ist, jeden der Fahrpfade zu bewerten, um einen der Fahrpfade auf einem Maß basierend auszuwählen, in dem das Host-Fahrzeug sich dem geschätzten Ankunftsgebiet des vorausgehenden Objekts nähern wird, wenn dieser Fahrpfad übernommen wird.
  8. Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend: eine Straßenbegrenzungs-Erfassungseinrichtung, die ausgelegt ist, eine Straßenbegrenzung zwischen einem Fahrgebiet, in dem das Fahren möglich ist, und einem Nicht-Fahrgebiet, in dem das Fahren nicht möglich ist, auf einer Straße zu erfassen, auf der das Host-Fahrzeug fährt,; und wobei die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts ferner ausgelegt ist, den Vermeidungspfad unter Berücksichtigung des Vermeidens der Straßenbegrenzung zu berechnen.
  9. Hindernisvermeidungs-Regelungssystem, das mit der Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 ausgerüstet ist, ferner umfassend: eine Bremskraft-Regelungseinrichtung, die ausgelegt ist, einen Bremsmechanismus zu regeln, um auf das Host-Fahrzeug eine Bremskraft aufzubringen; wobei die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts ferner ausgelegt ist, den Vermeidungspfad zu berechnen, wenn eine Bremskraftregelung nicht auf das Host-Fahrzeug angewandt wird; und wobei die Bremskraft-Regelungseinrichtung ausgelegt ist, den Bremsmechanismus so zu regeln, dass der Vermeidungspfad eingehalten wird.
  10. Hindernisvermeidungs-Regelungssystem gemäß Anspruch 9, wobei die Vermeidungspfad-Einstelleinrichtung bezüglich eines vorausgehenden Objekts ferner ausgelegt ist, den Vermeidungspfad auf einer Annahme basierend zu berechnen, dass ein Lenkungsbetätigungsbetrag, der zu dem Zeitpunkt erfasst worden ist, als das vorausgehende Objekt erfasst worden ist, konstant bleibt.
  11. Hindernisvermeidungs-Regelungssystem gemäß Anspruch 9, ferner umfassend: eine Lenkwinkel-Regelungseinrichtung, die ausgelegt ist, einen Lenkungsmechanismus des Host-Fahrzeugs zu regeln, wobei die Lenkwinkel-Regelungseinrichtung und die Bremskraft-Regelungseinrichtung ausgelegt sind, den Lenkungsmechanismus und den Bremsmechanismus in einer koordinierten Weise zu regeln, um den Vermeidungspfad einzuhalten.
  12. Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsverfahren, umfassend: Erfassen eines Zustandes eines vorausgehenden Objekts und einer Bewegungsgeschwindigkeit eines vorausgehenden Objekts, das sich vor einem Host-Fahrzeug befindet, als Informationen über das vorausgehende Objekt; Erfassen eines Fahrzustandes eines Host-Fahrzeugs als Host-Fahrzeug-Informationen; Berechnen eines geschätzten Ankunftsgebietes, in dem das vorausgehende Objekt ankommen könnte, nachdem ein festgesetzter Zeitbetrag abgelaufen ist, seitdem das vorausgehende Objekt erfasst worden ist, basierend auf einer geschätzten Eigenschaft des vorausgehenden Objekts aus dem Zustand des vorausgehenden Objekts und der Bewegungsgeschwindigkeit des vorausgehenden Objekts; und Berechnen eines Vermeidungspfades, der nicht in das geschätzte Ankunftsgebiet eindringen wird, basierend auf den Informationen über das vorausgehende Objekt und den Host-Fahrzeug-Informationen.
  13. Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsverfahren gemäß Anspruch 12, wobei die Berechnung des geschätzten Ankunftsgebietes auf einer maximalen Geschwindigkeit und einer minimalen Geschwindigkeit einer Geschwindigkeitsspanne basiert, die mit der Eigenschaft des vorausgehenden Objekts korrespondiert und die die Bewegungsgeschwindigkeit des vorausgehenden Objekts umfasst.
  14. Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsverfahren gemäß Anspruch 12, wobei die Berechnung des geschätzten Ankunftsgebietes das Verwenden einer breitesten Geschwindigkeitsspanne umfasst, die in einem Satz von zuvor gespeicherten Geschwindigkeitsspannen vorhanden ist, die mit der Eigenschaft des vorausgehenden Objekts korrespondieren, wenn das geschätzte Ankunftsgebiet zum ersten Mal berechnet wird.
  15. Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsverfahren gemäß Anspruch 12, wobei die Host-Fahrzeug-Informationen-Erfassungseinrichtung einen Lenkwinkel erfasst; und die Berechnung des Vermeidungspfades den Lenkwinkel verwendet.
  16. Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsverfahren gemäß Anspruch 15, wobei die Berechnung des Vermeidungspfades zu einer resultierenden Kraft führt, die kleiner ist als ein maximaler Wert einer Bodenhaftkraft des Host-Fahrzeuges, wobei die resultierende Kraft eine Summe einer Beschleunigungskraft, einer Verzögerungskraft und einer auf dem Lenkwinkel basierenden laterale Kraft ist.
  17. Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsverfahren gemäß Anspruch 12, wobei das Erfassen der Host-Fahrzeug-Informationen das Erfassen einer auf das Host-Fahrzeug ausgeübten Bremskraft umfasst; und die Berechnung des Vermeidungspfades das Verwenden der Bremskraft umfasst.
  18. Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsverfahren gemäß Anspruch 12, ferner umfassend: Berechnen einer Vielzahl von Fahrpfaden, die ausführbar von dem Host-Fahrzeug verfolgt werden können, um dem vorausgehenden Objekt auszuweichen; und Bewerten jedes der Fahrpfade, um einen der Fahrpfade auf einem Maß basierend auszuwählen, in dem das Host-Fahrzeug sich dem geschätzten Ankunftsgebiet des vorausgehenden Objekts nähern wird, wenn dieser Fahrpfad übernommen wird.
  19. Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsverfahren gemäß Anspruch 12, ferner umfassend: Erfassen einer Straßenbegrenzung zwischen einem Fahrgebiet, in dem das Fahren möglich ist, und einem Nicht-Fahrgebiet, in dem das Fahren nicht möglich ist, auf einer Straße, auf der das Host-Fahrzeug fährt; und das Berechnen des Vermeidungspfades unter Berücksichtigung des Vermeidens der Straßenbegrenzung.
  20. Hindernisvermeidungs-Regelungsverfahren, das das Hindernisvermeidungspfad-Berechnungsverfahren gemäß Anspruch 12 verwendet, ferner umfassend: Regeln eines Bremsmechanismus, um auf das Host-Fahrzeug eine Bremskraft auszuüben; wobei das Berechnen des Vermeidungspfades eine nicht auf das Host-Fahrzeug angewandte Bremskraftregelung berücksichtigt; und Regeln des Bremsmechanismus derart, dass der Vermeidungspfad eingehalten wird.
  21. Hindernisvermeidungs-Regelungsverfahren gemäß Anspruch 20, wobei die Berechnung des Vermeidungspfades auf einer Annahme basiert, dass ein Lenkungsbetrag, der zu dem Zeitpunkt erfasst wurde als das vorausgehende Objekt erfasst wurde, konstant bleibt.
  22. Hindernisvermeidungs-Steuerungs-/Regelungsverfahren gemäß Anspruch 20, ferner umfassend: Steuern/Regeln eines Lenkungsmechanismus des Host-Fahrzeugs und des Bremsmechanismus in einer koordinierten Weise, um den Vermeidungspfad einzuhalten.
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