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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft allgemein Systeme und Verfahren zum Vermeiden von Verkehrskollisionen
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HINTERGRUND
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Neuere Fahrzeuge sind häufig konfiguriert, ihre Bewegung durch elektronische Kommunikationstechnologie zu koordinieren. In älteren Fahrzeugen fehlt häufig eine derartige Kommunikationstechnologie. Ein Problem präsentiert sich insofern, dass in neueren Fahrzeugen ein Mechanismus zum wirksamen Koordinieren mit älteren Fahrzeugen fehlt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In verschiedenen Ausführungsformen enthält die vorliegende Offenbarung ein System zum Reduzieren von Fahrzeugkollisionen, aufweisend: (a) ein Fahrzeug, umfassend Sensoren, ein Beschleunigungssystem, ein Bremssystem, einen Prozessor und Speicher; und (b) Programme, die funktionsfähig an das Fahrzeug gekoppelt sind, enthaltend: (1) ein Markierungsprogramm, konfiguriert zum Markieren eines äußeren Fahrzeugs als V2X oder Standard; (2) ein Reaktionsprogramm, konfiguriert zum Erzeugen eines Signals als Reaktion auf die Markierung, wobei das Signal auf der Markierung basiert.
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In verschiedenen Ausführungsformen enthält die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Reduzieren von Fahrzeugkollisionen mit einem Fahrzeug, umfassend Sensoren, ein Beschleunigungssystem, ein Bremssystem, einen Prozessor und Speicher; das Verfahren umfassend: Markieren eines äußeren Fahrzeugs als V2X oder Standard mit einem Markierungsprogramm und Erzeugen eines Signals als Reaktion auf die Markierung mit einem Reaktionsprogramm, wobei das Signal auf der Markierung basiert; wobei das Markierungsprogramm und das Reaktionsprogramm funktionsfähig an das Fahrzeug gekoppelt sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Für ein besseres Verständnis der Erfindung kann eine Bezugnahme auf Ausführungsformen erfolgen, die in den folgenden Zeichnungen dargestellt sind. Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgerecht, und zugehörige Elemente können ausgelassen worden sein oder in einigen Fällen können Proportionen übertrieben worden sein, um die hierin beschriebenen neuen Merkmale zu betonen und deutlich zu veranschaulichen. Außerdem können Systemkomponenten unterschiedlich angeordnet werden, wie im Fachgebiet bekannt ist. Ferner bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen korrespondierende Teile durchgehend in den mehreren Ansichten.
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1a zeigt eine Draufsicht eines Fahrzeugs der vorliegenden Offenbarung von oben.
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1b zeigt eine perspektivische Ansicht des Fahrzeug von 1a von hinten.
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2 zeigt ein Blockdiagramm, das elektronische Komponenten des Fahrzeugs von 1a darstellt.
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3 zeigt ein Blockdiagramm, das elektronische Komponenten einer Mobilvorrichtung, die mit dem Fahrzeug von 1a funktionsfähig verbunden ist, darstellt.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Bestimmen, ob ein äußeres Fahrzeug V2X oder Standard ist.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Übertragen von Informationen an ein äußeres Fahrzeug.
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Koordinieren von Beschleunigung und Verlangsamung über eine Gruppe von Fahrzeugen mit einer Verkehrskarte und einem Verkehrsplan.
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7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Vornehmen von Fahranpassungen als Reaktion auf den Verkehrsplan.
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8 zeigt eine Draufsicht eines Beispiels von Fahrzeugen von oben, die an dem Verkehrsplan teilnehmen.
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Die 9a und 9b zeigen Blockdiagramme, die zwei mögliche Anordnungen von Programmen der vorliegenden Offenbarung darstellen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Während die Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt werden kann, werden einige beispielhafte und nicht einschränkende Ausführungsformen in den Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben, mit dem Verständnis, dass die vorliegende Offenbarung als eine Veranschaulichung der Erfindung anzusehen ist und nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die spezifischen dargestellten Ausführungsformen zu beschränken.
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In dieser Anmeldung soll die Verwendung ausschließender Bindeworte die einschließenden Bindeworte einschließen. Die Verwendung von bestimmten oder unbestimmten Artikeln soll keine Kardinalität angeben. Insbesondere soll eine Bezugnahme auf „den“ Gegenstand oder „einen“ Gegenstand auch einen einer möglichen Vielzahl derartiger Gegenstände bezeichnen. Ferner kann die Konjunktion „oder“ verwendet werden, um anstelle von sich gegenseitig ausschließenden Alternativen Merkmale zu vermitteln, die gleichzeitig vorhanden sind. Anders ausgedrückt, sollte die Konjunktion „oder“ so verstanden werden, dass sie „und/oder“ einschließt.
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1a zeigt Fahrzeuge 100 und 130 gemäß einer Ausführungsform. Die Fahrzeuge 100 und 130 können gleich oder verschieden sein. Das Fahrzeug 100 kann ein standardmäßiges benzingetriebenes Fahrzeug, ein Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug, ein Brennstoffzellenfahrzeug oder ein beliebiger anderer Typ eines geeigneten Fahrzeugs sein. Das Fahrzeug 100 enthält standardmäßige Merkmale (nicht dargestellt) wie ein Armaturenbrett, einstellbare Sitze, eine oder mehrere Batterien, einen Verbrennungsmotor oder Elektromotor, ein Getriebe, ein HVAC-System, enthaltend einen Kompressor und ein elektronisches Expansionsventil, eine Windschutzscheibe, Türen, Fenster, Sicherheitsgurte, Airbags und Reifen.
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Es sollte anerkannt werden, dass sich die vorliegende Offenbarung allgemein auf Fahrzeugmerkmale, die die mechanische Bewegung des Fahrzeugs betreffen, wie Lenkung, Beschleunigung und Verlangsamung, als „Fahrzeugfahr“- oder „Fahr“-Merkmale oder -Komponenten bezieht. Die vorliegende Offenbarung kann sich auf „äußere“ Fahrzeuge beziehen. Äußere Fahrzeuge sind Fahrzeuge, die einem gegebenen Fahrzeug extern sind, wie Fahrzeuge hinter dem oder dem gegebenen Fahrzeug „hinterherfahrend“ oder Fahrzeuge vor dem oder dem gegebenen Fahrzeug „vorausfahrend“. Fahrzeuge direkt vor dem oder direkt hinter dem gegebenen Fahrzeug werden allgemein als „direkt vorausfahrend“ oder „direkt hinterherfahrend“ bezeichnet. Die vorliegende Offenbarung kann den Begriff „intern“ verwenden, um Eigenschaften oder Merkmale eines spezifischen Fahrzeugs im Gegensatz zu äußeren Fahrzeugen zu beschreiben. Es sollte anerkannt werden, dass der Begriff „interne Sensoren“ alle Sensoren beinhaltet, die an das Fahrzeug montiert sind, einschließlich von Sensoren, die an einer Außenseite des Fahrzeugs montiert sind.
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Es sollte ferner anerkannt werden, dass jedes Fahrzeug Fahrzeugcharakteristika und Fahreigenschaften aufzeigt. Charakteristika enthalten feste oder konstante Merkmale des Fahrzeugs wie seine/sein Beschleunigungskapazität, Bremskapazität, V2X-Kapazität (nachstehend erläutert), Größe, Gewicht. Eigenschaften beziehen sich auf variable Merkmale des Fahrzeugs wie seine Position oder seinen Ort, seine Geschwindigkeit, seine Beschleunigung, seine Verlangsamung, seinen Kraftstoffstand und die gegenwärtige Aktivität seiner Lampen oder seiner Hupe. Eigenschaften können auch einige feste Merkmale des Fahrzeugs wie seine Größe, Länge und Breite enthalten. Es sollte anerkannt werden, dass der Fahrer jedes Fahrzeugs bestimmte Neigungen aufweist. Neigungen enthalten Reaktionszeit, Aggressivität, Passivität und Aufmerksamkeitsniveau.
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Das Fahrzeug 100 kann Sensoren 102 enthalten. Die Sensoren 102 können in dem und um das Fahrzeug in einer geeigneten Weise angeordnet sein. Die Sensoren können alle gleich oder verschieden sein. Es können viele Sensoren, wie in 1b gezeigt, oder ein einzelner Sensor vorhanden sein. Die Sensoren können eine Kamera, Ultraschallsensoren, Sonar, LiDAR, Radar, einen optischen Sensor oder eine Infrarotvorrichtung enthalten, konfiguriert zum Messen von Eigenschaften um die Außenseite des Fahrzeugs, wie durch die gestrichelten Linien 104a und 104b in Figur 1a angegeben. Einige Sensoren 102 können im Innern des Fahrgastraums des Fahrzeugs 100, an der Außenseite oder am Äußeren des Fahrzeugs oder in dem Motorraum des Fahrzeugs 100 montiert sein. Mindestens ein Sensor 102 kann verwendet werden, den Fahrer des Fahrzeugs über Gesichtserkennung, Spracherkennung oder Kommunikation mit einer Vorrichtung wie einem Fahrzeugschlüssel oder einem Mobiltelefon, der/das dem Fahrer gehört, zu identifizieren. Die Sensoren können einen Aus-Zustand und verschiedene Ein-Zustände aufweisen. Das Fahrzeug 100 oder eine funktionsfähig mit dem Fahrzeug verbundene Vorrichtung können konfiguriert sein, die Zustände oder Aktivität der Sensoren zu steuern.
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Wie in 2 dargestellt, enthält das Fahrzeug 100 in einer Ausführungsform einen Fahrzeugdatenbus 202, der an die Sensoren 102, Fahrzeugfahrvorrichtungen 206, einen Speicher oder eine Datenspeicherung 208, einen Prozessor oder eine Steuerung 210, eine Benutzerschnittstelle 212, Kommunikationsvorrichtungen 214 und ein Plattenlaufwerk 216 funktionsfähig gekoppelt ist.
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Der Prozessor oder die Steuerung 210 kann jede geeignete Verarbeitungsvorrichtung oder jeder geeignete Satz von Verarbeitungsvorrichtungen wie ein Mikroprozessor, eine Mikrosteuerung-basierte Plattform, eine geeignete integrierte Schaltung oder eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) sein, ist aber nicht darauf begrenzt.
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Der Speicher 208 kann ein flüchtiger Speicher (z. B. RAM, der einen nichtflüchtigen RAM, magnetischen RAM, ferroelektrischen RAM und jede andere geeignete Form enthalten kann); ein nichtflüchtiger Speicher (z. B. Plattenspeicher, Flash-Speicher, EPROMs, EEPROMs, Memristor-basierter nichtflüchtiger Festkörperspeicher usw.), ein nicht veränderbarer Speicher (z. B. EPROMs); ein Nur-Lese-Speicher; ein Festplattenlaufwerk; ein Festkörperlaufwerk; oder eine physikalische Platte wie eine DVD sein. In einer Ausführungsform enthält der Speicher mehrere Arten von Speicher, insbesondere flüchtigen Speicher und nichtflüchtigen Speicher.
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Die Kommunikationsvorrichtungen 214 können eine verdrahtete oder drahtlose Netzwerkschnittstelle enthalten, um Kommunikation mit einem externen Netzwerk zu ermöglichen. Das externe Netzwerk kann eine Zusammenstellung von einem oder mehreren Netzwerken sein, einschließlich von Standard-basierten Netzwerken (z. B. 2G, 3G, 4G, Universal Mobile Telecommunications Autonomous Parkservicesystem (UMTS), GSM (R) Association, Long Term Evolution (LTE) (TM) oder mehr); WiMAX-; Bluetooth-; Nahfeldkommunikation- bzw. NFC-; WLAN-(einschließlich von 802.11 a/b/g/n/ac oder andere); WiGig-; Global Positioning System- bzw. GPS-Netzwerke und andere, die zur Zeit der Einreichung dieser Anmeldung verfügbar sind oder die in der Zukunft entwickelt werden können. Ferner können das oder die externen Netzwerke ein öffentliches Netzwerk wie das Internet; ein privates Netzwerk wie ein Intranet; oder Kombinationen davon sein und können eine Vielfalt von Netzwerkprotokollen, die jetzt verfügbar sind oder die später entwickelt werden, einschließlich von TCP/IP-basierten Netzwerkprotokollen, aber nicht darauf beschränkt, nutzen. Die Kommunikationsvorrichtungen 214 können außerdem eine verdrahtete oder drahtlose Schnittstelle enthalten, um direkte Kommunikation mit einer elektronischen Vorrichtung zu ermöglichen, wie eine USB- oder Bluetooth-Schnittstelle. Ein geeignetes Netzwerk kann auch ein direktes Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Netzwerk enthalten.
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Die Benutzerschnittstelle 212 kann beliebige geeignete Eingabe- und Ausgabevorrichtungen enthalten. Die Eingabevorrichtungen versetzen einen Fahrer oder Fahrgast des Fahrzeugs in die Lage, Modifikationen oder Aktualisierungen von Informationen, auf die verschiedene Programme Bezug nehmen, einzugeben, wie hierin beschrieben. Die Eingabevorrichtungen können zum Beispiel einen Betätigungsknopf, eine Instrumententafel, eine Tastatur, einen Abtaster, eine Digitalkamera für Bilderfassung und/oder visuelle Befehlserkennung, einen Berührungsbildschirm, eine Toneingabevorrichtung (z. B. Fahrgastraum-Mikrofon), Tasten, eine Maus oder ein Berührungsfeld enthalten. Die Ausgabevorrichtungen können Ausgaben der Instrumentengruppe (z. B. Skalen, Leuchtvorrichtungen), Betätigungsglieder, eine Anzeige (z. B. eine Flüssigkristallanzeige („LCD“), eine organische Leuchtdiode („OLED“), eine Flachbildschirmanzeige, eine Festkörperanzeige, eine Kathodenstrahlröhre („CRT“) oder eine Heads-Up-Anzeige) und Lautsprecher enthalten.
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Das Plattenlaufwerk 216 ist konfiguriert, ein computerlesbares Medium aufzunehmen. In bestimmten Ausführungsformen nimmt das Plattenlaufwerk 216 das computerlesbare Medium auf, auf dem ein oder mehrere Sätze von Anweisungen wie die Software zum Betreiben der Verfahren der vorliegenden Offenbarung eingebettet sein können. Die Anweisungen können eines oder mehrere der Verfahren oder der Logik, wie hierin beschrieben, verkörpern. In einer besonderen Ausführungsform können die Anweisungen vollständig oder mindestens teilweise in einem oder mehreren des Hauptspeichers 208, des computerlesbaren Mediums und/oder in dem Prozessor 210 während der Ausführung der Anweisungen residieren.
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Der Begriff „computerlesbares Medium“ ist so zu verstehen, dass er ein einzelnes Medium oder mehrere Medien wie eine zentralisierte oder verteilte Datenbank und/oder assoziierte Zwischenspeicher und Server, die einen oder mehrere Sätze von Anweisungen speichern, enthält. Der Ausdruck „computerlesbares Medium“ enthält außerdem jedes körperliche Medium, das imstande ist, einen Satz von Anweisungen zur Ausführung durch einen Prozessor oder die bewirken, dass ein System eines oder mehrere der hierin beschriebenen Verfahren oder Operationen durchführt, zu speichern, zu codieren oder zu tragen.
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Es sollte anerkannt werden, dass der Antrieb des Fahrzeugs 100 vollständig autonom, teilweise autonom oder vollständig manuell sein kann. In einer Ausführungsform ist das Fahrzeug 100 dahingehend teilweise autonom, das es einem Fahrer ermöglicht, unter normalen Umständen manuell zu lenken, zu bremsen und zu beschleunigen, aber den Antrieb des Fahrzeugs, insbesondere die Beschleunigung oder die Verlangsamung, als Reaktion auf einen Notfallbefehl autonom steuert.
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In einer Ausführungsform residieren V2X-Software oder -Programm(e) 905 im Speicher 208 des Fahrzeugs 100. Die V2X-Software 905 ist konfiguriert, Informationen hinsichtlich der Fahreigenschaften anderer oder äußerer Fahrzeug zu senden, zu empfangen und zu bewerten. Die V2X-Software 905 kann Daten zu und von den Sensoren 102, der Benutzerschnittstelle 212, den Kommunikationsvorrichtungen 214, dem Antrieb 206 oder beliebigen anderen Komponenten, die funktionsfähig mit dem Fahrzeugdatenbus 202 verbunden sind, senden und empfangen. Diese Fähigkeit ist in der Bezeichnung „V2X“ reflektiert. „V“ steht für Fahrzeug, „2“ steht für „zu“ und „X“ repräsentiert eine andere elektronische Vorrichtung wie ein Fahrzeug, eine Mobilvorrichtung, das Internet, eine Cloud oder eine beliebige andere geeignete elektronische Vorrichtung. Es sollte anerkannt werden, dass Fahrzeuge, die funktionsfähig mit einem geeigneten V2X-Programm 905 verbunden sind, als „V2X-Fahrzeuge“ oder „V2X“ bezeichnet werden.
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In einer Ausführungsform schließt V2X dedizierte Kurzbereichskommunikation oder DSRC, die in der Technologie bekannt sind, ein. DSRC ist ein drahtloses Kommunikationsprotokoll oder -system, das hauptsächlich für Transportmittel vorgesehen ist und in einem 5,9-GHz-Spektrumband arbeitet. DSRC-Systeme können in Fahrzeugen und an Straßen in der Infrastruktur installiert sein. Eine Infrastruktur, die DSRC-Systeme inkorporiert, ist bekannt als ein „Straßenseiten“-System. DSRC kann mit anderen Technologien wie Global Position System (GPS), Visual Light Communications (VLC), Cellular Communications (GPRS, 3G, LTE unter anderen) und Kurzbereichsradar kombiniert werden und gestattet Fahrzeugen, ihre Position, ihre Geschwindigkeit, ihre Bewegungsrichtung, ihre Position relativ zu anderen Objekten zu kommunizieren und Informationen mit anderen Fahrzeugen oder externen Computersystemen auszutauschen. DSRC-Systeme können mit anderen Systemen wie Mobiltelefonen integriert werden. Gegenwärtig wird das DSRC-Netzwerk unter der Abkürzung oder dem Namen DSRC identifiziert. Jedoch werden manchmal andere Namen verwendet, gewöhnlich in Beziehung auf ein Verbundenes-Fahrzeug-Programm oder dergleichen. Weitere Informationen über das DSRC-Netzwerk und Informationen darüber, wie das Netzwerk mit Fahrzeug-Hardware und -Software kommunizieren kann, ist erhältlich im Bericht Core June 2011 System Requirements Specification (SyRS) des U.S. Department of Transportation (verfügbar unter http://www.its.dot.gov/meetings/pdf/CoreSystem_SE_SyRS_RevA%20(2011-06-13).pdf), der hierin in seiner Gesamtheit durch Literaturverweis zusammen mit sämtlichen der Dokumente, auf die auf den Seiten 11 bis 14 des SyRS-Berichts Bezug genommen wird, inkorporiert ist.
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In einer Ausführungsform enthält das Fahrzeug 130 kein geeignetes V2X-Programm bzw. keine -Software. Anders ausgedrückt, ist das Fahrzeug 130 ein „Standard“- oder „Nicht-V2X“-Fahrzeug. In einigen Ausführungsformen enthält das Fahrzeug 130 ein ungeeignetes V2X-Programm, das (1) mit dem V2X-Programm des Fahrzeugs 100 nicht kompatibel ist, (2) falsch konfiguriert ist oder (3) in anderer Weise mit dem V2X-Programm 905 der vorliegenden Offenbarung nicht funktionsfähig ist. In diesem Fall würde das Fahrzeug 130 ebenfalls als „Standard“ oder „nicht V2X“ bezeichnet werden.
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Es sollte anerkannt werden, dass, anders als bei einem fehlenden oder falsch konfigurierten V2X-Programm, Standard-Fahrzeuge beliebige oder sämtliche der Merkmale und Komponenten eines V2X-Fahrzeugs enthalten können. Allgemein können Standard-Fahrzeuge, außer wenn anders angegeben, voll funktionsfähige und sichere Fahrzeuge sein.
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Demgemäß sollte anerkannt werden, dass die vorliegende Offenbarung mindestens zwei Typen von Fahrzeugen erwägt: (1) V2X-Fahrzeuge wie das Fahrzeug 100 und (2) Standard- oder Nicht-V2X-Fahrzeuge wie das Fahrzeug 130.
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In einer Ausführungsform ist eine Berechnungsvorrichtung 105 über eine beliebige geeignete Datenverbindung wie WLAN, Bluetooth, USB oder eine zellulare Datenverbindung mit dem Fahrzeug 100 funktionsfähig verbunden. In einer Ausführungsform, gezeigt in 3, enthält die Berechnungsvorrichtung 105 einen Datenbus 302, der an Sensoren 306, Komponenten 316, einen Speicher oder eine Datenspeicherung 308, einen Prozessor oder eine Steuerung 310, eine Benutzerschnittstelle 312 und Kommunikationsvorrichtungen 314 funktionsfähig gekoppelt ist. Es sollte anerkannt werden, dass die elektronischen Merkmale der Berechnungsvorrichtung 105 ähnlich den Merkmalen des Fahrzeugs 100 sein können, wie vorstehend beschrieben. Zum Beispiel können die Kommunikationsvorrichtungen 314 der Berechnungsvorrichtung 105 ähnlich den Kommunikationsvorrichtungen 214 des Fahrzeugs 100 arbeiten. Das Gleiche gilt für die Benutzerschnittstelle 312, die Sensoren 306, die Datenspeicherung 308, den Prozessor 310 und das Plattenlaufwerk 318. Es sollte anerkannt werden, dass die vorliegende Offenbarung mehrere verschiedene Berechnungsvorrichtungen 105 enthalten kann. Zum Beispiel kann eine Berechnungsvorrichtung 105 ein Smartphone sein, während eine andere Berechnungsvorrichtung 105 ein mit dem Internet verbundener Server ist.
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Wie in den 9a und 9b gezeigt, speichern das Fahrzeug 100 oder die Berechnungsvorrichtung 105 in verschiedenen Ausführungsformen Software-Programme und spezifisch V2X-Programme in dem Speicher 208, 308 oder in dem computerlesbaren Medium zur Ausführung durch den Prozessor 210 oder 310. Bei der Ausführung versetzen die Programme das Fahrzeug 100 oder das Mobiltelefon 105 in die Lage, Informationen zu und von beliebigen Komponenten, die mit den Prozessoren 210, 310 funktionsfähig verbunden sind, zu übertragen und zu empfangen, einschließlich von entfernten Vorrichtungen, die über Kommunikationsvorrichtungen 214, 314 mit den Prozessoren 210, 310 funktionsfähig verbunden sind. In einer Ausführungsform, gezeigt in 9a, enthält das V2X-Fahrzeug ein Markierungsprogramm 910 zum Durchführen des Verfahrens 400, ein Reaktionsprogramm 915 zum Durchführen des Verfahrens 500 und ein Implementierungsprogramm 925 zum Durchführen des Verfahrens 700. In der gleichen Ausführungsform enthält die Berechnungsvorrichtung ein Planungsprogramm 920 zum Implementieren des Verfahrens 600. 9b zeigt, dass in einer Ausführungsform sämtliche der Programme in dem Fahrzeugspeicher 208 residieren.
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Es sollte demgemäß anerkannt werden, dass jedes Programm in dem Fahrzeug 100, der Berechnungsvorrichtung 105 oder einem externen Computer (nicht dargestellt), der mit dem Fahrzeug 100 oder der Berechnungsvorrichtung 105 funktionsfähig verbunden ist, gespeichert sein kann. Es sollte anerkannt werden, dass jedes Programm in einem Prozessor entfernt von der Vorrichtung ausgeführt werden kann. Zum Beispiel kann die Berechnungsvorrichtung 105 Programme speichern, die schließlich in dem Fahrzeugprozessor 210 ausgeführt werden.
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Jetzt Bezug nehmend auf 4, wird ein beispielhaftes Verfahren 400 zum Anwenden des Markierungsprogramms 910 zum Markieren oder Identifizieren äußerer Fahrzeuge als V2X oder Standard dargestellt.
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In Schritt 401 detektiert das Markierungsprogramm 910 mit Sensoren, die an dem gegenwärtigen Fahrzeug montiert sind, ein äußeres Objekt. Wie vorstehend erwähnt, verwenden die Sensoren in verschiedenen Ausführungsformen Sonar, Radar, Lidar oder eine Kamera oder einen beliebigen anderen Objektdetektionssensor einschließlich eines optischen Sensors, um das Objekt zu erfassen oder zu detektieren. Nach der Detektion verarbeitet das Markierungsprogramm 910 das Objekt in einem Filterprogramm oder -algorithmus, um zu bestimmen, ob das Objekt ein Nicht-Fahrzeug-Objekt oder ein äußeres Fahrzeug ist. Geeignete Filterprogramme sind im Fachgebiet bekannt.
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Wenn das Objekt ein äußeres oder externes Fahrzeug ist, fährt das Markierungsprogramm 910 mit mindestens einem der Schritte 402 oder 403 fort. In Schritt 402 sendet das Markierungsprogramm 910 eine Kommunikation oder einen „Ping“ an das äußere Fahrzeug. Der Ping kann direkt an das äußere Fahrzeug gesandt oder kann durch einen externen Server wie das Internet oder eine Cloud-basierte Berechnungsvorrichtung umgeleitet werden. Wenn das äußere Fahrzeug V2X (d. h. V2X-fähig) ist, antwortet das äußere Fahrzeug positiv auf den Ping.
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Alternativ oder zusätzlich vergleicht das Markierungsprogramm 910 in Schritt 403 einen detektierten Ort des äußeren Fahrzeugs mit einem bekannten Ort von V2X-Fahrzeugen, die in einer Karte oder Datenbank aufgezeichnet wurden. Wenn der detektierte Ort und der aufgezeichnete Ort innerhalb von im Voraus bestimmten Begrenzungen oder Grenzen übereinstimmen, markiert das Markierungsprogramm 910 das äußere Fahrzeug als V2X.
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Es sollte anerkannt werden, dass das Markierungsprogramm 910 in einigen Ausführungsformen eine zustimmende oder positive Antwort auf beide Schritte 402 und 403 erfordert, bevor es das Fahrzeug in Schritt 404 als V2X markiert. Wenn das äußere Fahrzeug einen oder beide der Schritte 402 und 403 nicht besteht, markiert das Markierungsprogramm 910 das Fahrzeug in Schritt 404 als Standard.
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Wenn das äußere Fahrzeug V2X ist, speichert das Markierungsprogramm 910 diese Information im Speicher zur Verwendung in anderen Programmen einschließlich des Reaktionsprogramms 915, des Planungsprogramms 920 und des Implementierungsprogramms 925. Insbesondere können die Programme, wenn das äußere Fahrzeug V2X (d. h. V2X-fähig) ist, Fahreigenschaften und Fahrzeugcharakteristika des äußeren Fahrzeugs über eine Kommunikationsvorrichtung in Schritt 405 herunterladen oder wenigstens versuchen, diese herunterzuladen. Wenn das Herunterladen fehlschlägt, markiert das Markierungsprogramm 910 in einigen Ausführungsformen das äußere Fahrzeug als Standard.
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Wenn das äußere Fahrzeug Standard ist, speichert das Markierungsprogramm 910 diesen Status im Speicher, ebenfalls zur Verwendung in den Programmen. Insbesondere messen die Programme, wenn das äußere Fahrzeug Standard ist, die Fahreigenschaften und Fahrzeugcharakteristika des äußeren Fahrzeugs mit den internen Fahrzeugsensoren 102.
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Wie in 4 gezeigt, kann das Markierungsprogramm 910 fortwährend oder kontinuierlich mit einer im Voraus bestimmten Frequenz ausgeführt (d. h. wiederholt oder zyklisch ausgeführt) werden. Die im Voraus bestimmte Frequenz kann angesichts der Fahreigenschaften des Fahrzeugs 100 und der Fahreigenschaften von vorausfahrenden und hinterherfahrenden Fahrzeugen variieren.
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Jetzt fortfahrend mit 5, wird ein beispielhaftes Verfahren 500 zum Reagieren auf äußere Fahrzeuge mit dem Reaktionsprogramm 915 oder der Software 915 allgemein dargestellt.
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In Schritt 501 erfasst das Reaktionsprogramm 915 die Fahreigenschaften des gegenwärtigen Fahrzeugs 100 über Informationen, die von internen Sensoren 102 des Fahrzeugs 100 empfangen wurden. Derartige Informationen können empfangene GPS-Signale enthalten. In Schritt 502 vergleicht das Reaktionsprogramm 915 die Fahreigenschaften des gegenwärtigen Fahrzeugs 100 mit den Fahreigenschaften eines äußeren, direkt vorausfahrenden Fahrzeugs und eines äußeren, direkt hinterherfahrenden Fahrzeugs. Wie vorstehend diskutiert, kann das Markierungsprogramm 910 diese Zustände bereits im Speicher gespeichert haben, und in einigen Ausführungsformen fordert das Reaktionsprogramm 915 daher diese Informationen einfach an oder greift darauf zu.
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In Schritt 502 kann ein Bereich von Berechnungen, Vorhersagen und Hochrechnungen ausgeführt oder durchgeführt werden. In einer Ausführungsform bestimmt das Reaktionsprogramm 915, ob das direkt vorausfahrende Fahrzeug einen sicheren oder geeigneten Pufferraum von dem gegenwärtigen Fahrzeug 100 aufweist. Der Pufferraum kann in der Form von Distanz (z. B. 20 Fuß zwischen Fahrzeugen) oder Zeit (z. B. 3 Sekunden zwischen Fahrzeugen unter Berücksichtigung des Geschwindigkeits- oder Schnelligkeitsverhältnisses der Fahrzeuge) definiert sein.
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Zum Bestimmen des geeigneten Pufferraums kann das Reaktionsprogramm 915 eines oder mehrere der Geschwindigkeiten der Fahrzeuge (d. h. eines oder mehrere des gegenwärtigen Fahrzeugs 100, des direktes vorausfahrenden Fahrzeugs und des direkt hinterherfahrenden Fahrzeugs), der Positionen oder Orte der Fahrzeuge, der Distanz zwischen dem gegenwärtigen Fahrzeug 100 und dem direkt vorausfahrenden Fahrzeug, der Fahreigenschaften und Fahrzeugcharakteristika der Fahrzeuge, der Halte- oder Bremskapazität der Fahrzeuge, der Beschleunigungskapazitäten der Fahrzeuge, des Kraftstoff- oder Energiestands der Fahrzeuge, der spezifischen Konfiguration der in den Fahrzeugen installierten V2X-Programme und der Neigungen der Fahrer der Fahrzeuge bewerten. In verschiedenen Ausführungsformen berücksichtigt das Reaktionsprogramm 915 außerdem korrespondierende Merkmale des direkt hinterherfahrenden Fahrzeugs und des assoziierten Fahrers. In verschiedenen Ausführungsformen bestimmt das Reaktionsprogramm 915 ausschließlich den Pufferraum in Anbetracht des gegenwärtigen Fahrzeugs 100 und des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs ohne Berücksichtigung des direkt hinterherfahrenden Fahrzeugs.
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Wenn das vorausfahrende Fahrzeug V2X ist, sendet das Reaktionsprogramm 915 eine elektronische Kommunikation oder Anweisung an das direkt vorausfahrende Fahrzeug. Die Kommunikation oder Anweisung kann ein Beschleunigungs- oder Bremsbefehl sein, wenn das direkt vorausfahrende Fahrzeug vollständig oder teilweise autonom ist, ein Anzeige- oder Tonbefehl oder einfach ein Informationsergebnis der Bewertung zur weiteren Verwendung durch das direkt vorausfahrende Fahrzeug. In einigen Ausführungsformen sendet das Reaktionsprogramm 915 keine Kommunikation oder Anweisung an das direkt vorausfahrende Fahrzeug als Reaktion auf eine positive oder sichere Bewertung.
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Es sollte anerkannt werden, dass das Reaktionsprogramm 915 ähnliche oder korrespondierende Operationen in Bezug auf das direkt hinterherfahrende Fahrzeug durchführt.
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Wenn das direkt vorausfahrende Fahrzeug Standard ist, kann das Reaktionsprogramm 915 nach Bewertung der vorstehenden Faktoren das Fahrzeug 100 anweisen, einen visuellen oder akustischen Hinweis hin zum direkt vorausfahrenden Fahrzeug und insbesondere an den Fahrer des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs zu senden. Der visuelle oder akustische Hinweis kann eines oder mehrere eines Lichts, eines spezifischen Lichtblinkmusters, einer spezifischen Farbe oder Kombination von Lichtern, einer Form von Lichtern, eines spezifischen Rasters von Lichtern, einer Kurve von Lichtern, mehrere sich bewegende Kurven von Lichtern, einer spezifischen Intensität von Licht, eines Tons wie ein von der Hupe des Fahrzeugs 100 erzeugter Ton, ein Muster von Tönen, eine bestimmte Frequenz von Ton oder eine bestimmte Intensität von Ton enthalten. Es versteht sich, dass diese Arten von Hinweisen für andere hierin offenbarte Verfahren und Programme gelten, speziell in Bezug auf Hinweise, die auf äußere Standard-Fahrzeuge gerichtet werden. Es sollte anerkannt werden, dass die ausgewählten Hinweise von den Fahreigenschaften des Fahrzeugs 100, den Fahreigenschaften des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs und den Fahreigenschaften des direkt hinterherfahrenden Fahrzeugs abhängen können. In einigen Ausführungsformen hängen die Hinweise für das direkt vorausfahrende Fahrzeug mindestens teilweise von den Fahreigenschaften und Fahrzeugcharakteristika des direkt hinterherfahrenden Fahrzeugs ab.
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Vor dem Erzeugen dieser Hinweise kann das Reaktionsprogramm 915 die Hinweise in Anbetracht von heruntergeladenen gesetzlichen Erfordernissen des gegenwärtigen Zuständigkeitsbereichs des gegenwärtigen Fahrzeugs bewerten. Zum Beispiel kann es sein, dass einige Zuständigkeitsbereiche es verbieten, mit einem intensiven blauen Licht Hinweise zu geben.
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Es sollte anerkannt werden, dass das Reaktionsprogramm 915 ähnliche oder korrespondierende Operationen in Bezug auf das direkt hinterherfahrende Fahrzeug durchführt.
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In Schritt 505 weist das Reaktionsprogramm 915 das Fahrzeug 100 an, gegenwärtige Fahreigenschaften anzupassen (oder in einigen Fällen konstant zu halten).
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Das Verfahren 500 des Reaktionsprogramms 915 wird mit einer kontinuierlichen und im Voraus bestimmten Frequenz zyklisch ausgeführt oder wiederholt. In einigen Ausführungsformen ist die Frequenz des Verfahrens 500, wie auf das direkt vorausfahrende Fahrzeug angewandt, von einem oder mehreren der Geschwindigkeit des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs, der Position oder dem Ort des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs, der Distanz zwischen dem gegenwärtigen Fahrzeug 100 und dem direkt vorausfahrenden Fahrzeug, der Halte- oder Bremskapazität des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs, der Aufmerksamkeit des Fahrers des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs, der Beschleunigungskapazität des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs, dem Kraftstoff- oder Energiestand des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs, davon, ob das Fahrzeug V2X oder Standard ist, den spezifischen Eigenschaften des in dem direkt vorausfahrenden Fahrzeug installierten V2X-Programms, den Fahreigenschaften des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs, den Neigungen des Fahrers des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs, den Fahrzeugcharakteristika des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs und ähnlichen oder korrespondierenden Merkmalen des direktes hinterherfahrenden Fahrzeugs und seines Fahrers abhängig.
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Gleichermaßen ist in einigen Ausführungsformen die Frequenz des Verfahrens 500, wie auf das direkt hinterherfahrende Fahrzeug angewandt, von den gleichen, ähnlichen oder korrespondierenden Eigenschaften des direkt hinterherfahrenden Fahrzeugs und des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs abhängig. In einigen Ausführungsformen kann die Frequenz des Verfahrens 500, wie auf das direkt vorausfahrende Fahrzeug angewandt, von der Frequenz des Verfahrens 500, wie auf das direkt hinterherfahrende Fahrzeug angewandt, verschieden sein.
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Es sollte anerkannt werden, dass das vorstehende Verfahren offenbart wurde, um in verschiedenen Ausführungsformen zu enthalten, Daten von einem direkt vorausfahrenden Fahrzeug zu erfassen, dann ein Signal oder einen Hinweis an das direkt hinterherfahrende Fahrzeug basierend auf Daten, die mit dem gegenwärtigen Fahrzeug und dem direkt vorausfahrenden Fahrzeug in Beziehung stehen, an das direkt hinterherfahrende Fahrzeug zu senden.
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Jetzt Bezug nehmend auf 6, wird ein beispielhaftes Verfahren 600 zum Erstellen einer Verkehrskarte, um einen Verkehrsplan mit einem Planungsprogramm 920 zu erzeugen, allgemein dargestellt und veranschaulicht. In Schritt 601 lädt das Planungsprogramm 920 Fahreigenschaften und Fahrzeugcharakteristika von V2X-Fahrzeugen innerhalb eines im Voraus bestimmten Bereichs herunter. In einer Ausführungsform ist der im Voraus bestimmte Bereich durch einen Radius um das Fahrzeug 100 definiert. In einer anderen Ausführungsform ist der im Voraus bestimmte Bereich eine feste Zone oder ein fester Bereich, die/der eine Fahrspur einer Straße, eine Richtung einer Straße, eine Straße, eine Kleinstadt, eine Großstadt, einen Verwaltungsbezirk, einen Bundesstaat, ein Land oder einen Kontinent umschließt. In einer anderen Ausführungsform wird der im Voraus bestimmte Bereich durch Vergleichen von gemessenen oder empfangenen Werten mit Kriterien dynamisch berechnet. Die Werte können eine Verkehrsdichte, eine Bevölkerungsdichte oder eine Anzahl von Fahrzeugen innerhalb der vorgeschlagenen Karte enthalten. In einer Ausführungsform ist der im Voraus bestimmte Bereich eine Gruppe von Fahrzeugen, definiert zwischen einer voraus befindlichen Lücke oder Abwesenheit von Verkehr und einer zurück befindlichen Lücke oder Abwesenheit von Verkehr, wie die allgemein in 8 gezeigte beispielhafte Gruppe von Fahrzeugen. Es sollte anerkannt werden, dass das Programm konfiguriert sein kann, viele Verkehrskarten zu erzeugen, die überlappende, im Voraus bestimmte Bereiche enthalten.
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Das Planungsprogramm 920 ist konfiguriert, die Verkehrskarte mit den Orten, Fahreigenschaften und Fahrzeugcharakteristika von V2X-Fahrzeugen innerhalb des im Voraus bestimmten Bereichs zu besetzen. Um dies zu erreichen, lädt das Planungsprogramm 920 die Fahreigenschaften und Fahrzeugcharakteristika von V2X-Fahrzeugen in Schritt 601 herunter. Die V2X-Fahrzeuge können ihren Ort periodisch bei dem Planungsprogramm 920 (oder einem Programm, das mit dem Planungsprogramm 920 funktionsfähig gekoppelt oder verknüpft ist) bei einer im Voraus bestimmten Frequenz bestätigen. Die im Voraus bestimmte Frequenz kann fest sein oder kann von den Fahreigenschaften und Fahrzeugcharakteristika des Fahrzeugs oder äußerer Fahrzeuge abhängen.
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Das Planungsprogramm 920 ist außerdem konfiguriert, die Karte mit den Orten und Fahreigenschaften von Standard- oder Nicht-V2X-Fahrzeugen wie in Schritt 602 zu besetzen. Um dies zu erreichen, kann das Planungsprogramm 920 Informationen zusammenstellen, die von V2X-Fahrzeugen über Standard-Fahrzeuge während der Durchführung des Markierungsprogramms 910 oder Reaktionsprogramms 915 erfasst wurden. Alternativ oder zusätzlich kann das Planungsprogramm 920 Informationen zusammenstellen, die von anderen Quellen wie einem in einer Befestigung 850 installierten Sensor, an einem Luftfahrzeug wie einer Drohne oder einem Helikopter montierte Sensoren und an Mobilvorrichtungen wie Zellfunktelefonen oder Smartphones montierten Sensoren erfasst wurden. In verschiedenen Ausführungsformen weist das Planungsprogramm 920 V2X-Fahrzeuge an, Informationen über einen spezifischen Bereich oder ein spezifisches Standard-Fahrzeug zu erfassen.
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Nachdem das Planungsprogramm 920 Informationen über die Fahrzeuge in dem Bereich heruntergeladen hat, kann das Planungsprogramm 920 eine Verkehrskarte wie in Schritt 603 erstellen. Die Verkehrskarte kann die Fahreigenschaften und die Fahrzeugcharakteristika von jedem Fahrzeug, V2X und Standard, enthalten. Die Verkehrskarte kann weitere Einzelheiten wie das Terrain der Straße, die Bedingungen der Straßen, das Wetter, die Identität spezifischer Fahrer, bekannte oder erwartete Problembereiche wie scharfe Kurven in der Straße oder Baustellen sowie beliebige andere Einzelheiten, die typischerweise mit einer geeigneten virtuellen Straßen- oder Wegekarte assoziiert sind, enthalten. In verschiedenen Ausführungsformen enthält die Verkehrskarte Neigungen der Fahrer.
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In Schritt 604 kann das Planungsprogramm 920 Lücken oder Abschnitte der Karte mit unzureichenden oder unzulänglichen Daten identifizieren. Diese Lücken können das Ergebnis von Standard-Fahrzeugen, die zusammen gruppiert wurden, sein. In einigen Fällen können die Lücken das Ergebnis von leeren oder unbefahrenen Straßen sein. Die Lücken werden nachstehend weiter unter Bezugnahme auf 8 erläutert.
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In Schritt 605 füllt das Planungsprogramm 920 die Lücken durch Anwendung eines geeigneten Modells. Das Modell kann verschiedene Faktoren wie eines oder mehrere der Bevölkerungsdichte, der Tageszeit, des Wochentags, des Monats, des Wetters und Verkehrstrends in dem Bereich, wenn einige oder alle von Zeit, Tag, Jahr oder Wetter gegeben sind, berücksichtigen. In einigen Ausführungsformen überspringt das Planungsprogramm 920 den Schritt 605 und erzeugt den Verkehrsplan in Schritt 606 einfach angesichts der Lücken.
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Nachdem das Planungsprogramm 920 das Modell in Schritt 605 angewandt hat, kann das Planungsprogramm 920 einen Verkehrsplan für einige oder sämtliche der Fahrzeuge in dem im Voraus bestimmten Bereich in Schritt 606 erzeugen. Der Verkehrsplan kann einige oder sämtliche von beliebigen Attributen oder Eigenschaften enthalten, die zu Fahreigenschaften in Beziehung stehen, einschließlich von Beschleunigung und Verlangsamung oder Bremsen. In einer Ausführungsform enthält der Verkehrsplan nur einen Brems- oder Verlangsamungsplan. In einer anderen Ausführungsform enthält der Verkehrsplan sowohl einen Beschleunigungsplan als auch einen Brems- oder Verlangsamungsplan. Der Verkehrsplan kann in Anbetracht verschiedener Prioritäten wie Sicherheit, Kraftstoffwirtschaftlichkeit und Geschwindigkeit oder Verkehrsfluss erzeugt werden. In einer Ausführungsform ist der Verkehrsplan ausschließlich mit Sicherheit und insbesondere Vermeiden oder zumindest Minimieren von Kollisionen zwischen Fahrzeugen befasst. In einer Ausführungsform ist der Verkehrsplan ausschließlich mit Vermeiden oder zumindest Minimieren von Kollisionen zwischen Fahrzeugen in der gleichen Verkehrsfahrspur in dem im Voraus bestimmten Bereich befasst. In verschiedenen Ausführungsformen berücksichtigt der Verkehrsplan die Qualität (d. h. die Latenz, die Signalstärke und die Geschwindigkeit) der Datenverbindungen der V2X-Fahrzeuge beim Erzeugen des Verkehrsplans.
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In einer Ausführungsform verwendet das Planungsprogramm 920 die Verkehrskarte, um Kollisionen zwischen Fahrzeugen in der gleichen Verkehrsfahrspur in dem im Voraus bestimmten Bereich vorherzusagen oder hochzurechnen. Das Planungsprogramm 920 wendet die Verkehrskarte an, um die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes oder einer Kollision zwischen beliebigen zwei Fahrzeugen vorherzusagen. Insbesondere rechnet das Planungsprogramm 920 in verschiedenen Ausführungsformen die Zeit zum Beginn des Bremsens und die korrespondierende erforderliche Bremsrate für jedes Fahrzeugs hoch, um eine Kollision zu vermeiden, indem es die Fahreigenschaften, die Fahrzeugcharakteristika und die Fahrerneigungen, die mit jedem Fahrzeug assoziiert sind, berücksichtigt. Das Planungsprogramm 920 vergleicht die hochgerechnete korrespondierende erforderliche Bremsrate mit verschiedenen im Voraus kalibrierten Schwellenwerten, um die Größenordnung oder Wahrscheinlichkeit einer Kollision zu bestimmen. Die im Voraus kalibrierten Schwellenwerte können je nach einem oder mehreren von Fahrzeugcharakteristika, Fahreigenschaften, Fahrerneigungen und externen Bedingungen wie Tageszeit oder Wetter variieren. Das Planungsprogramm 920 kann die Dringlichkeit basierend auf der Größenordnung oder der Wahrscheinlichkeit einer Kollision beurteilen.
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Das Planungsprogramm 920 erzeugt den Verkehrsplan, um Kollisionen zwischen Fahrzeugen zu eliminieren (oder zumindest zu minimieren oder zu optimieren). In dieser Ausführungsform erzeugt das Planungsprogramm 920 den Verkehrsplan in Anbetracht der Fahreigenschaften jedes Fahrzeugs einschließlich seiner internen Geschwindigkeit, seines Orts, seiner Beschleunigung oder Verlangsamung, den Charakteristika jedes Fahrzeugs, den Fahrneigungen oder -stilen der verschiedenen Fahrer, ob ein einzelnes Fahrzeug Standard oder V2X ist, und wenn ein Fahrzeug V2X ist, ob das Fahrzeug autonom auf Befehle reagiert oder ob es einfach einem Fahrer Informationen anzeigt. Der Verkehrsplan kann eine hochgerechnete Kette von Fahrereignissen, von denen erwartet wird, dass sie in Anbetracht des Plans eintreten, berücksichtigen.
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In einer Ausführungsform nimmt das Planungsprogramm 920 an, dass V2X-Fahrzeuge schneller als Standard-Fahrzeuge auf den Plan reagieren oder ihn implementieren. In einer Ausführungsform berücksichtigt das Planungsprogramm 920 die Qualität der Datenverbindung zwischen dem Planungsprogramm 920 und den V2X-Fahrzeugen beim Hochrechnen der Geschwindigkeit, mit der die Fahrzeuge, einschließlich von V2X-Fahrzeugen und Standard-Fahrzeugen, auf den Plan reagieren oder ihn implementieren. In einigen Ausführungsformen berücksichtigt das Planungsprogramm 920 die Größe und den Ort von Lücken beim Erzeugen des Verkehrsplans. In verschiedenen Ausführungsformen ordnet das Planungsprogramm 920 Anweisungen oder Kommunikationen, die an die V2X-Fahrzeuge gesandt werden, der Reihe nach (d. h. es sendet Kommunikationen zuerst an ein spezifisches Fahrzeug), gemäß einer Kollisionsdringlichkeit und Qualität der Datenverbindung an.
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Nachdem der Verkehrsplan erzeugt wurde, sendet das Planungsprogramm 920 in Schritt 607 geeignete Abschnitte des Verkehrsplans an V2X-Fahrzeuge, die an dem Verkehrsplan beteiligt sind. Das Ausmaß oder die Menge von Informationen, die an verschiedene V2X-Fahrzeuge gesandt werden, kann in einigen Ausführungsformen durch die Qualität der Datenverbindung zwischen dem Planungsprogramm 920 und einem spezifischen V2X-Fahrzeug bestimmt werden. Das Ausmaß oder die Menge von Informationen, die an verschiedene V2X-Fahrzeuge gesandt werden, kann in einigen Ausführungsformen von der Reihenfolge der Kommunikationen und der Dringlichkeit abhängen.
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In einer Ausführungsform enthält ein an ein bestimmtes V2X-Fahrzeug gesandter/s Abschnitt oder Segment des Verkehrsplans eines oder alles von (a) Anweisungen darüber, ob und wie stark das bestimmte Fahrzeug beschleunigen, bremsen oder die Geschwindigkeit beibehalten sollte; (b) die Wahrscheinlichkeit des bestimmten Fahrzeug, eine unmittelbar bevorstehende Kollision und starke Verlangsamung zu erfahren; und (c) Anweisungen darüber, ob und wie stark die Fahrzeuge, die dem bestimmten Fahrzeug direkt vorausfahren und hinterherfahren, beschleunigen, bremsen oder die Geschwindigkeit beibehalten sollten
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Es sollte anerkannt werden, dass, obwohl das Verfahren 600 des Planungsprogramms 920 in 6 als sequenziell dargestellt ist, dies nicht der Fall sein muss. Insbesondere können die Schritte 601, 602, 603, 604 und 605 ein einmal durchlaufender oder sich ständig wiederholender Algorithmus sein und können die Schritte 606 und 607 ein verschiedener einmal durchlaufender oder sich ständig wiederholender Algorithmus sein.
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Jetzt fortfahrend mit 7, wird ein beispielhaftes Verfahren 700 eines Implementierungsprogramms allgemein gezeigt und veranschaulicht. In Schritt 701 empfängt ein bestimmtes V2X-Fahrzeug wie das Fahrzeug 100 den Verkehrsplan oder zumindest einen Abschnitt oder ein Segment des Verkehrsplans, der in Schritt 607 von 6 erzeugt wurde.
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In Schritt 702 ergreift das Fahrzeug 100 Maßnahmen in Anbetracht des Verkehrsplans. Das Fahrzeug 100 bewertet, ob der Verkehrsplan dringende, autonome (falls zutreffend) Maßnahmen des Fahrzeugs 100 erfordert. Dies könnte zum Beispiel der Fall sein, wenn vorhergesagt wird, dass eine Kollision in kürzerer Zeit als die, in der ein normaler Fahrer aufgrund eines Hinweises reagieren kann, erfolgen wird. Wenn der Verkehrsplan dringende, autonome Maßnahmen erfordert und das Fahrzeug 100 geeignet ausgestattet ist, ergreift das Fahrzeug 100 derartige Maßnahmen. Wenn das Fahrzeug nicht geeignet ausgestattet ist oder der Plan keine dringenden Maßnahmen erfordert, kann das Fahrzeug 100 dem Fahrer einen internen Hinweis wie eine visuelle oder akustische Warnung anzeigen. Die Warnung kann den Fahrer anleiten, zu beschleunigen oder zu bremsen. Die Art oder Größenordnung der Warnung oder des Hinweises kann von der Dringlichkeit der erforderlichen Maßnahmen abhängen.
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Gleichzeitig kann das Fahrzeug in Schritt 703 einen Hinweis an Standard-Fahrzeuge leiten. Das Geben von Hinweisen wird vorstehend in Beziehung zu Verfahren 500 diskutiert.
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Jetzt fortfahrend mit 8, wird eine beispielhafte Implementierung der Verfahren 600 und 700 allgemein gezeigt und veranschaulicht. Die Fahrzeuge 801, 804 und 805 sind V2X (d. h. V2X-fähig). Die Fahrzeug 802, 803, 806, 807 und 808 sind Standard (d. h. nicht V2X). Die Befestigung 850 ist mit Sensoren konfiguriert, die Verkehr und Fahreigenschaften messen. Ein Server 851 und die Befestigung 850 können Berechnungsvorrichtungen 105 sein.
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Die V2X-Fahrzeuge 801, 804 und 805 können periodisch mit dem externen Server 851 kommunizieren. Insbesondere melden sich die V2X-Fahrzeuge in den Schritten 601 und 602 periodisch beim Server 851 an oder tauschen Aktualisierungen damit aus. Wie in Schritt 601 gezeigt, enthalten die Status-Aktualisierungen die Fahreigenschaften und Fahrzeugcharakteristika der V2X-Fahrzeuge. Wie in Schritt 602 gezeigt, enthalten die Status-Aktualisierungen außerdem die Fahreigenschaften und Fahrzeugcharakteristika von mindestens einigen der Standard-Fahrzeuge. Insbesondere misst und überträgt das V2X-Fahrzeug 804 die Fahreigenschaften und Fahrzeugcharakteristika der Standard-Fahrzeuge 802 und 806. Das V2X-Fahrzeug 805 misst und überträgt die Fahrzustände der Standard-Fahrzeuge 803 und 807. Das V2X-Fahrzeug 801 misst und überträgt die Fahreigenschaften und Fahrzeugcharakteristika des Standard-Fahrzeugs 803. Die Befestigung 850 misst und überträgt außerdem die Fahreigenschaften und Fahrzeugcharakteristika des Standard-Fahrzeugs 803. Es ist zu beachten, dass das Standard-Fahrzeug 808 nicht erfasst wurde.
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In Schritt 603 erstellt das Planungsprogramm 920 die Verkehrskarte oder Datenbank, die die Fahreigenschaften und Fahrzeugcharakteristika jedes identifizierten Fahrzeugs, Standard und V2X, enthält. In Schritt 604 lokalisiert das Planungsprogramm 920 die Lücken oder fehlenden Informationen. Hier kann das Planungsprogramm 920 die Lücken 820, 821 und 822 identifizieren.
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Die Lücke 820 ist das Fehlen von Informationen über ein mögliches Fahrzeug vor dem Standard-Fahrzeug 802. In einigen Ausführungsformen können V2X-Fahrzeuge konfiguriert sein, Fahreigenschaften im Umkreis von 360 Grad zu erfassen, so dass die Lücke 820 nicht vorhanden sein würde.
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Die Lücke 821 ist das Fehlen von Informationen über ein mögliches Fahrzeug hinter dem Standard-Fahrzeug 806. Die Lücke 822 ist das Fehlen von Informationen über ein mögliches Fahrzeug hinter dem Standard-Fahrzeug 807. Es ist zu beachten, dass in diesem spezifischen Beispiel ein Standard-Fahrzeug 808 die Lücke 822 einnimmt.
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In Schritt 605 wendet das Planungsprogramm 920 das Modell auf die Lücken 820, 821 und 822 an, um vorherzusagen oder hochzurechnen, ob Standard-Fahrzeuge wie das Standard-Fahrzeug 808 eine der Lücken 820, 821 und 822 einnehmen (oder die Wahrscheinlichkeit dafür).
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In Schritt 606 erzeugt das Planungsprogramm 920 den Verkehrsplan für die Fahrzeuge 801 bis 808 von 8. Der Verkehrsplan kann die Fahreigenschaften jedes Fahrzeugs, die Fahrzeugcharakteristika jedes Fahrzeugs, die Neigungen bekannter Fahrer, die Anzahl und die Orte von Lücken, die Ergebnisse (falls vorhanden) des Modells, Eigenschaften der Straße, Eigenschaften des Terrains, das Wetter, die Zeit, den Tag und andere Faktoren oder Eigenschaften berücksichtigen. Der Verkehrsplan kann erwartete oder hochgerechnete Veränderungen der Fahreigenschaften (und die Zeit davon) angesichts der Arten von Anweisungen und der Abfolge der Anweisungen in dem Verkehrsplan einbeziehen.
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In Schritt 607 sendet das Planungsprogramm 920 die Anweisungen oder Teile des Verkehrsplans an die V2X-Fahrzeuge 801, 804 und 805. Jeder Teil kann Anweisungen zum Steuern der Fahreigenschaften des spezifischen V2X-Fahrzeugs enthalten, wie in Schritt 702, zusätzlich zu Anweisungen zum Signalisieren oder Geben von Hinweisen von/an umgebende(n) Standard-Fahrzeuge(n), wie in Schritt 803. Wenn das Planungsprogramm 920 zum Beispiel eine Kollision zwischen den Fahrzeugen 801 und 803 oder eine starke Verlangsamung hochgerechnet hat, kann das Programm in Schritt 702 das Fahrzeug 805 anweisen, zu verlangsamen. Außerdem kann das Programm in Schritt 703 das Fahrzeug 805 anweisen, dem Fahrzeug 807 präventiv mit Ton oder Licht zu signalisieren oder Hinweise zu geben, auch zu verlangsamen, um das rückwärtige Fahrzeug 805 zu vermeiden.
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In verschiedenen Ausführungsformen berücksichtigt das Planungsprogramm 920 eine Anzahl von Fahrzeugen zwischen zwei bestimmten Fahrzeugen beim Erzeugen des Verkehrsplans. Insbesondere kann das Planungsprogramm 920 annehmen, dass, wenn die Anzahl von zwischenbefindlichen Fahrzeugen zunimmt, die Wahrscheinlichkeit ansteigt, dass eines der zwischenbefindlichen Fahrzeuge unzureichend bremst (oder unzureichend bremst und dann mit starkem Bremsen überkompensiert). In einem derartigen Fall kann das Planungsprogramm 920 eines oder mehrere der Fahrzeuge anweisen, in Vorausnahme von unzureichendem Bremsen eines vorausfahrenden Fahrzeugs präventiv zu bremsen.
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Es sollte anerkannt werden, dass die vorstehende Offenbarung verschiedene Ausführungsformen enthält, in denen das Planungsprogramm 920 die Geschwindigkeit eines direkt vorausfahrenden Fahrzeugs und eine Pufferdistanz eines direkt hinterherfahrenden Fahrzeugs berücksichtigt. Als ein Beispiel kann das Planungsprogramm 920 in diesen Ausführungsformen die Verlangsamung von Fahrzeug 805 auf der Verlangsamung von Fahrzeug 803 und dem Puffer zwischen Fahrzeug 805 und Fahrzeug 807 basieren. Wenn die Pufferdistanz zwischen Fahrzeug 805 und Fahrzeug 807 klein ist, kann das Planungsprogramm 920 in diesen Ausführungsformen das Fahrzeug 805 anweisen, eine kleinere Größenordnung der Bremsung anzuwenden, als wenn die Pufferdistanz zwischen Fahrzeug 805 und Fahrzeug 807 groß wäre.
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Das Planungsprogramm 920 kann das Fahrzeug 801 anweisen, die Geschwindigkeit zu erhöhen oder zu beschleunigen, um eine Kollision mit Fahrzeug 803 zu vermeiden. Außerdem kann das Planungsprogramm 920 das Fahrzeug 801 und Fahrzeug 805 anweisen, dem Fahrzeug 803 präventiv zu signalisieren oder Hinweise zu geben, die Geschwindigkeit zu verringern oder zu verlangsamen.
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Es sollte anerkannt werden, dass die vorstehenden Verfahren und insbesondere die Verfahren 400, 500, 600 und 700 konfiguriert sein können, Fußgänger, Tiere (zusammen als Fußgänger bezeichnet, wenn nicht anders angegeben) und feste Objekte oder Hindernisse zu markieren, einzuschätzen, zu bewerten und diesen Hinweise zu geben.
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Zum Beispiel kann das Verfahren 400 enthalten, ein Objekt nahe einer Straße als einen Fußgänger, ein Tier oder ein festes Objekt zu bewerten. Das Verfahren 400 kann Eigenschaften des Objekts wie die Position, die Größe, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung oder die Verlangsamung des Objekts zu messen.
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Das Verfahren 500 kann enthalten, in Schritt 502 interne Fahreigenschaften mit den Eigenschaften des Objekts in Anbetracht der Art des Objekts (z. B. Mensch, Tier oder nicht lebend) zu vergleichen, dem Objekt (wenn Mensch oder Tier) Hinweise zu geben, falls angemessen, und die internen Fahreigenschaften des Fahrzeugs 100 in Anbetracht der Eigenschaften des Objekts anzupassen.
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Ähnliches Material gilt für die Verfahren 600 und 700. Insbesondere kann das Verfahren 600 Objekte beim Erstellen der Karte und beim Erzeugen des Plans berücksichtigen. Das Verfahren 700 kann, ähnlich dem Verfahren 400, in Schritt 702 enthalten, interne Fahreigenschaften des Fahrzeugs 100 in Anbetracht der Objekte anzupassen und kann einen Schritt enthalten, Menschen oder Tieren Hinweise zu geben.
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Es sollte anerkannt werden, dass, wenn eines der vorstehenden Verfahren Daten an ein Fahrzeug überträgt, die Daten in der Form einer Anweisung sein können. Wie vorstehend diskutiert, kann eine Anweisung ein Befehl sein oder kann ein Satz von Daten zur Auswertung durch das empfangende Fahrzeug sein. Der Befehl kann ein Befehl zum Anpassen von Fahreigenschaften (z. B. Verringern der Geschwindigkeit, Erhöhen der Geschwindigkeit, Vergrößern oder Verkleinern der Pufferdistanz, Einschalten der Fahrzeuglampen in einer spezifischen Anordnung) sein oder kann ein Befehl zum Anzeigen einer Option für den Fahrer sein.
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Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und insbesondere etwaige „bevorzugte“ Ausführungsformen sind mögliche Beispiele von Implementierungen und werden lediglich für ein deutliches Verständnis der Grundsätze der Erfindung angeführt. Viele Abwandlungen und Modifikationen können an der (den) vorstehend beschriebenen Ausführungsform(en) vorgenommen werden, ohne im Wesentlichen von dem Wesen und den Grundsätzen der hierin beschriebenen Techniken abzuweichen. Alle Modifikationen sollen hierin im Rahmen dieser Offenbarung enthalten und durch die nachstehenden Patentansprüche geschützt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- http://www.its.dot.gov/meetings/pdf/CoreSystem_SE_SyRS_RevA%20(2011-06-13).pdf [0031]
