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HINTERGRUND
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Aktive Spurführungssysteme, auch als „Spurhalteassistenz“-Systeme bekannt, sind in der Lage, durch die Verwendung von gespeicherten Daten, erfassten Echtzeitdaten und Computerlogik ein Fahrzeug in einer Verkehrsspur zu halten. Obgleich derartige Systeme zweckmäßig und praktisch sind, können sie einen Fahrer in Fällen verwirren, in denen der Fahrer ein vom System nicht erwartetes Manöver initiiert, wie beispielsweise, wenn der Fahrer das Lenkrad mit einer Absicht bewegt, die Spur zu verlassen, ohne zuvor die Absicht angezeigt zu haben, indem der Blinkerschalter eingeschaltet wird. Wenn dies geschieht, wird das Spurhalteassistenzsystem versuchen, das Fahrzeug zurück in die Mitte der Spur zu lenken, obwohl der Fahrer beabsichtigt, die Spur zu verlassen. Dies kann häufig in Fällen geschehen, in denen eine Autobahn oder Straße sich in eine zusätzliche Spur (Abzweigungsspur) verzweigt und die Abzweigungsspur vom vorderen Kameramodul des Fahrzeugs erfasst wird. Da die Abzweigungsspur sich gerade verzweigt hat, ist die Wahrscheinlichkeit sehr gering, dass ein anderes Fahrzeug sich bereits in der Spur befindet, und ein Fahrer kann vernachlässigen, den Blinkerschalter einzuschalten. Gleichermaßen verzweigen sich mehrere typische Autobahnausfahrten in ähnlicher Weise, was auch dazu führen könnte, dass ein Fahrer vernachlässigt, den Blinkerschalter einzuschalten.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs, welches ein beispielhaftes Lenkmanagementsystem einbezieht.
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2 ist eine Draufsicht eines ersten beispielhaften Spurwechselmanövers.
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3 ist eine Draufsicht eines zweiten beispielhaften Spurwechselmanövers.
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4 ist eine Draufsicht eines dritten beispielhaften Spurwechselmanövers.
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5 ist eine Ansicht einer beispielhaften Fahrer-Kombiinstrumentanzeige.
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6 ist ein Flussdiagramm einer beispielhaften Umschaltentscheidungslogik.
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7 ist ein Flussdiagramm einer beispielhaften Assistenzfunktionsdeaktivierungslogik.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINLEITUNG
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Hierin offenbart werden Systeme und Verfahren zum selektiven und temporären Deaktivieren der Funktionalität eines Spurhalteassistenzsystems. Beispielsweise deaktiviert ein System, wie vorliegend offenbart, das Spurhalteassistenzsystem temporär, um einem Fahrer zu ermöglichen, Spuren ohne fortwährenden Widerstand vom Spurhalteassistenzsystem zu wechseln.
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Relative Orientierungen und Richtungen (beispielhaft obere, untere, unten, nach hinten, vordere, hintere, hinten, äußere, innere, nach innen, nach außen, lateral, links, rechts) sind in dieser Beschreibung nicht als Einschränkungen, sondern der Einfachheit halber dargelegt, damit der Leser sich wenigstens eine Ausführungsform der beschriebenen Strukturen vorstellen kann. Derartige beispielhafte Orientierungen sind aus der Perspektive eines Insassen, welcher einem Armaturenbrett zugewandt in einem Fahrersitz sitzt.
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BEISPIELHAFTE SYSTEMELEMENTE
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1 ist eine schematische Darstellung eines Spurhalteassistenzsystems 12 in einem Fahrzeug 10. Das Spurhalteassistenzsystem 12 ist über eine Schnittstelle mit einer Fahrzeuglenksteuereinheit 14 und einem Blinkerschalter 16 und einer Fahrzeug-Kombiinstrumentanzeige 18 verbunden. Ein Fahrer 20 ist auch über eine Schnittstelle mit dem Blinkerschalter 16 und der Lenksteuereinheit 14 verbunden. Ein Fahrzeuglenkaktuator 22 reagiert auf eine Eingabe von der Lenksteuereinheit 14. Das beispielhafte Spurhalteassistenzsystem 12 ist wenigstens teilweise in einem Fahrzeugcomputer 24 angeordnet, welcher ein Controller oder eine elektronische Steuereinheit (Electronic Control Unit, ECU) sein könnte, wie bekannt ist. Der Computer 24 umfasst wenigstens einen elektronischen Prozessor und einen assoziierten Speicher. Der Speicher umfasst eine oder mehrere Formen von computerlesbaren Medien und speichert Anweisungen, welche vom Prozessor zum Durchführen von verschiedenen Operationen ausführbar sind, einschließlich solcher Operationen, die hierin offenbart werden.
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Der Speicher des Computers 24 speichert ferner im Allgemeinen Ferndaten, welche über verschiedene Kommunikationsmechanismen empfangen werden; z. B. ist der Computer 24 im Allgemeinen für die Kommunikation auf einem Fahrzeugnetz, wie beispielsweise einem Ethernet-Netz oder einem Controller Area Network(„CAN“)-Bus oder dergleichen, und/oder für die Verwendung von anderen verdrahteten oder drahtlosen Protokollen, z. B. Bluetooth usw., ausgelegt. Der Computer 24 kann auch eine Verbindung zu einem Onboard-Diagnose-Anschluss haben, wie beispielsweise zu einem OBD-II-Anschluss. Über den CAN-Bus, OBD-II, Ethernet und/oder andere verdrahtete oder drahtlose Mechanismen kann der Computer 24 Nachrichten an verschiedene Vorrichtungen in einem Fahrzeug übertragen und/oder Nachrichten von den verschiedenen Vorrichtungen empfangen, z. B. Controller, Aktuatoren, Sensoren usw., wie hierin erörtert. Obwohl der Computer 24 zur Vereinfachung der Darstellung als ein einzelner Computer in 1 gezeigt ist, ist zu verstehen, dass der Computer 24 in der Tat eine oder mehrere Rechenvorrichtungen umfassen könnte und verschiedene hierin beschriebene Vorgänge könnten durch eine oder mehrere Rechenvorrichtungen ausgeführt werden, z. B. Fahrzeugkomponentencontroller, wie bekannt sind, und/oder eine Rechenvorrichtung, welche dem System 12 dediziert ist.
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Der Speicher des Computers 24 speichert im Allgemeinen die gesammelten Daten. Die Daten können Daten umfassen, welche von einer Vielzahl von Vorrichtungen gesammelt werden. Die Daten können zusätzlich Daten umfassen, welche daraus im Computer 24 berechnet werden. Im Allgemeinen können gesammelte Daten beliebige Daten umfassen, welche von einer beliebigen Datensammlungsvorrichtung 26 gesammelt werden können und/oder aus solchen Daten berechnet werden können. Beispielhafte Sammelvorrichtungen umfassen Ultraschallsensoren, Kameras, 360-Grad-Kameras, Radar, V2V, V2I, Spurführung, Lidar und/oder Datensammelvorrichtungen, welche dynamische Fahrzeugdaten sammeln, wie beispielsweise Geschwindigkeit, Gierrate, Lenkwinkel usw.
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Das Spurhalteassistenzsystem 12 umfasst die Hardware, auf die oben verwiesen wird, Softwareprogrammierung und Regelsysteme zur Fahrzeuglenkung und Geschwindigkeitsregelung, welche zusammenwirkend ein Fahrzeug in einer Verkehrsspur halten. Beispiele für derartige Systeme sind in Autos zu finden, welche derzeit Tests auf öffentlichen Straßen unterzogen werden, einschließlich Autos von der Ford Motor Company, Delphi Automotive PLC, Audi AG und anderen. Bekannte Softwareprogrammierung, wie beispielsweise eine Software-Engine für den wahrscheinlichsten Pfad 34, welche unten beschrieben wird, hilft bei der Navigation und Spurverfolgung. Das beispielhafte Element, welches verwendet wird, um die Notwendigkeit einer Spurhalteassistenzdeaktivierung vorherzusagen, wird in einer Spurhalteassistenz-Deaktivierungslogikkomponente 36 gefunden, die weiter unten detaillierter beschrieben wird.
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Die vorstehenden Beispiele sind nicht als beschränkend gedacht; andere Typen von Datensammelvorrichtungen 26 könnten verwendet werden, um Daten an den Computer 24 bereitzustellen. Beispielsweise können verschiedene Controller im Fahrzeug 10 arbeiten, um Daten über einen Kommunikationsbus bereitzustellen, z. B. Daten bezüglich Fahrzeuggeschwindigkeit, Beschleunigung, Lenkwinkel usw. Ferner könnten Sensoren oder dergleichen, globale Positionierungssystem(GPS)-Geräte usw. in einem Fahrzeug eingeschlossen sein und ausgelegt sein, um Daten direkt an den Computer 24 bereitzustellen, z. B. über eine verdrahtete oder drahtlose Verbindung. Ferner sind Sensoren neben den oben erwähnten Sensoren bekannt und können zur Bestimmung von Geschwindigkeit, Kurs, Lenkwinkel usw. des Fahrzeugs 10 verwendet werden. Beispielsweise kann die Lenksteuereinheit 14 verwendet werden, um Daten zur Fahrerlenkradeingabe an den Computer 24 bereitzustellen.
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Der Speicher des Computers 24 speichert ferner im Allgemeinen Daten wie Kartendaten, Routendaten, Straßengeometriedaten, Fahrergewohnheiten wie Verwendung des Blinkerschalters und Spurmanöverkandidaten, welche das Fahrzeug 10 gemäß verschiedenen Kriterien antreffen kann.
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Schematische Darstellungen beispielhafter Softwarekomponenten des beispielhaften Computers 24 sind in 1 veranschaulicht. Wie hierin verwendet, ist eine „Softwarekomponente“ Programmierung, wie Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist, um verschiedene Vorgänge auszuführen, welche einer jeweiligen Komponente zugeschrieben werden, wie hierin beschrieben. Bestimmte Softwarekomponenten können Daten speichern und/oder berechnen, z. B. die Kartendatenbank 28, wie unten beschrieben. Flussdiagramme, welche die Prozesse 50, 52 veranschaulichen, die als Computerprogramme zu implementieren sind, einschließlich verschiedener Komponenten, die im System 12 beschrieben sind, werden in den 6 und 7 veranschaulicht. Die präzise Struktur des Computers 24 und Anordnung von Speicher und Software darin sind für die vorliegende Beschreibung nicht entscheidend.
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1 stellt eine beispielhafte schematische Darstellung einer Anordnung von Komponenten in einem Fahrzeug 10 mit einem Computer 24 und beispielhaften Softwarekomponenten bereit, welche darauf ausgeführt werden können, um ein Spurhalteassistenzsystem 12 zu verwalten. Bestimmte der Komponenten sind im Handel und/oder durch Beitritt bei kooperativen Unternehmen erhältlich, welche derartige Komponenten entwickelt haben. Verfügbare Komponenten umfassen eine Kartendatenbank 28, eine Navigations- und Routing-Engine 30, eine Fahrverlauf-Lern-Engine 32 und eine Engine für den wahrscheinlichsten Pfad 34.
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Die beispielhafte Kartendatenbank 28 wird unter Verwendung eines geografischen Informationsdiensts (Geographic Information Service, „GIS“) aufgebaut, welcher digitalisierte geografische Informationen verwendet. Solche geografischen Informationen können von Daten aus Karten, Luftbildern und globalen Positionierungssystemen („GPS“) abgeleitet werden. Derartige Kartendaten sind von Unternehmen wie HERE Global BV Corporation (Niederlande) erhältlich.
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Eine beispielhafte Navigations- und Routing-Engine 30 umfasst Programmierung, um eine Route zwischen zwei Punkten basierend auf der Kartendatenbank 28 zu bestimmen. Die Routenwahl kann abhängig von Variablen, einschließlich der Präferenz des Anforderers zwischen Schnellstraßen mit begrenztem Zugang und Landstraßen, variiert werden. Falls ergänzende Daten für Echtzeitverkehrsbedingungen verfügbar sind und der Anforderer eine Präferenz für Routen mit einer minimalen Fahrzeit ausdrückt, werden solche Verkehrsbedingungen in der Routenwahl berücksichtigt. Algorithmen zur Bestimmung von Routen gemäß diesen Faktoren sind Fachleuten auf dem Gebiet bekannt.
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Eine beispielhafte Fahrverlauf-Lern-Engine 32 speichert vergangene Routen und die Positionen vergangener Spurwechsel. Die Fahrverlauf-Lern-Engine 32 bewahrt die letzten 60 Tage von Fahrerdaten auf. Falls weniger als 60 Tage von Daten verfügbar sind, werden die verfügbaren Daten gewichtet, um alle aufgezeichneten Ereignisse mit der gleichen Häufigkeit des Vorkommens für die gesamten 60 Tage zu reflektieren. Falls beispielsweise nur Daten für 30 Tage aufgezeichnet wurden und zwei Wendungen an einer bestimmten Position vermerkt wurden, würden die Daten gewichtet werden, als ob es vier Wendungen innerhalb von 60 Tagen gegeben hätte. Die beispielhafte Fahrverlauf-Lern-Engine 32 umfasst auch Programmierung, um basierend auf einer Häufigkeit des Vorkommens von Spurwechseln in Verbindung mit bestimmten Routen als eine Funktion von Signalen von Daten wie der unmittelbar vorhergehenden Route zu lernen, und Faktoren, welche von der Navigations- und Routing-Engine 30 berücksichtigt werden, wie beispielsweise Ziel und Verkehrsbedingungen, und welche Routen und Spurwechsel am wahrscheinlichsten gemacht werden. Die beispielhafte Lern-Engine 32 umfasst Programmierung, um Spurwechsel mit bestimmten Abzweigungsspuren zu assoziieren und einen Verlauf der Spurwechsel für bestimmte Abzweigungsspuren zu akkumulieren, wobei der Wochentag und die Tageszeit aller solcher Ereignisse gespeichert werden.
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Eine beispielhafte Engine für den wahrscheinlichsten Pfad 34 umfasst Programmierung, um eine Route basierend auf Daten von der Navigations- und Routing-Engine 30 auszuwählen. Die Engine für den wahrscheinlichsten Pfad 34 generiert einen virtuellen Horizont unter Verwendung der Daten aus der Kartendatenbank 28 und der Navigations- und Routing-Engine 30 und Informationen von Sammelvorrichtungen 26 wie denjenigen, welche oben identifiziert wurden, und Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Daten. Der virtuelle Horizont umfasst eine Sammlung von Straßensegmenten, welche von der derzeitigen Position des Fahrzeugs 10 erreichbar sind, und wie wahrscheinlich es ist, dass das Fahrzeug 10 letztendlich zu jedem Straßensegment fährt. Wenn der Fahrer eine Route ausgewählt hat, wählt die Engine für den wahrscheinlichsten Pfad 34 diese Route. Die Engine für den wahrscheinlichsten Pfad 34 kann die Route gemäß Daten modifizieren, welche von der Fahrverlauf-Lern-Engine bereitgestellt werden. Im Falle, dass der Fahrer 20 keine Route ausgewählt hat, stützt sich die Engine für den wahrscheinlichsten Pfad 34 auf den virtuellen Horizont, um einen wahrscheinlichsten Pfad zu generieren, wobei die Konzentration auf einem einzelnen Pfad liegt, welcher am wahrscheinlichsten genommen wird, zusammen mit Informationen über Überquerungen wie Abzweigungsspuren. Die Engine für den wahrscheinlichsten Pfad 34 kann auch ausgelegt sein, um einen Pfaderweiterungsmodus bereitzustellen, wobei Straßensegmentdaten für verfügbare Pfade an jeder Kreuzung oder Einmündung bereitgestellt werden. Eine derartige Funktionalität wird durch ein kooperatives Unterfangen, welches als Advanced Driver Assistant Systems Interface Specifications (ADASIS, erweiterte Fahrerassistenzsystem-Schnittstellenspezifikationen) charakterisiert wird, mit Mitgliedern, einschließlich Fahrzeughersteller und Zulieferer derselben, unterstützt. Der virtuelle Horizont kann alternativ als ein ADAS-Horizont charakterisiert werden.
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Die beispielhafte Spurhalteassistenz-Deaktivierungslogikkomponente 36 umfasst als einzelne Unterkomponenten eine Pfadbestimmungs-Engine 38, eine Manöverkandidatidentifizierungs-Engine 40, eine Fahrersignal-Lern-Engine 42, eine Spurmanövervorhersage-Engine 44 und eine Umschaltbestimmungs-Engine 46. Ein beispielhaftes Fahrzeugkameramodul 41 stellt Eingaben an die Komponente 36 zur Verwendung durch die Software-Engines darin bereit. Das Fahrzeugkameramodul 41 kann alternativ als einer der Sensoren 26 charakterisiert werden.
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Die beispielhafte Pfadbestimmungs-Engine 38 empfängt als Eingabe den virtuellen Horizont von der Engine für den wahrscheinlichsten Pfad 34 und direkte Eingabe von der Fahrverlauf-Lern-Engine 32 und Navigations- und Routing-Engine 30 und wählt einen Pfad, welcher als Ausgabe bereitgestellt wird. Ein erweitertes Spurmodell der Engine für den wahrscheinlichsten Pfad 34 stellt verbesserte Straßenkonnektivitätsdaten bereit, um das Identifizieren von Kandidaten für Spurverlassensereignisse zu ermöglichen. Der virtuelle Horizont, welcher von der Engine für den wahrscheinlichsten Pfad 34 erzeugt wird, wird durch sensorische Daten, insbesondere Kameradaten, ergänzt, die verwendet werden, um die Ausgabedaten der Pfadbestimmungs-Engine zu generieren.
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Die Manöverkandidatidentifizierungs-Engine 40 empfängt auch Daten von der Kartendatenbank 28 und den virtuellen Horizont von der Engine für den wahrscheinlichsten Pfad 34 sowie Rückkopplung von der Fahrersignal-Lern-Engine 42. Die beispielhafte Manöverkandidatidentifizierungs-Engine 40 berechnet eine Wahrscheinlichkeit, dass ein bestimmtes Straßensegment oder eine bestimmte Abzweigungsspur vor einem erwarteten Spurverlassen keine anderen Fahrzeuge aufweist.
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Die beispielhafte Fahrersignal-Lern-Engine 42 protokolliert und analysiert Vorkommen, dass der Blinkerschalter 16 tatsächlich verwendet wird. Blinkerschalternutzungsdaten, welche innerhalb des Fahrzeugs 10 für bestimmte Abzweigungsspuren generiert werden, können durch Blinkerschalternutzungsdaten von anderen Fahrzeugen ergänzt werden, die in einem zentralisierten Wolkenspeicher 48 mit solchen Daten gepflegt werden, einschließlich Informationen darüber, wo ein derartiges Blinkerverhalten auftritt. Daten vom Fahrzeug 10 werden den Wolkendaten im Austausch für die Verwendung der Wolkendaten zugeführt. Die Fahrersignal-Lern-Engine 42 hilft, die Gesamtgenauigkeit der Manöverkandidatidentifizierungs-Engine 40 über Zeit zu verbessern, und führt zu einer besseren Vorhersage davon, wann das Spurhalteassistenzsystem 12 umzuschalten ist, das heißt temporär zu deaktivieren ist. Der Begriff „Wolke“, wie hierin verwendet, bezieht sich auf ein Netz, wie bekannt ist, wie beispielsweise das Internet, welches den Zugriff auf und das Speichern von Daten über Ferncomputer ermöglicht.
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Die Spurmanövervorhersage-Engine 44 nimmt die Ausgabe der Manöverkandidatidentifizierungs-Engine 40 und Pfadbestimmungs-Engine 38 und bestimmt, wo es am wahrscheinlichsten ist, dass ein Fahrer die derzeitige Spur für eine Abzweigungsspur verlässt. Die Spurmanövervorhersage-Engine 44 identifiziert Kandidaten für wichtige „Spurverlassensereignisse“ entlang des Pfads, welcher von der Pfadbestimmungs-Engine 38 ausgewählt wird. Während das Fahrzeug 10 sich entlang des Pfads bewegt, werden die Kandidaten in Bezug auf die Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrer 20 einen Spurwechsel in die Kandidatenabzweigungsspur vornimmt, ohne den Blinkerschalter 16 einzuschalten, gewichtet oder bepunktet. Kandidaten, welche oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts punkten, werden als vorhergesagte Spurwechsel charakterisiert, was dazu führt, dass das Spurhalteassistenzsystem 12 ausgeschaltet wird, bis das vorhergesagte Manöver vorbei ist. Die Punktzahlen werden durch die Art des Manövers und die Straßennetzgeometrie an diesem Punkt im Pfad ergänzt. Eine beispielhafte Gewichtung, welche auf eine Abzweigungsspur angewendet wird, wendet Gewichtungsfaktoren auf Variablen an, einschließlich:
Faktor 1, ein Boolscher für die aktive Segmentroute gleich 1, wenn die gegenständliche Abzweigungsspur auf der derzeitigen/aktiven Route liegt, und 0, wenn dies nicht der Fall ist;
Faktor 2, eine Anzahl von Malen in der derzeitigen Fahrt, die der Fahrer von einer erwarteten Route abgewichen ist;
Faktor 3, eine Anzahl von Malen in den letzten 60 Tagen, die der Fahrer diese Abzweigungsspur an diesem bestimmten Wochentag ausgewählt hat;
Faktor 4, eine Anzahl von Malen in den letzten 60 Tagen, die der Fahrer diese Abzweigungsspur zu dieser bestimmten Tageszeit ausgewählt hat, wobei die Tageszeit in Zwei-Stunden-Zeitblöcke getrennt ist;
Faktor 5, eine Wahrscheinlichkeit, dass die Abzweigungsspur in den letzten 60 Tagen leer war; und
Faktor 6, ein Prozentsatz der Anzahl von Malen, die ein Blinkerschalter 16 nicht für die gegenständliche Abzweigungsspur verwendet wurde, relativ zur Gesamtzahl der Male, die die Abzweigungsspur in den letzten 60 Tagen gewählt wurde.
Beispielhafte Punktgewichtungen für die Faktoren 1 bis 6 sind jeweils 100 Punkte, –20 Punkte, 5 Punkte, 1 Punkt, 40 Punkte und 10 Punkte. Bemerkenswerte Beispiele von Abzweigungsspuren, welche als Kandidaten für Spurverlassensereignisse von Primärpfadstraßenspuren 49 dienen, umfassen eine sich erweiternde Schnellstraßenspur 43, eine Autobahnabfahrrampenspur 45 und eine Grünstreifen-Fahrtrichtungswechselspur 47, wie jeweils in den 2, 3 und 4 dargestellt. Eine beispielhafte Ausgabe der Engine 44 ist die Summe der sechs Gewichtungsfaktoren multipliziert mit ihren jeweiligen Punktgewichtungen. Beispiele für derartige Gewichtungen werden unten bereitgestellt.
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Die Umschaltbestimmungs-Engine 46 bewertet die Ausgabe der Spurmanövervorhersage-Engine 44 und vergleicht sie mit einem Umschaltbestimmungsschwellenwert, um zu bestimmen, ob ein vorhergesagtes Spurverlassen zu einer temporären Deaktivierung des Spurhalteassistenzsystems 12 führen sollte. Ein beispielhafter temporärer Deaktivierungsschwellenwert (TDtv) könnte auf 65 festgelegt sein. Wenn die Ausgabe der Engine 44 65 Punkte übersteigt, schaltet die Umschaltbestimmungs-Engine 46 das Spurhalteassistenzsystem 12 in der Richtung der verfügbaren Spur temporär aus, um Verwirrung und Unzufriedenheit des Fahrers zu verhindern, die herbeigeführt werden, wenn mit dem Lenkrad „gekämpft“ werden muss, um die Spur zu verlassen. Der Fahrer wird über das Umschalten des Spurhalteassistenzsystems 12 mittels einer HMI-Benachrichtigung auf der Fahrzeuganzeige, wie in 5 veranschaulicht, wo sich die Spurhalteassistenzsystem-HMI gegenwärtig befindet, benachrichtigt. Entweder nach Beendigen des Spurwechsels oder bei Beibehalten des Pfads entlang der Spuren 49 wird das Spurhalteassistenzsystem 12 in der Spur reaktiviert, in der sich das Fahrzeug 10 befindet.
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VERARBEITUNG
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Die Prozesse 50 und 52, welche in den 6 und 7 veranschaulicht sind, sind jeweils beispielhafte Prozesse, welche in einem Computer 24 ausgeführt werden können. Der Computer 24, wie in diesen Figuren gezeigt, kann Programmierung umfassen, um das Spurhalteassistenzsystem 12 zu unterbrechen oder auszuschalten oder zu deaktivieren, wenn vorhergesagt wird, dass der Fahrer 20 einen Spurwechsel initiieren kann, ohne den Blinkerschalter 16 zu verwenden. Der Computer 24 ist programmiert, um ein Signal zu senden, welches anzeigt, dass sich das Fahrzeug 10 an einer Position befindet, an der die Wahrscheinlichkeit signifikant ist, dass der Fahrer Spuren zu einer vorhergesagten verfügbaren Spur ohne Signalisierung wechseln wird. Der Computer 24 ist ferner programmiert, um das Spurhalteassistenzsystem 12 in Reaktion auf das Signal temporär zu deaktivieren, so dass der Fahrer Spuren in einer Richtung der vorhergesagten verfügbaren Spur widerstandslos wechseln kann. Beispielhafte Signale, d. h. Nachrichten, welche über das Kommunikationsnetz des Fahrzeugs 10 gesendet werden, umfassen die Einstellung eines Speicherwerts durch ein Computerprogramm-Ausführungslogkdiagramm 50, wobei dieser Speicherwert durch den Computer 24 gelesen wird, oder alternativ ein kontinuierliches Spannungssignal, das beendet wird, wenn ein Spurwechselfenster geschlossen wird. Ein Beispiel für ein geschlossenes Spurwechselfenster ist, wenn die Abzweigungsspur nicht mehr verfügbar ist, z. B. hat sich die Abzweigungsspur von Primärpfadstraßenspuren 49 getrennt. Die Prozessflüsse 50 und 52 stellen nur ein einzelnes Beispiel dafür dar, wie das temporäre Ausschalten des Spurhalteassistenzsystems 12 erreicht werden kann. Die obigen Vorgänge des Computers 24 werden im Wesentlichen kontinuierlich durchgeführt. Der Computer 24 empfängt im Wesentlichen kontinuierlich Routendaten und Positionsdaten und bestimmt im Wesentlichen kontinuierlich, ob die Spurassistenz wenigstens teilweise basierend auf den im Wesentlichen kontinuierlich empfangenen Routendaten und den im Wesentlichen kontinuierlich empfangenen Spurpositionsdaten zu deaktivieren ist.
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Der Computer 24 führt die in 6 veranschaulichten Schritte aus, wie unten beschrieben. Der Computerprogrammausführungsprozess 50 wird im Startblock 54 initiiert. Das Computerprogramm wird in Prozessblock 56 initialisiert. Die Initialisierungsroutine von Block 56 umfasst herkömmliche Operationen, einschließlich Nullung der Register, Lesen von Programmanweisungen aus einem statischen Speicher oder einem anderen Speicher in den Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory, „RAM“) des Controllers, und andere Low-Level-Softwareschritte, welche in der Softwaretechnik wohlbekannt sind und für die vorliegende Beschreibung nicht entscheidend sind.
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Als Nächstes wird in einem Block 58 ein wahrscheinlicher Pfad unter Verwendung des virtuellen Horizonts übereinstimmend mit der Beschreibung der Funktion der Pfadbestimmungs-Engine 38 bestimmt. Als Nächstes stellen in einem Block 60 gemäß der Beschreibung der Manöverkandidatidentifizierungs-Engine 40 der virtuelle Horizont der Engine für den wahrscheinlichsten Pfad 34 und die Kartendatenbank 28 Daten bereit, welche verwendet werden, um zu bestimmen, wo der Fahrer 20 die derzeitige Spur am wahrscheinlichsten verlässt.
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Im Anschluss an den Prozessblock 60 bepunktet der Prozessblock 62 gemäß der Beschreibung der Spurmanövervorhersage-Engine 44 die Kandidaten, welche im Block 60 identifiziert wurden, und legt einen gewichteten Kandidatenwert fest. Der gewichtete Kandidatenwert entspricht der Ausgabe der Spurmanövervorhersage-Engine 44. Der beispielhafte Entscheidungsblock 64 vergleicht die Position des Fahrzeugs 10 mit der Position der Kandidaten, welche über einem vorbestimmten Schwellenwert bepunktet wurden. Der Vergleich entspricht dem Vergleich, welcher durch die Umschaltbestimmungs-Engine 46 durchgeführt wird, wobei die Ausgabe der Engine mit TDtv verglichen wird. Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug 10 nicht an der Position eines ausreichend bepunkteten Kandidaten ist, führt der Prozess 50 als Nächstes einen Entscheidungsblock 66 aus, um zu bestätigen, dass das Fahrzeug 10 in einem Laufmodus ist. Der Laufmodus ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug sich in einem fahrbereiten Betriebszustand befindet, d. h. wenn die Kraftmaschine oder der Motor beispielsweise läuft oder sich in einem „Ein“-Zustand befindet und das Getriebe in einem Fahrbereich ist. Der Laufmodus unterscheidet sich von einem geparkten Zustand, wenn beispielsweise die Kraftmaschine oder der Motor nicht aktiviert ist und optional eine Getriebeparkklinke eingeschaltet ist oder eine Feststellbremse eingeschaltet ist. Wenn das Fahrzeug nicht im Laufmodus ist, geht das Programm zum Endblock 68 und beendet. Wenn das Fahrzeug 10 im Laufmodus ist, kehrt das Programm zum Block 58 zurück. Wenn im Entscheidungsblock 64 bestimmt wird, dass das Fahrzeug 10 sich an der Position eines ausreichend bepunkteten Kandidaten befindet, geht das Programm zu einem Block 70.
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Im Prozessblock 70 befiehlt der Computer 24 das Senden eines Umschaltsignals an die Lenksteuereinheit 14 zum Zweck der temporären Deaktivierung der Lenkassistenz. Im vorliegenden Beispiel endet der Prozessblock 72 das Umschaltsignal bei der Bestätigung des Empfangs des Umschaltsignals durch die Lenksteuereinheit 14. Das Programm geht zum Entscheidungsblock 66, um zu prüfen, ob das Fahrzeug 10 im Laufmodus ist und fährt fort, wie oben angezeigt.
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Der Computer 24 führt die in 7 veranschaulichten Schritte aus, wie unten beschrieben. Der Prozess 52 wird im Startblock 76 initiiert. Das Computerprogramm wird in Prozessblock 78 initialisiert. Die Initialisierungsroutine von Block 78 umfasst herkömmliche Operationen, einschließlich Nullung der Register, Lesen von Programmanweisungen aus einem statischen Speicher oder einem anderen Speicher in den Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory, „RAM“) des Controllers, und andere Low-Level-Softwareschritte, welche in der Softwaretechnik wohlbekannt sind und für die vorliegende Beschreibung nicht entscheidend sind.
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Als Nächstes aktiviert der Computer 24 in einem Block 80 die Verwendung des Spurhalteassistenzsystems 12. Der Entscheidungsblock 82 wird als Nächstes ausgeführt. Der Entscheidungsblock 82 bestimmt, ob der Blinkerschalter 16 eingeschaltet wurde. Falls nicht, wird als Nächstes ein Block 90 ausgeführt.
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Wenn der Schalter 16 eingeschaltet wird, geht der Prozess 52 zu einem Block 84, in dem das Spurhalteassistenzsystem 12 in nur einer Richtung der Abzweigungsspur deaktiviert wird, während die Abzweigungsspur verfügbar ist. Eine beispielhafte Bestimmung des Schließens des Fensters wird vom Computer 24 basierend auf verfügbaren GPS-Informationen und Informationen des Kameramoduls 41 durchgeführt, wobei das GPS eine der oben genannten Datensammelvorrichtungen 26 ist. Imaginäre oder virtuelle Grenzen können für die Initiierung und Beendigung der Deaktivierung festgelegt werden. Eine Initiierungsgrenze würde mit der anfänglichen Verfügbarkeit einer Abzweigungsspur assoziiert sein. Eine Beendigungsgrenze würde mit dem Ende der Abzweigungsspur assoziiert sein. Derartige Grenzen können basierend auf einer Kombination von Eingaben, einschließlich Kamerainformationen und GPS-Informationen, festgelegt werden. Wenn das Fahrzeug 10 die Initiierungsgrenze kreuzt, ist der Fahrer in der Lage, das Fahrzeug ohne Widerstand vom Spurhalteassistenzsystem 12 auf die verfügbare Abzweigungsspur zu lenken. Beim Kreuzen der Beendigungsgrenze wird der Fahrer durch das Spurhalteassistenzsystem 12 unterstützt. Nichts im Vorhergehenden ist unvereinbar mit der Initiierung der Deaktivierung beim Vorkommen sowohl einer Blinkerschaltereinschaltung, welche eine Absicht anzeigt, Spuren in einer ersten Richtung zu wechseln, als auch der Verfügbarkeit einer Spur in der angezeigten Richtung.
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Nachfolgend ist ein erstes Beispiel für die Berechnung des gewichteten Ausgabewerts der Spurmanövervorhersage-Engine 44 des oben beschriebenen Systems 12. Eine beispielhafte Fahrt wird um 8.45 Uhr an einem Dienstagmorgen begonnen. Der Fahrer wählt eine Route unter Verwendung der Navigations-Engine 56 aus. Die von der Navigations-Engine 56 ausgewählte Route wird als eine aktive Route charakterisiert. Die Fahrt auf der aktiven Route wird begonnen, wobei der Fahrer in Richtung seines Ziels fährt. Bevor der Fahrer eine bestimmte Abzweigungsspur erreicht, ist der Fahrer viermal von der ausgewählten Route abgewichen, wobei die aktive Route jedes Mal vor dem Erreichen der Abzweigungsspur neu berechnet wird. Die Abzweigungsspur wird als Teil der aktiven Route eingeschlossen. Das heißt, die Navigations-Engine 56 weist den Fahrer an, diese Abzweigungsspur zu wählen. An Dienstagen in den letzten 60 Tagen (insgesamt acht oder neun) hat der Fahrer diese Abzweigungsspur insgesamt 5-mal gewählt. In allen gleichen zweistündigen Zeitfenstern (7.45 Uhr–9.45 Uhr) in den letzten 60 Tagen hat der Fahrer dieses Segment an dieser Einmündung insgesamt 17-mal (von möglichen 60) gewählt. Die Abzweigungsspur ist vom Typ einer kombinierten Abfahrrampe/Einfahrrampe. Das bedeutet, dass andere Fahrzeuge in die Route einfahren, welche von der Navigations-Engine 56 zum Ausfahren empfohlen wird. Die gemeinsame Nutzung ist mit einem Routengeometrieanalysebericht assoziiert, welcher die Wahrscheinlichkeit, dass die Abzweigungsspur eine leere Spur ist, als nur 20 % anzeigt. Basierend auf vergangener Blinkerschalternutzung, wie von der Fahrersignal-Lern-Engine 42 bereitgestellt, beträgt die Wahrscheinlichkeit 20 %, dass der Fahrer den Blinkerschalter an dieser bestimmten Einmündung nicht verwendet und die Abbiegung in die Abzweigungsspur trotzdem macht. Ein Wert wird für die Abzweigungsspur berechnet, um den gewichteten Ausgabewert der Spurmanöverhervorsage-Engine 44 des oben beschriebenen Systems 12 zu bestimmen. Wenn die Gewichtung in Form einer Gleichung gesetzt wird und die Berechnung durchgeführt wird: (100 Punkte)(1) + (–20 Punkte)(4) + (5 Punkte)(5) + (1 Punkt)(17) + (40 Punkte)(0,20) + (10 Punkte)(0,20) = 72 Punkte. Bei einem festgelegten TDtv von 65 Punkten bedeutet das, dass dieses bestimmte Segment sich für eine SHA-Deaktivierung qualifizieren würde (d. h. oberhalb des Schwellenwerts liegt), falls der Fahrer wählt, die Abfahrrampe zu nehmen, ohne den Blinkerschalter 16 einzuschalten.
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Nachfolgend ist ein zweites Beispiel für die Berechnung des gewichteten Ausgabewerts der Spurmanövervorhersage-Engine 44 des oben beschriebenen Systems 12. Eine beispielhafte Fahrt wird um 18.30 Uhr an einem Samstagabend begonnen. Der Fahrer verwendet nicht die Navigations-Engine 56, um eine Route auszuwählen. Die Fahrt auf der ausgewählen Route, welche als nicht aktive Route charakterisiert ist, wird begonnen, wobei der Fahrer in Richtung seines Ziels fährt. An Samstagen in den letzten 60 Tagen (insgesamt acht oder neun) hat der Fahrer diese Abzweigungsspur insgesamt 3-mal gewählt. In allen gleichen zweistündigen Zeitfenstern (17.30 Uhr–19.30 Uhr) in den letzten 60 Tagen hat der Fahrer dieses Segment an dieser Einmündung insgesamt 8-mal (von möglichen 60) gewählt. Die Straßengeometrieanalyse berichtet die Wahrscheinlichkeit einer leeren Spur von 90 %, da die Auffahrrampe als eine neue Spur von der derzeitigen Straße verzweigt. Basierend auf vergangener Blinkerschalternutzung, wie von der Fahrersignal-Lern-Engine 42 bereitgestellt, beträgt die Wahrscheinlichkeit 50 %, dass der Fahrer den Blinkerschalter 16 an dieser bestimmten Einmündung nicht verwendet und die Abbiegung in die Abzweigungsspur trotzdem macht. Wenn die Gewichtung in Form einer Gleichung gesetzt wird und die Berechnung durchgeführt wird: (100 Punkte)(0) + (–20 Punkte)(0) + (5 Punkte)(3) + (1 Punkt)(8) + (40 Punkte)(0,90) + (10 Punkte)(0,50) = 64 Punkte. Bei einem festgelegten TDtv von 65 Punkten würde dieses Segment sich nicht für eine SHA-Deaktivierung qualifizieren, falls der Fahrer wählt, die Rampe zu nehmen, ohne den Blinkerschalter 16 einzuschalten.
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Ein Block 86 wird im Anschluss an Block 84 ausgeführt, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug 10 in einem Laufmodus ist. Wenn das Fahrzeug 10 nicht in einem Laufmodus ist, dann geht das Programm zum Endblock 88 und beendet. Wenn das Fahrzeug weiterhin im Laufmodus ist, dann geht das Programm zum Block 80, um zu gewährleisten, dass das Spurhalteassistenzsystem reaktiviert wurde.
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Wenn der Computer 24 im Block 82 bestimmt, dass der Schalter 16 nicht eingeschaltet ist, geht der Prozess 52 zum Entscheidungsblock 90, um zu bestimmen, ob das Umschaltsignal empfangen wurde. Falls das Umschaltsignal nicht empfangen worden ist, geht das Programm zum Entscheidungsblock 92, um zu prüfen, ob das Fahrzeug im Laufmodus ist. Wenn das Fahrzeug 10 nicht im Laufmodus ist, geht das Programm zum Endblock 94 und beendet. Wenn das Fahrzeug im Laufmodus ist, geht das Programm zum Entscheidungsblock 82 zurück, um zu bestimmen, ob der Blinkerschalter 16 eingeschaltet ist.
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Wenn der Computer 24 im Block 90 bestimmt, dass das Umschaltsignal empfangen wurde, geht der Prozess 52 zum Prozessblock 96 und deaktiviert das Spurhalteassistenzsystem 12 temporär oder schaltet es temporär aus. Der Prozess 52 geht dann zum Entscheidungsblock 98, um zu prüfen, ob ein Spurwechsel stattgefunden hat. Wenn ein Spurwechsel stattgefunden hat, geht das Programm zum Programmblock 100, wodurch veranlasst wird, dass die Kombiinstrumentanzeige 18 eine Nachricht anzeigt, welche für den Fahrer 20 sichtbar ist, wie beispielsweise in 5, die anzeigt, dass das System 12 den nicht signalisierten Spurwechsel vorhergesagte, und dem Fahrer 20 empfiehlt, zukünftig zu signalisieren. Das Programm geht dann zum Entscheidungsblock 86, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug im Laufmodus ist. Das Programm schreitet von Block 86 weiter, wie oben angezeigt. Wenn der Entscheidungsblock 98 bestimmt, dass kein Spurwechsel stattgefunden hat, schreitet das Programm zum Block 86 weiter und fährt von dort fort, wie oben angezeigt.
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Die obigen Prozesse 50, 52 sind beispielhaft veranschaulichende Beispiele und sollen nicht einschränkend sein. Beispielsweise sind die Entscheidungsblöcke der Laufmodusanfrage in erster Linie eingeschlossen, um die Möglichkeit kontinuierlicher Schleifen der Programme zu vermeiden. Es ist auch möglich, die Programme aus 6 und 7 in ein einzelnes Programm zu integrieren, welches durch ein einzelnes Flussdiagramm veranschaulicht wird. Der Klarheit halber wurden jedoch separate Flussdiagramme verwendet.
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SCHLUSSFOLGERUNG
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Hierin offenbart werden ein Verfahren und ein System zum Ausführen eines Verfahrens, um ein Spurhalteassistenzsystem zu unterbrechen oder auszuschalten oder zu deaktivieren, wenn vorhergesagt wird, dass der Fahrer einen Spurwechsel initiieren kann, ohne den Blinkerschalter zu verwenden. Die hierin bereitgestellte Beschreibung soll ein oder mehrere Beispiele der offenbarten Idee veranschaulichen, soll jedoch nicht alle möglichen Variationen der offenbarten Idee beschreiben.
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Wie hierin verwendet, bedeutet das Adverb „im Wesentlichen“, dass eine Form, Struktur, Messung, Menge, Zeit usw. aufgrund von Imperfektionen in Materialien, maschineller Bearbeitung, Herstellung, Übertragung von Daten, Rechengeschwindigkeit usw. von einer genau beschriebenen Geometrie, Distanz, Messung, Menge, Zeit usw. abweichen kann.
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In Bezug auf die Verweise auf Computer in der vorliegenden Beschreibung umfassen Rechenvorrichtungen wie solche, welche hierin erläutert werden, im Allgemeinen jeweils Anweisungen, die von einer oder mehreren Rechenvorrichtungen ausführbar sind, wie beispielsweise die oben identifizierten, und zum Ausführen von Blöcken oder Schritten der oben beschriebenen Prozesse. Beispielsweise sind die oben erläuterten Prozessblöcke als computerausführbare Anweisungen ausgeführt.
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Computerausführbare Anweisungen können von Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, welche unter Verwendung einer Vielzahl von Programmiersprachen und/oder Technologien erstellt werden, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu werden, und entweder allein oder in Kombination, JavaTM, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl, HTML usw. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor) Anweisungen, z. B. von einem Speicher, einem computerlesbaren Medium usw., und führt diese Anweisungen aus, um dadurch einen oder mehrere Prozesse durchzuführen, einschließlich eines oder mehrerer der hierin beschriebenen Prozesse. Solche Anweisungen und andere Daten können unter Verwendung einer Vielzahl von computerlesbaren Medien gespeichert und übertragen werden. Eine Datei in einer Rechenvorrichtung ist im Allgemeinen eine Sammlung von Daten, welche auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, wie beispielsweise einem Speichermedium, einem Direktzugriffsspeicher usw.
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Ein computerlesbares Medium umfasst ein beliebiges Medium, welches am Bereitstellen von Daten (z. B. Anweisungen), die von einem Computer gelesen werden können, beteiligt ist. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, nicht-flüchtiger Medien, flüchtiger Medien usw. Nicht-flüchtige Medien umfassen beispielsweise optische oder magnetische Platten und andere persistente Speicher. Flüchtige Medien umfassen dynamischen Direktzugriffsspeicher (Dynamic Random Access Memory, DRAM), welcher typischerweise einen Hauptspeicher bildet. Übliche Formen von computerlesbaren Medien umfassen beispielsweise eine Diskette, eine flexible Platte, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Papierband, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, ein RAM, ein PROM, ein EPROM, ein FLASH-EEPROM, einen beliebigen anderen Speicherchip oder Kassette oder ein beliebiges anderes Medium, von dem ein Computer lesen kann.
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In den Zeichnungen zeigen die gleichen Bezugszeichen die gleichen Elemente an. Ferner können einige oder alle dieser Elemente geändert werden. In Bezug auf die hierin beschriebenen Medien, Prozesse, Systeme, Methoden usw. sollte es verstanden werden, dass zwar die Schritte solcher Prozesse usw. beschrieben wurden, wie sie gemäß einer bestimmten geordneten Abfolge auftreten, dass solche Prozesse aber mit den beschriebenen Schritten auch in einer anderen Reihenfolge als der hierin beschriebenen Reihenfolge umgesetzt werden können. Es sollte ferner zu verstehen sein, dass bestimmte Schritte gleichzeitig durchgeführt werden könnten, dass andere Schritte hinzugefügt werden könnten oder dass hierin beschriebene bestimmte Schritte weggelassen werden könnten. Mit anderen Worten dienen die Prozessbeschreibungen hierin der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen und sind in keinster Weise als Einschränkung der Ansprüche zu verstehen.
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Demententsprechend soll verstanden werden, dass die vorstehende Beschreibung nur als veranschaulichend und nicht einschränkend gedacht ist. Viele Ausführungsformen und Anwendungen außer den bereitgestellten Beispielen würden sich für Fachleute auf dem Gebiet aus dem Durchlesen der obigen Beschreibung ergeben. Der Schutzbereich der Erfindung sollte nicht unter Bezugnahme auf die obige Beschreibung bestimmt werden, sondern sollte stattdessen unter Bezugnahme auf die angefügten Ansprüche bestimmt werden, zusammen mit dem vollen Umfang von Äquivalenten, auf die derartige Ansprüche Anspruch haben. Es ist antizipiert und beabsichtigt, dass künftige Entwicklungen in den hierin erörterten Technologien erfolgen werden und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in derartige künftige Ausführungsformen eingebunden werden. Zusammenfassend versteht es sich, dass die Erfindung modifiziert und verändert werden kann und lediglich durch die nachfolgenden Ansprüche beschränkt ist.
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Alle in den Ansprüchen verwendeten Begriffe sollen ihre weitesten vernünftigen Konstruktionen und ihre gewöhnlichen Bedeutungen erhalten, wie von Fachleuten auf dem Gebiet verstanden wird, sofern nicht hierin eine explizite gegenteilige Angabe gemacht wird. Insbesondere kann die Verwendung der Singularartikel, wie zum Beispiel „ein/e/er“, „der, die, das“, „besagte/r/s“ usw. als eines oder mehrere der aufgezeigten Elemente angeführt gelesen werden, es sei denn, ein Anspruch führt eine gegenteilige explizite Einschränkung an.