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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Fahrzeugsysteme und insbesondere auf Systeme und Verfahren, die die Schwere potenzieller Unfälle erfassen und dämpfen.
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HINTERGRUND
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Automobile und andere Fahrzeuge stellen einen erheblichen Teil des Transports für gewerbliche, behördliche und private Einrichtungen. In Bereichen mit Schwerlastverkehr oder eingeschränkter Sicht können regelmäßig Unfälle auftreten. In diesen Bereichen kann ein Fahrer durch andere Fahrzeuge abgelenkt werden, die in verschiedenen Richtungen fahren, und sieht Fahrzeuge vielleicht aufgrund von Sichteinschränkungen nicht, was die Wahrscheinlichkeit eines Unfalls erhöht. In manchen Situationen, wenn ein Zusammenstoß zwischen zwei Fahrzeugen auftritt, kann der Aufprall dazu führen, dass ein oder beide Fahrzeuge in den Gegenverkehr, andere Fahrzeuge, Fußgänger oder andere Gefahren fahren. Daher ist es wünschenswert, potenzielle Zusammenstöße vorherzusagen und Schritte zu unternehmen, um die Schwere des potenziellen Zusammenstoßes zu dämpfen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es werden nicht beschränkende und nicht erschöpfende Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf die folgenden Figuren beschrieben, wobei sich in den verschiedenen Figuren gleiche Bezugszahlen auf gleiche Teile beziehen, es sei denn, dies wird anders angegeben.
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1 ist ein Blockschaubild, das eine Ausführungsform eines Fahrzeugsteuersystems darstellt, das ein automatisiertes Fahr-/Assistenzsystem enthält.
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2 ist ein Blockschaubild, das eine Ausführungsform eines Unfalldämpfungsmoduls darstellt.
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3 stellt als Beispiel eine Kreuzung mit mehreren Fahrzeugen dar, die in der Kreuzung sind oder sich dieser nähern.
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4 stellt als Beispiel eine Fahrbahn mit mehreren Spuren dar, die eine Kurve enthält.
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5 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Erfassen eines potenziellen Zusammenstoßes und zum Unternehmen von Schritten darstellt, um die Schwere des potenziellen Zusammenstoßes zu dämpfen.
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6 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Ermitteln der Wahrscheinlichkeit, dass ein sich näherndes Fahrzeug vor einem Zusammenstoß anhalten kann, darstellt.
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7 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Ermitteln, welche fahrzeugbezogene Maßnahme als Reaktion auf einen wahrscheinlichen Zusammenstoß durchgeführt wird, darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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In der folgenden Offenbarung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden und in denen spezifische Umsetzungen zur Veranschaulichung gezeigt werden, in denen die Offenbarung ausgeübt werden kann. Es versteht sich, dass andere Umsetzungen verwendet werden können und strukturelle Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Bezugnahmen in der Patentschrift auf „eine Ausführungsform“, „ein Ausführungsbeispiel“ usw. geben an, dass die beschriebene Ausführungsform eine bestimmte Funktion, Struktur oder Eigenschaft enthalten kann; nicht jede Ausführungsform muss jedoch notwendigerweise diese bestimmte Funktion, Struktur oder Eigenschaft enthalten. Darüber hinaus beziehen sich solche Formulierungen nicht notwendigerweise auf dieselbe Ausführungsform. Ferner wird geltend gemacht, dass, wenn eine bestimmte Funktion, Struktur oder Eigenschaft in Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben wird, es dem Wissensstand eines Fachmannes entspricht, eine solche Funktion, Struktur oder Eigenschaft in Zusammenhang mit anderen Ausführungsformen zu bewirken, unabhängig davon, ob dies ausdrücklich beschrieben wird oder nicht.
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Umsetzungen der hierin offenbarten Systeme, Vorrichtungen und Verfahren können einen Spezial- oder Universalcomputer umfassen oder verwenden, der Computerhardware enthält, wie zum Beispiel einen oder mehrere Prozessoren und einen Systemspeicher, wie hierin erörtert. Umsetzungen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung können außerdem Datenträger und andere computerlesbare Medien zum Weiterleiten oder Speichern von computerausführbaren Anweisungen und/oder Datenstrukturen enthalten. Bei solchen computerlesbaren Medien kann es sich um beliebige verfügbare Medien handeln, auf die durch ein Universal- oder Spezialcomputersystem zugegriffen werden kann. Bei computerlesbaren Medien, auf denen computerausführbare Anweisungen gespeichert werden, handelt es sich um Computerspeichermedien(-geräte). Bei computerlesbaren Medien, die computerausführbare Anweisungen weiterleiten, handelt es sich um Übertragungsmedien. Daher können Umsetzungen der Offenbarung beispielsweise und nicht einschränkend mindestens zwei deutlich unterschiedliche Arten von computerlesbaren Medien umfassen: Computerspeichermedien(-geräte) und Übertragungsmedien.
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Computerspeichermedien(-geräte) schließen RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM, Solid-State-Drives („SSDs“) (z. B auf Grundlage von RAM), Flash-Speicher, Phasenänderungsspeicher („PCM), andere Speichertypen, andere optische Plattenspeicher, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichervorrichtungen oder ein beliebiges anderes Medium ein, das verwendet werden kann, um die gewünschten Programmcodemittel in Form von computerausführbaren Anweisungen oder Datenstrukturen zu speichern, und auf das durch einen Universal- oder Spezialcomputer zugegriffen werden kann.
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Eine Umsetzung der hierin offenbarten Vorrichtungen, Systeme und Verfahren kann über ein Computernetzwerk kommunizieren. Ein „Netzwerk“ ist als eine oder mehrere Datenverbindungen definiert, die den Transport elektronischer Daten zwischen Computersystemen und/oder Modulen und/oder anderen elektronischen Geräten ermöglichen. Wenn Informationen über ein Netzwerk oder eine andere (entweder festverdrahtete, drahtlose oder eine Kombination aus festverdrahteter oder drahtloser) Kommunikationsverbindung an einem Computer bereitgestellt oder auf diesen übertragen wird, betrachtet der Computer die Verbindung dementsprechend als ein Übertragungsmedium. Übertragungsmedien können ein Netzwerk und/oder Datenverbindungen enthalten, die verwendet werden können, um die gewünschten Programmcodemittel in Form von computerausführbaren Anweisungen oder Datenstrukturen zu übertragen, und auf die durch einen Universal- oder Spezialcomputer zugegriffen werden kann. Kombinationen aus den oben Genannten sollten ebenfalls in den Umfang computerlesbarer Medien eingeschlossen werden.
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Computerausführbare Anweisungen umfassen zum Beispiel Anweisungen und Daten, die, wenn sie an einem Prozessor ausgeführt werden, einen Universalcomputer, Spezialcomputer oder eine Spezialverarbeitungsvorrichtung dazu veranlassen, eine bestimmte Funktion oder Gruppe von Funktionen durchzuführen. Die computerausführbaren Anweisungen können zum Beispiel Binärdateien, Zwischenformatanweisungen, wie etwa Assemblersprache, oder sogar Quellcode sein. Obwohl der Gegenstand in für Strukturmerkmale und/oder methodische Handlungen spezifischer Sprache beschrieben wird, versteht es sich, dass der in den beigefügten Ansprüchen definierte Gegenstand nicht notwendigerweise auf die hierin beschriebenen Merkmale oder Handlungen beschränkt ist. Die beschriebenen Merkmale und Handlungen werden vielmehr als beispielhafte Formen der Umsetzung der Ansprüche offenbart.
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Der Fachmann kann nachvollziehen, dass die Offenbarung in Netzwerkrechenumgebungen mit vielen Arten von Computersystemkonfigurationen durchgeführt werden kann, darunter einem Armaturenbrett-Fahrzeugcomputer, PCs, Desktop-Computern, Laptops, Nachrichtenprozessoren, Handgeräten, Multiprozessorsystemen, Unterhaltungselektronik auf Mikroprozessorbasis oder programmierbarer Unterhaltungselektronik, Netzwerk-PCs, Minicomputer, Mainframe-Computern, Mobiltelefonen, PDAs, Tablets, Pager, Router, Switches, verschiedenen Speichergeräten und dergleichen. Diese Offenbarung kann außerdem in Umgebungen mit verteilten Systemen durchgeführt werden, in denen sowohl lokale Computersysteme als auch Remotecomputersysteme, die durch ein Netzwerk (entweder durch festverdrahtete Datenverbindungen, drahtlose Datenverbindungen oder durch eine Kombination aus festverdrahteten und drahtlosen Datenverbindungen) verbunden sind, Aufgaben durchführen. In einer Umgebung mit verteilten Systemen können sich Programmmodule sowohl in lokalen Speichervorrichtungen als auch in Remotespeichervorrichtungen befinden.
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Ferner können die hierin beschriebene Funktionen gegebenenfalls in einem oder mehreren von Folgenden durchgeführt werden: Hardware, Software, Firmware, digitalen Komponenten oder analogen Komponenten. Ein oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs) können zum Beispiel programmiert sein, um eines oder mehrere der hierin beschriebenen Systeme und Verfahren auszuführen. Bestimmte Ausdrücke werden in der Beschreibung und den Ansprüchen in Bezug auf bestimmte Systemkomponenten verwendet. Wie ein Fachmann nachvollziehen kann, kann auf Komponenten durch die Verwendung verschiedener Bezeichnungen Bezug genommen werden. In diesem Dokument soll nicht zwischen Komponenten unterschieden werden, die sich dem Namen nach unterscheiden, nicht jedoch von der Funktion her.
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Es ist anzumerken, dass die hierin erörterten Sensorausführungsformen Computerhardware, -software, -firmware oder eine beliebige Kombination davon umfassen können, um zumindest einen Teil der Funktionen durchzuführen. Ein Sensor kann zum Beispiel Computercode enthalten, der konfiguriert ist, um in einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und kann eine Hardware-Logikschaltung/elektrische Schaltung enthalten, die durch den Computercode gesteuert wird. Diese Vorrichtungsbeispiele werden hierin zu Veranschaulichungszwecken bereitgestellt und sollen nicht der Einschränkung dienen. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können in weiteren Arten von Vorrichtungen umgesetzt werden, wie einem Fachmann auf dem entsprechenden Gebiet/den entsprechenden Gebieten bekannt.
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Zumindest einige Ausführungsformen der Offenbarung betreffen Computerprogrammprodukte, die eine solche Logik (z. B. in Form von Software) umfassen, die auf einem beliebigen computernutzbaren Medium gespeichert ist. Solche Software veranlasst, wenn sie in einer oder mehreren Datenverarbeitungsvorrichtungen ausgeführt wird, eine Vorrichtung dazu, wie hierin beschrieben zu arbeiten.
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Die Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Verfahren, Systeme und Vorrichtungen für automatisiertes oder unterstütztes Fahren und bezieht sich insbesondere auf Erfassen eines potenziellen Zusammenstoßes zwischen zwei Fahrzeugen und Unternehmen von Schritten, um die Schwere des potenziellen Zusammenstoßes zu dämpfen. Nach einer Ausführungsform verwendet ein Verfahren eine nach hinten gerichtete Kamera, die an einem ersten Fahrzeug befestigt ist, um ein zweites Fahrzeug zu erfassen, das sich dem ersten Fahrzeug von hinten nähert. Das Verfahren bestimmt auch eine Geschwindigkeit des zweiten Fahrzeugs und bestimmt einen Abstand zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug. Basierend auf der Geschwindigkeit des zweiten Fahrzeugs und dem Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrzeug bestimmt das Verfahren, ob das zweite Fahrzeug anhalten kann, bevor es mit dem ersten Fahrzeug zusammenstößt. Wenn das Verfahren bestimmt, dass das zweite Fahrzeug nicht anhalten kann, bevor es mit dem ersten Fahrzeug zusammenstößt, werden eine oder mehrere Maßnahmen ergriffen, um die Schwere des potenziellen Zusammenstoßes abzudämpfen. Die ergriffene Maßnahme kann zum Beispiel eines oder mehrere von Aufwenden voller Bremskraft, Straffen von Sicherheitsgurten und Drehen der Vorderräder des ersten Fahrzeugs, um das erste Fahrzeug von Gegenverkehr weg zu lenken, enthalten.
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1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform eines Fahrzeugsteuerungssystems 100 darstellt, das verwendet werden kann, um einen potenziellen Zusammenstoß zwischen zwei Fahrzeugen zu erfassen und Schritte zu unternehmen, um die Schwere des potenziellen Zusammenstoßes zu dämpfen. Ein automatisiertes Fahr-/Assistenzsystem 102 kann verwendet werden, um den Betrieb eines Fahrzeugs zu automatisieren oder zu steuern oder einen menschlichen Fahrer zu unterstützen. Das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 kann zum Beispiel eines oder mehrere von der Bremsung, der Lenkung, der Spannung des Sicherheitsgurts, der Beschleunigung, den Leuchten, den Warnmeldungen, den Fahrerbenachrichtigungen, dem Radio oder beliebigen weiteren Hilfssystemen des Fahrzeugs steuern. In einem weiteren Beispiel kann das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 nicht in der Lage sein, jegliche Steuerung des Fahrens (z. B. der Lenkung, Beschleunigung oder Bremsung) bereitzustellen, kann jedoch Benachrichtigungen und Warnmeldungen bereitstellen, um einen menschlichen Fahrer darin zu unterstützen, sicher zu fahren. Das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 kann ein Unfalldämpfungsmodul 104 enthalten, das Fahrzeugsensordaten und einen oder mehrere Prozessoren verwendet, um einen potenziellen Zusammenstoß zwischen zwei Fahrzeugen zu erfassen und Schritte zu unternehmen, um die Schwere des potenziellen Zusammenstoßes zu dämpfen. In einer Ausführungsform kann das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 ein Fahrmanöver oder einen Fahrweg bestimmen, um die Schwere eines wahrscheinlichen Zusammenstoßes zu dämpfen.
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Das Fahrzeugsteuersystem 100 schließt außerdem ein/e oder mehrere Sensorsysteme/-vorrichtungen zur Erfassung eines Vorhandenseins nahe gelegener Objekte oder zur Bestimmung einer Position eines Stammfahrzeugs (z. B. eines Fahrzeugs, welches das Fahrzeugsteuersystem 100 enthält) ein. Das Fahrzeugsteuersystem 100 kann zum Beispiel Radarsysteme 106, ein oder mehrere LIDAR-Systeme 108, ein oder mehrere Kamerasysteme 110, ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS) 112 und/oder Ultraschallsysteme 114 enthalten. Das eine oder die mehreren Kamerasysteme 110 können eine nach hinten gerichtete Kamera enthalten, die an dem Fahrzeug (z. B. einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs) angebracht ist. Das Fahrzeugsteuersystem 100 kann einen Datenspeicher 116 zum Speichern relevanter oder nützlicher Daten zur Navigation und Sicherheit enthalten, wie etwa Kartendaten, Fahrverlauf oder weitere Daten. Das Fahrzeugsteuersystem 100 kann außerdem einen Sendeempfänger 118 zur drahtlosen Kommunikation mit einem mobilen oder drahtlosen Netzwerk, anderen Fahrzeugen, Infrastruktur oder einem beliebigen anderen Kommunikationssystem enthalten.
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Das Fahrzeugsteuersystem 100 kann Fahrzeugsteuerungsaktuatoren 120 enthalten, um verschiedene Aspekte des Fahrens des Fahrzeugs zu steuern, wie etwa Elektromotoren, Schalter oder andere Aktuatoren um die Bremsung, Beschleunigung, Lenkung, Spannung des Sicherheitsgurts oder dergleichen zu steuern. Das Fahrzeugsteuersystem 100 kann auch einen oder mehrere Displays 122, Lautsprecher 124 oder andere Vorrichtungen enthalten, sodass einem menschlichen Fahrer oder Fahrgast Benachrichtigungen bereitgestellt werden können. Ein Display 122 kann ein Frontdisplay, ein Display oder eine Anzeige an dem Armaturenbrett, einen Bildschirm oder eine beliebige andere visuelle Anzeige enthalten, die von einem Fahrer oder Fahrgast eines Fahrzeugs gesehen werden kann. Die Lautsprecher 124 können einen oder mehrere Lautsprecher eines Soundsystems eines Fahrzeugs enthalten oder können einen für die Fahrerbenachrichtigung vorgesehenen Lautsprecher enthalten.
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Es versteht sich, dass die Ausführungsform von 1 nur als Beispiel gegeben wird. Andere Ausführungsformen können weniger oder zusätzliche Komponenten enthalten, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Zusätzlich können dargestellte Komponenten ohne Beschränkung kombiniert oder in andere Komponenten eingeschlossen werden.
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In einer Ausführungsform ist das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 konfiguriert, um Fahren oder Navigieren eines Stammfahrzeugs zu steuern. Das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 kann zum Beispiel die Fahrzeugsteuerungsaktuatoren 120 steuern, um einen Weg auf einer Straße, einem Parkplatz, einer Einfahrt oder an einer anderen Position zu fahren. Das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 kann zum Beispiel einen Weg auf Grundlage von durch eine beliebige der Komponenten 106–118 bereitgestellten Informationen oder Wahrnehmungsdaten bestimmen. Die Sensorsysteme/-vorrichtungen 106–110 und 114 können verwendet werden, um Echtzeit-Sensordaten zu erhalten, sodass das automatisierte Fahr-/Assistenzsystem 102 in Echtzeit einen Fahrer unterstützen oder ein Fahrzeug fahren kann.
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2 ist ein Blockschaubild, das eine Ausführungsform eines Unfalldämpfungsmoduls 104 darstellt. Wie in 2 gezeigt, enthält ein Unfalldämpfungsmodul 104 einen Kommunikationsmanager 202, einen Prozessor 204 und einen Speicher 206. Der Kommunikationsmanager 202 ermöglicht, dass das Unfalldämpfungsmodul 104 mit anderen Systemen wie einem automatisierten Fahr-/Assistenzsystem 102 kommuniziert. Der Prozessor 204 führt verschiedene Anweisungen aus, um die Funktionalität, die von einem Unfalldämpfungsmodul 104 bereitgestellt und hierin beschrieben wird, umzusetzen. Der Speicher 206 speichert diese Anweisungen sowie anderen Daten, die von einem Prozessor 204 und anderen Modulen verwendet werden, die in einem Unfalldämpfungsmodul 104 enthalten sind.
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Zusätzlich enthält das Unfalldämpfungsmodul 104 ein Sensordatenanalysemodul 208, das Daten von Fahrzeugsensoren, wie Radarsystemen 106, LIDAR-Systemen 108, Kamerasystemen 110, GPS 112 und Ultraschallsystemen 114, empfängt und analysiert. Zusätzlich kann das Sensordatenanalysemodul 208 Daten von mehreren Sensoren kombinieren (oder verschmelzen) und die kombinierten Daten analysieren. Ein Geschwindigkeitsberechnungsmodul 210 bestimmt die Geschwindigkeit eines sich nähernden Fahrzeugs, wie eines Fahrzeugs, das sich der Rückseite des Fahrzeugs nähert, das das Unfalldämpfungsmodul 104 umfasst. Das Geschwindigkeitsberechnungsmodul 210 verwendet mehrere Sensordaten, um die Geschwindigkeit zu bestimmen, mit der das sich nähernde Fahrzeug fährt. In manchen Ausführungsformen sind die Sensordaten, die verwendet werden, um die Geschwindigkeit des sich nähernden Fahrzeug zu bestimmen, eine Verschmelzung von Sensordaten, einschließlich Radarsensordaten und anderen Arten von Sensordaten, wie LIDAR, Ultraschall und Kameras. Ein Abstandsberechnungsmodul 212 bestimmt den Abstand zwischen dem Fahrzeug, das das Unfalldämpfungsmodul 104 enthält, und dem sich nähernden Fahrzeug. Das Abstandsberechnungsmodul 212 verwendet mehrere Sensordaten, um den Abstand zwischen den zwei Fahrzeugen zu bestimmen. In manchen Ausführungsformen sind die Sensordaten, die verwendet werden, um den Abstand zwischen den zwei Fahrzeugen zu bestimmen, eine Verschmelzung von Sensordaten, einschließlich Radarsensordaten und anderen Arten von Sensordaten, wie LIDAR, Ultraschall und Kameras.
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Ein Unfalldämpfungsmodul 104 enthält auch ein Zusammenstoßeinschätzungsmodul 214, das die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes zwischen dem Fahrzeug, das das Unfalldämpfungsmodul enthält, und dem sich nähernden Fahrzeug bestimmt. Diese Zusammenstoßeinschätzung wird basierend auf einem oder mehreren Faktoren ausgeführt, wie der Geschwindigkeit des sich nähernden Fahrzeugs, dem Abstand zwischen den zwei Fahrzeugen, der Größe (oder Kategorie) des sich nähernden Fahrzeugs, dem Zustand der Straßenoberfläche, der geschätzten Fähigkeit des sich nähernden Fahrzeugs, zu bremsen (oder anzuhalten), und dergleichen. In manchen Ausführungsformen kann ein Zusammenstoß unter Verwendung von V2V-Kommunikation (von Fahrzeug zu Fahrzeug), V2I-Kommunikation (von Fahrzeug zur Infrastruktur) oder anderen Kommunikationssystemen erfasst werden. Wenn das Zusammenstoßeinschätzungsmodul 214 bestimmt, dass ein Zusammenstoß wahrscheinlich ist, ergreift ein Ausweichmanövermanager 216 eine oder mehrere Maßnahmen, um die Schwere des potenziellen Zusammenstoßes zu dämpfen. Der Ausweichmanövermanager 216 kann zum Beispiel volle Bremskraft aufwenden, um die Bewegung des Fahrzeugs während des Zusammenstoßes zu minimieren, die Fahrzeugsicherheitsgurte straffen, um die Bewegung der Fahrzeuginsassen während des Zusammenstoßes zu reduzieren, und die Vorderräder des Fahrzeugs drehen, um das Fahrzeug von Gegenverkehr oder anderen Gefahren weg zu lenken.
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Ein Unfalldämpfungsmodul 104 enthält ferner ein geographisches Positionsmodul 218, das GPS-Daten empfängt, um eine aktuelle geographischen Position des Fahrzeugs zu identifizieren. Basierend auf der aktuellen geographischen Position kann das geographische Positionsmodul 218 Straßenmuster, Fahrspuren, die aktuelle Fahrspurposition des Fahrzeugs, potenzielle Positionen von Gegenverkehr, andere Fahrhindernisse oder Fahrgefahren und dergleichen bestimmen. Diese Informationen werden zum Beispiel von dem Ausweichmanövermanager 216 beim Bestimmen verwendet, welche Maßnahmen zu ergreifen sind, die die Schwere des potenziellen Zusammenstoßes dämpfen werden.
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3 stellt als Beispiel eine Kreuzung 300 mit mehreren Fahrzeugen dar, die in der Kreuzung sind oder sich dieser nähern. In diesem Beispiel wartet ein Fahrzeug 302 darauf, an der Kreuzung links abzubiegen. In dieser Situation wird das Fahrzeug 302 angehalten oder bewegt sich langsam vorwärts. Fahrzeug 302 wartet aufgrund des Gegenverkehrs 306 darauf, abzubiegen. Ein anderes Fahrzeug 304 nähert sich der Rückseite des Fahrzeugs 302. Das Unfalldämpfungsmodul 104 im Fahrzeug 302 erfasst das sich nähernde Fahrzeug 304 und bestimmt, ob ein Zusammenstoß wahrscheinlich ist (d. h. Fahrzeug 304 fährt in die Rückseite des Fahrzeugs 302). Wie hierin beschrieben kann ein Unfalldämpfungsmodul 104 mehrere Faktoren beim Bestimmen, ob ein Zusammenstoß wahrscheinlich ist, berücksichtigen. Wenn ein Zusammenstoß wahrscheinlich ist, kann das Unfalldämpfungsmodul 104 Maßnahmen ergreifen, um die Schwere des potenziellen Zusammenstoßes zu dämpfen, indem volle Bremskraft für Fahrzeug 302 aufgewendet wird, die Sicherheitsgurte in Fahrzeug 302 gestrafft werden und bestimmt wird, ob die Vorderräder von Fahrzeug 302 positioniert sind, um das Fahrzeug im Fall eines Zusammenstoßes geradeaus nach vorne zu lenken. Wenn die Vorderräder von Fahrzeug 302 zum Beispiel im Vorgriff auf eine Linkskurve nach links gedreht sind, würde ein Zusammenstoß das Auto wahrscheinlich in den Gegenverkehr, z. B. Fahrzeug 306, schieben. Wenn die Vorderräder jedoch in eine „gerade“ Position gedreht sind, würde das Fahrzeug stattdessen nach vorne durch die Kreuzung geschoben werden (wobei es in derselben Fahrspur bleibt), wo es weniger wahrscheinlich ist, dass es mit einem entgegenkommenden Fahrzeug zusammenstößt. Somit kann das Unfalldämpfungsmodul 104 die Vorderräder von Fahrzeug 302 in eine gerade Position drehen, um die Wahrscheinlichkeit eines nachfolgenden Zusammenstoßes mit dem Gegenverkehr zu reduzieren.
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4 stellt als Beispiel eine Fahrbahn 400 mit mehreren Spuren dar, die eine Kurve enthält. In diesem Beispiel fährt ein Fahrzeug 402 auf der Fahrbahn 400, während es sich einer Kurve in der Straße nähert. Ein anderes Fahrzeug 404 nähert sich Fahrzeug 402 von hinten. Das Unfalldämpfungsmodul 104 im Fahrzeug 402 erfasst das sich nähernde Fahrzeug 304 und bestimmt, ob ein Zusammenstoß wahrscheinlich ist (d. h. Fahrzeug 404 fährt in die Rückseite des Fahrzeugs 402). Wie hierin beschrieben kann ein Unfalldämpfungsmodul 104 mehrere Faktoren beim Bestimmen, ob ein Zusammenstoß wahrscheinlich ist, berücksichtigen. Wenn ein Zusammenstoß wahrscheinlich ist, kann das Unfalldämpfungsmodul 104 Maßnahmen ergreifen, um die Schwere des potenziellen Zusammenstoßes zu dämpfen, indem volle Bremskraft für Fahrzeug 402 aufgewendet wird, die Sicherheitsgurte in Fahrzeug 402 gestrafft werden und bestimmt wird, ob die Vorderräder von Fahrzeug 402 positioniert sind, um das Fahrzeug im Fall eines Zusammenstoßes geradeaus nach vorne zu lenken. In diesem Beispiel sind die Vorderräder von Fahrzeug 402 wahrscheinlich in einer „geraden“ Position, weil das Fahrzeug sich auf einem geraden Abschnitt von Fahrbahn 400 bewegt. Wenn Fahrzeug 404 mit der Rückseite von Fahrzeug 402 zusammenstößt, während seine Vorderräder in der geraden Position sind, kann Fahrzeug 402 geradeaus in die entgegenkommende Verkehrsspur geschoben werden. Wenn daher in dieser Situation Unfalldämpfungsmodul 104 bestimmt, dass ein Zusammenstoß wahrscheinlich ist, kann es die Vorderräder von Fahrzeug 402 nach rechts drehen und die Möglichkeit verringern, dass Fahrzeug 402 in den Gegenverkehr kreuzt.
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In manchen Ausführungsformen variiert die Höhe der Neupositionierung der Vorderräder in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. In bestimmten Situationen kann Fahrzeug 402 in die Richtung der rechten Seite der aktuellen Fahrspur lenken, aber seine Position in der Fahrspur immer noch beibehalten. In anderen Ausführungsformen kann die Bestimmung, ob die Vorderräder von Fahrzeug 402 zu lenken sind (und der Umfang des aufgewandten Lenkens), davon abhängen, ob das Unfalldämpfungsmodul 104 ein sich näherndes Fahrzeug in der entgegenkommenden Verkehrsspur erfasst. Wenn keine entgegenkommenden Fahrzeuge erfasst werden, kann das Unfallfalldämpfungsmodul 104 beim Lenken von Fahrzeug 402 weniger aggressiv sein.
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5 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens 500 zum Erfassen eines potenziellen Zusammenstoßes und Unternehmen von Schritten darstellt, die die Schwere des potenziellen Zusammenstoßes dämpfen. Zunächst bestimmt ein Unfalldämpfungsmodul bei 502, dass ein Fahrzeug angehalten wird oder sich langsam bewegt. In manchen Ausführungsformen erfasst das Unfalldämpfungsmodul regelmäßig die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, um zu bestimmen, ob es potenzielle Zusammenstöße erfassen soll oder nicht. Das System überwacht zum Beispiel bei Fahrzeuggeschwindigkeiten unter einer Schwellengeschwindigkeit (wie 5 mph) aktiv sich nähernde Fahrzeuge hinsichtlich potenzieller Zusammenstöße. Aber, wenn sich das Fahrzeug über der Schwellengeschwindigkeit bewegt, hört das System damit auf, sich nähernde Fahrzeuge hinsichtlich potenzieller Zusammenstöße zu überwachen. Bei diesen höheren Geschwindigkeiten will das Unfalldämpfungsmodul die regulären Fahrtätigkeiten nicht stören. In alternativen Ausführungsformen kann die Schwellengeschwindigkeit deutlich höher sein, was dazu führt, dass das Unfalldämpfungsmodul Fahrzeuge überwacht, die sich mit höheren Geschwindigkeiten nähern. In anderen Ausführungsformen ist das System unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit immer aktiv.
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In 504 erfasst das Unfalldämpfungsmodul, unter Verwendung einer am Fahrzeug befestigten Kamera oder anderer Fahrzeugsensoren, ein anderes Fahrzeug, das sich von hinten nähert. In manchen Ausführungsformen werden ein oder mehrere Radarsensoren verwendet, um ein sich näherndes Fahrzeug zu erfassen und die Geschwindigkeit des sich nähernden Fahrzeugs zu bestimmen. In anderen Ausführungsformen werden ein oder mehrere nach hinten gerichtete Kameras verwendet, um das sich nähernde Fahrzeug zu erfassen und die Geschwindigkeit des sich nähernden Fahrzeugs zu bestimmen. Bei Verwendung mehrerer Kameras verwendet das System existierende Tiefenberechnungsalgorithmen und Zeitstempel, um die Geschwindigkeit, des sich nähernden Fahrzeugs zu bestimmen. Bei Verwendung einer einzelnen Kamera verfolgt das System die Form des Gegenstands über einen Zeitraum hinweg (z. B. mehrere Einzelbilder). Wenn sich das Fahrzeug nähert (d. h. näher kommt), sollte die Größe des Gegenstands zunehmen, während es näher zur Kamera rückt. Unter Verwendung von Einzelbildrate, Zeitstempel, Änderung der Gegenstandsgröße und der bekannten Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit der Kamera kann das System die Geschwindigkeit des sich nähernden Fahrzeugs einschätzen. Spezifische Ausführungsformen können einen Radarsensor und eine Kamera verwenden, um das sich nähernde Fahrzeug zu erfassen und seine Geschwindigkeit zu bestimmen.
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Das Unfalldämpfungsmodul berechnet die Geschwindigkeit des sich nähernden Fahrzeugs in 506. In manchen Ausführungsformen wird die Geschwindigkeit des sich nähernden Fahrzeugs basierend auf der bekannten Fahrzeuggeschwindigkeit kombiniert mit der Rate berechnet, mit der das sich nähernde Fahrzeug näher zu dem Fahrzeug kommt, das das Unfalldämpfungsmodul enthält. Als nächstes schätzt das Unfalldämpfungsmodul in 508 den Abstand zu dem sich nähernden Fahrzeug ein. In manchen Ausführungsformen wird der Abstand zu dem sich nähernden Fahrzeug basierend auf Radarsignalen eingeschätzt, die von dem sich nähernden Fahrzeug zurückreflektiert werden.
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Verfahren 500 fährt fort, indem es in 510 bestimmt, ob das sich nähernde Fahrzeug vor einem Zusammenstoß mit dem Fahrzeug, das das Unfalldämpfungsmodul enthält, anhalten kann. Zusätzliche Angaben in Bezug darauf, ob das sich nähernde Fahrzeug vor einem Zusammenstoß anhalten kann, werden in Bezug auf 6 beschrieben. Wenn das Verfahren bestimmt, dass das sich nähernde Fahrzeug vor einem Zusammenstoß nicht anhalten kann, ergreift das Unfalldämpfungsmodul in 512 Maßnahmen, um die Schwere des potenziellen Zusammenstoßes zu dämpfen. Das Unfalldämpfungsmodul kann zum Beispiel volle Bremskraft aufwenden, Sicherheitsgurte straffen und bestimmen, ob die Vorderräder zu drehen sind, um das Fahrzeug von Gegenverkehr oder anderen Gefahren weg zu lenken. Andere Gefahren enthalten Fußgänger, Radfahrer, Tiere, andere Fahrzeuge, Gebäude, steile Gefälle am Rand der Fahrbahn und dergleichen.
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Wenn das Verfahren bestimmt, dass das sich nähernde Fahrzeug vor einem Zusammenstoß anhalten kann, überwacht des Unfalldämpfungsmodul in 514 weiterhin das sich nähernde Fahrzeug.
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6 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens 600 zum Ermitteln der Wahrscheinlichkeit, dass ein sich näherndes Fahrzeug vor einem Zusammenstoß anhalten kann, darstellt. Zunächst erfasst das Unfalldämpfungsmodul in 602 ein sich näherndes Fahrzeug und berechnet in 604 die Geschwindigkeit des sich nähernden Fahrzeugs basierend auf Fahrzeugsensoreingangssignalen, wie einem oder mehreren Radarsensoren. Dann schätzt das Unfalldämpfungsmodul in 606 den Abstand zu dem sich nähernden Fahrzeug basierend auf Sensoreingangssignalen von einem oder mehreren Fahrzeugsensoren ein. Verfahren 600 fährt fort, indem das Unfalldämpfungsmodul in 608 eine Größe oder Kategorie des sich nähernden Fahrzeugs bestimmt. Die Größe oder Kategorie des Fahrzeugs kann zum Beispiel ein kleines Auto, ein großes Auto, ein LKW, ein Lieferwagen, ein schwerer Müllwagen und dergleichen sein. Das Unfalldämpfungsmodul kann die Größe oder Kategorie des Fahrzeugs berücksichtigen, wenn es bestimmt, wie lange das Fahrzeug brauchen wird, um anzuhalten. Ein schwerer Müllwagen kann zum Beispiel deutlich länger brauchen, um anzuhalten, als ein kleines Auto. In manchen Ausführungsformen bestimmt das Unfalldämpfungsmodul eine Größe oder Kategorie des sich nähernden Fahrzeugs basierend auf Training mit Bildern, die verschiedene Größen und Kategorien von Fahrzeugen darstellen, die aus verschiedenen Winkeln und verschiedenen Perspektiven aufgenommen wurden. Zusätzlich kann das Unfalldämpfungsmodul die Größe oder Kategorie des Fahrzeugs berücksichtigen, wenn es bestimmt, welche Maßnahmen als Reaktion auf einen potenziellen Zusammenstoß zu ergreifen sind.
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Das Unfalldämpfungsmodul bestimmt in 610 auch einen Zustand der Straßenoberfläche. Beispielzustände der Straßenoberfläche enthalten einen trockenen Fahrbahnbelag, nassen Fahrbahnbelag, verschneiten oder eisigen Fahrbahnbelag, Schotterstraße und dergleichen. Das Unfalldämpfungsmodul berücksichtigt Informationen zum Zustand der Straßenoberfläche, wenn es den Anhalteweg des sich nähernden Fahrzeugs bestimmt. Ein Fahrzeug auf nassem, verschneitem oder eisigem Fahrbahnbelag wird zum Beispiel einen längeren Anhalteweg benötigen als dasselbe Fahrzeug auf trockenem Fahrbahnbelag. In manchen Ausführungsformen schätzt das Unfalldämpfungsmodul einen Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche ein. Das Verfahren fährt fort, indem das Unfalldämpfungsmodul in 612 die geschätzte Fähigkeit des sich nähernden Fahrzeugs, zu bremsen (oder anzuhalten), bestimmt. Das Unfalldämpfungsmodul kann mehrere Faktoren berücksichtigen, wenn es die Bremsfähigkeit des sich nähernden Fahrzeugs einschätzt, wie den oben genannten Zustand der Straßenoberfläche. Zusätzlich kann das Unfalldämpfungsmodul die Geschwindigkeit des sich nähernden Fahrzeugs, den Abstand zum sich nähernden Fahrzeug, die Größe oder Kategorie des sich nähernden Fahrzeugs und dergleichen berücksichtigen. Schließlich bestimmt das Unfalldämpfungsmodul, basierend auf den oben beschriebenen mehreren Faktoren, die Wahrscheinlichkeit, dass das sich nähernde Fahrzeug vor einem Zusammenstoß anhalten kann. Basierend auf der Geschwindigkeit des sich nähernden Fahrzeugs und dem Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche verwendet das Unfalldämpfungsmodul eine Standardbremswegformel, um den Bremsweg zu bestimmen, der von dem sich nähernden Fahrzeug benötigt wird. Wenn der Bremsweg länger ist als der aktuelle Abstand zwischen den zwei Fahrzeugen, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes.
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7 ist ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens 700 zum Ermitteln darstellt, welche fahrzeugbezogene Maßnahme als Reaktion auf einen wahrscheinlichen Zusammenstoß durchgeführt wird. Zunächst bestimmt das Unfalldämpfungsmodul in 702 eine hohe Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes mit dem sich nähernden Fahrzeug wie oben in Bezug auf 5 beschrieben. Das Unfalldämpfungsmodul identifiziert in 704, zum Beispiel unter Verwendung von Daten von einem GPS in dem Fahrzeug, eine aktuelle geographische Position des Fahrzeugs. Basierend auf Kartendaten und anderen Informationen in Zusammenhang mit der aktuellen geographischen Position des Fahrzeugs bestimmt das Unfalldämpfungsmodul in 706 auch Fahrspuren, die aktuelle Fahrspurposition des Fahrzeugs und potenzielle Positionen von Gegenverkehr.
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Verfahren 700 fährt fort, während das Unfalldämpfungsmodul in 708 anderen Verkehr in der Nähe des Fahrzeugs identifiziert. Dieser Verkehr kann Gegenverkehr, Fahrzeuge, die in dieselbe Richtung fahren, oder kreuzender Verkehr sein. Das Unfalldämpfungsmodul identifiziert dann in 710 andere potenzielle Gefahren in der Nähe des Fahrzeugs, wie Fußgänger, Radfahrer, Tiere, andere Fahrzeuge, Gebäude, steile Gefälle am Rand der Fahrbahn und dergleichen. Basierend auf den hierin beschriebenen mehreren Faktoren bestimmt das Unfalldämpfungsmodul in 712, ob volle Bremskraft aufzuwenden ist, Sicherheitsgurte zu straffen sind und die Vorderräder des Fahrzeugs zu drehen sind, um das Fahrzeug von Gegenverkehr und anderen Gefahren während eines Zusammenstoßes mit dem sich nähernden Fahrzeug weg zu lenken. In manchen Ausführungsformen kann das Unfalldämpfungsmodul eine oder mehrere der drei oben genannten Maßnahmen durchführen (d. h. volle Bremskraft aufwenden, Sicherheitsgurte straffen und Vorderräder des Fahrzeugs drehen). Schließlich bewirkt das Unfalldämpfungsmodul, dass Fahrzeugsteuerungsaktuatoren (wie Bremsaktuatoren, Sicherheitsgurtaktuatoren und Lenkaktuatoren) in 714 geeignete Verfahren durchführen.
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In einer alternativen Ausführungsform bestimmt Verfahren 700 auch, ob es Gegenverkehr gibt, der für das Fahrzeug eine Gefahr darstellt. Wenn das Fahrzeug zum Beispiel auf einer Einbahnstraße mit keinen Querstraßen in der Nähe des Fahrzeugs ist, gibt es kein erhebliches Risiko von Gegen- oder kreuzendem Verkehr. In dieser Situation kann das Unfalldämpfungsmodul bestimmen, dass die Schwere des potenziellen Zusammenstoßes am besten durch Schaffen eines „elastischen Zusammenstoßes“ gedämpft wird, was ermöglicht, dass die Energie von dem Zusammenstoß durch das Fahrzeug übertragen wird, anstatt das Fahrzeug die gesamte Energie absorbieren zu lassen. Ein elastischer Zusammenstoß wird geschaffen, indem die Bremse des Fahrzeugs gelöst wird und das Getriebe des Fahrzeugs in eine neutrale Position gestellt wird. Daher wird, wenn der Zusammenstoß auftritt, ein Teil der Energie durch das Fahrzeug übertragen und das Fahrzeug bewegt sich nach vorne. Da minimale Wahrscheinlichkeit von Gegen- oder kreuzendem Verkehr besteht, ist es nicht wahrscheinlich, dass die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs in einen nachfolgenden Zusammenstoß mit einem anderen Fahrzeug resultiert.
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Während verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung hierin beschrieben werden, versteht es sich, dass diese lediglich als Beispiele dienen, und nicht als Einschränkung. Für Fachleute auf dem Gebiet wird ersichtlich, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail daran vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Daher sollen die Breite und der Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht durch eins der beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt werden, sondern sollen lediglich gemäß den folgenden Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert sein. Die Beschreibung hierin wird zu Veranschaulichungs- und Beschreibungszwecken dargelegt. Sie ist nicht als umfassend anzusehen und soll die Offenbarung nicht auf die spezifische offenbarte Form beschränken. Viele Modifikationen und Variationen sind in Anbetracht der offenbarten Lehren möglich. Ferner ist anzumerken, dass eine beliebige oder alle der hierin beschriebenen alternativen Umsetzungen in einer beliebigen gewünschten Kombination genutzt werden können, um zusätzliche Hybridumsetzungen der Offenbarung zu bilden.
